重金屬冶煉廠通風(fēng)除塵設(shè)計(jì)(designofventilating and dedusting for heavy metalsmeltery)

對(duì)重金屬冶煉過(guò)程產(chǎn)生的煙氣、粉塵、余熱及余濕等，經(jīng)過(guò)通風(fēng)除塵凈化，使有害物濃度符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和排放標(biāo)準(zhǔn)的工程設(shè)計(jì)。

重金屬冶煉的原料多為硫化物精礦，在焙燒、燒結(jié)、熔煉、吹煉等生產(chǎn)環(huán)節(jié)散發(fā)出來(lái)的主要有害物為SO₂煙氣，其濃度高于3％，可用來(lái)制取硫酸。在熔煉爐加料口、锍(冰銅)口、放渣口、包子房(盛送冶金熔體鋼質(zhì)容器的密閉小室)、轉(zhuǎn)爐二次煙罩等處逸出的SO₂煙氣濃度較低，一般以集中或分散方式將煙氣排入大氣稀釋。設(shè)計(jì)基本內(nèi)容包括：備料和干燥車(chē)間除塵、焙燒和燒結(jié)車(chē)間通風(fēng)除塵、熔煉車(chē)間通風(fēng)除塵、吹煉和精煉通風(fēng)、電解車(chē)間通風(fēng)等。

備料和干燥車(chē)間除塵備料和干燥車(chē)間包括：精礦倉(cāng)庫(kù)、熔劑工段、配料倉(cāng)和干燥工段等。精礦倉(cāng)庫(kù)主要產(chǎn)塵點(diǎn)有抓斗卸料至受料倉(cāng)、料倉(cāng)至膠帶運(yùn)輸機(jī)等處。一般只在料倉(cāng)至膠帶運(yùn)輸機(jī)的產(chǎn)塵點(diǎn)設(shè)計(jì)除塵系統(tǒng)。熔劑工段的熔劑破碎、篩分、轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)的進(jìn)出料口處設(shè)有排塵罩，并組成除塵系統(tǒng)。在配料倉(cāng)的上部設(shè)有保持礦倉(cāng)負(fù)壓的排風(fēng)除塵系統(tǒng)；在下部給料機(jī)至膠帶運(yùn)輸機(jī)的各產(chǎn)塵點(diǎn)設(shè)有排塵罩，并組成除塵系統(tǒng)。上述除塵系統(tǒng)的凈化設(shè)備可根據(jù)粉塵性質(zhì)選擇干式或濕式除塵器。精礦干燥在圓筒干燥窯或干燥短窯一鼠籠打散機(jī)一氣流干燥管中進(jìn)行，后者在全密閉負(fù)壓狀態(tài)下操作，一般不設(shè)除塵系統(tǒng)。圓筒干燥窯的尾部卸料處，物料溫度高含水分少，設(shè)有密閉排塵罩，干式高效收塵裝置。

培燒和燒結(jié)車(chē)間通風(fēng)除塵焙燒和燒結(jié)均屬熔煉前的預(yù)處理生產(chǎn)過(guò)程。精礦焙燒用沸騰爐和多膛爐，通常采用爐體隔熱及車(chē)間全面自然通風(fēng)的方法消除車(chē)間余熱。計(jì)算廠房自然通風(fēng)時(shí)，對(duì)有隔熱板的沸騰爐，其散入工作地區(qū)的熱量有效系數(shù)m值取0．3，無(wú)隔熱板時(shí)取0．4。多瞠焙燒爐的廠房一般為多層廠房，為有利于自然通風(fēng)，設(shè)計(jì)時(shí)各層樓板應(yīng)錯(cuò)開(kāi)布置。在進(jìn)入沸騰爐前的物料裝卸及運(yùn)輸過(guò)程中，一般在礦倉(cāng)、盤(pán)式給料機(jī)，膠帶運(yùn)輸機(jī)的裝卸料產(chǎn)塵點(diǎn)設(shè)有排塵罩，并組成除塵系統(tǒng)。在熱焙砂卸料及濕法沖礦處，為排除伴有大量水蒸氣的粉塵，設(shè)置低懸容積式密閉罩，排風(fēng)量按每米。沖礦溜槽液面600m³／h計(jì)算。除塵系統(tǒng)選用高效耐腐的濕式除塵設(shè)備。在物料卸入多膛焙燒爐爐頂干燥層時(shí)，雖有粉塵散發(fā)，但由于爐頂加料點(diǎn)難以密閉，故只在該處設(shè)密閉防塵小室。燒結(jié)過(guò)程的主要有害物為粉塵、SO₂煙氣和余熱等，車(chē)間應(yīng)采取全面自然通風(fēng)措施以排除余熱和煙氣。燒結(jié)廠房自然通風(fēng)的m值取0．33。在燒結(jié)機(jī)頭部、尾部及點(diǎn)火爐處，設(shè)機(jī)械通風(fēng)除塵系統(tǒng)。對(duì)50m³燒結(jié)機(jī)，其頭部排風(fēng)量應(yīng)為5000～7500m³／h，點(diǎn)火爐排風(fēng)量應(yīng)為16000～20000m³／h，機(jī)尾排風(fēng)量應(yīng)為35000～45000m³／h。燒結(jié)返礦要經(jīng)圓筒冷卻機(jī)冷卻，冷卻過(guò)程散發(fā)伴有大量水蒸氣的粉塵，其除塵系統(tǒng)應(yīng)采用高效防腐且不易堵塞的濕式除塵設(shè)備。對(duì)聲2500mm×5000mm圓筒冷卻機(jī)，其排風(fēng)量應(yīng)為20000～30000m³／h。

熔煉車(chē)問(wèn)通風(fēng)除塵根據(jù)熔煉的重金屬品種、精礦成分及品位，熔煉爐可分別采用反射爐、電爐、密閉鼓風(fēng)爐和閃速爐等。通過(guò)熔煉爐壁以及放锍、排渣過(guò)程，散出大量余熱，并伴有SO₂煙氣散入車(chē)間。通常采用有組織的自然通風(fēng)排除余熱及有害氣體。用電爐熔煉銅時(shí)，m值取為0．6，在上料和加料處設(shè)置通風(fēng)除塵設(shè)施。在锍出口設(shè)置可轉(zhuǎn)動(dòng)的排煙罩，溜槽上設(shè)置防止輻射熱的導(dǎo)煙隔熱罩。包子房上部有可移動(dòng)的蓋板，排風(fēng)量為18000～25000m³／h。排渣溜槽上設(shè)可升降的水套隔熱罩。水淬渣池上設(shè)密閉排汽罩，排風(fēng)量按渣量和產(chǎn)生的水蒸氣量計(jì)算。在熔煉爐的各操作崗位設(shè)移動(dòng)風(fēng)扇。

吹煉和精煉通風(fēng)重金屬吹煉一般采用臥式轉(zhuǎn)爐。轉(zhuǎn)爐一次煙塵含量為3～15g／m³，含S0。濃度為7％～8％，其處理流程見(jiàn)重金屬冶煉廠收塵設(shè)施設(shè)計(jì)和重金屬冶煉廠二氧化硫煙氣制酸設(shè)施設(shè)計(jì)。轉(zhuǎn)爐另設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)圍罩和爐頂兩側(cè)二次煙塵排煙罩。其排煙量以100t轉(zhuǎn)爐為例：轉(zhuǎn)動(dòng)圍罩的排風(fēng)量為42000m³／h，爐頂兩側(cè)的排風(fēng)量為42000m³／h。爐后打風(fēng)眼處設(shè)局部送風(fēng)或移動(dòng)風(fēng)扇。銅火法精煉一般在反射爐或回轉(zhuǎn)爐內(nèi)進(jìn)行，爐口設(shè)自然排煙罩。出精煉爐的粗銅，在澆鑄機(jī)上鑄成金屬錠或陽(yáng)極板，在冷卻段設(shè)計(jì)排除水蒸氣的通風(fēng)系統(tǒng)，其排風(fēng)量為30000～50000m³／h。

電解車(chē)間通風(fēng)重金屬電解車(chē)間屬于高濕車(chē)間。電解槽液溫度為35～65℃，槽液面散發(fā)出水氣和酸霧，一般采取全面自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)，通風(fēng)量可按不同季節(jié)的酸霧量和余濕量分別計(jì)算，取其大者，亦可按換氣次數(shù)確定。鋅電解過(guò)程中由陰陽(yáng)極分別析出H₂和O₂氣，帶出的酸霧量大，除工藝在電解槽液面上加抑制性覆蓋物外，其全面通風(fēng)量按10～15次／h換氣計(jì)算。銅、鎳電解的通風(fēng)量按5～10次／h換氣計(jì)算。鉛電解的通風(fēng)量按3～5次／h換氣計(jì)算。電解液在各類(lèi)槽罐中凈化時(shí)產(chǎn)生含酸水氣，一般采取在槽罐蓋上設(shè)置耐腐蝕的自然排風(fēng)管，其排風(fēng)量與槽罐大小有關(guān)，可取500～1200m³／h。鎳電解液凈化過(guò)程中有氯氣逸出，應(yīng)按氯氣的排出量設(shè)計(jì)吸收凈化排風(fēng)系統(tǒng)，以2％～4％的堿溶液(NaOH溶液)為吸收液，循環(huán)吸收液達(dá)到一定濃度的次氯酸鈉(NaOCl)可返回生產(chǎn)中再利用或外銷(xiāo)。銅電解液凈化系統(tǒng)，脫銅電解槽散發(fā)的酸霧濃度較高，且含有一定量的砷化氫氣體，除工藝將脫銅電解槽配置在單獨(dú)房間外，電解槽上應(yīng)設(shè)活動(dòng)密封蓋板，排風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)水洗凈化裝置。