武山铜矿充填站水泥仓泄压粉尘除尘系统改造

黄小春

摘要：用高压风向水泥仓输送补充水泥泄压过程必然产生粉尘，为有效减少这一环节的粉尘污染，做到达标排放，大多采用传统的除尘设备，但受多方因素影响，传统除尘设备运行效果不佳。文章从如何改进、提高出发，介绍了武山铜矿摸索、实践、总结出的一种新的、更简便的除尘方法。

关键词：除尘系统；水泥仓；粉尘污染；水泥泄压；武山铜矿 文献标识码：A

中图分类号：TD853 文章编号：1009-2374（2016）31-0068-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.31.035

武山铜矿北带胶结充填站是矿山井下充填的料浆制备站房，于2007年10月建成投产，目前胶结充填站月充填量约3.6万方，散装水泥月用量约5400吨。站内现有储量400吨水泥仓两座，在用高压房打水泥进仓泄压过程中经常会产生水泥泄漏和跑冒，导致周边环境污染。

1 胶结充填站主要工艺流程和粉尘产生环节

站内主要生产工艺流程为将选矿分级尾沙和水泥按一定比例配比，加水搅拌后形成充填料浆，料浆通过管路自流到井下采空区，工艺如图1所示：

日常生产过程产生的粉尘主要是水泥粉尘，水泥粉尘产生的环节主要是车载散装水泥通过高压风泵送入仓内过程会产生较大的水泥扬尘和泄压导致水泥泄漏。

2 现有除尘工艺设备设施和实际效果

正常生产充填作业情况下，每天水泥仓都要及时补充水泥，补充水泥主要是靠高压风为动力输送，压力约为5MPa的高压风从散装水泥罐车将水泥挤压传送，通过从地面延伸至充填站6楼的25米高管路为载体，输送入仓；因高压风压力很大，为平衡水泥仓体内外气压差，在每座水泥仓顶部都设有一根泄压管，而然泄压管泄压就会导致水泥粉尘跑冒污染，因此在泄压管后各安装了一台康洁公司KMC-48型脉冲式布袋除尘器，泄压带出的水泥粉尘风流通过袋式除尘器除尘后排入空中。

然而袋式除尘器长期使用除尘效果并不理想：一是泄压管路因为长期的粉尘沉淀，难以自动清理，人为的清理只能通过敲打震动来松动管内沉淀的粉尘，效果较差，并且耗时耗力，经常堵塞造成“爆仓”事件，导致各种设备经常损坏；二是袋式除尘器本身效果不佳，特别是时间一长，对粉尘的捕集效率很低，排出风流粉尘浓度高于排放标准，不符合环保要求；三是除尘器布袋容易破损，更换频繁，成本上不划算，加之要定期人工清理灰斗，费时费力，比较麻烦；四是操作、维修比较复杂，加之除尘器一般安装在顶楼，爬上爬下很辛苦也不安全，对相关人员素质、要求较高。因此，现有除尘装置——袋式除尘器的使用运行效果并不理想，在水泥仓打水泥的过程仍会粉尘漫天飞扬，站内周边环境都被污染；站内周围的环境都被裹上了一层厚厚的水泥壳，因而时常被周围单位和员工投诉，环保部门多次明确要求整改，杜绝水泥粉尘污染、改善作业环境。

3 水泥仓除尘系统的优化改造

基于以上因素，必须对现有除尘系统进行优化改造，经过管理、技术、操作人员的多次商议，反复比较，最后选定方案，决定从四个方面进行改造。

3.1 粉尘泄压管由串联改为并联

改造前两座水泥仓串联通风如图2所示，当开启一座时，粉尘会窜流至另一座水泥仓管路中，长时间沉淀堵塞管路，造成爆仓和设备损坏；改成并联通风，如图3所示，两座仓独立通风泄压，互不影响，大大减少堵管、爆仓事故的发生，也提高了粉尘风流进入除尘装置的集中度，进而促进了捕集效率和除尘效果的提高。

3.2 过滤方向由内滤改为外滤

考虑水泥粉尘对站内设备和作业人员的影响，过滤风向由内改外，在水泥仓泄压管外接延伸一根PVC管至站外，将粉尘污染气流引导至站外。

3.3 过滤介质干式改为湿式

布袋除尘过滤介质为布袋，充分利用充填站相邻矿山压风机房的有利条件，借鉴水烟袋原理，用钢板焊接制作一个1米的立方体水箱，将水箱注满压风机房的冷却水，由于水泥粉尘在水中能立即溶解性能，因此水体作为水泥粉尘的溶解剂和过滤层，且因压风机房24小时开机且地势更高，因此水箱注入水流为长流水和自流水，水流溶解后通过排污阀排出，通过管道收集至矿污水处理站。

3.4 清灰方式由手工改为自动

布袋除尘需要人工经常清灰，耗费工时很多，改进的新装置因水流为活水，污风流粉尘遇水溶解后被流水带走，因此实现了自动清理，一劳永逸。

4 水泥仓除尘系统改造后效果评价

4.1 有效降低充填站内外及周边的环境水泥粉尘污染

杜绝了粉尘跑冒，有效降低了充填站内外及周边的环境水泥粉尘污染，还站内和周边一片蓝天。并且给生产作业人员带来了无价健康。用重量法（A）（GB/T 15432-1995、电子天平AB104-N型）对充填站周边进行总悬浮颗粒物监测，如表2所示均达标，同时对一个月进行跑冒次数监测为0次。

4.2 结构简单，占地小

原袋式除尘器占用两层房子，将近300多平方米，改进后只需一个1立方米的水箱即可，杜绝了因爆仓而影响水泥的质量。因为爆仓的水泥裸露在空气中容易受潮间接影响充填质量。

4.3 造价便宜，维修方便

这种因地制宜的除尘装置取代传统的除尘器，节省了除尘器的购买资金，而且后续维修简单方便，水泥仓现场不需要每周一次的进料口及泄压管路的人员清理，减少了班组人员的劳动强度。根据改造前一年度设备申请更换单统计：更换爆仓损坏水泥仓物位计4个，每台价格1.2万，改造后每年直接节约成本值4.8万。

4.4 寿命长、能耗低

新的除尘系统基本上一劳永逸。原袋式除尘需要开启两台功力为3kW的电机，改进后实现了零能耗。

参考文献

[1] 许芳静，刘霖.涟钢烧结厂成品仓除尘系统的改造 [J].工业安全与环保，2006，（4）.