张衡
（中天钢铁集团有限公司 江苏 常州 213000）
摘要：中天钢铁集团有限公司第三炼铁厂6号高炉槽上卸料小车因其头轮与料仓受料口垂直距离大，卸料过程中物料与漏斗、溜槽、料仓篦条不断的产生相互的冲击，特别容易造成物料被破碎和产生大量的扬尘，而且卸料小车原先除尘设计不怎么合理，而且设备的密封性也比较差，环保效果也就比较差。因此，对卸料小车除尘环保的优化设计是势在必行。卸料小车优化设计应用后不仅提升了6号高炉槽上的除尘环保效果，在一定程度上保证了良好的作业环境，而且还提高了物料的成品率，降低了运行成本，提高了生产效率。
关键词：卸料小车；除尘环保；优化设计；应用
前言
近些年来，中国经济发展的速度变得越来越快，但是经济发展的同时也带来环境的污染，比如大气污染便是比较典型的环境污染案例。大气污染现在已经成为了经济发展必须要重视的问题，不能一味地寻求经济发展而忽视了大气污染的危害。钢铁企业作为高能耗企业，其对大气污染的程度也相对比较高，甚至占到同期工业排放量的20%，所以，减少大气污染必须要做好钢铁企业的节能减排工作[1]。
高炉槽上卸料小车因为其自身显著的优势特征，比如操作比较简单而且多点卸料，因此炼铁高炉的槽上系统经常会使用卸料小车。炼铁原料并不是一次性的进入储槽上而是分多次进入，在这个过程中，因为原料多次的倒运，造成原料变得更加破碎，粉尘也会因此而增多，从而使得槽上粉尘浓度远远超过标准。同时，因为作业的环境比较恶劣，这对工作人员来说是一种巨大的伤害，影响身体健康。槽上的平面位置一般都是在比较高的地方，因此，扬尘会因为锋利的影响而四处飘散，这样一来，污染就会变得比以前更大，设计的范围会会相应的扩大。所以，绝对不能忽视了槽上区域。目前，炼铁厂必须要重视起这些问题，并及时的给出相应的解决方法。[2]。
一、现状分析
在调查的过程中，6号高炉作为调查的对象之一，它的年产铁水约100万吨。槽上配置了2台卸料小车，对于除尘的处理主要是使用移动通风槽，除尘效果不是很明显，要想更好的解决槽上除尘环保问题，一定要搞清楚粉尘为什么会产生。其原因主要有以下几方面：
1、物料在进入料仓的卸料过程中会产生一定的冲击，因为冲击的产生便会是的扬尘出现，同时还会是的物料的破碎率变高。
2、当卸料小车卸料的时候，料仓会不可避免的进入空气，这样一来便会使得料仓内有产生一定量的正压，造成粉尘外溢的情况发生，使得粉尘飘得到处都是，污染的范围也就相应的扩大。
3、当高炉进行生产运行的时候，物料料面下降时会在一定程度上带来扰动，这也会造成粉尘，当在卸料孔密封不严的情况下，粉尘便会溢出。
二、问题探究
1、在优化设计前该卸料小车的除尘效果其实并不是很好。经过调察和研究，可以把卸料小车的除尘问题总结为以下几点：
（1）溜槽底部密封问题
如图1所示，即使利用了密封胶带对溜槽两侧做了密封工作，但是会有缝隙产生。卸料溜槽底部无法实现密封，从而使得粉尘从缝隙中溢出，造成扬尘增多。
图1 卸料小车
（2）卸料孔密封问题
如果卸料孔没有进行很好的密封，那么也是非常容易出现粉尘外溢的情况，卸料小车在进行优化设计之前，其卸料孔主要便是利用胶带来进行密封，但是仅仅采用胶带来进行密封比没有办法达到较为理想的密封效果，在实际运用中还会出现缝隙，使得扬尘从缝隙中溢出，造成扬尘污染加大[3]。
（3）除尘管道设置问题
目前，钢铁企业在进行生产运行时使用的卸料小车一般情况下都会在卸料小车头轮罩的顶部设置除尘管道，如图1所示。根据实地考察，可以发现其实溜槽的底部是非常容易出现扬尘点的地方。因为物料在下落的时候会有撞击，从而产生扬尘，这是扬尘便会集中到两侧溜槽底部[4]。
2、优化设计前的卸料小车头轮罩的顶部设置除尘管道，会对除尘系统带来以下问题：
（1）负压除尘是比较常见的而且经常使用的，当头部设置除尘点，那么便会使得向上的除尘气体和向下滑落的物料有一定的冲突，影响料仓内形成负压。
（2）在卸料小车头轮罩和输送皮带并没有紧密的连接在一起，它们之间有缝隙，特别容易造成流体短路效应，从而使得料仓内负压力变小，对粉尘的吸力造成影响。
三、优化设计
1、通过以上问题探究，卸料小车优化设计主要要解决以下三个方面的问题：
（1）该怎样更好的降低粉尘产生或者减少含尘烟气量，只有减少粉尘产生才能更好地提高成品率。
（2）该怎样较好的把含尘烟气密封在一定空间，避免出现外溢的现象，从而保证符合相关要求，因此对于产尘点一定要做好密封工作，防止含尘烟气外溢。
（3）如何用最小的成本将烟尘净化处理从而实现除尘环保排放标准的要求。
2、根据现存问题和粉尘产生的原因采用多种解决方案，不断的进行优化设计来改变槽上的环境。
（1）对颗粒在流动过程中速度和矢量的变化进行模拟，根据模拟的实际情况来对溜槽形状及角度进行不断地调整，从而减少物料破碎，同时还可以降低环保压力。
（2）除尘管设置好了以后，在对下料管进行设置，而且还要取消头轮罩除尘点，减少漏风点。这样一来即可以实现气、料流通道顺畅，还可以保证扬尘点的负压除尘能力。
（3）对通风槽上移动通风小车的推动方式进行改善，如图2所示，让通风移动小车不会被拉掉或者被拉偏。
图2 卸料小车移动通风小车
（4）料仓上的卸料孔需要进行特殊的处理，使用的不能是普通的覆盖带密封结构需要特殊的，这样便很好地解决密封不严的问题。
（5）头部清扫装置一定要保证性能及效果，要呢能够与很好的清理胶带上粘的粉尘，在一定程度上降低皮带机头部卸灰量。
（6）拨料装置可以在卸料孔上料仓侧壁间隔进行设置，如图3所示，防止料仓侧壁间隔处的积料。
图3 卸料孔上料仓侧壁间隔拨料装置
四、应用与效果
卸料小车除尘环保的优化设计经过应用实践以后，运行效果也是比较好，不但改善了现场环境，而且还达到了降本增效的目的，具体如下：
（1）槽上通廊中的灰尘不再像以前那么大，灰尘减少很多，符合环保要求。
（2）双密封导料槽技术的运用让除尘效果变得更为理想。
（3）减少了物料下落造成物料破碎的影响，烧结矿和焦炭的成品率得到一定的提高。因烧结矿和焦炭成品率提高而降本的效益计算如下：6号高炉按年产100万吨铁水计，烧结矿和焦炭的成品率提高按0.2%计，每吨返矿返回烧结二次烧结的费用按110元/吨，矿石品位按60%计，烧结矿年降本效益为100/0.6*0.2%*110=36.7（万元）；焦粉价值和焦炭成品价格分别以500元/吨和1000元/吨计，入炉焦比以380千克/吨铁，焦炭年降本效益为100*0.38*0.2%*500=38（万元），所以烧结矿和焦炭年降本效益一共为36.7+38=74.7（万元）。
参考文献：
[1]范卫华.高炉矿槽除尘系统设计优化与研究[D].西安建筑科技大学，2011:4-6.
[2]迟志勇.高炉原料槽上除坐方式综述[J].工业安全与环保，2006，Vol.32(8):37-39.
[3]迟志勇.炼铁厂高炉原料槽上.槽上除尘分析及应用[J].环境工程，2006，Vol.24(4):73-75.
[4]周冬霞.炼铁槽上卸料小车除尘[J].冶金丛刊，2012(5):43-45.