碎礦常規(guī)流程通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)改造

黃小云

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司德興銅礦，江西德興 334224)

1 引言

德興銅礦大山選礦廠原設(shè)計(jì)日處理礦石6萬噸，分前、后3.0萬t/d兩個(gè)系統(tǒng)。其中前3.0萬t/d系統(tǒng)于1991年建成投產(chǎn)，后3.0萬t/d于1993年建成投產(chǎn)，其碎礦系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用三段一閉路生產(chǎn)工藝流程，由于因?yàn)榇笊綇S擴(kuò)產(chǎn)了的原因?qū)е鲁龎m效果下降，日處理礦石量大，選礦工藝實(shí)施多碎少磨特點(diǎn)，致使碎礦系統(tǒng)產(chǎn)品粒度小，循環(huán)負(fù)荷量大，礦石在破碎、篩分、轉(zhuǎn)卸、運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)過程中產(chǎn)生大量粉塵。該廠前3.0萬t/d碎礦通風(fēng)除塵采用低壓文丘里除塵器配置離心風(fēng)機(jī)的除塵技術(shù)［1］，后3.0萬t/d碎礦因大山選礦廠技術(shù)人員于1992年對(duì)前3.0萬t/d系統(tǒng)國(guó)外引進(jìn)的UW型通風(fēng)除塵機(jī)組除塵效率，進(jìn)行檢測(cè)、比較，得出的效果遠(yuǎn)優(yōu)于低壓文丘里除塵器，于是向北京有色設(shè)計(jì)院提出對(duì)后3.0萬t/d碎礦通風(fēng)除塵系統(tǒng)進(jìn)行全部設(shè)計(jì)變更，并一起測(cè)繪該進(jìn)口除塵機(jī)組實(shí)施國(guó)產(chǎn)化，經(jīng)碎礦后3.0萬t/d十幾年的運(yùn)行，效果明顯。該廠又鑒于前3.0萬t/d通風(fēng)除塵系統(tǒng)存在大量缺陷，提出對(duì)前3.0萬t/d碎礦通風(fēng)除塵系統(tǒng)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，并加以改造實(shí)施。

2 碎礦前3.0萬t/d通風(fēng)除塵系統(tǒng)存在的問題

(1)原設(shè)計(jì)采用WC型低壓文丘里除塵器始終存在除塵效率低［2］，排風(fēng)含塵濃度高(遠(yuǎn)超出150mg/m3的工業(yè)企業(yè)大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn))，運(yùn)行耗水量大，除塵器內(nèi)風(fēng)道頻繁堵塞;經(jīng)運(yùn)行十幾年后，除塵器的旋風(fēng)桶、喉管、除塵箱等主要部件及外箱體出現(xiàn)嚴(yán)重腐爛現(xiàn)象。

(2)配套的十八臺(tái)離心風(fēng)機(jī)屬前彎曲葉片，容易磨損和粘結(jié)礦漿，經(jīng)常產(chǎn)生風(fēng)機(jī)葉輪偏心［3］導(dǎo)致風(fēng)機(jī)振動(dòng)大，稍有不慎，整個(gè)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)振裂，恢復(fù)周期長(zhǎng);現(xiàn)場(chǎng)使用離心風(fēng)機(jī)種類多，故障頻繁、維修任務(wù)重、備品配件管理難度大。

(3)所有單、重篩篩上部密閉罩都采用鋼板平罩，圓錐及振動(dòng)篩給料到所有皮帶愛料處的密閉罩邊是采用平罩措施，吸塵罩采用天園地方與密閉罩和風(fēng)管聯(lián)結(jié)，置于兩臺(tái)卸料斗中間，致使吸風(fēng)口處風(fēng)速過大，落料點(diǎn)及產(chǎn)塵點(diǎn)風(fēng)速及負(fù)壓偏低［4］，實(shí)際中出現(xiàn)吸風(fēng)口處有大顆粒粉礦吸走，而落料點(diǎn)負(fù)壓不足，導(dǎo)致粉塵外溢，抽塵效果差。

(4)隨著圓錐破碎機(jī)實(shí)施擠滿給礦，設(shè)置于其給礦頭部的吸風(fēng)點(diǎn)已沒有必要;所有振動(dòng)篩給礦頭部的吸風(fēng)點(diǎn)大靠近外部開放空間，出現(xiàn)抽風(fēng)短路現(xiàn)象，其吸風(fēng)點(diǎn)也沒必要，應(yīng)改進(jìn)密閉方式。同時(shí)，所有密閉罩、吸塵罩及風(fēng)管采用δ=3mm鐵板制作［5］，運(yùn)行中非常容易磨損和腐爛。

3 改造方案設(shè)計(jì)及實(shí)施

(1)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)及適應(yīng)我廠的國(guó)內(nèi)先進(jìn)的通風(fēng)除塵技術(shù)，經(jīng)綜合研究，本次設(shè)計(jì)決定選用SX－Ⅱ型高效除塵機(jī)組，利用旋轉(zhuǎn)氣流所產(chǎn)生的離心力將塵粒從合塵氣流中分離出來的除塵裝置。其配套的CF－19.5型風(fēng)機(jī)為直葉片帶水運(yùn)行，不易粘礦泥，葉片采用空心鋼板焊接成形，耐磨損。其除塵器采用高效除塵器，風(fēng)機(jī)與除塵器采用噴水除塵設(shè)置于自制式中間箱，含塵空氣經(jīng)下旋風(fēng)筒，中間箱和上旋風(fēng)筒三次濕式除塵，除塵效率達(dá)99%以上，排風(fēng)含塵濃度低于150mg/m3，耗水量單臺(tái)比低壓文丘里除塵器減少30%［6］。實(shí)施方案分成兩個(gè)階段:

第一階段針對(duì)碎礦前3.0萬t/d圓錐破碎車間拆除如表一所示的七套低壓文丘里通風(fēng)除塵系統(tǒng)，保留并改進(jìn)一套從國(guó)外引進(jìn)的UW－4.96＇＇型高效除塵機(jī)組，重新設(shè)計(jì)選用兩套SX－Ⅱ型高效除塵機(jī)組，設(shè)計(jì)風(fēng)量為180000m3/h，主要抽風(fēng)吸塵點(diǎn)有:兩臺(tái)中碎和四臺(tái)細(xì)碎圓錐卸料到7#皮帶產(chǎn)塵點(diǎn)8個(gè)，中碎受料礦產(chǎn)塵點(diǎn)2個(gè)，細(xì)碎受料礦倉集中抽風(fēng)點(diǎn)2個(gè)及5#皮帶頭部卸料封閉吸塵點(diǎn)1個(gè)，該項(xiàng)改造于2006年實(shí)施。

表1 設(shè)計(jì)除塵系統(tǒng)組成

第二階段針對(duì)碎礦前3.0萬t/d篩分車間十套低壓文丘里通風(fēng)除塵系統(tǒng)全部進(jìn)行拆除，重新設(shè)計(jì)選用五套SX－Ⅱ型高效通風(fēng)除塵機(jī)組［7］，設(shè)計(jì)風(fēng)量為350000 m3/h，主要抽風(fēng)吸塵點(diǎn)有:八臺(tái)單篩、三個(gè)重篩的篩上吸塵點(diǎn)11個(gè)，所振動(dòng)篩卸料到皮帶上的吸塵點(diǎn)28個(gè)。該階段改造于2012年實(shí)施。

該項(xiàng)目通風(fēng)除塵設(shè)計(jì)系統(tǒng)圖見圖一(以1#、3#中碎圓錐破碎機(jī)為吸塵范圍)其它通風(fēng)除塵根據(jù)各套通風(fēng)除塵機(jī)組設(shè)計(jì)計(jì)算并設(shè)置吸塵點(diǎn)。

圖1 通風(fēng)除塵設(shè)計(jì)系統(tǒng)圖

(2)逐步改造產(chǎn)塵源的密閉罩和吸塵罩:針對(duì)11臺(tái)單。重篩原設(shè)計(jì)使用的篩上直鋪的鋼板平罩，設(shè)計(jì)改為單體密閉吸塵罩，將密閉與吸塵罩改造為一個(gè)整體罩;針對(duì)所有皮帶受料段的欄礦板上部的平鋼板密閉全改為半弧形玻璃材料制作的拱形罩，并將吸塵罩與密閉罩融為一體。

(3)收塵風(fēng)管的耐磨和防腐處理:針對(duì)原設(shè)計(jì)使用δ=3mm的鐵皮風(fēng)管，一次性設(shè)計(jì)全部選用δ=8mm的玻璃鋼材料，并在風(fēng)管制作中加耐磨材料做耐磨處理，且玻璃鋼材料具體強(qiáng)耐磨蝕性［8］，在設(shè)計(jì)中所有主、干管路都設(shè)置了人孔清掃口和觀察口，為日常維護(hù)提供便利。

4 結(jié)論

前三萬除塵系統(tǒng)改造前除塵效率不高，只有80%;除塵器阻力為127mmH2O，動(dòng)力消耗大;入口含塵濃度不高，適應(yīng)性不太強(qiáng);改造后的各產(chǎn)塵源點(diǎn)得到有效密閉和有效抽風(fēng)，在生產(chǎn)過程中監(jiān)測(cè)改造的產(chǎn)塵點(diǎn)空氣含塵濃度達(dá)到2mg/m3工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn);通風(fēng)除塵系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計(jì)工藝要求，除塵器除塵效率達(dá)標(biāo)，所有高效除塵機(jī)組在正常運(yùn)行中排風(fēng)含塵濃度遠(yuǎn)低于150mg/m3排放標(biāo)準(zhǔn);除塵器日常運(yùn)行耗水得到明顯減少;兩個(gè)生產(chǎn)車間的通風(fēng)除塵機(jī)組實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)遠(yuǎn)程控制;除塵器、風(fēng)機(jī)及通風(fēng)設(shè)施的完好率和運(yùn)轉(zhuǎn)率達(dá)到95%以上，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備整齊干凈，維修維護(hù)方便，工作任務(wù)大大減輕，在生產(chǎn)設(shè)備增加和生產(chǎn)任務(wù)增產(chǎn)的情況下，整個(gè)通風(fēng)除塵系統(tǒng)裝機(jī)容量較原設(shè)計(jì)減少近200kwh，取得了較好社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

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