浅谈气膜封闭料场在钢铁厂的应用

一、前言：

随着国家对环境保护越发重视，物料堆场的无组织治理成为企业环保治理的重点工作。球团原料铁精粉采用露天堆放的方式进行储存，存在无组织排放的问题，每年都会遭受不同程度的大风袭击，细粉随大风带走，既造成了较严重的经济损失，也严重影响公司及周边环境污染。虽采取了相应的措施，如洒水降尘，但效果不大。随着近年来环保要求不断提高，粉尘排放标准提高已成为行业发展的必然趋势。公司结合实际，拟建15 万吨封闭式气膜堆棚，项目建成后可有效解决粉尘无组织排放的问题，即减少原料的损耗，又解决了粉尘对环境的污染，达到降费环保要求。

二、球团原料料场现状：

烧结生产线自投产以来，密封形式设计采样橡胶皮摩擦式密封，环冷机密封一直处于几乎失效状态，现场漏风严重漏风率达到 60 % 以上，每年停机检修跟换数次密封皮效果不佳。造成现场粉尘大，环境恶劣；通风冷却效果差，生产过程中环冷机出料红料较多、温度高，成品系统皮带使用周期短频繁烧损的现象；余热发电余热回收利用率底等一系列问题。

钢铁行业作为我国主要的高能耗、高排放工业，是产业领域节能、减排的重点和难点。随着清洁生产技术的推广应用，加强生产过程中粉尘无组织排放的控制，积极开展清洁生产审核，企业需完善清洁生产评价体系，提高清洁生产水平。也严格规定了各生产设备排气筒大气污染物排放限值、作业场所颗粒物无组织排放限值。这就要求现有企业尽快行动起来，尽早启动清洁生产，通过清洁生产审核，树立清洁生产的先进思想和理念，进一步改变厂容厂貌，挖潜创新，为自身获取丰厚利润的同时，创造更大的社会效益和环境效益。

1、在本工程设计中，将节能观念始终贯彻在设计过程中，建筑、结构设计采用成熟的新结构、新材料、新技术、降低工程造价，屋面及墙体维护均为气膜结构，气膜为透明充气结构，充分利用日照，节约电能。

2、采用封闭式堆棚后，可以有效减少粉尘的排放，粉尘减少排放率达 90 % 以上，不仅减少了环境污染，也为企业带来一定的经济效益。

1.1 结构形式要求

物料密封棚库建设项目采用钢筋混凝土挡墙 + 全封闭气膜罩式结构。气膜依靠内外气压差来支撑，内部无需任何框架或梁柱支撑，没有受弯、受扭和受压的构件。

1.2 整体结构主要包括：基础系统、门禁系统、膜罩系统、设备系统、控制系统、钢索系统、照明系统、连续气密锚固系统、工艺设备进出密封系统等。

1.3 气膜建筑使用寿命应不小于 30 年。要求可以抵御 8 级以上的地震灾害；同时气膜设施外面设计钢网索结构保护且经过风洞测试，要求可以抵御 50 年一遇的自然灾害。

膜材是由织物基材（聚脂纤维）和多层涂层复合而成的薄膜材料，表面经过特殊处理，其抗拉强度相当于同样厚度钢板的抗拉强度，使用寿命达到30 年以上。膜材外部的 PVDF 涂层应具有出色的“自洁”的功能，灰尘不易粘在其表面上，一场大雨就可以把膜材冲洗洁净如新。

气膜 PVDF 膜材达到 B1 级防火要求，符合国家消防标准；另设置有消防应急门，确保室内人员可以在 5 分钟内全部撤离；在遇到破损或火灾情况下，气膜降落到距地面2 米高度所需要的时间在 30-240 分钟之间，有充足的时间让气膜环保设施内人员从容疏散，气膜环保设施内部间距一定距离可配备安装消防炮，在装卸作业时可以通过干雾抑尘系统对灰尘有效降尘。

1.4 实现 24 小时无人监控，全自动运转，亦可远程操作，保证安全生产。

1.5 气膜环保设施内部安装瓦斯监控体系、煤炭粉尘浓度监控体系，24 小时对内部有毒气体浓度、气压、温度监控，实时将数据传回智能化机电控制系统，自动调节通风换气量，以确保煤场的绝对安全。实现人性化操作管理，使用 PC 机自动控制，更可实现远程监控。

1.6 全封闭气膜罩式结构设施周圈设 1.2m 宽细石混凝土散水，周圈不设排水沟，雨水和雪水不考虑收集，直接排至气膜封闭周圈绿化带。

2 气膜系统

气膜系统由膜材封闭系统部分、钢缆系统部分、防爆离心风机、智能控制系统、排气换气系统、降尘措施、气密结构部分、备用电源系统、标识牌系统等组成。投标人负责整个全封闭气膜罩式堆煤环保设施的构筑物、配电、控制、照明给排水、通讯、消防、设备基础等整体设计，负责整套装置调试、安装等。

2.1 膜材部分

高强度聚脂纤维建筑膜材，克重 1 3 5 0 g/ m2 ，适用温度- ，表面覆合高耐候、抗腐蚀薄膜，具有良好的自洁功能，膜材选用 GB 8624 -2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》燃烧性能 B1 级，膜材质保年限为 15 年，寿命 30 年以上。

膜材参数：

厚度： 1 . 0 8 ± 0 . 0 7 m m

强度：拉伸强度（经向/纬向） 7 5 0 0 / 7 0 0 0 N/ 5 c m

涂层材料：正面 PVDF、反面 ACRYLIC

膜材固定在条形混凝土基础上。膜材表面处理为PVDF，反面 ACRYLIC 涂层，膜材应具有“自洁”的功能。

新疆属严寒地区，风压和雪压较大，膜材、钢索系统和送风加压系统的性能应满足工程所在地的气候要求。

2.2 钢索部分

本项目采用高强度、防老化、钢丝绳镀锌防锈处理的外包 PE 钢丝绳索网，钢缆采用 D1 6 m m （最后以实际设计为准） PE 钢芯钢丝绳，斜向交叉，具有防相互滑动损坏PE 保护层功能，包含配套连接配件。钢丝绳公称抗拉强度 1 6 7 0 M p a ，寿命 50 年以上。可以抵抗 50 年一遇的自然灾害。

2.3 送风加压系统

本项目采用防爆风机送风加压系统，包括防爆风机、止回阀等。采用最节能的风机配置，风机的数量根据气膜系统工艺需求进行配置，且保证风机同时运作至充气成型，时间不超过2 小时。

2.3.1 设施在维持运行情况下启用1-3 台风机变频功率运行，排放风与送风量对等；