铅栅熔铸安全环保治理实践

Instrumentation and Equipments 仪 器 与 设 备, 2015, 3(3), 90-94 Published Online September 2015 in Hans. http://www.hanspub.org/journal/iae http://dx.doi.org/10.12677/iae.2015.33013 Lead Grid Security Casting Environmental Governance Practices Haifeng Chang, Yanli Li, Yong Zhang Henan Yuguang Gold and Lead Co., Ltd., Jiyuan Henan Email: 13949693756@126.com Received: Aug. 19 th, 2015; accepted: Sep. 4 th, 2015; published: Sep. 10 th, 2015 Copyright 2015 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ Abstract The plastic fragments inside lead grid such as battery insulated board, monoblock and so on will cause the lampblack under the high temperature fusion casting. The CO will reach the explosion limit made by the incomplete flame inside the dust pipe. The naked light can make the explosion and cause the smoke problem of lead dross transport. And through the preventive improvement and lead dross cooling water, the safety and environment problem of the lead grid casting process can be solved. Keywords Lead Grid, Lead Dross, Tube, Smoking 铅 栅 熔 铸 安 全 环 保 治 理 实 践 常 海 锋, 李 艳 利, 张 勇 河 南 豫 光 金 铅 股 份 有 限 公 司, 河 南 济 源 Email: 13949693756@126.com 收 稿 日 期 :2015 年 8 月 19 日 ; 录 用 日 期 :2015 年 9 月 4 日 ; 发 布 日 期 :2015 年 9 月 10 日 摘 要 铅 栅 中 的 电 瓶 隔 板 纸 壳 体 等 塑 料 碎 片 高 温 下 熔 铸 产 生 的 油 烟, 在 收 尘 管 道 内 不 完 全 燃 烧 产 生 的 CO 气 体 文 章 引 用 : 常 海 锋, 李 艳 利, 张 勇. 铅 栅 熔 铸 安 全 环 保 治 理 实 践 [J]. 仪 器 与 设 备, 2015, 3(3): 90-94. http://dx.doi.org/10.12677/iae.2015.33013

达 到 爆 炸 极 限, 遇 明 火 产 生 爆 炸 和 铅 浮 渣 转 运 的 冒 烟 问 题, 通 过 预 防 性 改 进 和 铅 浮 渣 水 洗 降 温 等 措 施, 使 铅 栅 熔 铸 工 艺 的 安 全 环 保 问 题 得 到 解 决 关 键 词 铅 栅, 铅 浮 渣, 爆 管, 冒 烟 1. 引 言 河 南 豫 光 金 铅 股 份 有 限 公 司 在 2006~2009 年 先 后 引 进 2 条 意 大 利 的 CX 预 处 理 废 旧 电 瓶 分 离 生 产 线, 废 旧 电 瓶 处 理 能 力 16 万 吨 / 年, 通 过 近 几 年 的 消 化 吸 收 转 化 升 级, 已 完 全 实 现 该 生 产 线 的 自 主 设 计 制 造 在 国 内 自 制 的 3 条 生 产 线 中,2 条 生 产 线 已 投 产, 目 前 已 成 为 国 内 最 大 的 废 旧 电 瓶 回 收 加 工 企 业 再 生 铅 产 业 不 断 地 做 大 做 强 铅 栅 熔 铸 过 程 中 电 瓶 隔 板 纸 电 瓶 壳 塑 料 片 产 生 的 油 烟 在 收 尘 管 道 内 二 次 燃 烧 引 起 的 爆 炸 铅 浮 渣 转 运 冒 烟 等 安 全 环 保 问 题, 成 为 再 生 铅 产 业 发 展 的 制 约 因 素, 经 过 几 次 不 断 地 改 进, 得 到 彻 底 解 决 2. 电 瓶 分 离 系 统 的 工 艺 流 程 2.1. 废 旧 铅 酸 蓄 电 池 破 碎 分 离 系 统 流 程 见 图 1 2.2. 铅 栅 中 的 隔 板 纸 隔 板 纸 由 AGM 隔 板 PE 隔 板 10-G 隔 板 PVC 隔 板 PP 隔 板 橡 胶 隔 板 等 种 类, 其 本 身 材 料 为 电 子 绝 缘 体, 而 其 多 孔 性 使 其 具 有 离 子 导 电 性 铅 酸 蓄 电 池 隔 板 也 就 是 AGM 隔 板, 由 玻 璃 白 棉 也 就 是 玻 璃 微 纤 维 采 用 湿 法 工 艺 的 技 术 精 做 而 成 所 使 用 的 玻 璃 纤 维 直 径 均 在 0.6~30 um 在 高 温 明 火 条 件 下 可 燃 烧 废 旧 铅 酸 蓄 电 池 一 级 振 动 给 料 机 废 电 解 液 一 级 破 碎 机 二 级 振 动 给 料 机 皮 带 输 送 机 二 级 破 碎 机 一 级 振 动 筛 一 级 水 力 分 离 器 铅 泥 沉 淀 机 板 栅 萃 取 螺 旋 二 级 振 动 筛 铅 泥 搅 拌 储 存 罐 板 栅 输 送 螺 旋 螺 旋 输 送 机 二 级 水 力 分 离 器 压 滤 机 铅 栅 废 塑 料 隔 板 纸 铅 膏 Figure 1. The flow chart of the broken separation system of waste acid storage battery 图 1. 废 旧 铅 酸 蓄 电 池 破 碎 分 离 系 统 流 程 图 91

2.3. 铅 栅 处 理 该 公 司 将 分 离 系 统 产 生 的 铅 栅 采 用 直 接 高 温 熔 铸, 铸 锭 后 运 送 至 电 解 车 间 处 理, 熔 铅 表 面 的 铅 浮 渣 捞 出 后 送 熔 炼 系 统 配 料 该 熔 铸 工 艺 主 要 是 采 用 搅 拌 造 渣 除 杂 等 工 序 熔 铅 锅 底 部 天 然 气 燃 烧 加 热 采 用 智 能 温 控 系 统, 再 生 铅 铸 锭 金 属 量 约 4.5 万 吨 / 年 3. 铅 栅 熔 铸 中 出 现 的 问 题 铅 栅 熔 铸 锅 下 部 采 用 天 然 气 蓄 热 炉 加 热, 系 统 配 备 智 能 温 控 装 置, 熔 铸 锅 温 度 控 制 在 650 左 右, 熔 铸 锅 上 方 配 备 搅 拌 收 尘 功 能 合 一 的 收 尘 罩 [1], 铅 栅 熔 铸 过 程 产 生 的 烟 气 粉 尘 通 过 脉 冲 收 尘 器 进 行 收 积 在 高 温 熔 铸 过 程 中, 塑 料 碎 片 燃 烧 后 产 生 的 油 烟 在 收 尘 管 道 内 二 次 不 完 全 燃 烧, 同 时 生 产 部 分 CO 气 体, 造 成 收 尘 滤 袋 着 火 或 收 尘 管 道 爆 炸 事 件 时 常 发 生 ; 在 搅 拌 机 作 用 下 加 快 铅 栅 的 熔 解 速 度, 不 熔 的 铅 液 表 面 漂 浮 物 铅 浮 渣 需 专 用 工 具 由 人 工 捞 出, 存 放 在 焊 制 的 方 斗 内, 铅 浮 渣 因 温 度 高 粉 尘 量 大 塑 料 碎 屑 二 次 燃 烧 等, 在 铅 浮 渣 运 过 程 中 会 出 现 严 重 的 冒 烟 现 象 3.1. 收 尘 管 道 爆 管 3.1.1. 收 尘 管 道 加 装 防 爆 孔 板 塑 料 碎 片 在 高 温 熔 铸 过 程 中 产 生 的 油 烟 在 收 尘 管 道 内 长 期 沉 积, 在 未 开 启 收 尘 风 机 的 情 况 下, 加 大 熔 渣 锅 的 温 度, 部 分 塑 料 燃 烧 产 生 的 火 星 进 入 收 尘 管 道 内, 与 收 尘 管 道 内 的 接 近 爆 炸 极 限 的 CO 气 体 相 遇 产 生 爆 炸, 造 成 收 尘 管 道 爆 管,12 米 长 的 管 道 从 支 架 上 跌 下,2 处 弯 头 被 炸 开, 所 幸 无 殃 及 到 人 员 管 道 拐 角 处 是 爆 炸 威 力 最 强 的 区 域, 为 避 免 再 次 爆 管 造 成 的 损 害, 在 平 烟 管 拐 角 处 正 上 方 加 短 节 并 配 备 防 爆 孔 板, 防 爆 孔 板 对 收 尘 管 道 的 爆 管 问 题 起 到 一 定 的 保 护 作 用, 随 后 几 次 的 爆 炸 事 件 中 防 爆 孔 板 开 裂, 未 再 出 现 收 尘 管 道 爆 管 现 象 3.1.2. 收 尘 管 道 加 装 人 字 管 油 烟 对 脉 冲 收 尘 器 滤 袋 进 行 浸 蚀, 造 成 收 尘 器 滤 袋 短 期 内 失 效, 改 变 滤 袋 材 质 效 果 不 佳, 油 烟 在 平 管 道 内 不 完 全 燃 烧, 防 爆 门 开 裂 后 油 烟 燃 烧 仍 能 将 收 尘 滤 袋 的 引 燃 后 再 平 管 道 上 加 装 人 字 管, 防 爆 门 在 人 字 管 顶 部 开 裂 后, 油 烟 燃 烧 在 人 字 管 顶 部 区 域 形 成 一 个 延 缓 区 域, 减 少 油 烟 燃 烧 对 滤 袋 造 成 的 烧 损 3.1.3. 烟 管 下 加 装 灰 斗 工 艺 控 制 波 动, 粉 尘 大, 人 工 清 理 劳 动 强 度 大, 停 机 时 间 长, 对 生 产 作 业 率 提 高 造 成 一 定 的 影 响, 针 对 这 一 现 象, 在 平 管 道 下 方 烟 管 拐 弯 处 增 加 收 尘 灰 斗, 定 期 进 行 排 放, 防 止 烟 灰 在 管 道 内 沉 积 堵 塞 风 道, 同 时 减 少 含 有 油 烟 的 烟 灰 管 道 内 长 时 间 堆 积, 遇 风 不 完 全 燃 烧 产 生 的 CO 气 体, 在 特 定 条 件 下 达 到 爆 炸 极 限 3.1.4. 加 大 收 尘 风 机 系 统 配 置 油 烟 在 管 道 内 沉 积 的 主 要 原 因 是 烟 气 温 度 高 风 量 小 等 原 因 造 成, 结 合 车 间 的 岗 位 收 尘 改 造, 将 收 尘 风 机 风 量 由 13,500 m 3 /h 加 大 至 72,000 m 3 /h, 利 用 岗 位 收 尘 风 量 对 熔 铸 烟 气 进 行 稀 释 降 温, 将 收 尘 管 道 直 径 由 原 来 的 Φ500 mm 改 为 Φ1000 mm, 适 当 降 低 收 尘 管 道 内 的 风 速, 减 少 明 火 被 抽 入 管 道 内 3.1.5. 完 善 操 作 程 序 调 查 发 现, 管 道 内 发 生 爆 燃 主 要 发 生 在 熔 铸 系 统 点 火 运 行, 收 尘 风 机 尚 未 开 启 或 收 尘 系 统 故 障 停 机 的 时 段,CO 气 体 在 管 道 内 达 到 爆 炸 极 限, 熔 铸 锅 表 面 飘 起 的 火 星 一 触 即 爆 根 据 这 一 现 象, 对 操 作 程 序 92

重 新 规 定 完 善, 系 统 运 行 前, 首 先 开 启 收 尘 系 统, 降 低 收 尘 管 道 内 CO 气 体 的 浓 度 ; 在 收 尘 系 统 停 运 的 情 况 下, 禁 止 熔 铸 加 料 和 搅 拌 作 业, 并 将 熔 铸 锅 锅 罩 与 收 尘 管 道 连 接 的 入 口 阀 关 闭, 减 少 飘 起 的 火 星 进 入 收 尘 管 道 内 3.1.6. 增 设 人 员 监 控 电 瓶 壳 塑 料 片 燃 烧 是 产 生 油 烟 的 主 要 原 因 [2], 针 对 铅 栅 密 闭 运 输 在 熔 铅 锅 下 料 口 直 接 加 锅 无 法 处 理 提 升 机 加 料 口 铲 车 外 协 上 料 责 任 心 不 强 的 上 料 系 统, 在 敞 口 皮 带 机 上 采 用 人 工 挑 拣 电 瓶 壳 塑 料 片, 对 挑 拣 出 的 塑 料 片 按 重 量 计 入 挑 拣 人 员 的 奖 金, 减 少 电 瓶 壳 塑 料 片 进 入 熔 铸 系 统 3.2. 铅 浮 渣 冒 烟 铅 浮 渣 主 要 是 铅 栅 熔 铸 过 程 中, 在 搅 拌 机 的 作 用 下, 加 入 部 分 造 渣 剂, 铅 栅 在 熔 解 后, 杂 质 在 铅 液 表 面 生 成 的 铅 渣 漂 浮 物 铅 浮 渣 中 未 燃 尽 的 隔 板 纸 壳 体 等 塑 料 和 高 温 粉 尘 等 物 料 倒 入 渣 斗, 渣 斗 中 的 铅 浮 渣 冒 烟 较 为 严 重, 成 为 新 的 无 序 排 放 的 污 染 源, 采 取 以 下 措 施 进 行 尝 试 解 决 : 3.2.1. 烟 尘 收 集 冷 却 储 存 间 为 有 效 缓 解 铅 浮 渣 冒 烟 无 序 排 放 的 污 染 问 题, 将 装 满 铅 浮 渣 的 渣 斗 用 车 辆 倒 运 至 配 备 收 尘 罩 的 密 闭 空 间, 待 铅 浮 渣 表 面 温 度 较 低 不 冒 烟 时 再 倒 运 至 料 场, 但 渣 斗 内 下 部 覆 盖 的 铅 浮 渣 在 卸 车 裸 露 与 空 气 接 触 后 因 温 度 较 高, 仍 出 现 二 次 冒 烟 现 象 同 时 因 铅 浮 渣 渣 斗 停 放 时 间 长, 造 成 倒 运 人 工 成 本 增 加, 收 尘 风 量 消 耗 大 成 本 偏 高 3.2.2. 铅 浮 渣 加 水 铅 浮 渣 冒 烟 主 要 是 温 度 高 电 瓶 隔 板 纸 壳 体 塑 料 的 燃 烧, 试 验 中 将 铅 浮 渣 倒 入 水 槽 中, 降 温 冒 烟 问 题 可 以 得 到 解 决, 铅 浮 渣 在 水 槽 中 人 工 清 理 冷 却 水 溢 流 污 水 排 放 等 问 题 凸 显 3.2.3. 铅 浮 渣 螺 旋 参 照 电 瓶 水 分 离 螺 旋 的 结 构 原 理, 设 计 制 作 铅 浮 渣 螺 旋, 铅 浮 渣 螺 旋 与 地 面 呈 45 夹 角, 下 半 部 分 为 冷 却 水 槽, 铅 浮 渣 加 入 冷 却 水 槽 后 通 过 螺 旋 将 其 从 水 中 旋 出, 对 铅 浮 渣 起 到 冷 却 降 温 作 用, 不 但 降 低 了 工 人 劳 动 强 度, 也 减 少 了 冷 却 废 水 的 溢 流, 改 变 了 铅 浮 渣 停 放 固 定 区 域 表 面 冷 却 降 温, 倾 倒 后 二 次 冒 烟 的 问 题, 降 低 倒 运 人 工 成 本 降 低 了 冷 却 水 的 使 用 量, 提 高 了 装 备 的 自 动 化 程 度 [3] 铅 浮 渣 结 构 如 图 2 所 示 进 料 口 出 料 口 铅 浮 渣 冷 却 水 槽 Figure 2. Schematic diagram of the spiral structure of lead dross 图 2. 铅 浮 渣 螺 旋 结 构 示 意 图 93

4. 铅 栅 熔 铸 问 题 的 经 验 总 结 如 何 减 少 明 火 进 入 管 道, 降 低 管 道 内 CO 气 体 的 浓 度, 是 预 防 爆 管 的 主 要 措 施 完 善 操 作 程 序, 加 强 先 启 收 尘 风 机 再 熔 铸 的 安 全 操 作 管 理 加 装 防 爆 孔 板 是 降 低 爆 管 危 害 程 度 的 安 全 措 施 加 装 人 字 烟 管 是 减 少 收 尘 滤 袋 烧 损 的 主 要 预 防 措 施 人 工 挑 拣 塑 料 片 加 大 风 机 配 置 管 道 灰 斗 及 时 清 灰 减 少 油 烟 在 管 道 内 的 沉 积 量 铅 浮 渣 冒 烟 治 理 要 统 筹 收 尘 电 能 消 耗 水 污 染 治 理 人 工 等 综 合 成 本 5. 现 状 改 造 后, 近 5 年 来 未 发 生 过 收 尘 管 道 爆 管 事 件, 每 天 可 以 从 收 尘 人 字 烟 管 前 的 灰 斗 内 放 出 3 吨 左 右 的 铅 烟 灰, 每 周 从 平 烟 管 内 清 理 出 1 吨 左 右 的 烟 灰, 保 证 烟 管 的 畅 通, 车 载 铅 浮 渣 冒 烟 问 题 得 到 彻 底 地 解 决, 铅 栅 熔 铸 做 到 安 全 环 保 运 行 6. 结 语 该 公 司 铅 栅 熔 铸 安 全 环 保 治 理 实 践, 将 铅 栅 熔 铸 过 程 中 出 现 的 爆 管 冒 烟 问 题 进 行 地 解 决, 有 力 地 推 动 了 该 公 司 再 生 铅 产 业 的 健 康 快 速 发 展, 对 铅 栅 熔 铸 安 全 环 保 治 理 工 程 实 践 具 有 较 好 的 指 导 意 义 参 考 文 献 (References) [1] 王 小 波 (2006) 浅 谈 燃 油 锅 炉 烟 道 防 爆 门 的 制 作 和 安 装. 化 工 安 全 与 环 境, 20, 16-17. [2] 杨 绍 文, 曹 耀 华, 李 琦, 高 照 国 (2007) 铅 冶 炼 烟 灰 的 综 合 利 用. 有 色 金 属 ( 冶 炼 部 分 ), 3, 13-14, 19. [3] 陈 维 平 (1994) 从 废 铅 蓄 电 池 中 湿 法 回 收 铅 技 术 的 述 评. 中 国 物 资 再 生, 9, 6-8. 94