固體物料高效節(jié)能環(huán)保輸送系統(tǒng)在鋼鐵企業(yè)的應(yīng)用

孟憲嶠

(中冶京誠工程技術(shù)有限公司，環(huán)保與暖通工程所，北京100176）

1 應(yīng)用固體物料高效節(jié)能環(huán)保輸送系統(tǒng)的目的

1.1 降低生產(chǎn)成本

在鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的過程中首先要對(duì)原燃料進(jìn)行運(yùn)輸，過去常用的運(yùn)輸方式大多是直溜槽轉(zhuǎn)運(yùn)，這種原燃料運(yùn)輸方式是利用重力使原燃料直接滾到下級(jí)皮帶，在這個(gè)過程中就會(huì)造成焦炭和燒結(jié)礦等成品物料發(fā)生破碎的狀況，在撞擊的過程中運(yùn)輸設(shè)備也會(huì)大面積受損。再加上運(yùn)輸原燃料并不是一次就可以到達(dá)目的地的，從原料場(chǎng)到最后的高爐礦槽其至少需要要經(jīng)歷四次甚至更多次的轉(zhuǎn)運(yùn)，每一次轉(zhuǎn)運(yùn)都會(huì)浪費(fèi)大量的原燃料增加運(yùn)輸設(shè)備的受損程度。在整個(gè)運(yùn)輸過程中浪費(fèi)的原燃料以及所需要的設(shè)備維護(hù)費(fèi)用都是巨大的，以1000 立方米級(jí)別的高爐為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，以大概的數(shù)據(jù)年出鐵量120 萬噸進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如果返料率降低1%，之后根據(jù)廠內(nèi)成品與粉料之間的價(jià)格差進(jìn)行計(jì)算，鋼鐵廠每年就可以節(jié)省成本約400 萬元，這些降低下來的成本能夠很大程度上提高公司在整個(gè)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

1.2 環(huán)保、節(jié)能

近年來，由于我國環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，所以2015年初我國重新對(duì)《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法（修訂草案）》進(jìn)行了更加嚴(yán)格的修訂，另外針對(duì)鋼鐵企業(yè)也重新制定了具有針對(duì)行的法律規(guī)范，為鋼鐵企業(yè)制定了污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，即《煉鐵工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。這些相關(guān)政策的出現(xiàn)使得大部分的鋼鐵企業(yè)都要對(duì)自身的生產(chǎn)方式進(jìn)行整改，而固體物料高效節(jié)能環(huán)保輸送系統(tǒng)能夠很大程度上降低煙氣中的固體顆粒含量降低管道的損耗，從而減少空氣中的粉塵，這樣既達(dá)到了環(huán)保的目的又可以節(jié)省除塵風(fēng)量以及設(shè)備維修費(fèi)用等。

2 粉塵成因及治理現(xiàn)狀

由于很多方面的影響使得原料運(yùn)輸系統(tǒng)中粉塵污染日益嚴(yán)重，主要原因如下。

2.1 傳統(tǒng)溜槽的問題

大部分企業(yè)所使用的溜槽都是傳統(tǒng)的直線溜槽，這種溜槽雖然能夠?qū)⑽锪峡焖賯魉偷较录?jí)皮帶，但是在傳送的過程中也更加的粗暴。直線溜槽一般是從上層皮帶的尾部到下層皮帶的頭部，物料在傳送的過程中沒有緩沖的過程，這就使得物料在溜槽中移動(dòng)的過程中產(chǎn)生多次碰撞，掉落到皮帶上時(shí)所承受的自重也更大一些。這就使得物料不僅在溜槽傳送的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，在掉落到皮帶的瞬間也會(huì)因?yàn)榕鲎伯a(chǎn)生大量粉塵，這種傳送方式使粉塵量嚴(yán)重增加。

2.2 傳統(tǒng)落料點(diǎn)處導(dǎo)料槽密封問題

大部分傳統(tǒng)導(dǎo)料槽都會(huì)利用橡膠板將兩側(cè)密封起來，之所以將兩側(cè)密封起來也是有一定原因的。傳送設(shè)備的皮帶上托輥都是間隔布置的，皮帶運(yùn)行時(shí)托輥處及托輥間隙處會(huì)出現(xiàn)高低不平的狀況，受這種狀況的影響導(dǎo)料槽橡膠板和皮帶之間就會(huì)產(chǎn)生一定的縫隙。除了這種現(xiàn)象外，物料與橡膠板長(zhǎng)期進(jìn)行摩擦也會(huì)產(chǎn)生一些縫隙，這就需要及時(shí)維護(hù)，否則落料點(diǎn)處的密封就起不到相應(yīng)的效果。

3 新型高效、節(jié)能、環(huán)保的原料運(yùn)輸及轉(zhuǎn)載系統(tǒng)

3.1 設(shè)計(jì)理念

粉塵控制的原理（三字訣：少產(chǎn)生，收的住，抽的走）。

根據(jù)新修訂的國家環(huán)境保護(hù)法中的標(biāo)準(zhǔn)來看，傳統(tǒng)的除塵設(shè)計(jì)想要達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)基本要從大風(fēng)量以及大過濾面積這兩方面入手。經(jīng)過相關(guān)工作人員的研究，從除塵系統(tǒng)的原理入手進(jìn)行了分析，除塵系統(tǒng)的構(gòu)建主要需要解決以下問題：

少產(chǎn)生：這是設(shè)計(jì)除塵系統(tǒng)時(shí)最需要重視的問題，是除塵工作的根源，只有在生產(chǎn)的過程中減少粉塵的產(chǎn)生并且降低含塵煙才能夠從根本上減少粉塵污染。

收的住：對(duì)于除塵來說首先要將粉塵封閉在一個(gè)空間內(nèi)，只有做到這一點(diǎn)才能夠做好除塵工作，從而使企業(yè)能夠達(dá)到國家的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。所以，在設(shè)計(jì)除塵系統(tǒng)時(shí)對(duì)于密封環(huán)節(jié)一定要進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，從產(chǎn)塵點(diǎn)將粉塵污染控制住。

3.2 轉(zhuǎn)載站粉塵的控制技術(shù)

下面將介紹根據(jù)專利技術(shù)進(jìn)行整改的運(yùn)輸系統(tǒng)，這種新的方式已經(jīng)呈現(xiàn)出了很好的實(shí)際效果，具體措施如下。

3.2.1 降低物料流速

首先就是建立不同種類和粒度的物料模型，之后根據(jù)模型分析不同高度時(shí)物料的流動(dòng)速度，根據(jù)模型的流動(dòng)速度調(diào)整溜槽的曲線，最大限度地降低物料的流速，同時(shí)保證下料速度正常。調(diào)整好后的溜槽就能夠減少摩擦，并且降低物料下落到下級(jí)皮帶時(shí)的沖擊。由于物料流動(dòng)速度平均就會(huì)減少下級(jí)皮帶由于缺少物料而產(chǎn)生跑偏的現(xiàn)象。

3.2.2 良好的密封結(jié)構(gòu)

解決了以上問題后發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)導(dǎo)料槽還存在一些沒有解決的問題。密封不嚴(yán)也會(huì)很大程度上降低除塵系統(tǒng)的除塵效率，所以工作人員在設(shè)計(jì)的過程中研發(fā)了一種新型的導(dǎo)料槽，這種導(dǎo)料槽進(jìn)行了雙層密封，不僅加強(qiáng)了密封的效果，還能夠防止小顆粒進(jìn)入皮帶縫隙造成磨損的情況[1]。另外，工作人員還在導(dǎo)料槽端部設(shè)置了糾偏裝置，這樣就不會(huì)出現(xiàn)之前的那種狀況，下料點(diǎn)處也能夠得到良好的密封。

4 經(jīng)濟(jì)效益分析

4.1 節(jié)電效益

整個(gè)除塵系統(tǒng)的耗電量也是企業(yè)環(huán)保成本中的一大項(xiàng)支出，除塵系統(tǒng)中所需要的設(shè)備大多都是耗電量較大的，這使得鋼鐵企業(yè)的環(huán)保成本大幅度增加。而采用了最新的轉(zhuǎn)載站原料運(yùn)輸技術(shù)后，達(dá)到了良好的節(jié)能效果。

以河北省邢臺(tái)市某節(jié)能環(huán)保示范型鋼鐵企業(yè)1080m3高爐實(shí)際工程為例。

4.1.1 除塵系統(tǒng)節(jié)能

改造前的除塵風(fēng)量為252000m3/h，電機(jī)功率為560kW。之后根據(jù)新的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改造后礦槽上下的除塵風(fēng)量為215000m3/h，電機(jī)功率約為560kW。傳統(tǒng)方式改造的除塵風(fēng)量為450000m3/h，對(duì)應(yīng)的電機(jī)功率為1120kW。電費(fèi)按0.60 元/度計(jì)算：(1120-560)×350×24×0.60≈316 萬元

經(jīng)計(jì)算得出，運(yùn)用改造后的除塵系統(tǒng)后可為企業(yè)節(jié)約成本316 萬元/年。

4.1.2 提高成品率效益

提高成品率改造后，燒結(jié)礦的成品率提高0.15%，返礦重新到燒結(jié)的成本增加150 元/噸計(jì)算：

1080 m3高爐的產(chǎn)量按120 萬噸生鐵量計(jì)算：

按提高成品率0.15%計(jì)算, 轉(zhuǎn)變成品礦：189 萬噸×0.15%＝0.284 萬噸

每噸成品礦返回?zé)Y(jié)的費(fèi)用約為：150 元/噸，

每年提高的經(jīng)濟(jì)效益：0.284 萬噸×150 元/噸＝42.6 萬元

由此得出成品礦提高0.15%，一年能夠帶來將近43 萬的直接經(jīng)濟(jì)效益。

提高成品率改造后，焦炭的成品率提高0.15%，數(shù)據(jù)表明碎焦的價(jià)格只能達(dá)到成品焦炭的一半，就目前狀況來看,一級(jí)焦炭是800 元/噸，相應(yīng)的碎焦則是400 元/噸。

以1080m3高爐的產(chǎn)量按120 萬噸生鐵量為例。

按提高成品率0.15%計(jì)算, 轉(zhuǎn)變成品礦：53 萬噸×0.15%＝0.0795 萬噸，每噸成品礦返回?zé)Y(jié)的費(fèi)用約為：400 元/噸，每年的提高經(jīng)濟(jì)效益：0.0795 萬噸×400 元/噸＝31.8 萬元。

由此得出成品礦提高0.15%，一年能夠帶來32 萬直接經(jīng)濟(jì)效益。

兩者相加，總得來說每年能夠給鋼鐵企業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)效益是75 萬元。

5 結(jié)論

綜上所述，針對(duì)鋼鐵企業(yè)原料運(yùn)輸造成的污染嚴(yán)重這種問題，可以通過新的專利技術(shù)進(jìn)行良好解決。專利技術(shù)不僅對(duì)于環(huán)保方面的治理有很大的幫助，對(duì)于降低企業(yè)成本等方面也有著很大的幫助。具體如下：提高物料的成品率，提高除塵效率，為除塵系統(tǒng)節(jié)約成本減少電費(fèi)；另外，也很大程度地延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。