一個企業(yè)要想在市場經(jīng)濟下更好地生存和發(fā)展，就必須解決環(huán)保問題。特別是對于廢舊資源回收、加工企業(yè)來講，加大環(huán)境保護的投入，通過環(huán)境治理，不斷改善環(huán)境條件已成為企業(yè)生存的心備條件。因此，對廢鋼切割過程中煙塵治理的環(huán)保措施的研究及應(yīng)用具有十分重要意義。

本文主要從廢鋼切割煙塵治理環(huán)保措施的研究及應(yīng)用的背景、廢鋼切割煙塵治理的做法、廢鋼切割煙塵治理環(huán)保設(shè)施施工以及廢鋼切割煙塵治理環(huán)保措施實施后的效果等方面，闡述了攀枝花鋼釩有限公司廢鋼廠廢鋼切割煙塵治理環(huán)保措施的研究及應(yīng)用的重要性。

一、廢鋼切割煙塵治理環(huán)保措施的研究及應(yīng)用的背景

（一）廢鋼切割煙塵治理迫在眉睫

攀枝花鋼釩有限公司廢鋼廠廢鋼加工車間10道場地專門用于大件廢鋼（如中包、軋輥、大鐵砣等）的堆放、切割加工。在用氧氣-乙炔火焰切割作業(yè)時，作業(yè)區(qū)域產(chǎn)生的煙塵濃度可達到3000mg/m3，銀江鄉(xiāng)馬鹿箐四社村民對此反映強烈，多次上訪市政府。2005年市環(huán)保局明文要求停止廢軋輥加工業(yè)務(wù)，進行除塵整改，并對超標(biāo)排放進行了處罰。為此，該廠采取了多種整改措施：包括維修、改進現(xiàn)有除塵設(shè)備、增加空中冷卻水噴灑設(shè)施等，但除塵效果均不理想。軋輥、中包等大型廢鋼不能切割加工，無法外發(fā)和內(nèi)供，直接影響該廠的正常生產(chǎn)，威脅公司生產(chǎn)鏈。2007年該污染源被省政府列為限期治理項目，為保證廢鋼生產(chǎn)及實現(xiàn)切割煙氣達標(biāo)排放，保護現(xiàn)場職工、周邊農(nóng)民的身心健康和周圍環(huán)境，2007年啟動了廢鋼切割煙塵治理研究及應(yīng)用課題。
 
（二）廢鋼切割煙塵治理環(huán)保措施的研究及應(yīng)用的意義重大

1、以人為本，建設(shè)環(huán)境友好型社會的時代需要

隨著時代的發(fā)展、社會的進步，特別是“以人為本”的安全理念和“環(huán)境友好型社會”以及科學(xué)發(fā)展觀的提出，環(huán)境保護已成為經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重大課題，也為如何解決廢鋼加工過程中的環(huán)境污染問題提出了更高的目標(biāo)。因此，廢鋼切割煙塵治理環(huán)保措施的研究及應(yīng)用可直接減少污染排放，改善作業(yè)環(huán)境和周邊區(qū)域環(huán)境，既保護了作業(yè)人員的身體健康，又改善了周邊地區(qū)的環(huán)境，為建設(shè)環(huán)境友好型社會而奮斗。

2、生存和發(fā)展的必然前提

為做強做大攀枝花鋼釩有限公司廢鋼廠，促進企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動又好又快發(fā)展，就必須徹底解決廢鋼切割過程中煙塵污染問題，確保切割煙塵達標(biāo)排放，確保作業(yè)人員的身體健康和周邊地區(qū)的環(huán)境安全。為此，做好廢鋼切割煙塵治理環(huán)保措施的研究及應(yīng)用是該廠生存和發(fā)展的必然前提。

二、廢鋼切割煙塵治理環(huán)保措施的研究及應(yīng)用的做法

（一）廢鋼切割加工工藝流程簡介及環(huán)保措施現(xiàn)狀分析

1、廢鋼切割加工工藝簡介

目前，攀枝花鋼釩有限公司廢鋼廠廢鋼加工對象主要為軋輥、大鐵砣、中包、材頭、廢鋼等。經(jīng)過切割加工成合格料后絕大部分以內(nèi)供煉鋼回爐，小部分經(jīng)營外銷。由于單塊廢鋼的體積比較大，不能直接用來回爐煉鋼，需經(jīng)人工用氧氣、乙炔切割分解成小塊后方能供煉鋼回爐；再加上對外經(jīng)營業(yè)務(wù)開展以后，為達到增值的目的，又加大了材頭類生產(chǎn)性廢鋼的分類挑選、切割加工力度。

2、環(huán)保措施現(xiàn)狀分析

由于攀枝花鋼釩有限公司廢鋼廠生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場為露天作業(yè)，又無煙塵除塵設(shè)備，在廢鋼切割過程中產(chǎn)生的煙氣直接排放。為控制煙塵排放給周邊環(huán)境帶來的不利影響，該廠自制了簡易的水噴霧裝置和采用人工灑水降煙塵兩種方法來降低煙塵排放濃度。

3、存在的問題

（1）在廢鋼切割過程中產(chǎn)生的煙氣雖經(jīng)簡易的水噴霧裝置和采用人工灑水降煙塵后能控制一定的煙塵排放濃度，但只能治標(biāo)，不能治本，導(dǎo)致切割作業(yè)人員作業(yè)環(huán)境惡劣，給周邊環(huán)境造成了一定的污染。

（2）由于沒有除塵設(shè)施，該廠只能切割一些煙塵產(chǎn)生較少的非生產(chǎn)性廢鋼、材頭、中包，而軋輥、大鐵砣、帶油污的廢鋼則不切割，嚴(yán)重制約了該廠的正常生產(chǎn)。

通過對廢鋼切割煙塵治理環(huán)保措施的分析研究后認(rèn)為：為了改善作業(yè)人員作業(yè)環(huán)境以及廠區(qū)環(huán)境，只有使用專用煙塵除塵設(shè)備才能從根本上改善環(huán)境條件，達到治本的目的。

（二）研究的主要內(nèi)容

切割煙氣的收集、處理的工藝設(shè)計和設(shè)備選型；除塵器的設(shè)計以設(shè)備選型；除塵系統(tǒng)供配電及控制設(shè)計；投資概算分析。

（三）研究的主要原則

根據(jù)工程煙氣粉塵的特點，結(jié)合實際情況，確保污染達標(biāo)排放。使工藝系統(tǒng)更合理，更科學(xué)，具體原則是：

對切割產(chǎn)生的煙氣進行收集處理，滿足國家、行業(yè)對環(huán)保的要求，實現(xiàn)達標(biāo)排放；操作管理方便，不影響生產(chǎn)；在穩(wěn)妥可靠的基礎(chǔ)上，充分考慮技術(shù)的先進性和可靠性，實現(xiàn)系統(tǒng)的經(jīng)濟運行；在滿足工藝系統(tǒng)可靠運行的情況下，合理布局，節(jié)約占地面積。

（四）研究的具體內(nèi)容

1、煙氣的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

煙氣成份：CO、CO2、O2、NO2等

煙塵成份：SiO2、FeO2、Fe2O3、MnO、C等

煙氣含塵量：<3g/Nm3

煙塵的顆粒度：1—5um以下的占50%以上

2、煙罩的設(shè)計

廢鋼的切割方式采用人工用氧氣、乙炔切割，每塊廢鋼重量大，形狀不規(guī)則，切割前后必須由橋吊吊到指定位置。因此，煙罩的設(shè)計既要滿足橋吊起吊，又要滿足多把切割槍同時作業(yè)，確保煙氣的捕集效率≥90%。建議切割操作室的體積應(yīng)為10m×5m×5m，并在操作室的頂部設(shè)排風(fēng)裝置。操作室設(shè)置為固定和移動兩部分組成。切割操作室的四周設(shè)置為固定的，并設(shè)置5m寬大門和采光窗，便于廢鋼的起吊和采光。頂部設(shè)置為移動的，可沿設(shè)置在梁上的軌道行走，橋吊起吊時，煙罩移開，橋吊起吊完畢，煙罩移到切割作業(yè)面收集切割煙氣。

3、煙氣量的確定

按照全面換氣7次/min計算，風(fēng)量為105000m3/h；按照罩頂喉口速度2.2/s，喉口尺寸為6.5m×2m，風(fēng)量為102960 m3/h；綜合考慮系統(tǒng)風(fēng)量取105000 m3/h。

4、除塵設(shè)備的選定

切割煙氣的處理分濕法和干法兩種。由于濕法除塵效率低，不易達標(biāo)，而且水量損失大、設(shè)備容易腐蝕，會造成二次污染，目前一般采用干法處理。干法處理有袋式除塵和高壓靜電除塵兩類，根據(jù)煙塵的特性和投資比較，研究選擇布袋除塵器。布袋除塵器大致分為反吹風(fēng)清灰布袋除塵器、機械振動布袋除塵器和脈沖清灰布袋除塵器三種。

研究除塵器采用長低壓脈沖布袋除塵，與大型分室反吹布袋除塵器相比，長袋低壓脈沖布袋除塵器有顯著的優(yōu)點。一是過濾風(fēng)速高，占地面積小。它的最高過濾風(fēng)速可達2.7m/min，而大型分室反吹布袋除塵器一般都在1.0m/min以下。二是清灰壓力低，效果好。它采用直通脈沖閥，阻力低，啟動快，清灰能力強。噴吹系統(tǒng)各部分都具有優(yōu)良的空氣動力特性。它直接利用袋口起引射作用，噴吹壓力只需0.15∽0.25MPa，噴吹時間縮短 0.065∽0.085秒，運行能耗低于反吹風(fēng)布袋除塵器。研究采用離線清灰方式，更方便、更靈活。三是該除塵器，濾袋長達6m，大大突破了通常認(rèn)為的脈沖除塵器的袋長極限，因此，占地面積較小。四是簡單的濾袋固定方式。濾袋以縫在袋口的彈性漲圈嵌在花板上，拆裝濾袋極為方便，操作工人在凈氣箱中換袋，可不與塵袋接觸，改善了工人的操作環(huán)境。五是采用先進的控制技術(shù)。以可編程微機承擔(dān)除塵器清灰控制物對溫度等運行參數(shù)的實時控制，功能齊全，可靠性強。

5、主要工藝流程

（1）操作室切割煙氣收集起來，經(jīng)管道進入布袋除塵器對煙氣進行凈化處理，達到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)后經(jīng)風(fēng)機通過煙囪排放。

（2）除塵系統(tǒng)處理風(fēng)量為105000 m3/h，工況溫度為100度。

（3）為了確保除塵效果，濾料采用針刺氈濾料。同時，為了保護除塵器濾袋，在除塵器入口的管道上設(shè)置了緊急冷風(fēng)混風(fēng)閥。當(dāng)檢測到煙氣溫度超過設(shè)定值時，自動打開混風(fēng)閥，混入冷風(fēng)，降低煙氣溫度，保護濾袋。

（4）在廢鋼切割過程中需要二次起吊，因此，為了節(jié)約能耗，降低生產(chǎn)成本，除塵系統(tǒng)風(fēng)機電機采用變頻調(diào)速電機。

（5）設(shè)計采用PLC對所有設(shè)備實現(xiàn)全自動邏輯控制，確保除塵系統(tǒng)運行安全、可靠。

（6）除塵器除下的灰，采用密閉式卸灰閥，人工清運。

6、系統(tǒng)布置方案

整個系統(tǒng)設(shè)備布置在加工10道靠防洪壩的第一跨和第二跨，靠近鐵路的一側(cè)，其中切割操作室布置在第二跨，滿足廢鋼的起吊要求，整個系統(tǒng)占地面積為24米×12米。

（1）卸灰。除塵器除下的粉塵，直接由除塵器卸灰閥卸灰，人工打包。

（2）傳動控制。除塵系統(tǒng)設(shè)有控制室、控制室內(nèi)設(shè)有集中操作臺，運行時在控制室內(nèi)集中操作臺上操作；除塵風(fēng)機采用變頻調(diào)速啟動裝置，調(diào)速設(shè)為手動方式和自動方式。

（3）除塵系統(tǒng)控制。由于整個除塵系統(tǒng)，工藝參數(shù)要根據(jù)實際工況連續(xù)可調(diào)，以達到最佳的除塵效果，實現(xiàn)差壓、定時控制，并且其控制設(shè)備要求具有很高的運行可靠性，因此，整個除塵系統(tǒng)用一套西門子PLC（可編程序控制器）進行控制，儀表信號進入PLC控制系統(tǒng)。

（4）操作方式。系統(tǒng)有自動、集中手動兩種操作方式。

（5）設(shè)備選擇及安裝。PLC采用S7—200系列，由于除塵設(shè)備運行工況差，粉塵、抖動等，為了提高設(shè)備運行可靠性，變頻器選用ABB公司生產(chǎn)的變頻器 ACS600系列，輸入電壓380V。為了提高系統(tǒng)運行可靠性，配電柜、控制柜采用GGD2系列，電氣元件采用施耐德公司生產(chǎn)的低壓電氣元件，操作元件采用ZB2系列。

（6）設(shè)備布置。除塵系統(tǒng)設(shè)控制室，低壓柜、PLC柜、儀表柜安裝在控制室。

（7）切割操作室的方案。切割操作尺寸為10米×5米×5米，操作室采用鋼結(jié)構(gòu)框架，移動頂罩放置在鋼框架軌道上。沿5米方向移動。四周和頂罩均采用4mm的Q2345A鋼板焊接。操作室在10米方向設(shè)置5米寬的起重門，標(biāo)高1.5米處設(shè)置通風(fēng)采光鋼窗3棟。標(biāo)高1.5米以下設(shè)置可拆卸耐火防護板，防護板采用 8mmQ235A1.5m×1.5m鋼板。

鋼結(jié)構(gòu)件均除銹，紅丹打底，刷防腐面漆兩道。

三、廢鋼切割煙塵治理環(huán)保設(shè)施施工

（一）審核除塵設(shè)備設(shè)計方案和費用預(yù)算

在公司相關(guān)部門的大力支持下，組織相關(guān)人員對施工方提供的除塵設(shè)備設(shè)計方案和費用進行了多次審核，選用長袋低壓脈沖布袋除塵器，費用控制在190萬元以內(nèi)。

（二）簽訂工程施工合同及擬定施工網(wǎng)絡(luò)圖

在確定除法塵設(shè)備設(shè)計方案后，攀枝花鋼釩有限公司廢鋼廠及時與施工方簽訂了工程施工合同及擬定了施工網(wǎng)絡(luò)圖，并對現(xiàn)場場地進行了清理平整，為施工方進場施工打下了基礎(chǔ)。

（三）簽訂安全環(huán)保協(xié)議，召開施工前工程施工安全、環(huán)保、質(zhì)量、進度協(xié)調(diào)會。

各項準(zhǔn)備工作就緒后，于2007年6月初與施工方簽訂了施工安全環(huán)保協(xié)議，同月底正式召開了除塵設(shè)備施工前工程施工安全、環(huán)保、質(zhì)量、進度協(xié)調(diào)會，工程施工序幕正式拉開，并按工程施工網(wǎng)絡(luò)圖全程監(jiān)控施工過程中的安全、環(huán)保、質(zhì)量、進度等工作。

（四）完工后試生產(chǎn)

2007年8月底，除塵設(shè)備施工工程正式完工，投入試生產(chǎn)，通過近3個月的觀察，除塵效果基本上能達到設(shè)計要求，能滿足現(xiàn)有生產(chǎn)的需要。

四、廢鋼切割煙塵治理環(huán)保措施的研究及應(yīng)用效果

通過近兩年的運行，時間證明廢鋼切割煙塵治理環(huán)保措施的投產(chǎn)使用，有效提高了攀枝花鋼釩有限公司廢鋼廠廢鋼切割能力，既滿足了保產(chǎn)保供的需要，改善了周邊環(huán)境空氣質(zhì)量，促進了企業(yè)與周邊社區(qū)的和諧。

（一）拓展了企業(yè)的發(fā)展空間

1、除塵設(shè)備投產(chǎn)以后有效解決了廢鋼切割過程中污染物對環(huán)境的影響，以前不能切割的軋輥、大鐵砣等大件或含油污的廢鋼，現(xiàn)在可以切割了，年處理能力約為3萬噸，為該廠正常保供煉鋼優(yōu)質(zhì)廢鋼奠定了堅實基礎(chǔ)。

2、除塵設(shè)備投產(chǎn)以后廢鋼切割煙塵達標(biāo)排放，減輕了攀枝花鋼釩有限公司廢鋼廠環(huán)保壓力，促使生產(chǎn)進入正常軌跡。

（二）帶來良好的社會效益

1、除塵設(shè)備投產(chǎn)以后廢鋼切割產(chǎn)生的煙氣經(jīng)除塵設(shè)備過處理后，煙氣實現(xiàn)達標(biāo)排放，不再污染廠區(qū)周邊環(huán)境，改善了周邊居民的居住環(huán)境，他們也不再為廢鋼切割煙塵污染而上訪，促使了工農(nóng)和諧。

2、廢鋼切割產(chǎn)生的煙氣經(jīng)達標(biāo)排放后降低了攀枝花市馬簏青片區(qū)上空的大氣環(huán)境污染，改善空氣質(zhì)量，有利于攀枝花經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

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