1、2009年6月 第38卷第3期(总第216期) 云南冶金 YUNNAN METALLURCY Jun2009 Vo138No3(Sundl6) 铁合金行业工业粉尘无组织排放问题探讨 朱联东 ，李海波 ，朱 旭 ，王 钪 ，熊 欣 ，张晓娟 ，黄道成 (1湖北大学资源环境学院，湖北武汉430062；2兴山县环保局，湖北宜昌443711) 摘要：论述了铁合金生产过程中工业粉尘无组织排放的产污环节、特点及危害。提出了在原料场、出铁口 和矿热炉进行预防与治理，使其排放量降到最低限度，真正实现“节能、降耗、减排、增效”的清洁生产目标。 关键词：铁合金；工业粉尘；无组织排放；矿热炉 中图分类号：TF 文献
2、标识码：B 文章编号：1006-0308(2009)03-0061-03 Discussions on Non-stack Discharge of Industrial Dust in the Process of Ferroalloy Production ZHU Liandong ，LI Haibo，ZHU Xu ，WANG Kan ，XIONG Xin ， ZHANG Xiaojuan ，HUANG Daocheng (1School of the Resources and Environmental Science，Hubei University，Wuhan，Hubei 4300
3、62，China； 2Xingshan Environmental Protection Bureau，Yichang，Hubei 4437 1 1，China) ABSTRACT：The positions，characteristics and hazards of non-stack discharge in ferroalloy production are expounded in this pa- perPrevention and treatment measures in the raw material site，iron taphole and submerged are
4、furnace are pointed outWith these meas ures，dust emission can be minimized，and the goal of clean productionenergy saving，consumption reduction，discharge decreasing，effi- ciency increasingcan be achieved KEY WORDS：ferroalloy；industrial dust；nonstack discharge；submerged arc furnace l 前言 铁合金行业是国民经济的重要支
5、柱产业 ， 在生产过程中会排放出大量工业废气，其中工业粉 尘对周围大气环境产生明显的负面影响，危害程度 较大 J。其排放的形式有两种 ：一种是有组织 排放，即大气污染物经过排气筒有规律排放，这部 分工业粉尘只要正确合理地选择处理和方法，一般 比较容易处理达标；另一种是无组织排放，指不经 过排气筒排放，通常包括面源和点源等 。如露 天堆放的矿料、煤炭、粘土、石灰石、钐失物等， 属面源无组织排放源；散状物料在皮带转运点、货 车装料、卸料等机械落差起尘属于点状无组织排 收稿日期：2009-0112 作者简介：朱联东(1983一)，男，福建龙岩人，硕士。 放源。 以2008年全国第一次污染源普查产排污
6、系数 核算项目为契机，课题组织深入企业进行调查与现 场实测。通过调查与测试发现，由于我国铁合金行 业发展极不均衡，在装备水平、管理能力、环保投 入等方面相差较大，许多中小企业在生产时，厂区 内烟尘弥漫，无组织排放现象比较严重，仍未引起 足够的重视。目前，有关工业粉尘无组织排放问题 的文献报道甚少，本文归纳总结了铁合金行业工业 粉尘无组织排放产污环节、特点、危害以及对预防 治理措施进行了探讨，以便对工业粉尘无组织排放 预防与治理提供思路，对企业技术管理水平的提高 提供一定的帮助。 61 2009年6月 第38卷第3期(总第216期) 云南冶金 YUNNAN METALLURGY Jun2009
7、Vo138No3(Sum216) 2工业粉尘无组织排放产污环节、特点及 危害 21 工业粉尘无组织排放放污环节 通过现场调查发现，铁合金企业特别是中小 型企业，对无组织排放处理措施不够到位，主要 表现在：一是资金投入不够，除尘设施不到位； 二是对环保工作的认识不足，没有配套一些并不 需要花太多资金的治理设施，这一点对于中小型 民营企业更显突出；三是受市场因素影响较大， 市场疲软时，停工歇业，严重影响了企业对环保 投入的积极性。由于种种原因导致了在铁合金生 产过程中，原料转运系统、冶炼系统、出铁系统、 浇铸系统等环节产生严重的无组织排放现象。下 面逐一简要阐述： 1)据调查，除少数国有大型铁合金
8、企业在原 料系统配备部分除尘设备外，其他企业在原料系统 无任何治理措施。在原料转运进料环节，小型生产 企业大多采用人工小车和提升机上料，工业粉尘主 要在炉台前产生，产法坦不大；大中型企业生产工 艺流程一般为：皮带转运一料仓一计量配料一上料 器(炉体)一炉膛，由于转运的机构高度、上料 时的物料冲击等原因，上述每一个环节，均会产生 无组织排放现象，且产尘量较大。 2)铁合金冶炼炉大多都安装有除尘设备，但 由于技术或资金等方面的原因，大多数除尘设备无 法将烟气完全捕集，冶炼时或多或少有烟气从车间 屋顶溢出，其溢出量视除尘设备运行效果而定，与 除尘设备处理风量相比，总体外溢量较小。 3)出铁系统是铁合
9、金企业无组织排放较为严 重的地方，主要表现在：一是有的企业未安装捕集 罩，出铁粉尘任其排放；二是大约只有60的调 查企业在矿热炉出铁口处，安装有粉尘捕集罩，但 大多数都是采用捕集罩管道并入总管，未设立独立 抽风系统，捕集效率很低，约有50工业粉尘 外溢。 4)部分铁合金企业有行车吊罐浇铸系统，该 工艺基本无污染物捕集设施，会产生一定的无组织 排放。 22工业粉尘无组织排放特点 221 周期性 铁合金高炉、矿热炉、精炼炉、电阻炉等冶炼 时，呈周期性铁，通常出铁持续约1520 min。一 般情况下，冶炼24 h就可以出铁一次。同时电 62 炉在装料、出渣等过程中，均会产生大量粉尘，无 组织排放周期
10、性特点显著。 222连续性 在冶炼过程中矿热炉、转炉和高炉等炉门、炉 顶烟气外溢，属连续性无组织排放，具有面广、分 散的特点，但相比有组织排放，其外溢量较小。 223偶发性 矿热炉不规则进料引发的粉尘、高炉煤气的放 散等属偶发性排放，其特点是瞬间废气量大，含尘 有有害物质浓度。 综上所述，铁合金行业生产过程中，大气污染 物无组织排放特点一是点多、面广、分散；二是周 期性、阵发性与偶发性并存，无组织排放管理较 薄弱。 23工业粉尘无组织排放的危害 铁合金行业工业废气中颗粒物，粉尘粒径范围 一般为01200 m 。其中直径在055 m的 粉尘对人体危害最大 。主要表现在：第一，人 吸进呼吸系统的粉
11、尘量达到一定数值时，能引起各 种呼吸道疾病、肺癌以及矽肺等职业病；第二，粉 尘与空气中的有机污染物协同作用会加剧对人体的 危害；第三，烟尘使当照度和能见度减弱，严重影 响动植物的生长，也影响了城市交通秩序，造成交 通事故的多发性；第四，某些粉尘如煤尘，当浓度 达到爆炸极限时，若存在足够的火源将引起爆炸。 粉尘的粒径越小，粉尘和空气的湿度越小，爆炸的 危险性越大 J。 3 工业粉尘无组织排放预防与治理措施 针对铁合金行业无组织排放点多、面广、分散 及周期性、阵发性与偶发性并存的特点，结合产污 环节、生产工艺并联系生产实际，把无组织排放控 制在源头，提出如下预防与治理措施： 31原料场预防与治理
12、针对原料装卸、破碎、配料、料仓运转、冶 炼、出铁、浇铸等环节会产生较大的污染物无组织 排放现象，其预防与治理措施包括： 1)在有条件和不影响原料质量的情况下，采 用湿式作业技术。实践证明，喷雾降尘可减少 60的起尘量。 2)对小型破碎系统如鄂式破碎机等，应尽量 密闭，并安装简易除尘装置，如单管旋风除尘、湿 法喷淋吸收、水膜除尘等；对大中型破碎系统，应 朱联东，等铁合金行业工业粉尘无组织排放问题探讨 按环境管理要求安装除尘治理设备。 3)皮带输送系统应尽量密闭，转运点可采用 “多点一机”的除尘方式；垂直卸料可改为倾斜卸 料，并设卸料槽。有条件的企业，可采用移动卸料 小车通风密闭系统。 4)有条件
13、的企业，原料破碎系统可以安装于 地下，皮带输送系统密闭，能有效抑制粉尘的产生 与扩散。 32出铁口预防与治理 炼铁高炉，高碳锰铁、富锰渣高炉、矿热炉等 出铁口的工业粉尘预防与治理措施主要有： 1)加强高炉、矿热炉除尘设备的管理，出铁 过程从开口一出铁一封堵应有严格的管理制度，出 铁中产生的烟尘通过侧吸罩一支管收集到总管，经 除尘系统净化，最后排人大气。 2)有条件的企业，在出铁口可安装密闭罩、 半密闭罩以完善密闭措施l9 ；若抽风条件不理想， 可设独立抽风系统，改善尘源捕集效果。 33矿热炉预防与治理 矿热炉冶炼是铁合金产品的主要生产方法之 一，其冶炼时，烟气外溢现象较普遍。预防与治理 措施主
14、要有： 1)逐步淘汰敞开式矿热炉，推广半密闭式、 矮烟罩炉型。 2)加强炉前清扫、喷雾降尘措施。 3)制定加料操作程序，规范操作方式，减少 因周期性加料形成的粉尘无组织排放。 4)加强除尘系统的保养和维护，确保炉顶罩 的抽吸作用，防止除尘系统的“跑、冒、漏、 滴”_4 J，使除尘系统运转良好。 4结语 工业粉尘的无组织排放成为铁合金企业在生产 过程中存在的一种客观现象，原料转运、冶炼、出 铁、浇铸等环节都是无组织排放源。为了有效抑制 无组织排放现象，使其排放量降到最低限度，鼓励 企业积极实施清洁生产技术，即从生产工艺、原 料、设备等方面尽力减少无组织废气的排放，自觉 的加强企业内部管理，增加环
15、保资金的投入，选择 采用适合本企业的先进、实用环保治理技术，减少 跑、冒、滴、漏，使无组织废气排放最小化，真正 实现“节能、降耗、减排、增效”的清洁生产 目标 参考文献： 1储少军铁合金学科发展动态分析与展望J铁合金， 2007，(1)：35_43 2高海亮2004年铁合金市场回顾与2005年展望J铁合 金，2005，36(1)：39-47 3陈洪飞以循环经济的理念发展我国铁合金：E业J铁合 金，2007，(1)：43-49 4曹磊，曹越化工项目无组织废气评价探讨J环境科学 与管理，2006，31(9)：184187 5王铮，华蕾，胡月琪，等北京市无组织排放源颗粒物的粒 度分布J中国环境监测，
16、2007，23(2)：75_78 6李亚军无组织排放源常用分析与估算方法J西北铀矿 地质，2005，31(2)：53-57 7郝吉明，马广大大气污染控制lT程(第2版)M北京： 高等教育出版社，2004 8曹蕾化T企业无组织排放废气的危害与防治J污染防 治技术，2006，19(5)：50-52 9胡晓东杭钢3 高炉出铁场烟气的治理J冶金环境保护， 2005，1：34-36 (上接第42页) 云南省政府办公厅副秘书长叶燎原指出，本次由云铜集团主办、美国CTB国际有限公司协办的“发展和环境保护国际 论坛”建立了一个国内企业与国际环保组织之间交流与沟通的渠道，对提高我省企业环保认识水平起到很好的作用
17、，同 时，也表明了云铜集团作为国有大型企业承担的社会责任。 云铜集团副董事长、党委书记毛义强表示，通过此次论坛，云铜集团进一步加强与国际权威环保组织IUCN和TNC的良性互 动，让国际环保组织加深了解云铜集团决心成为中国环境保护模范企业的努力，并期望以此位契机，表明云铜集团在环保方面的 诚意，力求改变这些国际环保组织长期存在的对云铜集团重发展、轻污染的误解，还能获得在环保方面的先进技术和经验，提高 云铜集团在矿山环保型开发方面的能力。 云铜集团副总经理沈南山介绍，云铜集团自1996年成立以来，一直坚持“保护中发展，发展中保护”的环保理念， 所属企业投入大量的人力物力进行污染防治，集团公司所属企业均设置有专业环保管理部门，专职环保管理人员79人，其 他操作人员1 000多人，共建废水、废气治理设施50多套，每年投入运行费用22亿元，此外，还有其他环保投入数亿元 不等。 63
