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金属矿山颚式破碎机防尘技术探析

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摘要:通过科学分析颚式破碎机产尘机理,针对性地提出了颚式破碎机内部排尘技术,有效解决了颚式破碎机在其生产过程中粉尘产生量大、密度高、阵发性强等问题,确保生产性粉尘污得到高效捕集,为颚式破碎机粉尘污染治理措施提供新的技术参考。

关键词:颚式破碎机;产尘机理;内部排尘

颚式破碎机俗称颚破,又名老虎口。因其结构简单、制造容易、工作可靠、维修方便等其它破碎机无法代替的优点,广泛应用于各工业部门,成为选矿、冶金和化工等工业物料破碎作业的主要设备[1],但颚式破碎机工作时外逸粉尘量大、阵发性强,对生产车间内环境造成严重污染,给操作人员带来了一定的职业危害,是生产车间主要的污染源之一。企业虽然采取了一定的防尘抑尘措施,但在生产中防尘效果并不理想,粉尘污染依然严峻。

1颚式破碎机尘源分析

颚式破碎机主要是通过两块颚板模拟动物的两颚周期性运动(周期性地靠近与远离)来完成破碎与排矿作业。其中,动颚板是装在运动的动颚体上,定颚板是固定在机架上,一般两块颚板的表面均设计为齿形。破碎机工作时,其活动颚板对着固定颚板做周期性的往复运动,时而分开,时而靠近。分开时,物料进入破碎腔,成品从下部卸出;靠近时,使装在两块颚板之间的物料受到挤压、撞击和劈裂作用而破碎。颚式破碎机在破碎物料的连续过程中将产生大量外逸粉尘,产尘点主要包括加料口产尘点、卸料口产尘点以及卸料溜槽密闭不严时产生扬尘,产尘机理有以下三个方面。

1.1剪切作用造成的尘化矿石在破碎时矿石间隙中的空气被猛烈挤压出来,这些气流向外高速运动时,由于气流和粉尘的剪切压缩作用,带动大量粉尘一起逸出,瞬间形成大量扬尘。由于破碎机的溜槽四周密闭,含尘气流只能通过溜槽向下排出(少部分)或通过加料口向上排出(大部分),这就在加料口周围产生高浓度的粉尘。

1.2诱导空气造成的尘化物料在空气中运动时会带动周围空气一起流动,这部分空气称为诱导空气,诱导空气又会吸卷一部分粉尘随空气一起运动,这样产生了诱导尘化作用。矿石破碎后,经溜槽排到破碎机下部的受料设备(胶带输送机)上,由于给料口与卸料口之间有一定的落差,由高处下落的细粉料,在空气的迎面阻力下引起剪切作用,空气被卷进物料流中,使降落的粉料悬浮起来,矿石流逐渐扩散,相互的卷吸作用使粉尘不断地向外飞扬。物料的推动作用使含尘空气向四周运动,空气受到的挤压力及向外运动的速度与物料的下落速度成正比,而物料的下落速度与下落高度成正比。因此,降低物料的下落高度可以减少粉尘的飞扬。

1.3接受物料引起的尘化破碎后的物料通常经胶带输送机输送到下一生产环节,在胶带受料的过程中由于胶带具有一运动速度,矿石流与胶带面的冲击,瞬间在卸料口扬起粉尘,并向四周飞扬。卸料口的产尘浓度与矿石的种类、干湿程度、输送机胶带的运动速度、溜槽角度以及落差大小等有关。

2原有防尘措施

2.1密闭设备用整体密闭罩将颚式破碎机密闭起来,用以防止粉尘向周围扩散,但由于物料下落时诱导大量空气,密闭罩内部形成正压,使密闭罩内的压力大于外部压力,从而使粉尘从缝隙和连接密封不严处大量溢出,污染作业场所的空气。这种单纯密闭的办法,对颚式破碎机的防尘效果不佳[2]。

2.2喷雾降尘在颚式破碎机产生粉尘的入料口、出料口和动颚破碎腔这三个主要部位设置喷水装置,向扬尘处喷雾洒水,这种办法在一定程度上减少了扬尘的产生,对降低作业场所粉尘浓度有一定作用。但喷雾抑尘受破碎物料、生产工艺、气候等条件的限制,另外喷水量难以有效调节,喷水量小,难以起到有效防尘的目的,喷水量大,容易造成皮带湿滑,且细小粉尘黏附在皮带上,使皮带机头轮下部附近地面积灰严重,经常漫过带面粘到皮带机头轮上,造成皮带机带面两侧受力不均,在皮带运输过程中易形成二次扬尘、皮带跑偏等问题。

2.3密闭、通风、除尘为了不影响操作人员的观察,采用外部排气罩进行排尘[3]。主要是在颚式破碎机上部安装局部吸尘罩,由于设备与排气罩没有密闭,吸尘点距离破碎产尘点远,导致所需风量和负压较大,造成除尘设备所需能耗高。颚式破碎机上部排尘方法在一定程度上控制了颚式破碎机上部扬尘,但是下部最主要外逸粉尘仍然没有得到有效控制,排尘效果差,另外有大量粉尘从下料口的溜槽外逸,造成皮带运输走廊粉尘弥漫。该排尘方式还影响颚式破碎机的正常检修。原有颚式破碎机防尘措施无法取得良好的防尘效果的主要原因有:1.颚式破碎机工作时所产生的粉尘量大、密度高、阵发性强。2.采取的防尘方式不理想,设置的上部吸尘罩离产尘点远且设计不合理,扬尘不易控制不易收集。3.采取喷雾抑尘措施时喷雾头设置少、水压低,雾化效果不佳,喷雾抑尘受破碎物料、生产工艺、气候等条件的限制,另外喷水量难以有效调节,喷水量小,难以起到有效防尘的目的,喷水量大,容易造成皮带湿滑,且细小粉尘黏附在皮带上,使皮带机头轮下部附近地面积灰严重,经常漫过带面粘到皮带机头轮上,造成皮带机带面两侧受力不均,在皮带运输过程中易形成二次扬尘、皮带跑偏等问题。4.采用的通风除尘措施在破碎机的内腔内未形成有效的负压,造成约25%的粉尘从导料槽外逸,无法收集[4]。

3新防尘措施研究

为克服原有颚式破碎机防尘措施不足,在大量试验和实践的基础上,提出了颚式破碎内部排尘技术。该技术是在颚式破碎机和进料皮带处悬挂第一道防尘软帘,在颚式破碎机上方设置活动密闭盖板,在颚式破碎机下料口溜槽中间设置第二道防尘软帘,排尘罩设置在下料口溜槽与第二道防尘软帘中间。颚式破碎机工作时物料由皮带输送至颚式破碎机工作腔内进行破碎,操作人员可通过颚式破碎机上方的活动密闭盖板进行观察,物料破碎过程中产生的粉尘以及物料夹带的粉尘通过排气罩经除尘系统过滤后排空,破碎后的物料经下料口溜槽及第二悬挂软帘至出料皮带运至下个工艺。在下料口溜槽与第二悬挂软帘中间设置排尘罩,因为排尘罩靠近产尘点,且为破碎气流低压区,同时由于进料口和出料口均设置悬挂软帘,将颚式破碎机内部形成一个简单的密闭空间,采用较小的风量就可形成负压,将破碎产生的粉尘高效排出。颚式破碎机内部排尘技术既不影响破碎机的正常工作,又能形成良好的密闭空间,所以破碎机内能容易形成良好的负压,从而达到高效排尘的目的,且除尘系统所需风量及风压将大大减小,同时不影响破碎机的维修。1.所需风量小,防尘高效。通过在颚式破碎机和进料皮带处悬挂第一道防尘软帘和在下料口溜槽中间设置第二道防尘软帘,在颚式破碎机内部空间形成一个相对较小的密闭空间,采用较小的风量容易在其空间内形成负压,将有效防止粉尘外逸,同时将防尘风量降到最小。2.装置先进,节约成本。颚式破碎机排尘装置所需的风量小,降低了系统的所需风量,减少了系统中袋式除尘器的过滤面积,减少了风机风量与全压。将大大降低整套除尘系统的初投资和运行费用。3.观察方便,维护简单。在颚式破碎机上设置防尘软帘,不影响其破碎过程工人观察,设置的排尘装置无运转部件,日常维护量小。排尘装置科学地考虑了日常生产状况,不影响颚式破碎机的正常维护。

4小结

实践证明,采用颚式破碎机内部排尘技术,使得颚式破碎机在工作过程中产生的粉尘得到了有效捕集,并且通过悬挂软帘在颚式破碎机内部形成较小空间,较原防尘措施减少了防尘所需风量,改进后,减小了后续处理的袋式除尘器过滤面积,降低了除尘系统的初投资和运行成本,生产车间粉尘浓度和外排浓度达到国家相关标准,实现了企业的清洁化生产。

参考文献:

[1]郎宝贤.颚式破碎机现状与发展[J].矿山机械,2004,(1):9-10.

[2]章胜央.PE型颚式破碎机防尘改造[J].节能与环保,2013,(5):61-63.

[3]苏汝潍.工厂防尘技术[M].北京:劳动人事出版社,1986.11.

[4]彭梅,罗茂蜀.破碎机粉尘治理实践[J].重庆环境科学,1998,(1):38-41.

作者:马建新,胡衡彦 单位:湖南有色冶金劳动保护研究院

锻压装备与制造技术杂志责任编辑:张雨    阅读:人次
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