張 峰 王 聰 田浩哲

（安陽(yáng)鋼鐵建設(shè)有限責(zé)任公司）

0 引言

鋼鐵企業(yè)的清潔生產(chǎn)是國(guó)家環(huán)境治理的重要一環(huán)，安鋼響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，提高企業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)生產(chǎn)中可能造成無(wú)組織排放的重要環(huán)節(jié)進(jìn)行排查，以皮帶運(yùn)輸機(jī)為治理重點(diǎn)，實(shí)施了以安裝新型雙層密封抑塵裝置為主，下料溜槽改造為輔的治理方式，效果顯著，達(dá)到了國(guó)家超低排放的要求。

1 原系統(tǒng)皮帶密封簡(jiǎn)介

皮帶機(jī)頭、機(jī)尾落料處為鋼制防塵罩，防塵罩周邊密封，原設(shè)計(jì)采用單層側(cè)板配合橡膠擋皮密封（如圖1 所示），密封擋皮固定在除塵罩下沿，為螺栓或扣板連接，防塵罩前端部分采用帆布軟簾密封，后端擋板采用橡膠或帆布包裹。物料從上層振動(dòng)給料器或皮帶經(jīng)筒型下料溜槽下落至皮帶表面,物料流量較大、運(yùn)輸速度較快、下料點(diǎn)高度差較大或物料集中下落時(shí)，對(duì)皮帶沖擊大。

圖1 原皮帶密封結(jié)構(gòu)

2 運(yùn)行存在的主要問(wèn)題

2.1 托輥不平

皮帶機(jī)托輥角度和上表面高度不一致，導(dǎo)致皮帶在運(yùn)行過(guò)程中邊沿呈現(xiàn)波浪狀，皮帶和密封之間產(chǎn)生較大間隙（1 ～2 mm），同時(shí)側(cè)向壓力造成皮帶橫向位移，粉塵從導(dǎo)料槽的單層密封擋皮底部外溢。

2.2 皮帶跑偏

在原設(shè)計(jì)中，下料溜槽為筒型結(jié)構(gòu)，物料在兩條運(yùn)輸線轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中存在較大的高度差，同時(shí)在下落過(guò)程中，高速運(yùn)輸產(chǎn)生的慣性使得物料沿拋物線軌跡撞擊下料溜槽側(cè)壁后經(jīng)反彈落下，無(wú)法緩慢平穩(wěn)準(zhǔn)確的落入皮帶輸送機(jī)中心線，致使下料溜槽內(nèi)壁和運(yùn)輸皮帶單側(cè)在料流沖擊下受到較大沖擊，致使下料溜槽磨損，同時(shí)造成皮帶跑偏，物料拋灑，夾雜大量揚(yáng)塵，甚至有撕裂皮帶的風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 密封接觸面窄

原密封擋皮與運(yùn)輸皮帶為點(diǎn)或線接觸，在運(yùn)行過(guò)程中，密封側(cè)擋板與皮帶之間的距離因運(yùn)行不平穩(wěn)或下料沖擊造成的抖動(dòng)等而變化，密封擋皮極易出現(xiàn)間隙，粉塵從密封間隙外溢，造成大量揚(yáng)塵，同時(shí)因防塵罩內(nèi)部為負(fù)壓環(huán)境，縫隙會(huì)導(dǎo)致漏風(fēng)率升高，影響負(fù)壓收塵效果，降低粉塵的捕集效率。

2.4 容塵空間不足

現(xiàn)場(chǎng)原有防塵罩長(zhǎng)度過(guò)短，且整體高度不足，沒(méi)有充分的時(shí)間和空間使粉塵隨重力自然沉降，部分粉塵會(huì)隨皮帶運(yùn)行從防塵罩前方出料口外溢。在原設(shè)計(jì)中，單密封罩長(zhǎng)度一般在3 m 左右，運(yùn)輸數(shù)量較大的物料時(shí)，防塵罩外部仍有約9 m 沿皮帶運(yùn)輸線方向的粉塵無(wú)法被捕集，從而造成無(wú)組織排放。

2.5 拆安不便

現(xiàn)場(chǎng)原有的防塵罩與密封擋皮之間采用螺栓或扣板進(jìn)行連接，在發(fā)生堆料、皮帶跑偏、機(jī)頭皮帶滾筒等相關(guān)檢修時(shí)，需要拆卸密封擋皮、防塵罩等，拆裝難度大、時(shí)間長(zhǎng)，一般需2 ～4 人，拆除1 ～2 h，更換回裝需1 ～2 h，共計(jì)影響生產(chǎn)時(shí)間2 ～4 h。

2.6 連接方式不可靠

采用扣板連接的防塵罩，密封擋皮與側(cè)方擋板之間采用銷(xiāo)子固定，在皮帶機(jī)運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)生振動(dòng)，容易發(fā)生脫落，影響皮帶的正常運(yùn)行和生產(chǎn)。

3 改進(jìn)技術(shù)

根據(jù)原系統(tǒng)的缺點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)際條件和皮帶機(jī)無(wú)組織排放的治理要求，提出了改進(jìn)技術(shù)。

3.1 調(diào)整托輥

對(duì)皮帶機(jī)托輥進(jìn)行調(diào)整，使皮帶托輥角度保持一致、上輥面處于同一平面，皮帶邊緣高度一致，保證皮帶機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，盡量避免皮帶在輸送過(guò)程中出現(xiàn)波浪起伏狀態(tài)，從而減少拋灑和無(wú)組織揚(yáng)塵。

3.2 安裝耐磨擋板

在下料溜槽處安裝可調(diào)節(jié)的耐磨擋板，根據(jù)物料種類(lèi)、料流速度、料流量變化等因素，擋板的位置和角度均可在線調(diào)整，通過(guò)耐磨擋板改變料流方向，使下落的物料經(jīng)緩沖后，重心落在皮帶中心線上，以避免料流對(duì)下料溜槽內(nèi)壁的長(zhǎng)期沖擊和磨損，有效延長(zhǎng)了下料溜槽的使用壽命，減少了維修和更換的成本。同時(shí)，物料不再對(duì)皮帶產(chǎn)生直接沖擊，且料流經(jīng)調(diào)整后落入下方運(yùn)輸帶中心線，不再產(chǎn)生側(cè)向偏移力，有效避免了皮帶的損壞和跑偏，使得防塵裝置能夠最大限度的發(fā)揮作用，有效避免了物料拋灑和揚(yáng)塵。

3.3 采用雙層密封

設(shè)計(jì)采用新型雙層密封抑塵裝置（如圖2 所示），增加兩側(cè)密封腔體，對(duì)單層密封內(nèi)未捕集的粉塵進(jìn)行二次阻擾、自沉降和捕集，提高除塵設(shè)施的利用效率，平均減小除塵風(fēng)量20%，降低風(fēng)速0.2 ～0.3 m/s,減小除塵設(shè)施損耗[1]；在內(nèi)層密封設(shè)置緩沖縫隙，可有效緩沖皮帶擠壓；將外層密封擋皮與運(yùn)輸皮帶的接觸方式改為面接觸，皮帶因輸送物料不同或在運(yùn)行過(guò)程中因振動(dòng)導(dǎo)致高度稍有變化時(shí)，面接觸的密封擋皮的彈性能夠自動(dòng)適應(yīng)，從而減少漏風(fēng)和粉塵外溢。

圖2 新型雙層皮帶密封結(jié)構(gòu)

3.4 增大容塵空間

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況條件，延長(zhǎng)皮帶密封罩長(zhǎng)度，同時(shí)增加皮帶密封罩的高度，增大容塵空間（即自降塵緩沖區(qū)域），提高密封裝置自降塵效率，尤其是粉狀物料，如煤粉輸送線等，密封罩長(zhǎng)度需至少安裝9 m 以上，配合除塵設(shè)施，有利于提高整個(gè)系統(tǒng)的粉塵捕集能力，防止灰塵從防塵罩前端料流出口處溢出。運(yùn)輸長(zhǎng)度較短的皮帶，如燒結(jié)成品皮帶運(yùn)輸線，采用全線密封措施，在中間分布風(fēng)管，使風(fēng)量分配均勻，滿(mǎn)足皮帶運(yùn)輸除塵點(diǎn)風(fēng)量和控制風(fēng)速的要求，各捕集點(diǎn)有效集塵，從而減少粉塵外溢。

3.5 改變連接方式

優(yōu)化密封裝置中密封側(cè)板和密封擋皮之間的連接方式，由原來(lái)的螺栓或扣板連接更換為使用鋁合金快速拆卸的夾緊裝置對(duì)防溢料擋皮進(jìn)行固定，并在內(nèi)層密封上設(shè)置方便拆裝的自鎖防退裝置，固定擋皮，如圖3 所示。同時(shí)，在內(nèi)側(cè)擋皮上開(kāi)縱向長(zhǎng)孔，使內(nèi)側(cè)密封擋皮在長(zhǎng)期使用磨損后可依靠重力下垂，貼合運(yùn)輸帶表面，保證內(nèi)側(cè)的密封效果，同時(shí)減少更換內(nèi)側(cè)擋皮的頻率，保證生產(chǎn)的連續(xù)性。確實(shí)需拆除或調(diào)整內(nèi)層密封時(shí)，僅需打開(kāi)外側(cè)鋁合金夾緊裝置，拆下外側(cè)擋皮，再徒手或使用扳手敲擊打開(kāi)內(nèi)側(cè)自鎖裝置，即可輕松拆卸密封擋皮。

圖3 自鎖防退裝置

4 改造實(shí)施

對(duì)煉鐵兩條皮帶改造成功后，根據(jù)公司超低排放要求，對(duì)安鋼集團(tuán)內(nèi)部各皮帶輸送線進(jìn)行了分批分步實(shí)施改造。煉鐵廠共涉及改造皮帶191 條，分3 次實(shí)施，共需增加新型密封裝置4 054 m；焦化廠共涉及改造皮帶14 條，共需增加新型密封裝置303 m；永通公司共涉及改造皮帶52 條，共需增加新型密封裝置265.5 m；冶金爐料公司共涉及改造皮帶20 條，共增加新型密封裝置151 m，整個(gè)項(xiàng)目增加新型密封裝置4 773.5 m，涉及改造皮帶約16 000 m。

5 使用效果

5.1 現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境改善

新型雙層密封實(shí)現(xiàn)了皮帶機(jī)頭粉狀物料粉塵外溢的超低排放綜合治理效果，滿(mǎn)足“物料輸送落料點(diǎn)等應(yīng)配備集氣罩和除塵設(shè)施，或采取噴霧等抑塵措施[2]”的要求。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，無(wú)組織排放顆粒物濃度低于8 mg/Nm3,達(dá)到了超低排放標(biāo)準(zhǔn)要求。以皮帶有效收塵平均寬度1 m，有效長(zhǎng)度16 000 m，改造前皮帶機(jī)附近平均每月集塵厚度減少量1 mm，堆積密度0.8 t/m3估算，每年可減少無(wú)組織顆粒物約150 t左右。

5.2 經(jīng)濟(jì)效益提高

新型密封部件拆安方便、快捷，拆除和安裝僅需簡(jiǎn)單敲擊，將每次檢修更換時(shí)長(zhǎng)縮減至約30 ～40 min，同時(shí)降低了施工費(fèi)用和風(fēng)險(xiǎn)。

6 結(jié)論

在鋼鐵行業(yè)皮帶運(yùn)輸無(wú)組織排放治理中成為典型案例和樣板工程，多家同行業(yè)單位來(lái)參觀、交流，對(duì)同行業(yè)同類(lèi)型的污染治理、超低排放監(jiān)測(cè)評(píng)估等有積極的借鑒意義。