宣鋼治理軋線含鐵粉塵實(shí)踐

郭九生

（河北鋼鐵集團(tuán)宣鋼公司規(guī)劃發(fā)展處，河北張家口 075100）

1 治理前作業(yè)環(huán)境

宣鋼公司是河北鋼鐵集團(tuán)長(zhǎng)材生產(chǎn)基地，共有軋材生產(chǎn)線10 條，其中型材生產(chǎn)線一條，窄帶鋼生產(chǎn)線2 條，高速線材生產(chǎn)線3 條，棒材生產(chǎn)線4 條，年鋼產(chǎn)量600 多萬(wàn)t。

近幾年來(lái)，宣鋼公司所有軋材生產(chǎn)線加熱爐均使用煤氣作為加熱熱源，一改過(guò)去紅煙黑煙彌漫的場(chǎng)景，廠房面貌和空氣質(zhì)量得到很大改善，但原先不太突出的軋制過(guò)程中產(chǎn)生的含鐵粉塵卻成為環(huán)境污染的最大來(lái)源。在軋線上，以初軋軋機(jī)產(chǎn)生的含鐵粉塵最多，崗位粉塵濃度達(dá)到9.25 mg/m3（實(shí)測(cè)），隨著軋件規(guī)格的不斷減小，粉塵產(chǎn)生量依次減少，在中軋φ400 軋機(jī)，崗位粉塵濃度達(dá)到7.16 mg/m3，在精軋φ300 軋機(jī)，崗位粉塵濃度降為6.5 mg/m3，只要在軋鋼的時(shí)間，紅色的粉塵此起彼伏，對(duì)職工身體健康造成極大威脅。

2 治理方案

由于軋機(jī)序列主要由開(kāi)口式軋機(jī)組成，受軋機(jī)拆裝軋輥以及正常檢修的制約，無(wú)法采用安裝集氣罩收集廢氣再進(jìn)行凈化處理的方法控制粉塵。通過(guò)對(duì)日常生產(chǎn)觀察和分析，軋制過(guò)程中軋機(jī)出口產(chǎn)生的粉塵約占粉塵總量的85%～90%，如果把這一部分粉塵消除，基本就達(dá)到治理要求，我們根據(jù)濕式除塵的原理，決定采用水霧化吸附含鐵粉塵的方法進(jìn)行治理，采用實(shí)心和空心兩種噴頭進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)試發(fā)現(xiàn):實(shí)心噴頭可以部分將粉塵的部分吸附，大部分從輥縫和軋機(jī)進(jìn)口位置處溢出，除塵效果不明顯；空心噴嘴供水壓力為0.5～0.8 MPa 時(shí)噴水量為1.2～1.5 m3/h，霧化后中間為空心，邊緣為霧滴組成的霧罩，霧化角度在60～75 度之間，霧罩可以將軋機(jī)出口罩住，當(dāng)軋件粉塵溢出時(shí)其處于霧罩中，連續(xù)不斷的粉塵和由霧滴組成的霧罩產(chǎn)生碰撞并被霧滴吸附流入渣溝中，凈化后的空氣擴(kuò)散在廠方空間中，軋件出口產(chǎn)生的90%以上粉塵被吸附，除塵效果較好，故設(shè)計(jì)上采用空心噴嘴進(jìn)行霧化。

采取的設(shè)計(jì)方案是在軋機(jī)設(shè)計(jì)一套噴霧裝置：該裝置為一個(gè)丁字管，管的末端安裝一個(gè)可調(diào)球接頭，可調(diào)球接頭下部安裝一個(gè)空心錐噴嘴，將該裝置安裝在軋機(jī)出口上方500mm 處，采用支吊架形式，不固定，以軋機(jī)機(jī)架為安裝基礎(chǔ)，采用滑動(dòng)方式，滑動(dòng)塊可沿軋輥軸向移動(dòng)，便于更換孔型時(shí)調(diào)整水管位置與軋機(jī)出口保持一致。同時(shí)，水管與滑動(dòng)塊采用環(huán)形裝置連接，能夠以滑軌為軸做圓周運(yùn)動(dòng)，遇到軋機(jī)出現(xiàn)堆鋼時(shí)，軋件頂?shù)絿婌F水管，水管可自行翻起，防止頂壞水管裝置。水管出口與噴嘴之間安裝萬(wàn)向球接頭，便于對(duì)噴水位置進(jìn)行調(diào)整，保證霧罩全部罩住軋件出口。當(dāng)軋件出軋輥后，軋件帶出的含鐵粉塵被完全罩入空心錐中，霧粒粒度接近粉塵的粒度，粉塵被霧粒完全吸附后進(jìn)入地溝中。

由于噴霧系統(tǒng)所用噴嘴對(duì)水質(zhì)要求較高，國(guó)內(nèi)其它生產(chǎn)線均采用新水或凈環(huán)水壓制粉塵，但使用新水或凈環(huán)水，洗滌粉塵后污水將直接進(jìn)入濁水系統(tǒng)，勢(shì)必打破濁水系統(tǒng)閉路循環(huán)水平衡，造成濁水外排。為此，在方案制訂中，只有使用濁水霧化才能促使該方案達(dá)到最優(yōu)。

為滿足這一條件，我們決定在濁水經(jīng)化學(xué)除油后再增加深化過(guò)濾處理裝置，提高水的品質(zhì)，用于噴霧除塵系統(tǒng)，從而既滿足噴嘴對(duì)水質(zhì)的要求，又不增加新的污染，最終達(dá)到控制粉塵的目的。

在實(shí)施過(guò)程中，在現(xiàn)有濁環(huán)水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用自清洗高速過(guò)濾器對(duì)部分經(jīng)化學(xué)除油器處理后的濁水進(jìn)行深化過(guò)濾處理，要求出水含懸浮顆粒100 μm 以下；建立獨(dú)立供水系統(tǒng)，穩(wěn)定供水壓力，滿足水霧化對(duì)供水水質(zhì)和壓力的要求。洗滌后的污水進(jìn)入原有濁水系統(tǒng)，經(jīng)漩流井沉淀、化學(xué)除油器處理后，循環(huán)回用。

3 建設(shè)內(nèi)容

3.1 工藝流程

化學(xué)除油后的軋機(jī)濁水→集水池→水泵→自清洗過(guò)濾器→霧化噴嘴→軋件出口→地溝→漩流井→化學(xué)除油器

3.2 主要建設(shè)內(nèi)容

以小型廠兩條軋線為例介紹該項(xiàng)目的主要建設(shè)內(nèi)容。

3.2.1 利用原一小型車間5#泵站場(chǎng)地，保留系統(tǒng)使用余量，使用原二小型車間凈環(huán)棄用水泵作為供水水泵，其主要性能為Q=100 m3/h，H=50 m 單級(jí)立式離心泵，由兩臺(tái)水泵組成并聯(lián)供水泵組，一備一用。

3.2.2 用一小型車間5#泵站廢棄水池，加高700 mm 作為集水池，水泵吸入口低于水平面，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌泵；利舊水池供水管安裝電動(dòng)閥，將液位及開(kāi)停泵信號(hào)傳輸?shù)戒隽骶谜荆瑢?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，不用增加崗位定員。

3.2.3 在系統(tǒng)供水泵后增加處理量為100 m3/h，過(guò)濾精度為200 目的自清洗過(guò)濾器1 臺(tái)并配置相應(yīng)的管路。

3.2.4 根據(jù)軋制工藝特點(diǎn)，在一小型車間φ520 粗軋機(jī)出口安裝1CX-I 噴嘴4 套，中軋軋機(jī)出口安裝1/2BX-SS 噴嘴8 套；精軋軋機(jī)出口安裝3/8BX-SS噴嘴6 套；在二小型車間φ520 粗軋機(jī)出口安裝1CX-I 噴嘴5 套、3/8BX-SS 噴嘴3 套，在中軋軋機(jī)出口安裝3/8BX-SS 噴嘴6 套。

3.2.5 在軋機(jī)機(jī)架底部設(shè)置系統(tǒng)出水管口，每套裝置安裝快速切斷閥門一個(gè)，保證噴霧用水及時(shí)切斷，不影響軋機(jī)工藝調(diào)整。噴淋裝置同管口之間用配有快速接頭的高壓軟管相連，便于軋機(jī)工拆卸，避免與軋機(jī)調(diào)整作業(yè)產(chǎn)生影響。

3.2.6 在5#泵站單設(shè)一、二小型車間供水主管路及控制閥門，分別控制一、二小型車間系統(tǒng)供水。

3.2.7 鋪設(shè)排污管路，將過(guò)濾器下部排污管同漩流井相連，排出反洗污水；回到漩流井再回用，實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)污水不外排。

3.3 霧化噴嘴選擇

霧化噴嘴主要性能見(jiàn)表1。

表1 霧化噴嘴主要性能參數(shù)表

3.4 霧化噴嘴安裝示意

結(jié)合噴嘴安裝示意圖見(jiàn)圖1，噴霧裝置主要由軋機(jī)機(jī)架1、軋輥2、軋件3、噴頭集水管4、噴頭5、軟管6、控制閥7、噴霧總管8、軋機(jī)出口9、地溝10十部分組成。

經(jīng)過(guò)過(guò)濾的水通過(guò)噴霧總管8 進(jìn)入分支控制閥7 再經(jīng)軟管6 進(jìn)入噴頭集水管4，噴頭集水管4上安裝可調(diào)球接頭和噴頭5 固定于軋機(jī)機(jī)架1 上，噴頭5 距離軋輥2、軋件3 出口位置約500 mm，水經(jīng)噴頭5 霧化和軋機(jī)出口9 的含鐵粉塵結(jié)合進(jìn)入軋機(jī)地溝10，完成除塵過(guò)程。

4 治理效果

經(jīng)過(guò)一年來(lái)的運(yùn)行，系統(tǒng)運(yùn)行效果良好，車間崗位粉塵得到有效控制，一舉消除過(guò)去生產(chǎn)時(shí)紅煙陣陣的現(xiàn)象，職工作業(yè)條件大為改觀，崗位職工再也不用戴口罩操作，職工精神面貌得到很大提高。經(jīng)公司安環(huán)處監(jiān)測(cè)站對(duì)噴霧除塵改造前后一小型車間作業(yè)環(huán)境設(shè)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)對(duì)比見(jiàn)表2。

圖1 噴嘴安裝示意圖

表2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比

數(shù)據(jù)全部低于5 mg/m3的治理標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了預(yù)期目的。