煉鋼廠連鑄中包傾翻除塵工藝的研究與應(yīng)用

馬國遷 梁娜娜 蔣毅

摘要：煉鋼廠連鑄工藝中間包作用主要是防止鋼水二次氧化和吸氣，改善鋼水流動狀態(tài)，防止卷渣和促進(jìn)夾雜物上浮，微調(diào)鋼水成分，控制夾雜物形態(tài)和精確控制鋼水過熱度。連鑄中間包澆注結(jié)束后，吊運(yùn)至過跨車上，經(jīng)過跨車道運(yùn)輸?shù)皆缰邪鼉A翻位，將包內(nèi)鑄余渣傾倒至現(xiàn)場熱燜渣備用。中間包是由耐火材料做的鋼水隔離層，中間包使用后殘留的鑄余渣傾倒過程會瞬間產(chǎn)生大量的粉塵隨熱量迅速擴(kuò)散，含有耐火材料的粉塵對人的身體傷害極大。

原連鑄中間包傾翻除塵系統(tǒng)為接入轉(zhuǎn)爐二次除塵系統(tǒng)，由于除塵罩設(shè)計(jì)不合理、風(fēng)量小、吸塵點(diǎn)位設(shè)置不合理，移動除塵罩密封不嚴(yán)導(dǎo)致除塵效果差，除塵罩與生產(chǎn)交叉影響作業(yè)效率，通過改造原有移動除塵罩、新建除塵設(shè)施合理布置吸塵點(diǎn)位，并增設(shè)封板及移動裝置，增強(qiáng)密封性，提高捕集效果的方式，提高除塵效果，改善現(xiàn)場環(huán)境。

關(guān)鍵詞：連鑄、中包傾翻、無組織揚(yáng)塵、環(huán)境治理、職業(yè)健康

1.解決問題的背景

煉鋼廠連鑄中間包冶金是一項(xiàng)特殊的爐外精煉技術(shù)，是從鋼的熔煉和精煉到制成固態(tài)連鑄坯這個(gè)生產(chǎn)流程中保證獲得優(yōu)良剛質(zhì)量的關(guān)鍵一環(huán)。中間包主要起到穩(wěn)定鋼流，減少鋼流對結(jié)晶器中出生坯殼的沖刷;儲存鋼水，保證鋼水溫度均勻;是非金屬雜物和鋼液分離上浮;在多流連鑄機(jī)上，中間包把鋼水分配給各個(gè)結(jié)晶器，起到分流作用;在更換鋼包時(shí)能起間接作用，從而保證多爐連鑄的正常進(jìn)行。澆注完畢后，損壞的耐火材料和形成的鑄余渣需要傾倒至燜渣坑內(nèi)進(jìn)行燜渣處理，含有耐火材料的粉塵對人體的傷害極大，崗位人員長期處于這種環(huán)境中，會導(dǎo)致塵肺病、肺癌等呼吸疾病。連鑄中間包傾翻給崗位人員帶來極大的粉塵傷害和熱輻射，中包傾翻瞬間產(chǎn)生龐大的煙氣量一直是鋼廠較為棘手的問題。

原連鑄中間包傾翻除塵系統(tǒng)為接入轉(zhuǎn)爐二次除塵系統(tǒng)，由于處于系統(tǒng)末端，除塵管道較細(xì)，除塵效果不理想;原移動罩為對開式移動罩，罩體龐大，周邊密封性不好，傾翻過程中產(chǎn)生的大量煙塵，極大部分彌散到廠房內(nèi)，給現(xiàn)場環(huán)境及員工健康帶來極大的隱患。

2.問題解決措施

2.1 方案論證

中包傾翻每天作業(yè)一次，每次持續(xù)時(shí)間5-10分鐘，傾翻瞬間產(chǎn)生大量的粉塵及熱輻射，對除塵風(fēng)量的要求極高，以抑塵率大于80%或現(xiàn)場無組織揚(yáng)塵<8mg/m?為設(shè)計(jì)目標(biāo)（檢測點(diǎn)位為中包傾翻東側(cè)2-3米），進(jìn)行方案論證。

設(shè)計(jì)方案一：在原有基礎(chǔ)上改造除塵管道、移動罩密封等措施處理，投資成本低，通過核算煙氣量，需要風(fēng)量約20萬㎡/h，通過核算轉(zhuǎn)爐二次除塵全速運(yùn)行的余量不足10萬m?/h，不能滿足該點(diǎn)位風(fēng)量要求，如再接入二次除塵系統(tǒng)可能導(dǎo)致二次除塵系統(tǒng)其它點(diǎn)位除塵能力下降，造成揚(yáng)塵，經(jīng)過論證后此方案不可行。

設(shè)計(jì)方案二：新建一臺24萬m?/h的除塵器，計(jì)劃投資500萬，投資較大，由于中包傾翻每天僅作業(yè)1次，使用率低，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，方案不可行。

設(shè)計(jì)方案三：將除塵管道接入廢鋼切割除塵系統(tǒng)，廢鋼切割除塵設(shè)計(jì)風(fēng)量為25萬m?/h，廢鋼切割工位、廢鋼加料工位均為間斷性作業(yè)，除塵設(shè)施使用效率80%，通過論證計(jì)劃在廢鋼切割及廢鋼加料作業(yè)間隙進(jìn)行中包傾翻作業(yè)，通過自動化程序控制，除塵自動全速運(yùn)行，廢鋼上料及廢鋼切割點(diǎn)位除塵關(guān)閉，除塵器全速運(yùn)行，同時(shí)，對移動罩進(jìn)行改造，由現(xiàn)有的半封閉改為全封閉，杜絕風(fēng)量浪費(fèi)，經(jīng)論證，此方案能在投資最少的同時(shí)，保障除塵效果，計(jì)劃實(shí)施第三種方案。

2.2 實(shí)施安裝

通過對現(xiàn)場的分析，決定對現(xiàn)有移動罩及除塵管道進(jìn)行改造，以提高移動罩的密封性和除塵系統(tǒng)改造雙走向的方式，對問題進(jìn)行解決。

2.2.1設(shè)計(jì)將原除塵管道去除，增加兩個(gè)DN1200的除塵管道，接入廢鋼切割除塵系統(tǒng)，增加聯(lián)鎖，在中包傾翻時(shí)除塵自動全速運(yùn)行，廢鋼切割除塵及廢鋼上料除塵兩個(gè)點(diǎn)位除塵自動關(guān)閉，保障傾翻過程中煙氣捕集效果。

2.2.2利用移動罩現(xiàn)有軌道梁柱結(jié)構(gòu)，對罩體進(jìn)行改造，將罩體長度加長、適當(dāng)降低一點(diǎn)罩體高度，不影響正常中間包翻包作業(yè)和行車吊運(yùn)，設(shè)置二個(gè)上側(cè)吸吸口，下部兩端在混凝土與低位軌道梁之間設(shè)置封板，前側(cè)在低位軌道梁下部設(shè)置移門裝置，罩體下掛設(shè)靜電條，增強(qiáng)密封、減少野風(fēng)混入增強(qiáng)密封性，增大風(fēng)量，提高捕集效果。

3.問題解決后效果

根據(jù)方案三改造完成后，當(dāng)過跨車載著中間包到達(dá)作業(yè)點(diǎn)位時(shí)，此點(diǎn)位設(shè)置的聯(lián)鎖系統(tǒng)控制除塵閥門自動開啟，同時(shí)廢鋼上料及廢鋼切割點(diǎn)位的除塵閥門自動關(guān)閉，除塵器全速運(yùn)行，保證該點(diǎn)位煙氣捕集效果，傾翻作業(yè)開始后，過程中產(chǎn)生的瞬時(shí)熱量及粉塵，全部被廢鋼切割除塵器抽走，有效地阻止了粉塵及熱量的擴(kuò)散，極大地改善了現(xiàn)場環(huán)境，保證員工身體健康，經(jīng)檢測，現(xiàn)場粉塵無組織揚(yáng)塵5.4mg/m?，滿足職業(yè)健康要求及環(huán)保超低排放要求。

結(jié)束語

高效、高質(zhì)量的解決無組織揚(yáng)塵污染源，是冶金行業(yè)環(huán)保及職業(yè)健康共同要求的目標(biāo)，給員工提供健康舒適的作業(yè)環(huán)境是每一位煉鋼廠管理技術(shù)人員的責(zé)任和義務(wù)，煉鋼廠的工藝流程決定了無組織揚(yáng)塵點(diǎn)位多、散、雜等特點(diǎn)，連鑄中包傾翻除塵系統(tǒng)改善前，瞬間煙氣量檢測結(jié)果達(dá)100mg/m?，嚴(yán)重威脅了崗位人員的職業(yè)健康，為呼吸系統(tǒng)疾病埋下隱患，煉鋼廠以問題為導(dǎo)向，積極研究解決方案，通過方案論證對比及現(xiàn)場觀察，有效地解決了此項(xiàng)問題，在中包傾翻作業(yè)時(shí)，現(xiàn)場無組織揚(yáng)塵控制在8 mg/m?以下，同時(shí)滿足職業(yè)健康及超低排放要求，體現(xiàn)了企業(yè)以安全職業(yè)健康為紅線，以環(huán)保為底線的原則及態(tài)度。

參考文件：

[1] 關(guān)于執(zhí)行2020年大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的的通知

[2] 關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見

[3] 鋼鐵企業(yè)超低排放評估監(jiān)測技術(shù)指南

[4]《中華人民共和國職業(yè)病防治法》