郭九生

（河北鋼鐵集團宣鋼公司規(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長材生產(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t。

近幾年來，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，一改過去紅煙黑煙彌漫的場景，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程中產(chǎn)生的含鐵粉塵卻成為環(huán)境污染的最大來源。在軋線上，以初軋軋機產(chǎn)生的含鐵粉塵最多，崗位粉塵濃度達到9.25 mg/m3（實測），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，崗位粉塵濃度達到7.16 mg/m3，在精軋φ300 軋機，崗位粉塵濃度降為6.5 mg/m3，只要在軋鋼的時間，紅色的粉塵此起彼伏，對職工身體健康造成極大威脅。

2 治理方案

由于軋機序列主要由開口式軋機組成，受軋機拆裝軋輥以及正常檢修的制約，無法采用安裝集氣罩收集廢氣再進行凈化處理的方法控制粉塵。通過對日常生產(chǎn)觀察和分析，軋制過程中軋機出口產(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行治理，采用實心和空心兩種噴頭進行現(xiàn)場實際測試發(fā)現(xiàn):實心噴頭可以部分將粉塵的部分吸附，大部分從輥縫和軋機進口位置處溢出，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，霧罩可以將軋機出口罩住，當軋件粉塵溢出時其處于霧罩中，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，故設計上采用空心噴嘴進行霧化。

采取的設計方案是在軋機設計一套噴霧裝置：該裝置為一個丁字管，管的末端安裝一個可調(diào)球接頭，可調(diào)球接頭下部安裝一個空心錐噴嘴，將該裝置安裝在軋機出口上方500mm 處，采用支吊架形式，不固定，以軋機機架為安裝基礎，采用滑動方式，滑動塊可沿軋輥軸向移動，便于更換孔型時調(diào)整水管位置與軋機出口保持一致。同時，水管與滑動塊采用環(huán)形裝置連接，能夠以滑軌為軸做圓周運動，遇到軋機出現(xiàn)堆鋼時，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向球接頭，便于對噴水位置進行調(diào)整，保證霧罩全部罩住軋件出口。當軋件出軋輥后，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入地溝中。

由于噴霧系統(tǒng)所用噴嘴對水質(zhì)要求較高，國內(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入濁水系統(tǒng)，勢必打破濁水系統(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到最優(yōu)。

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

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

3 建設內(nèi)容

3.1 工藝流程

化學除油后的軋機濁水→集水池→水泵→自清洗過濾器→霧化噴嘴→軋件出口→地溝→漩流井→化學除油器

3.2 主要建設內(nèi)容

以小型廠兩條軋線為例介紹該項目的主要建設內(nèi)容。

3.2.1 利用原一小型車間5#泵站場地，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 單級立式離心泵，由兩臺水泵組成并聯(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，實現(xiàn)自動灌泵；利舊水池供水管安裝電動閥，將液位及開停泵信號傳輸?shù)戒隽骶谜?，實現(xiàn)遠程控制，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，過濾精度為200 目的自清洗過濾器1 臺并配置相應的管路。

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

3.2.5 在軋機機架底部設置系統(tǒng)出水管口，每套裝置安裝快速切斷閥門一個，保證噴霧用水及時切斷，不影響軋機工藝調(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，便于軋機工拆卸，避免與軋機調(diào)整作業(yè)產(chǎn)生影響。

3.2.6 在5#泵站單設一、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 鋪設排污管路，將過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

結合噴嘴安裝示意圖見圖1，噴霧裝置主要由軋機機架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、軋機出口9、地溝10十部分組成。

經(jīng)過過濾的水通過噴霧總管8 進入分支控制閥7 再經(jīng)軟管6 進入噴頭集水管4，噴頭集水管4上安裝可調(diào)球接頭和噴頭5 固定于軋機機架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 霧化和軋機出口9 的含鐵粉塵結合進入軋機地溝10，完成除塵過程。

4 治理效果

經(jīng)過一年來的運行，系統(tǒng)運行效果良好，車間崗位粉塵得到有效控制，一舉消除過去生產(chǎn)時紅煙陣陣的現(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)測站對噴霧除塵改造前后一小型車間作業(yè)環(huán)境設點進行實時監(jiān)測，數(shù)據(jù)對比見表2。

圖1 噴嘴安裝示意圖

表2 監(jiān)測數(shù)據(jù)對比

數(shù)據(jù)全部低于5 mg/m3的治理標準，達到了預期目的。