084冷轧厂通风系统及污染物净化方法

1、冷轧厂通风系统及污染物净化方法西安建筑科技大学环境与市政工程学院 王怡 中冶南方工程技术有限公司通风室 肖萍 文福摘要文章系统介绍了冷轧厂可能产生的污染物的有害化学成分，介绍了在宝钢冷轧厂通风净化系统中，针对不同工艺过程产生的污染，所采用的不同的通风方法及净化设备，文章给出了捕集污染物入口浓度及排放浓度及必要的参数，可供参考。关键词冷轧厂 通风 净化1 冷轧工程的污染概述 随着工业技术的日益发展，对冷轧簿板的需求量及品种不断提高。冷轧厂在加工处理过程中，散发出大量烟尘、油雾及酸碱气体，必须采取治理措施。随着人们环保意识的增强，对有害气体的排放要求也不断提高，相应的对有害气体的处理技术也在不断的

2、改进。现以宝钢1550冷轧厂通风净化设计方案为例，将主要有害物概况列表如下：冷轧厂主要有害物排放浓度一览表 表1机组名称排气点有害物化学成分设计排放浓度mgm-3 (标况)国家工业三废排放标准mgm-3（标况）酸洗机组1. 拉矫机、焊机除尘FeO501502. 酸洗槽排气HCI10100五机架冷轧机组1.轧机排雾乳化液油雾15-30连续退火机组1.清洗段排气NaOH102.平整机除尘FeO；Fe2O35-7.5150热镀锌机组1. 清洗段排气 NaOH102.后处理段排气CrO30.070.07电镀锌机1.预清洗段排气NaOH；Na3PO410 ; 102.脱脂段排气NaOH；Na3PO410

3、; 103.酸洗段.后处理段排气H2SO4；ZnSO4NiSO4；H210；22；2%45电工钢连续退火机组1.清洗段排气NaOH102.涂层室排气Cr酸雾0.0080.008宝钢1550冷轧厂的环保设施设备比较先进，质量也比较好，而且考虑的因素也比较周到，排放浓度都符合我国排放标准。共设有除尘净化系统14套，总装机电容量610kW。根据冷轧工艺生产的有害物特性，净化设备主要采取布袋除尘器，喷淋洗涤塔等。2 油雾的净化处理 轧机在轧制生产过程中，对轧辊、钢板需进行冷却和润滑，因此，要喷淋大量的乳化液，这样在轧机区就产生了大量的油雾气体，主要成分为乳化液油雾和水蒸汽。为防止这些气体污染环境，并保

4、证正常生产，需设置一个排雾净化系统，对其进行捕集和处理。 为了有效地捕集乳化液油雾，尽可能将轧机做成密闭式，油雾由轧机进出口端的上部烟罩和机架间的上、下部吸气口吸入主风道（钢板风道和混凝土风道），然后送入烟雾分离器，经波纹板一级过滤和带自动蒸汽清洗的金属网状层二级过滤后的清洁气体，由通风机抽出（两台风机并联工作），再经烟囱排至室外大气，设备布置在地下室，烟囱由柱间穿出屋面。系统流程方框图如下：各抽风点烟雾分离器风机烟囱排至大气蒸汽清洗 752kgh-1，0.50.7MPa水坑水泵水处理站风机防火阀图1 油雾的通风系统流程 影响轧机排气量的因素较多，它与轧制速度、带钢的宽度、带钢的材质、乳化液喷

5、淋量、吸气速度以及轧制区域厂房内的空气状态等因素有关。所以，轧机排气量一般是按照从1号机架到5号机架，风量逐渐递增取的经验数据。在排气罩及吸气口处，均设有调节阀、控制气量。在试生产时，必须调整好各吸气口的阀门，并将其固定，在正常生产时，阀门不需要进行调节。 设计烟雾分离器1台，排气量L=300000m3h-1。入口浓度150300mgm-3, 设计排放浓度1530mgm-3（标况）。清洗周期2小时。在使用过程中通过电磁阀控制，将过滤器分为若干个小室，蒸汽轮流对过滤器进行清洗，以确保除尘效率，避免过滤器拆卸下来清洗的麻烦和影响使用。3 烟尘的净化处理31 酸洗机组拉矫机及焊机氧化铁粉除尘酸洗机组

6、入口端的夹送矫直机、焊机和拉矫机当带钢通过时，由于带钢表面受到挤压、拉伸、弯曲和矫直以及自动焊接时产生大量氧化粉尘，为排除这些含尘气体，设置1套干法除尘系统。含尘气体经各自的烟罩捕集后进入主风管内，再经脉冲袋式除尘器净化后，由通风机抽出，最后由烟囱排至室外大气。粉尘入口含尘浓度1.5gm-3, 设计排放浓度小于50mgm-3（标况）。为防止风机受到磨损，系统采用负压吸入式。从除尘器底部灰斗落下的粉尘，收集到一个贮灰斗内，定期运走，集中处理。系统流程方框图如下：各抽风点布袋除尘器通风机烟囱排至大气压缩空气 24m3h-1, 0.40.6MPa贮灰仓运出图2 拉矫机及焊机氧化铁粉除尘的通风系统流程

7、 32 平整机除尘带钢进行干平整时会产生氧化铁粉尘，为此，设1个除尘系统。另外，为收集平整机支承辊擦拭器上附着的粉尘，也设1套吸尘系统，含尘气体经各自的烟罩捕集后由管道进入空气处理器（空气洗涤器），处理风量90000m3h-1。净化后由风机排至室外。此处理方式为湿法除尘。喷水量24m3h-1，洗涤烟尘污水排入集水坑，再由水泵排至水处理站。氧化铁粉尘入口浓度2030 mgm-3，设计排放浓度57.5mgm-3（标况）。系统流程方框图如下：水泵平整机架空气洗涤器主风机烟囱大气过滤水 24m3h-1污水坑水泵至水处理站风机擦拭器 图3 平整机氧化铁粉除尘的通风系统流程4 酸碱气的净化处理41 酸洗机

8、组酸洗段与漂洗段排雾及净化 冷轧厂酸洗机组是一条对带钢表面进行酸洗、清理处理的机组，烟雾成分为HCI酸雾。为防止含酸气体从槽内溢出，在带钢通过酸洗槽进出口处的上方设置1套排气装置。由酸洗槽、漂洗槽及循环槽、废酸废水槽等排出的含盐酸气体汇集到总管，进入酸雾洗涤塔内净化，洗涤塔采用循环水洗涤，循环水量约60m3h-1，两台循环水泵1用1备。设计排放浓度小于10mgm-3（标况）。系统流程方框图如下： 酸洗槽漂洗槽循环槽酸雾洗涤塔水处理站防腐风机烟囱排至大气防腐风机水泵水泵水槽补充工业水 4.35m3h-1图4 酸洗机组酸洗段与漂洗段酸气的通风系统流程 洗涤塔由本体、填料层、喷水装置及液滴分离器等组

9、成，材料为玻璃钢（FRP）。含酸雾气体从洗涤塔下部进入，气体经过填料层，与喷淋的水进行气、液相互接触，进行充分的热、质交换后，气体中的酸分被水吸收。洗涤净化后的气体经液滴分离器除去大一点的水滴后经风机排至室外大气。 喷淋水通过填料层吸收了酸后流入塔底水槽，经水泵通过水管送入塔内进行喷淋，进行循环使用。为稀释塔底贮水槽中水的含酸浓度，需要向塔内不断的补充新鲜水，当水位达到一定高度时，由溢流管排入废水管网，进水处理站。42 连续退火机组排气连续退火机组清洗段由清洗槽、刷洗槽、漂洗槽和循环罐等组成，生产过程中会产生碱雾和水蒸气，为了排除这些气体，设置1套排雾净化系统。含碱气体经碱雾洗涤器净化后，由通

10、风机抽出，经烟囱排至大气，设计排放浓度小于10mgm-3（标况）。系统流程方框图如下：酸洗槽漂洗槽循环槽刷洗槽碱雾洗涤器风机烟囱排至大气过滤水 4.35m3h-1水槽水泵水处理站图5 连续退火机组碱雾通风系统流程43 连续热镀锌机组 带钢在连续热镀锌机组内进行脱脂、退火、镀锌以及表面化学处理。 清洗段排碱雾及净化清洗段由碱洗槽、刷洗槽、漂洗槽和循环罐等组成，在生产过程中散发出NaOH碱雾和水蒸气，为了排除这些有害气体，设置1套排雾及净化系统，总处理废气量15000m3h-1。含碱等气体经碱雾洗涤器洗涤后，由通风机抽风，经烟囱排至大气。排放浓度小于5mgm-3（标况）。系统流程方框图如下：碱洗槽

11、漂洗槽循环槽刷洗槽碱雾洗涤器风机烟囱排至大气工业水 (定时喷水)水池水处理站 图6连续热镀锌机组清洗段碱雾通风系统流程 后处理段排雾及净化 后处理段为铬酸处理段，工作时会产生铬酸雾，为此，设1套排雾及净化系统，含铬酸等气体经卧式酸雾洗涤器洗涤后，由通风机抽风，经烟囱排至室外大气，排放浓度0.07mgm-3（标况）。系统流程方框图如下： 铬酸槽酸雾洗涤器水处理站防腐风机烟囱排至大气水泵水泵水池补充工业水水泵图7连续热镀锌机组后处理段酸雾通风系统流程 酸雾洗涤器为卧式洗涤塔采用循环喷水洗涤，循环喷水量4.5m3h-1，配2台循环水泵，1用1备，污水排至坑中。为稀释塔底水池中水的含酸浓度，需要向塔内

12、不断的补充新鲜水，当水位达到一定高度时，由溢流管排入废水管网，进水处理站。 淬水槽排蒸汽机组的镀后冷却段设有淬水槽，由于带钢进入淬水槽时有一定温度，在淬水时会产生水蒸气，为及时排除这些水蒸气，设置1套排气系统。由淬水槽散发的蒸汽，经抽气罩捕集后会集到主风管，在吸气口装有金属网格，避免过多的水蒸气被带进风管。通过风机排至室外大气，在风机的下部设有冷凝水排放装置。系统流程图如下： 淬水槽挡水网风机烟囱室外大气 图8 连续热镀锌机组淬水槽通风系统流程44连续电镀锌机组 电镀锌机组在生产过程中各工艺段将会产生各种有害气体,根据所产生有害气体的特性及工艺生产特点,特设3套排雾净化系统. 预清洗段排雾及净

13、化预清洗段由清洗槽和预脱脂槽等组成,为排除在生产过程中产生的碱雾和水蒸气,设置1套排雾及净化系统. 含碱气体经防腐风机、挡水板由烟囱排至室外大气，排放浓度NaOH、Na3PO410mgm-3(标况)。系统流程方框图如下:清洗段预脱脂机前带喷水装置风机挡水板烟囱室外大气喷水量 0.25m3h-1 (过滤水)水处理站 图9 连续电镀锌机组预清洗段碱雾通风系统流程 脱脂段排雾净化系统脱脂段由化学脱脂槽、电解脱脂槽、刷洗槽等组成,为排除在生产过程中产生的碱雾和水蒸气,设置1套排雾及净化系统. 含碱气体经风机、挡水板由烟囱排至室外大气。排放浓度NaOH、Na3PO410mgm-3(标况)。系统流程方框图

14、如下：化学脱脂电解脱脂刷洗槽机前带喷水装置风机挡水板烟囱室外大气喷水量 0.25m3h-1 (过滤水)水处理站 图10 连续电镀锌机组脱脂段碱雾通风系统流程 酸洗段、后处理段排雾净化系统 此段由酸洗槽、刷洗槽、镀锌槽、后处理段等组成,为排除在生产过程中产生的烟雾,设置1套排雾净化系统。烟雾经上述处理后,由烟囱排至室外大气。排放浓度：H2SO410mgm-3(标况)、 ZnSO42mgm-3(标况)、NiSO42mgm-3(标况)、H22%。系统流程方框图如下：挡水板挡水板事故风机带喷水装置风机水泵水泵水 槽酸洗槽刷洗槽镀锌槽后处理段带喷水装置风机废水处理站烟雾洗涤器烟囱室外大气补充水0.5 m

15、3h-1 (过滤水)喷水量0.5 m3h-1 (过滤水) 图11 连续电镀锌机组酸洗段、后处理段通风系统流程 风机前设喷水装置,既可以清洗烟雾,又可以清洗风机,喷水量0.5m3h-1 (过滤水),污水排至废水处理站。 烟雾洗涤塔采用循环喷水洗涤,设置2台循环水泵(1用1备). 为稀释塔底贮水槽中水的含酸浓度，需要向塔内不断的补充新鲜水，当水位达到一定高度时，由溢流管排入废水管网，进水处理站。洗涤循环喷水量40m3h，补水量0.5m3h(过滤水),污水排至废水处理站。 为了防止系统中H2含量过高,特设H2排气装置,使系统中H2的含量控制在2%以下。 45 电工钢连续退火涂层机组清洗段排碱雾及净化

16、清洗段由清洗槽、碱洗槽、喷淋槽和循环罐等组成，生产过程中会产生碱雾和水蒸气，为此，设置1套排雾及净化系统。含碱等气体经空气洗涤器洗涤后，由通风机抽风，经烟囱排至大气。排放浓度小于10mgm-3（标况）。系统流程方框图如下： 清洗槽碱洗槽喷淋槽烟雾洗涤器水处理站风机烟囱排至大气水泵补充水量4m3h-1(工业水)水泵水槽图12 电工钢连续退火涂层机组清洗段通风系统流程 空气洗涤器采用循环喷水洗涤，循环喷水量15m3h-1（工业水），配1台循环水泵。为稀释塔底贮水槽中水的含碱浓度，需要向塔内不断的补充新鲜水，当水位达到一定高度时，由溢流管排入废水管网，进水处理站。 5 小结 冷轧厂各个机组散发出的有害物，基本做到这些有害物尚未在扩散前就吸入吸气罩。有害物浓度低于国家排放标准的，就直接排入到大气中稀释。有害物浓度高于国家排放标准的，就采用行之有效的净化设备，净化后排至室外。为了更好的对冷轧厂各个废气排放点进行监测，对各个除尘净化系统都设