選礦廠破碎車間除塵系統(tǒng)研究

江 斌

（紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司，福建 龍巖 364200）

選礦廠破碎車間集礦石破碎、篩分、運(yùn)輸于一體作業(yè)，其生產(chǎn)工藝流程為礦卡倒料、振動給料機(jī)給料、鄂式破碎機(jī)破碎（一破）、反擊式破碎機(jī)破碎（二破）、振動篩篩分不同顆粒石料到最后產(chǎn)出成品石料，中間以皮帶輸送機(jī)傳送物料。

在生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)線上會產(chǎn)生大量的粉塵，特別是在礦石破碎、篩分及轉(zhuǎn)運(yùn)過程中粉塵尤其嚴(yán)重。這些粉塵彌漫到周圍空氣中，造成空氣污染，干擾了工人作業(yè)環(huán)境，對工人身體健康造成危害。

1 選礦廠破碎車間粉塵污染現(xiàn)狀

1.1 產(chǎn)塵點(diǎn)

在生產(chǎn)過程中，粉塵的產(chǎn)生主要在三個地方：

（1）破碎過程中：鄂式破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī)破碎石塊時產(chǎn)生大量粉塵。

（2）輸送過程中：輸送卸料過程中產(chǎn)生大量揚(yáng)塵。

（3）篩選石料過程中：振動篩上下抖動礦石引起大量的粉塵。

1.2 選礦廠破碎車間粉塵污染改造前

改造前各個落料口粉塵量很大，風(fēng)速快。特別是破碎機(jī)落料口滾滾濃煙，粉塵堆積如山，整個場地粉塵遮天蔽日，能見度低，影響工人作業(yè)，嚴(yán)重危害工人身體健康。

圖1 選礦廠破碎車間粉塵污染改造前

2 除塵系統(tǒng)方案

根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場情況，單個產(chǎn)塵點(diǎn)粉塵量大，但產(chǎn)塵點(diǎn)分散，工作場地小，設(shè)計(jì)出一套針對選礦廠生產(chǎn)線的除塵系統(tǒng)。

該系統(tǒng)采用全新多套除塵設(shè)備系統(tǒng)組合方案, 采用在產(chǎn)塵點(diǎn)就地處理,就地回收粉塵的方式，從而達(dá)到能耗低、占地少、除塵效率高、除塵器壽命長的效果。

圖2 總體設(shè)計(jì)方案

針對各產(chǎn)塵點(diǎn)，分別布置不同的除塵設(shè)備，具體如下：

（1）粗碎過程中產(chǎn)地的粉塵：①在礦卡倒料口安裝微霧除塵系統(tǒng)，在源頭處對物料進(jìn)行加濕，減少倒料時揚(yáng)起的粉塵，同時增加物料在整個系統(tǒng)中的濕度，減少輸送過程中產(chǎn)生粉塵。②在破碎機(jī)入料口安裝小型微霧自循環(huán)除塵系統(tǒng)，增加物料濕度抑制破碎機(jī)擠壓研磨過程中粉塵產(chǎn)生。

（2）細(xì)碎過程中產(chǎn)生的粉塵：①在破碎機(jī)入料口安裝小型微霧除塵系統(tǒng)，對物料表面進(jìn)行加濕，抑制粉塵產(chǎn)生。②物料經(jīng)過破碎機(jī)擠壓破碎后落入輸送皮帶時，有4m的落差。輸送皮帶寬度是800mm，物料末端速度8.0m/s。根據(jù)這些參數(shù)，查《除塵工程設(shè)計(jì)手冊》膠帶運(yùn)輸機(jī)輸送帶落料口除塵排放量，落料口風(fēng)量需要7000m3/h.同時落料口需要一個導(dǎo)料槽裝置對皮帶進(jìn)行密封及支持除塵器，所以在破碎機(jī)出料口加5KM3/H導(dǎo)料槽自循環(huán)除塵器（粉塵落回皮帶機(jī)）。

（3）三級振動篩篩選過程中產(chǎn)生的粉塵：①對振動篩篩面做整體密封，保證除塵器工作時，振動篩內(nèi)部形成負(fù)壓，從而減少振動篩振動篩選過程中粉塵的外溢。②振動篩體積約為20m3，一分鐘換氣次數(shù)需要5次，所以振動篩的除塵風(fēng)量為6000m3/h。根據(jù)這個風(fēng)量，在篩面上安裝加5KM3/H單機(jī)自循環(huán)除塵器。

3 除塵系統(tǒng)設(shè)備介紹

3.1 礦卡卸料微霧系統(tǒng)

3.1.1 微霧系統(tǒng)原理

干霧抑塵裝置是由壓縮空氣驅(qū)動聲波震蕩器，通過高頻聲波的音爆作用在噴頭共振室處將水高度霧化，產(chǎn)生 10μm 以下的微細(xì)水霧顆粒（直徑 10μm 以下的霧稱干霧）噴向起塵點(diǎn)，使水霧顆粒與粉塵顆粒相互碰撞、粘結(jié)、聚結(jié)增大，并在自身重力作用下沉降,達(dá)到抑塵的作用。

圖3 微霧系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3.1.2 微霧系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一套完整的干霧抑塵系統(tǒng)應(yīng)包括壓縮空氣供給系統(tǒng)、水源供給系統(tǒng)、干霧抑塵主機(jī)(以下簡稱干霧機(jī))、水氣分配系統(tǒng)、噴霧系統(tǒng)及其連接管路、閥門、電氣系統(tǒng)組成，且整體系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，可靈活搭配使用。

3.1.3 微霧系統(tǒng)在礦卡卸料點(diǎn)的運(yùn)用

圖4 礦卡卸料點(diǎn)布置

在礦卡卸料的上方布置一組噴嘴，當(dāng)感應(yīng)光柵感應(yīng)到礦卡到位后，噴嘴開始噴水霧，對礦石進(jìn)行加濕，減少粉塵的產(chǎn)生。在破碎機(jī)的上方布置兩排噴嘴，對破碎機(jī)溢出的粉塵進(jìn)行沉降抑塵。

3.2 皮帶除塵導(dǎo)料槽

3.2.1 皮帶除塵導(dǎo)料槽原理

全密封導(dǎo)料槽系統(tǒng)是用來輸送帶落料口除塵。倒料槽的前后端裝有多道密封擋板和擋簾組成自循環(huán)降塵系統(tǒng)，使粉塵流動速度下降，加速粉塵沉降。在導(dǎo)料槽上的自循環(huán)除塵器抽取導(dǎo)料槽內(nèi)部的空氣，在導(dǎo)料槽內(nèi)部形成負(fù)壓，防止粉塵外溢。同時過濾空氣中的粉塵，使粉塵落回輸送帶上，干凈氣流在導(dǎo)料槽出口流出。

導(dǎo)料槽迷宮式聚氨酯彈性體防溢裙板用于各類膠帶輸送機(jī)導(dǎo)料槽系統(tǒng)，具有密封性能好、耐磨性能優(yōu)異、不磨損膠帶、防靜電、壽命長等特性，從根本上解決了撒料、漏粉問題，大大降低了維護(hù)工作。防溢裙板采用快速夾持器和輕型鋁型材配合使用，每米裙板使用兩套夾持器，防溢裙板的高度可根據(jù)導(dǎo)料槽的實(shí)際尺寸適當(dāng)調(diào)整。

3.2.2 皮帶除塵導(dǎo)料槽結(jié)構(gòu)

皮帶自循環(huán)除塵導(dǎo)料槽由多功能沉降室、密閉導(dǎo)料槽、垂簾、皮帶封板、濾筒除塵器組成。

圖5 皮帶除塵導(dǎo)料槽結(jié)構(gòu)

全密封導(dǎo)料槽底部支撐側(cè)部采用半托輥結(jié)構(gòu)，膠帶外側(cè)支撐為全程滑板結(jié)構(gòu)，外側(cè)密封板可拆卸便于對內(nèi)側(cè)密封進(jìn)行維護(hù)；全密封導(dǎo)料槽系統(tǒng)由增加的導(dǎo)料槽弧形頂、多重阻尼抑塵簾、小動力在線自循環(huán)除塵器、泡沫水霧除塵裝置、防溢裙板、外側(cè)防護(hù)板、落料點(diǎn)支撐的緩沖床和防止膠帶抖動的半托輥托板支撐組構(gòu)成。

3.3 單機(jī)自循環(huán)除塵器

單機(jī)自循環(huán)除塵器的原理：單機(jī)自循環(huán)除塵器主要用于振動篩的除塵。自循環(huán)除塵器安裝在振動篩上方，通過風(fēng)機(jī)把振動篩內(nèi)部的含塵氣體抽到過濾倉，粉塵吸附于濾芯，干凈的空氣從風(fēng)機(jī)出口排到周圍環(huán)境中。由于振動篩上方的空氣抽走被風(fēng)機(jī)抽走，振動篩內(nèi)部形成負(fù)壓，把粉塵始終控制在振動篩內(nèi)部，避免粉塵外溢，從而降低了周圍空氣粉塵含量。

當(dāng)濾筒表面的粉塵不斷增加，導(dǎo)致設(shè)備阻力上升。但設(shè)備阻力到達(dá)設(shè)定值時，差壓控制器輸出信號，脈沖控制儀開始工作，逐個開啟脈沖閥，使壓縮空氣通過噴口對濾筒進(jìn)行噴吹清灰。濾筒快速膨脹，在反向氣流的作用下，附于濾筒表面的粉塵迅速脫離濾筒落掉回振動篩和破碎機(jī)內(nèi)部，解決了粉塵回收的問題。

4 結(jié)語

選礦廠破碎車間除塵系統(tǒng)因地制宜地對各個產(chǎn)塵點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)處理，既有效治理了生產(chǎn)線的粉塵污染，又可降低能源，減少投資，取得了良好的除塵效果。