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合理组合 “抑”尘不染

来源:山东无缝钢管厂 发布时间: 2016/3/19 9:44:16 【返回上一步】
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原料场作为钢铁企业铁前系统的重要组成部分,承担着铁前系统用户生产所需的各类散状原燃料的受卸、贮存、加工和输送任务。原料场具有尘源点多、粉尘浓度高、治理面积大等特点,成为钢铁企业的环保治理难点之一。目前,由于钢铁企业原料场占地面积大,原料品种多,且多采用露天堆放方式,原料在风力作用下极易干燥,而在装卸、输送、露天堆存过程中造成的粉尘,已成为原料场无组织排放的主要污染源。扬尘污染不仅造成物料流失给企业带来经济损失,对在岗职工的身心健康也会造成一定程度的影响,同时使厂内及周边环境恶化。
  据有关资料统计,由于风力作用影响,原料场附近大气含尘量高达100毫克/立方米,原料场堆存原料每年损失可达总储量的0.5%~2%(因所处地域气候不同,该数据有所不同)。因此,原料场抑尘工作在治理环境污染、实现清洁生产方面日益突出,目前已得到社会、企业的广泛关注。
  减小风速差是抑尘最有效的方法
  原料场根据工艺流程可分为受卸设施、储料场设施、原料处理设施(包括破碎、筛分、混匀等)、原料输送设施。其中,受卸设施、原料处理设施、输送设施的扬尘污染现象主要表现为原料转运过程中的集中扬尘,而储料场设施中的扬尘污染主要是原料在堆、取料作业过程中和原料在料场堆存期间受风力影响造成的。
  在原料转运过程中的集中扬尘可通过设置集中除尘装置实现对产尘点的扬尘治理。目前,集中干法布袋除尘、干雾抑尘都广泛应用于各大钢铁企业并得到了良好的使用效果。
  料堆扬尘根据起尘原因不同,主要分为两大类:一类是原料场料堆的静态起尘,另一类是原料在堆取设备作业过程中的动态起尘。前一类起尘主要与物料表面含水率、自然风速等原因关系密切,后一类起尘主要与工艺布置的设备作业落差、装卸强度等原因有关。
  自然风速在达到一定强度后,便可使料堆表面颗粒产生向上迁移的动力,当这个力足以克服颗粒自身重力、颗粒之间的摩擦力和其他阻碍颗粒迁移的外力时,颗粒就会离开料堆表面产生扬尘,此时的风速即为起尘风速。
  根据露天原料场料堆粉尘扩散规律的试验研究,料堆静态起尘量与风速差(实际风速与起尘风速的差值)的高次方成正比。因此,降低原料场区域的实际风速(最终是减小风速差)是抑尘最有效的方法。
  目前料场抑尘的方法中,进行料场封闭的目的是将实际风速减小,湿法抑尘的目的是增大起尘风速,从而达到减少起尘量的目的。因此,对露天料场来说,进行料场封闭减少风速影响和增湿抑尘是减少起尘量的两种主要技术措施。
  合理组合 制订特有抑尘方案
  一般来讲,原料场采取的抑尘技术和措施主要有防风抑尘网、料场封闭、喷洒水降尘、喷洒抑尘剂降尘等。其中,防风抑尘网(挡风抑尘墙)、料场封闭是从控制风速角度抑制扬尘,喷洒水降尘、喷洒抑尘剂降尘则是从控制物料物理特性角度抑制扬尘。
  防风抑尘网。最新颁布的《钢铁行业清洁生产评价指标体系》明确要求,原料场污染控制技术要采用全封闭或防风抑尘网进行有效控制,从根本上减小或抑制风速对扬尘的影响。
  20世纪80年代末,我国开始对防风抑尘网技术进行研究,通过引进和消化国外技术,最终在实际生产中得到广泛应用。当风通过防风抑尘网时,在抑尘网内侧形成不同尺度的分离旋涡和强烈的湍流干扰气流,由此可在短距离内消耗来流风速的动能,衰减平均风速,减少起尘量,最终达到抑尘目的。但随着钢铁企业规模的不断扩大,原料场面积也不断增大,流过网顶部的风与下游低风区的风被隔离数百米后再合流,使得料场四周抑尘网的效果明显减弱。
  料场封闭。料场封闭技术是伴随着空间结构发展而提出的环保治理手段,其目的是将露天原料场进行棚化(库化),使料场与外界隔离,完全避免自然气候尤其是风对原料的影响。采用大跨度网架结构或管桁架结构构建封闭大棚对原料场进行封闭,结构形式灵活,适用于新建项目或改造项目。目前,国内外一些钢铁厂均已有建成全封闭料场的实例。
  该技术有效抑制了自然环境对扬尘的影响,减少粉尘外排,降低原料损耗,有效控制原料含水率,已成为原料场环保技术发展的必然趋势,是最大限度减少并控制粉尘外排和原料损失的重要手段。但是,该技术对于料场内因堆取作业导致的污染无法消除,会导致棚内环境变差,影响生产作业和工人身心健康,需要配合喷洒水降尘方法来有效控制堆取作业中的粉尘污染。
  喷洒水降尘。喷洒水降尘作为传统的抑尘方法,是一种简便、经济、有效的防尘措施。其原理一是增加原料自身含水量,特别是表层原料颗粒的含水量,达到6%~8%时效果最好;二是改变原料表面层的粒径分布,其主要是由水滴或雾滴对微尘粒子进行捕集或附聚(捕集和附聚的效果主要与水的表面张力、水滴大小、喷嘴的形式、数量、喷射压力等多方面有关)。
  该方法成本较低,介质获取容易,无二次污染。但作为一种传统的降尘方法,水会很快渗入料堆内部,表面存留的水分亦很快蒸发,对在5级以上风力作用下、存放时间长的原料的抑尘效果不尽理想。若长时间、大用量地采用喷洒水,又将造成原料含水量过高,影响生产。
  喷洒抑尘剂。喷洒抑尘剂降尘主要是通过加湿、保湿、固结3种机理起到固尘防尘的作用。加湿、保湿使料堆表面长时间保持一定的湿度(作用与喷洒水相同),固结是使料堆表面形成具有一定强度和硬度的表层以抵抗风力因素的影响,最终达到抑尘效果。
  据有关资料统计,抑尘剂一般作用时间约30天,防尘效果较好,具有经济效益和环境效益,但成本较高,需根据原料的特性、储存周期的不同来选择确定抑尘剂。喷洒抑尘剂降尘方式的主要缺点是工艺流程相对复杂,同时,需要消耗一定的资源,难以解决装卸料时的作业扬尘,运行维护费用较高。
  抑尘方式综合应用。结合以上对各类抑尘方法的分析比较,每种方法均不能完全解决原料场内环境治理,因此,需根据企业所在地域自然环境特点、原料场工艺布置需求合理组合上述抑尘方法,制订特有的抑尘方案,达到最佳的治理效果,如防风抑尘网+料场封闭+喷洒水除尘、料场封闭+喷洒水除尘等。只有这样才能最大限度地减少扬尘的发生,取得良好的环境治理效果,最终减少污染,创造可观的经济效益、环境效益和社会效益。

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