中包翻渣站布袋除塵器系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的_
摘 要:吸塵罩是中包翻轉(zhuǎn)站布袋除塵器系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,本文提出側(cè)吸罩、吹吸罩、兩級(jí)移動(dòng)式上吸罩、對(duì)開式密閉罩等四種吸塵罩設(shè)計(jì)方案,并比較其特點(diǎn),_對(duì)開式密閉罩,除塵設(shè)備_布袋除塵器,實(shí)踐證明這種方案是可行的,為類似的工程設(shè)計(jì)提供了參考實(shí)例。
關(guān)鍵詞:中包翻渣站,除塵,側(cè)吸罩,吹吸罩,兩級(jí)移動(dòng)式上吸罩,對(duì)開式密閉罩
1、 前 言
中包是連鑄生產(chǎn)工藝中連接鋼水包和結(jié)晶器之間的盛放鋼水的過渡容器,用以分配鋼流、穩(wěn)定注速、均勻溫度、去除夾雜物、并穩(wěn)定地向結(jié)晶器提供鋼水的耐火材料容器。中包翻渣站是煉鋼廠中包倒渣后_使用的中轉(zhuǎn)站,是連鑄生產(chǎn)工藝中_的裝置。中包翻轉(zhuǎn)時(shí),中包中殘留的廢渣、粉塵瞬時(shí)沖擊并隨著高溫?zé)煔庋杆偕仙?/span>,向廠房內(nèi)擴(kuò)散,導(dǎo)致車間內(nèi)環(huán)境惡化、影響正常生產(chǎn),影響人身健康,一般要求裝設(shè)除塵系統(tǒng)。但由于中包翻渣站作業(yè)區(qū)有效空間狹小,特別是一些老廠,有效空間更加有限,原來設(shè)計(jì)安裝翻渣站時(shí)沒有考慮環(huán)保問題,因而重新設(shè)置除塵系統(tǒng)時(shí)更受到空間的限制。武鋼二煉鋼廠現(xiàn)有兩座中包翻渣站(坑),間距狹小,位于連鑄車間中部,緊鄰廠揭外墻內(nèi)壁,系國外引進(jìn)設(shè)備,沒有安裝布袋除塵器系統(tǒng),投入運(yùn)行后,粉塵污染非常嚴(yán)重,為了_生產(chǎn)環(huán)境,武鋼安全環(huán)保部及_煉鋼廠提出加設(shè)除塵系統(tǒng),但翻渣站四周的空間非常有限,為除塵系統(tǒng)的安裝帶來了困難。本文針對(duì)_煉鋼廠中包翻站實(shí)際情況,提出幾套設(shè)計(jì)方案,并對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較,從中_出一種_合理有效的方案,為類似的除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供參考實(shí)例。
2 設(shè)計(jì)原始參數(shù)
2.1 翻渣站現(xiàn)場條件
兩翻渣站位于連鑄車間中部,靠近鋼廠大門,緊鄰廠房外墻內(nèi)側(cè)(翻渣站后部距墻內(nèi)壁僅2.8m),其間距4.2m,寬度均為3.3m,深均為2.8m,翻渣站各兩側(cè)及前面均放有待翻渣的中包和正在烘烤的中包,上面有行車運(yùn)載重物設(shè)備通過,有限空間非常狹小,中包每班翻轉(zhuǎn)12-16個(gè)中包,一般連續(xù)翻轉(zhuǎn)2-4個(gè),屬間歇式翻轉(zhuǎn)。翻渣時(shí),工作區(qū)及廠房上空煙塵彌漫,車間環(huán)境惡化。
2.2 污染物參數(shù)
在選擇設(shè)計(jì)方案之前,對(duì)中包翻渣時(shí)產(chǎn)生的煙塵進(jìn)行了現(xiàn)場的測試(中包內(nèi)殘?jiān)煞峙c鋼水品種有關(guān),隨機(jī)取,多次測試,對(duì)布袋除塵器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有指導(dǎo)意義),測試結(jié)果如下:
(1)煙氣參數(shù)
煙氣溫度50-80℃,煙氣量45000-50000m3/h
煙氣主要成分
(2)粉塵成分:主要是FeO、FeO3、A3O3、SiO2、MgO及少量的S、P,有回收價(jià)值。
(3)粉塵物性
(4)塵粒徑分布(粗略測定)
從上表可以看出,呼吸性粉塵占有很大的份額,這種粉塵對(duì)人體的危害性_。
3、除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的提出
布袋除塵器系統(tǒng)成功與否,關(guān)鍵是要解決塵源控制問題,塵源的控制關(guān)鍵取決于設(shè)計(jì)合理的吸塵罩。吸塵罩的形式對(duì)煙氣的捕集率及系統(tǒng)動(dòng)力配置至關(guān)重要,好的吸塵罩是根據(jù)污染源的擴(kuò)散特性和工藝操作所要求的敞開度而選擇設(shè)計(jì)的,同時(shí)還要考慮投資費(fèi)用。對(duì)中包翻渣站除塵系統(tǒng),所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)形式及安裝位置,_合理巧妙利用有限空間,要求它既不能妨礙中包下吊、翻轉(zhuǎn)、從翻渣坑中吊走廢鋼坯等工藝操作,又_將翻轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的煙塵盡可能地捕集抽走,根據(jù)設(shè)計(jì)原始參數(shù),本著除塵系統(tǒng)運(yùn)行可靠、布置合理、操作與管理方便、不妨礙生產(chǎn)和其它設(shè)備運(yùn)行、同時(shí)節(jié)省投資費(fèi)用的原則,提出以下幾種設(shè)計(jì)方案。
3.1 吸塵罩的四種設(shè)計(jì)方案
3.1.1 側(cè)吸罩
它是通過罩口的抽吸作用在距離吸氣口以外的有害物散發(fā)點(diǎn)上造成適當(dāng)?shù)目諝饬鲃?dòng),從而把有害物吸入罩內(nèi),通過風(fēng)機(jī)抽到除塵器內(nèi)進(jìn)行除塵。本設(shè)計(jì)中考慮到煙塵量大而且分散,為了更有利于捕塵,在翻渣坑兩側(cè)及后部固定設(shè)置側(cè)吸罩。
為論證其可行性,在實(shí)驗(yàn)室按翻渣坑尺寸比例模擬砌成一地坑,用硬聚氯乙稀板做成側(cè)吸罩,分別安裝在地坑兩側(cè)及后部,用一斜板代替翻轉(zhuǎn)臺(tái),斜板的傾斜角可調(diào),用60℃左右的大顆粒煤渣代替中包內(nèi)殘?jiān)?/span>,進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中觀察到:
煤渣在翻轉(zhuǎn)下落過程中,高溫含塵氣流瞬間沖擊并在熱壓的作用下上揚(yáng)速度很快,只有一部分煙氣被吸入到罩內(nèi),一部分煙氣會(huì)上飄。煤渣下落到地坑后,上升的含塵煙氣絕大部分被吸入煙罩內(nèi)。
實(shí)驗(yàn)表明:如果在中包翻轉(zhuǎn)站兩側(cè)及反部設(shè)置側(cè)吸罩,中包翻轉(zhuǎn)瞬間捕塵效果不好,但中包下落到翻渣坑后,捕塵效果較好。
3.1.2 吹吸罩
吹吸罩是利用射流作為動(dòng)力,把有害物輸送到排風(fēng)罩口再由其排除,它是依靠吹吸氣流的聯(lián)合工作進(jìn)行有害的控制和輸送。在中包的一側(cè)設(shè)置吹風(fēng)口,在另一側(cè)設(shè)置吸風(fēng)口,吹風(fēng)口布置在操作人員一側(cè),如圖1所示。
為論證其可行性,在側(cè)吸罩實(shí)驗(yàn)?zāi)P脱b置上進(jìn)行改進(jìn),在地抗一側(cè)安設(shè)吸塵罩,另一側(cè)設(shè)置送風(fēng)口,用小型風(fēng)機(jī)吹風(fēng),實(shí)驗(yàn)中觀察到:
(1)吹吸罩安裝的位置與捕塵效果有關(guān),如果把吸塵罩安裝在正對(duì)煤渣翻轉(zhuǎn)的方向,正對(duì)吹吸罩安放送風(fēng)口,煤渣翻卸時(shí)產(chǎn)生向前的沖擊,在吹氣流作用下,絕大多數(shù)能進(jìn)入吸塵罩,改變吹吸罩安放的位置,如吹吸罩安放在煤渣傾翻方向的一側(cè),正對(duì)吹吸罩安放送風(fēng)口,此時(shí)除塵效果不如前者效果好。
圖1 吹吸罩示意圖
1.翻渣坑2.上吸罩3.移動(dòng)管4.固定管5.長形上吸罩6.小車7.平衡錘8.小車平臺(tái)
圖2 兩級(jí)移動(dòng)式上吸罩圖
3.1.3 兩級(jí)移動(dòng)式止吸罩
對(duì)上揚(yáng)的高溫?zé)煔?/span>,采用上部吸氣罩捕塵效果肯定比側(cè)吸罩好,但由于中包要經(jīng)常從行車上吊到翻轉(zhuǎn)臺(tái)上,翻轉(zhuǎn)后的鋼坯又要被行車吊走,直接設(shè)計(jì)成上吸罩顯然是不可能的,為此設(shè)計(jì)成移動(dòng)式上吸罩(如圖2所示),即下吊中包時(shí),上吸罩在小車的載運(yùn)下,后退到兩中包翻渣站之間的空地,便于行車下吊中包,當(dāng)中包在翻轉(zhuǎn)中,上吸罩在小車的載運(yùn)下處于捕塵位置,煙塵被抽走后移動(dòng)上吸罩,吊走從中包中翻轉(zhuǎn)出來的鋼坯。由于上吸罩在移動(dòng)時(shí),上吸罩的管道隨之移動(dòng),為解決上吸罩上的移動(dòng)管道與連接除塵器上的固定管道之間的連接問題,設(shè)計(jì)成兩級(jí)移動(dòng)式上吸罩,即在連接除塵器的固定管道上設(shè)計(jì)一個(gè)長形吸氣罩,并_上吸罩上的移動(dòng)管道始終被罩在上部長形吸氣罩內(nèi)。這種設(shè)計(jì)方案其特點(diǎn)是:上吸罩可以移動(dòng),長形吸氣罩可根據(jù)現(xiàn)場空間條件,選擇一個(gè)不妨礙行車的空間安放,并能很好地解決移動(dòng)管道與固定管道之間的連
接問題。
3.1.4 對(duì)開式密閉罩
密閉罩是把有害物源全部密閉在罩內(nèi),但考慮到中包翻轉(zhuǎn)站現(xiàn)場條件,不能直接高置密閉罩,而采用對(duì)開式密閉罩,如圖3所示,它由安裝在翻渣坑兩側(cè)的兩部分可開行的對(duì)開移動(dòng)罩組成,吸塵口設(shè)在中包翻轉(zhuǎn)站的一側(cè),其連接風(fēng)管與連通除塵器上的固定鋼管采用插口連接。當(dāng)?shù)踯嚨跸轮邪鼤r(shí),兩移動(dòng)罩分開,向兩側(cè)移動(dòng),露出翻渣站,當(dāng)中包被吊裝到翻轉(zhuǎn)臺(tái)后,兩移動(dòng)罩合攏,形成密閉罩,然后在密閉罩內(nèi)翻渣入坑。產(chǎn)生的粉塵由罩子上部的吸塵口通過管道進(jìn)入除塵器除掉。移動(dòng)罩靠驅(qū)動(dòng)裝置拖動(dòng)。這種吸氣罩特點(diǎn)是能有效地利用現(xiàn)有狹小的空間,把飛揚(yáng)手粉塵_密閉在罩內(nèi),有效防止粉塵飛散到工作區(qū)。
3.2 吸塵罩設(shè)計(jì)方案的對(duì)比與_
以上四種吸塵罩特點(diǎn)對(duì)比如下
從上表可看出:
(1)側(cè)吸罩、吸吹罩結(jié)構(gòu)_為簡單,可以不設(shè)置控制系統(tǒng),人手動(dòng)操作,費(fèi)用_節(jié)省,但捕塵效果差。如果投資費(fèi)用有限,對(duì)環(huán)保要求不高的場所,可以考慮選用吸吹罩。如翻車機(jī)翻卸物料時(shí),可以采用這種簡單的吸吹罩。
(2)兩級(jí)移動(dòng)式上吸罩結(jié)構(gòu)并不太復(fù)雜,只是需要裝設(shè)一個(gè)可在軌道上推行的小車。捕塵效果比前兩種好,其缺點(diǎn)是在移動(dòng)管與上部長形吸塵罩之間會(huì)有少量的漏風(fēng)。如果空間位置狹小,投資費(fèi)用有限。對(duì)環(huán)保有所要求的場所,可以采用這種吸塵罩。
(3)對(duì)開式密閉罩鋼材量大,控制系統(tǒng)復(fù)雜,投資費(fèi)用高,但捕塵效果_。在投資許可的條件下,加之,對(duì)環(huán)保有嚴(yán)格要求的場合,選用這種吸塵罩。經(jīng)估算對(duì)開式密閉罩投資費(fèi)用不_過10萬元,加上除塵器、風(fēng)管及其它控制系統(tǒng),總費(fèi)用可控制在預(yù)計(jì)費(fèi)用內(nèi)。
綜上所述:中包翻渣站先選用對(duì)開式密閉罩。
圖3 煉鋼中包除塵系統(tǒng)對(duì)開式密閉罩示意圖
4、 除塵設(shè)備的選用
布袋除塵器的選用,_考慮到粉塵的分散度,粉塵比電阻、含塵氣體溫度、煙氣量、除塵效率、投資費(fèi)用等因素的影響。工業(yè)中常采用的除塵器是旋風(fēng)除塵器、布袋除塵器、電除塵器。其性能如下表所示:
對(duì)比污染物參數(shù),優(yōu)化選用電除塵器和布袋除塵器,但吸塵罩選用投資費(fèi)用高的對(duì)開式移動(dòng)罩,如果再選用電除塵器,總投資費(fèi)用勢必_過預(yù)計(jì)投資,選用布袋除塵器為佳。可選用冶金部安全環(huán)保研究院研制的長袋低壓大型脈沖袋式除塵器,濾袋材質(zhì)采用壓光滌綸針剌氈。特點(diǎn)是:凈化效率高,清灰效果好,經(jīng)濟(jì)可靠,使用簡單。它采用阻力低、啟動(dòng)快,清灰能力強(qiáng)的脈沖閥,_了噴吹管等部件的動(dòng)力特性,濾袋拆卸方便,便于運(yùn)行的維護(hù)檢修。
5.1 采用液力耦合器
中包翻渣站除塵系統(tǒng)風(fēng)機(jī)長期處于間歇操作的負(fù)荷下工作,翻渣間歇工作,產(chǎn)生的粉塵是陣發(fā)性的,因此除塵器可以不連續(xù)工作,這樣_可以利用原來的除塵器在不翻渣時(shí)進(jìn)行停風(fēng)清灰,但風(fēng)機(jī)是不能頻繁啟動(dòng)的??梢栽陲L(fēng)機(jī)與電機(jī)之間設(shè)置液力耦合器,控制風(fēng)機(jī)在不除塵時(shí)處于低速運(yùn)轉(zhuǎn),除塵時(shí)處于高速運(yùn)轉(zhuǎn),這樣風(fēng)機(jī)的軸功可降低很多,節(jié)約了不翻渣除塵時(shí)的電力消耗。
5.2 完善的控制系統(tǒng)
為使除塵系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行,提高除塵效率,節(jié)省能源。在系統(tǒng)上設(shè)置一些必要的監(jiān)測措施,設(shè)計(jì)有除塵器進(jìn)出口壓力、風(fēng)機(jī)軸承溫度、風(fēng)機(jī)出口煙氣壓力、電機(jī)軸承溫度及定子溫度、液力耦合器進(jìn)出口油溫、出口油壓、轉(zhuǎn)速等監(jiān)測點(diǎn),以上測點(diǎn)數(shù)據(jù)均可由設(shè)在除塵控制室內(nèi)的微機(jī)顯示。同時(shí)微機(jī)還可控制液力耦合器的充油、轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。
設(shè)計(jì)中,為使設(shè)備啟動(dòng)和自動(dòng)化檢測的需要而設(shè)置的各種繼電保護(hù)裝置以及各測量儀表均設(shè)在控制柜上,以便操作人員觀察與控制。同時(shí)除法器上的星形卸灰閥及振動(dòng)器的啟動(dòng)、停止控制均通過柜上所設(shè)按扭進(jìn)行。
控制柜設(shè)在翻渣站一測的操作室內(nèi),密閉罩移動(dòng)時(shí),操作室不移動(dòng)。
6 結(jié)束語
吸塵罩是中包布袋除塵器系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。兩級(jí)移動(dòng)上吸罩、對(duì)開式密閉罩捕塵效果好,但前者存在移動(dòng)管與長形吸塵罩之間的漏風(fēng)現(xiàn)象,_對(duì)開式密閉罩可以在不改變?cè)猩a(chǎn)工藝,不影響生產(chǎn)的前提下,較好地解決在有限空間內(nèi)設(shè)置除塵系統(tǒng)的問題。除塵器選用長袋低壓大型脈沖袋式除塵器,在系統(tǒng)中采用液力耦合器,配以監(jiān)測與控制系統(tǒng)。這套除塵系統(tǒng)在二煉鋼運(yùn)行一年半以來,運(yùn)行狀況良好,捕塵效率高.冀 公網(wǎng)安備 13098102000341號(hào)