硅铁浇铸无组织烟尘排放的治理措施研究

　　摘要介绍了通过对铁合金企业生产过程中无组织烟尘产生的环节进行分析，研究了车间顶吸、移动式集烟罩、固定式集烟罩在硅铁浇铸过程中无组织烟尘治理的优缺点。得出企业只有加强生产环保管控力度、改变原有的浇铸方式才能从根本上解决浇铸过程中产生的无组织烟尘，实现铁合金清洁化生产。

　　关键词浇铸无组织烟尘车间顶吸移动式集烟罩固定式集烟罩

　　前言

　　随着国家对生态、环保治理问题整治力度的加强，铁合金生产浇注无组织烟尘治理成为环保监管部门近年来重点督办事项。铁合金行业烟粉尘综合治理是铁合金生产的当务之急，关系着企业的生存和未来发展。在铁合金生产过程中排放出的大量烟气，尤其在硅铁浇铸过程中[1，2]，大量烟气无法得到有效治理处于无组织排放状态，通过车间屋顶及门窗排出，对环境造成严重污染。随着铁合金生产工艺与设备的技术进步，铁合金行业生产过程中无组织烟粉尘排放治理装备也随之得到发展。为了企业的持续稳定生产，铁合金生产无组织烟尘治理已是刻不容缓的一项工作[3，4]。

　　1无组织烟尘产生环节腾达西北铁合金有限公司本部现有6个冶炼车间，其中第二冶炼厂有2台从德国德马克公司引进的25MW硅铁电炉，具有20世纪80年代国际先进水平。电炉在生产硅铁过程中会产生大量的烟尘、粉尘[5]。

　　1.1冶炼过程半密闭电炉在冶炼过程中会产生大量的烟尘，绝大部分烟尘通过主除尘管道进入余热发电系统，其中大部分热量被吸收利用，其余经除尘系统处理后达标排放。有少量从加料炉门或炉门与炉体的缝隙中溢出，以无组织形式从车间屋顶及门窗排出，对车间及周围环境造成了污染[6]。

　　1.2出铁过程电炉在出铁过程中会产生大量的烟尘，矿热炉出铁口安装有烟尘捕集罩，将其并入冶炼烟气总管。在矿热炉出铁时由于未设立独立抽风系统，并受主抽风机风量及风压的影响(风机运行频率较低)而捕集效率较低，仍有部分烟尘外溢。溢出的烟尘在车间内弥漫，久久不能消散。

　　1.3浇铸过程

　　在硅铁浇注时，天车吊起铁水包，依次在组合锭模进行浇注，浇铸过程中产生大量的高温烟气，大量的烟气以无组织形式在车间内扩散，对车间内部及周围环境造成一定程度的污染。虽然整个浇 铸过程只有十几分钟，但浇铸时烟气中粉尘含量高、烟气量大。

　　车间共有4台电炉，若2台以上电炉同时浇铸，1台25MVA硅铁炉单炉/包产量8t左右，浇铸时产生的烟气无法收集靠自然排烟需要30min，如果遇到恶劣天气，整个车间一直是烟雾弥漫。硅铁浇铸工序是一种特殊的生产工艺，产生的烟尘收集难度大，因此，成为行业内烟尘治理的难点问题。通过矿热炉无组织烟尘产生环节分析可知，出铁和冶炼环节产生的烟尘，通过局部设备改造、加强生产过程中人员管理基本可以得到治理。而在浇铸过程中产生的大量烟气需要对车间结构进行改造或改变原有的浇铸方式才能解决[7]。

　　2无组织烟粉尘排放治理措施

　　在以往硅铁浇注时，随着锭模的排列方式不同，天车吊起铁水包不断移动进行浇铸。浇铸时大量的高温烟气随铁水包的移动也在移动，极难捕捉收集，难以治理使之成为业内亟待解决的问题。浇铸除尘的治理措施方式有以下几种:密闭车间-顶吸方式、烟罩移动定模不动、烟罩不动定模移动等。

　　2.1密闭车间-顶吸方式根据车间实际情况，炉前浇注无组织烟尘治理采用封闭式车间顶吸，炉前浇注烟气设独立的除尘系统。为解决出铁口烟气外溢无法收集问题，将原有出铁口烟气收集管道，并入新建车间顶吸除尘系统。每台电炉人字梁最高处相对锭模位置安装6个小集烟罩(2m×1.5m×1.1m)，每个集烟罩设有手动调节阀门。

　　当天车吊起铁水包在一字排开的锭模中浇铸时，大量的高温烟气随热气流向厂房上部扩散，到达顶吸集气罩附近，烟气通过引风机进入正压过滤反吸清灰布袋除尘器，粉尘被滤袋内表面捕集下来，净化后的烟气从滤袋除尘器箱体上部的出风口排入大气。车间顶吸方式治理浇铸过程中无组织烟尘有一定的效果，当密封车间面积较大，车间较高时，因顶吸集气罩数量、风量、风压有限，对烟气的捕捉很难达到满意的效果，造成密封车间内部烟气处于无组织弥漫状态。因此，此种治理方式适用于车间厂房较低、面积较小，没有足够空间安装专用的浇铸除尘设备的厂房[8]。

　　2.2移动式集烟罩

　　硅铁浇注无组织烟尘移动式集烟罩装置，采用集烟罩系统在轨道上行走的运动方式，浇铸用的锭模固定不动。天车吊起铁水包，进入移动式集烟罩装置，随着集烟罩的移动，分别在固定锭模中进行铁水浇铸。这种浇铸方式替代了天车吊运铁水包室外来回往复运动浇铸的传统浇铸方式。将浇铸过程中产生的大量烟气收集在一个相对密封的狭小空间内。集烟罩上部两支顶吸管道分别与除尘系统固定管道自动无缝对接，烟气通过引风机进入除尘系统处理后达标排放。

　　金属论文投稿刊物：《铁合金》于1964年创刊，双月刊，是国家科委、国家新闻出版署批准公开发行的科技期刊，由中钢集团吉林铁合金股份有限公司主办，是我国铁合金行业唯一具有一定权威性的专业技术期刊，也是我国冶金工业类学科的全国中文核心期刊。本刊已连续多年入选为中国科技论文统计源期刊，是集权威性、学术性、实用性为一体的学术期。

　　3结语

　　笔者从铁合金企业生产过程出发，对生产过程中无组织烟尘产生的环节进行分析，发现了产生无组织烟尘源头。研究了车间顶吸、移动式集烟罩、固定式集烟罩浇铸方式存在的优缺点。得出企业只有加强生产环保管控力度、改变车间结构或浇铸方式，才能解决硅铁炉在浇铸过程中产生的无组织烟尘的治理问题，实现铁合金清洁化生产。

　　参考文献

　　[1]侯苏波，张伦明，杨明强，等.硅锰浇注时产生的无组织烟尘治理[C]//2016(首届)全国铁合金热点难点技术交流会论文集，2016:395-396.

　　[2]杜永诚，侯苏波，乔林.硅铁浇铸时产生的无组织烟尘的治理[J].铁合金，2013，44(5):34-36.

　　[3]王长征，郭小芳，张玲.铁合金行业无组织烟粉尘排放的治理[J].铁合金，2013，44(4):36-39.

　　[4]李杰君，李时康.铁合金厂烟尘治理设施改造与运行结果分析[J].云南环境科学，2000(04):42-43.

　　[5]张启万.铁合金电炉烟气的综合治理[J].铁合金，2002，33(3):29-32.

　　作者：靳正礼1刘守庆2