Складирование и усреднение сырьевых материалов на рудном дворе ПАО «АрсеролМиттал Кривой Рог»

Основной причиной существующих потерь сотрудники ЗАО «ВТНПФ «КОЛО» считают отсутствие тщательного усреднения прибывающих на склад материалов. При выполнении технологических операций по подготовке шихты на рудном дворе под открытым небом погодные условия также могут изменять качество закладываемых в штабель материалов, их количество в отрабатываемом штабеле, вносить коррективы в расходные коэффициенты. Все это отрицательно сказывается на процессе спекания, качестве агломерата и увеличивает механические потери.

На Исфаханском МЗ очаг пылеобразования на усреднительном складе сырья, связанный с распространением пыли через проемы подачи вагонов, даже при работающей аспирационной вентиляции, был успешно ликвидирован таким образом:

• построена автоматическая установка для увлажнения руды в вагонах перед подачей их на вагоноопрокидыватель;
• установлены экраны, которые автоматически опускаются при установке вагона на платформу вагоноопрокидывателя.

С целью снижения запыленности при  перегрузке сырья с конвейера  на конвейер, движущийся со скоростью  более 2,5 м/с, высота перезагрузки, где это возможно, не должна превышать 0,5-1,0 м. Для этого при снабжении двух поперечно расположенных конвейеров одним конвейером последний оснащается передвижным приводом, что резко снижает высоту перепада по сравнению со стационарным приводом.

Поскольку движущийся по течке материал эжектирует с отсасываемым воздухом и нагнетается в укрытие под  действием избыточного давления, наблюдается значительный вынос  пыли с запыленным воздухом наружу через основание кожуха. Поэтому  одним из основных видов борьбы с  пылевыделением при транспортировке  сырья является герметическое укрытие  трассы в местах перегрузок, которое  на 80-90 % препятствует распространению пыли за пределы работающих механизмов, и удаление всего воздуха, всасываемого падающим материалом, по всей высоте кожуха. Однако, даже если воздух отсасывается в количестве, равном всасываемому, пылевоздушная смесь может проникать из укрытия через негерметичные участки у основания кожуха, поэтому необходимо отсасывать дополнительное количество воздуха. Таким образом, применение укрытий, в которых создается разряжение, предотвращает вынос пыли в рабочие зоны.

При отсутствии аспирации можно  устанавливать упрощенные укрытия  с применением для гашения  избыточных давлений, обводных труб с  пылеподавляющими пароводяными форсунками и уплотняющими резиновыми фартуками. Площадь сечения обводных труб рекомендуется  принимать равной 0,05-0,07 м² на 100 т пропускаемого материала. Расстояние от места падения материала до оси отсасывающего патрубка при наличии аспирируемых укрытий принимается равным 1,5 м. Следует отметить, что применение обводных труб на перегрузочных точках усреднительного склада сырья Исфаханского МЗ снизило запыленность в районе течки на 85 %.

Таким образом, обслуживающий персонал должен уделять большое внимание герметизации окожушивания загрузочных  и разгрузочных течек. Все смотровые  люки должны плотно закрываться, уплотняющие  резиновые фартуки должны обеспечивать свободное касание ими материала, находящегося на транспортерной ленте.

Следует отметить, что применение в местах пылевыделения аспирируемых укрытий не всегда предотвращает  вынос пыли в рабочую зону. В  этом случае рекомендуется применять  гидрообеспыливание, которое широко используется на усреднительных складах  Японии и США. Под гидрообеспыливанием  понимается увлажнение материала и  подавление пылевого облака с помощью  распыленной воды. Особенно важно  применять гидрообеспыливание там, где невозможно создать герметичные  укрытия (разгрузка руды с консоли  штабелеукладчика в штабель, забор  материалов рудозаборной машиной и  т. п.). Установлено, что при определенной увлажняемости материалов, которая зависит от их гранулометрического состава, процесс выделения пыли можно свести к минимуму. Так, для железной руды крупностью 0-3 мм выделение пыли прекращается при влажности 4,5-6 %, для руды крупностью 0-25 мм – при влажности 4 %.

Увлажнители в виде форсунок и перфорированных  труб, установленные в головной части  конвейера, не обеспечивают полного  гашения пылеобразования, так как  в результате перемешивания материала  на ленте сухой материал попадает в верхнюю часть слоя. Поэтому  форсунки для увлажнения устанавливаются  сразу же после загрузочной течки, что позволяет уменьшить запыленность в галерее на 15-25 %. Оросители, применяемые для подавления пыли, должны устанавливаться в укрытиях вдали от воздухоотсасывающих патрубков таким образом, чтобы капли воды не попадали в воздухоотводы аспирационных систем.

Источником пылеобразования также  является холостая ветвь конвейера, на которой происходит пылевыделение  налипшего материала, отделяющегося  от ленты в результате вибрации, вызванной движением по холостым роликам. Для подавления этого очага  пылевыделения применяются гидроскребки, которые не только эффективно очищают  ленту от налипшего материала, но и увлажняют ее. Гидроскребок представляет собой ряд сопел, направленных против движения ленты по всей ее ширине. Для  улавливания шлама под соплами  установлена приемная воронка.

На Исфаханском МЗ с целью  гашения пылеобразования при  заборе материала из штабеля на бороне рудозаборной машины были установлены  форсунки (пять рядов по высоте на всю  ширину с шагом 300 мм). Вода для увлажнения подавалась по трубопроводу, уложенному вдоль всей длины штабеля, а к форсункам – с помощью резинового рукава, подключаемого к трубопроводу при помощи гайки «ротэ». Благодаря такой схеме увлажнения материала запыленность в месте забора снизилась с 550 мг/м³ до 45 мг/м³ и отпала необходимость в установке оросителя по тракту подачи материала потребителю. Однако при этом необходимо обеспечить тщательный контроль количества воды, идущей на орошение, поскольку в случае увеличения расхода, превышающего оптимальный, происходит нарушение последующих технологических процессов вследствие переувлажнения сырья. Расход воды (кг/с) рассчитывается по формуле:

где w₁, w₂  - соответственно начальная и оптимальная влажность, %; Q – производительность технологического оборудования, кг/с.

Оросители должны быть подключены в  группы и на общем выводе к этим группам установлены расходомеры. Подключение оросителей в группы позволяет при необходимости  осуществлять ступенчатое орошение материала до допустимых значений влажности.

Для обеспечения высокоэффективной  работы оросителей без нарушения  технологических параметров обслуживающий  персонал должен осуществлять контроль их работы и очистку в случае засорения.

На современных усреднительных складах для отсоса пыли и очистки  воздуха, выбрасываемого в атмосферу, используются аспирационные системы, оборудованные пылеулавливающими  аппаратами. В этом случае воздуховоды  аспирационных систем должны быть проложены  по кратчайшим расстояниям и расположены  под углом 60°, что позволяет избежать их забивания. Кроме того, воздуховоды  должны иметь смотровые люки (через  каждые 10-15 м), позволяющие в случае засорения производить его очистку. Для очистки воздуха от пыли в большинстве случаев используются сухие инерционные циклоны различных конструкций, которые наиболее просты в обслуживании. Но в этом случае возникают трудности с транспортировкой уловленной пыли и повторном ее использованием. Фракционный состав пыли колеблется от 0,5 до 40 мкм, из-за чего она не может транспортироваться по конвейерам. Поэтому на складах сырья, если они расположены вблизи аглофабрик, уловленная пыль загружается в цементовоз и затем разгружается на аглофабрике с помощью пневмотранспорта в специальном бункере шихтового отделения. Однако, несмотря на принимаемые меры по обеспыливанию воздуха, степень его очистки перед выбросом в атмосферу все еще остается недостаточно высокой.

В последнее время для очистки  выбрасываемого в атмосферу воздуха  используются аппараты с мокрыми  методами улавливания частиц пыли. Такие аппараты имеют более высокую  эффективность, но, вместе с тем, и  существенные недостатки: повышенный расход воды, коррозию выхлопных труб, налипание мокрой пыли на лопасти  вентилятора, в результате чего возникает  необходимость периодической их очистки.

На усреднительных складах некоторых  зарубежных заводов для высокоэффективной  очистки воздуха от пыли используются рукавные фильтры, предназначены для  сухой очистки запыленных газов. Пыль со сборного бункера при помощи воды удаляется в сборный зумпф, откуда насосами подается на увлажнение руды, поступающей на склад и транспортируемой со склада. Таким образом снижается  расход воды, а пыль, обволакивая  частицы руды, легко транспортируется и дозируется. В этом случае не требуется  значительных капитальных затрат на строительство отстойников и  обезвоживающих устройств.

Для обеспечения эффективной работы пылеулавливающих аппаратов, независимо от их конструкций, обслуживающий персонал должен следить за герметичностью отсоса и самих аппаратов (поскольку 10 % вредных подсосов в обеспыливающий аппарат снижают его эффективность до нуля), своевременно производить выпуск пыли из сборного бункера, при планово-предупредительных работах осуществлять осмотр и ремонт пылеулавливающих систем.

Как уже отмечалось, пылевыделение  на усреднительных складах происходит не только в момент обработки сырья, но и в результате выветривания мелких фракций с поверхности штабеля. Борьба с этим явлением ведется с  помощью периодического увлажнения поверхности штабелей. Для этого  вдоль штабеля прокладываются трубы  и устанавливаются форсунки, через  которые периодически подается вода.

Исходя из вышеизложенного, можно  сформулировать следующие мероприятия  по уменьшению выделения пыли на усреднительных складах:

• усреднительные склады должны проектироваться с учетом «розы ветров»: штабели должны быть обращены торцами к основному направлению ветров; с наветренной стороны непосредственно перед рудными штабелями не должно быть никаких зданий для предотвращения завихрения воздуха и возрастания выделения пыли; с наветренной стороны необходимо высаживать зеленые насаждения, высота которых превышает высоту штабелей;
• высота падения материала должна быть минимальной, так как выделение пыли прямо пропорционально высоте перепада;
• технический персонал должен обеспечить качественную эксплуатацию аспирационного оборудования.

Складирование грузов должно производиться  по технологическим картам, содержащим план склада или площадки складирования, подъездные пути для автомобильного и железнодорожного транспорта, проходы  для работников, рельсовые пути и  зоны обслуживания оборудованием, размеры  штабелей грузов и т. д.

При разгрузке из полувагонов люки следует открывать специальными приспособлениями, позволяющими работникам находиться на безопасном расстоянии. При разгрузке сыпучих грузов из полувагонов на эстакадах, на путях, расположенных на высоте более 2,5 м, открытие люков допускается со специальных мостков. При разгрузке (загрузке) бункеров и других емкостей сыпучими материалами в верхней части емкостей должны быть специальные устройства (решетки, люки, ограждения), исключающие падение работников. Места производства погрузочно-разгрузочных работ должны иметь освещенность не менее 10 лк.

К работе на участке усреднения компонентов  допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие  медицинское обследование и признанные годными для выполнения работ  по данной профессии. Все вновь принятые рабочие должны получить первичный  инструктаж с показом безопасных приемов труда и должны быть закреплены за опытными рабочими, под постоянным наблюдением которых они выполняют  производственные задания. К самостоятельному обслуживанию машин и механизмов участка допускаются лица, прошедшие теоретическое и практическое обучение по специальной программе, аттестованные в цеховой комиссии по своей профессии и правилам безопасности труда, электро- и пожаробезопасности.

Перед началом смены рабочий  обязан на сменно-встречном собрании пройти предсменный инструктаж и  получить задание под роспись  в журнале нарядов-заданий.

Поскольку все работы по выгрузке, транспортировке, усреднению и выборке  аглосырья связаны со значительным пылевыделением, а значит, возникновением вредных производственных факторов (табл. 7.3), перед пуском основного технологического оборудования рабочий обязан пустить в работу аспирационные установки, имеющиеся на его рабочем месте. С целью пылеподавления в течках конвейеров и над заполняемым штабелем должна быть пущена вода в систему гидроорошения.

Таблица 7.3

Вредные производственные факторы и фактическое  состояние условий труда на рабочих  местах УУК ОАО «Магнитогорский  МК»

Работа основного технологического оборудования участка усреднения компонентов  с отключенными аспирационными системами  не допускается. Ответственность за эксплуатацию аспирационных систем возлагается на машинистов основного  технологического оборудования, на рабочих  местах которых имеются аспирационные  установки, и мастеров участка.