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粉塵控制新技術(shù)的研究與應(yīng)用

文檔作者：陳勝波摘譯文檔來源：中國恩菲工程技術(shù)有限公司		更新日期： 2026年03月06日	點(diǎn) 擊數(shù)：
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上一篇：降低顎式破碎機(jī)粉塵污染的措施

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2015年8月第4期 陳勝波摘譯：粉塵控制新技術(shù)的研究與應(yīng)用
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工程技術(shù)；
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粉塵控制新技術(shù)的研究與應(yīng)用
陳勝波摘譯
(中國恩菲工程技術(shù)有限公司，北京 100038)
[摘要] 對(duì)于處理和加工“粉狀”松散物料的行業(yè)來說，可持續(xù)運(yùn)營和發(fā)展正面臨著不斷增加的困難
和挑戰(zhàn)(例如，環(huán)境和工廠的粉塵排放、社會(huì)和文化的影響、經(jīng)濟(jì))。大部分現(xiàn)有粉塵控制措施僅處理粉
塵產(chǎn)生的“癥狀”，而不是從根本上解決問題。從控制粉塵排放的角度講，這些措施的效果也不理想(除
塵是一種最常用的粉塵控制形式，但同時(shí)也是一種效率最低的收集或控制粉塵的方法)。
本文首先總結(jié)了現(xiàn)有的各種粉塵控制方法以及部分方法的特點(diǎn)、優(yōu)勢和劣勢。隨后，將描述部分正
在研究、開發(fā)和應(yīng)用的新技術(shù)，這些新技術(shù)通過追蹤分散性或含塵量，粉塵產(chǎn)生機(jī)制以及加工和處理的
要求等，將粉塵排放控制到最低。本文也將展示以下研究的部分成果：
(1)量化松散物料含塵量或分散性方法的比較與評(píng)估(采用圓筒含塵量測試器及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn))
(2)高能干霧技術(shù)的開發(fā)與實(shí)施(用于抑制空氣中的粉塵)
(3)空氣和粉塵產(chǎn)生的機(jī)制，包括建模和計(jì)算機(jī)模擬
隨著對(duì)粉塵產(chǎn)生機(jī)制以及對(duì)松散物料含塵量了解的深入，有可能在設(shè)計(jì)，故障排除以及更有效地應(yīng)
用粉塵控制技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)跨越式的進(jìn)步。
[關(guān)鍵詞] 粉塵；含塵量；測試；建模；DEM；高能干霧技術(shù)
[中圖分類號(hào)] TD714 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] B [文章編號(hào)] 1672-6103(2015)04-0001-06
1 簡介
松散物料的開采與加工產(chǎn)生的分散性粉塵的排
放正在給工業(yè)，社會(huì)和政府帶來越來越多的問題。
例如：
(1)有價(jià)物料的損失和出口收入減少。
(2)工廠粉塵排放不斷增加。
(3)工業(yè)直接成本不斷上升：如粉塵監(jiān)控／測
試；控制，維修和清掃工作；零部件提前損耗；生產(chǎn)／
工廠停工；罰款和預(yù)防條例；項(xiàng)目被否決(如新的采
礦申請(qǐng))。
(4)環(huán)境空氣質(zhì)量惡化以及工人和周邊社區(qū)人
員健康狀況惡化。
[作者簡介]陳勝波(1982一)，男，湖北天門人，碩士，中國恩菲工程
技術(shù)有限公司外事辦英文翻譯。
[收稿日期]2015—05—10
(5)居民投訴(如粉塵落入社區(qū)及社區(qū)房屋
上)。
(6)在公路／鐵路沿線，在破碎站、卸料漏斗周
圍，在輸送機(jī)下面形成一層粉塵，之后又脫落。
(7)為保護(hù)健康和環(huán)境，管理者制定更加嚴(yán)格
的空氣質(zhì)量指標(biāo)，需要更多復(fù)雜的控制和檢測手段。
(8)采礦和加工作業(yè)、以及散料轉(zhuǎn)運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施
與居民區(qū)交叉重合不斷增加。
(9)為了處理上述問題，政府職能、司法及法律
工作等不斷增加(如新部門、新法案、新規(guī)定)。
隨著松散物料采礦、加工作業(yè)數(shù)量的增加，特別
是由于產(chǎn)品粒度變得更細(xì)，上述問題更加惡化?？?
制分散性粉塵排放的常用(傳統(tǒng))方法包括：
一般性通風(fēng)(即稀釋空氣中的粉塵濃度)；
密閉(通常采用整體過濾)；
“推一拉”系統(tǒng)(采用“氣刀”或“氣幕”概念)
· 2· 中國有色冶金 A生產(chǎn)實(shí)踐篇·國外工程技術(shù)
抑制粉塵的表面處理，(通過水、化學(xué)品、添加
劑或泡沫)對(duì)鐵路車箱、卡車、堆存的貨品在其暴露
的表面進(jìn)行“密封”；
噴水或噴霧系統(tǒng)，以抑制空氣中的粉塵顆粒；
粉塵凝聚(通過電離或超聲)；
就地排氣通風(fēng)(LEV)，也就是通過過濾進(jìn)行除
塵；
風(fēng)障或擴(kuò)散(如樹、墻、網(wǎng))；
植被(如草，灌木)幫助捕集／固定粉塵，在大而
平的區(qū)域內(nèi)將空中的粉塵擴(kuò)散降到最低。
這些粉塵控制措施中的大部分僅處理粉塵產(chǎn)生
的“癥狀”，被認(rèn)為是“保護(hù)性”方法(即，這些措施沒
有從根本上解決問題)。從控制分散性粉塵排放的
角度講，部分措施的效果也不理想。例如：
(1)就地排氣通風(fēng)需要抽吸／真空氣流，捕集空
氣中粉塵的效果不太理想，如圖1所示的排氣(控
制)速度在離開防護(hù)罩時(shí)會(huì)迅速降低；
(2)傳統(tǒng)的噴水／霧化系統(tǒng)噴嘴在處理較細(xì)粉
塵時(shí)效果不理想，源于氣流和外部干擾因素，如側(cè)
風(fēng)：
(3)當(dāng)處理過的貨品表面破裂或受損時(shí)，需要
重新處理抑制粉塵的表層(如，卡車和鐵路車箱裝
卸，筑堆和卸堆)。
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圖1 簡單排氣罩的速度等高線：(a)平口管；
(b)帶法蘭平口管
以下幾點(diǎn)已被確定是部分分散性粉塵排放的主
要原因或“麻煩制造者”：原礦漏斗；卡車／鐵路卸料
站卸料漏斗；筑堆機(jī)／卸堆機(jī)；輸送機(jī)和溜槽；破碎
站；露天礦運(yùn)輸?shù)缆?，卡車在道路上不斷產(chǎn)生／揚(yáng)起
細(xì)粉塵，后者很容易隨側(cè)風(fēng)擴(kuò)散開來。
為了在了解和解決工業(yè)分散性粉塵排放的問題
方面取得“跨越”式進(jìn)步，需要進(jìn)行更多的基礎(chǔ)研究
工作以找到上述問題的解決辦法。本文對(duì)伍倫崗大
學(xué)(University of Wollongong)為此所做的部分研究
及開發(fā)的新技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)。
2 含塵量或分散性
對(duì)問題進(jìn)行量化是設(shè)計(jì)或解決粉塵控制系統(tǒng)問
題重要的初始步驟。能夠用于量化松散物料含塵量
的標(biāo)準(zhǔn)有：AS4156．6(2000)，最初用于煤炭領(lǐng)域；I．
S．EN15051(2006)，適用于更多種類的松散物料。
圖2顯示了基于上述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的兩種不同的轉(zhuǎn)筒式
含塵量測試器，以及正在進(jìn)行測試的部分物料：左邊
的AS4156．6(2000)測試器內(nèi)為干沙，右邊的I．s．
EN15051(2006)測試器內(nèi)為干鐵礦。用兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)
行測試確定了可能會(huì)影響兩種圓筒測試結(jié)果的精確
度和正確性的某些關(guān)鍵區(qū)別。表1總結(jié)了這些關(guān)鍵
的區(qū)別。從圖2可以看出，每個(gè)測試器所需物料的
數(shù)量差別很大(例如1 000 mL對(duì)35 mL)。這將影響
粉塵收集的數(shù)量。試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間，旋轉(zhuǎn)速度和除塵
氣流的不同也將影響粉塵產(chǎn)生／收集的數(shù)量。
表1 現(xiàn)有轉(zhuǎn)筒測試規(guī)范的對(duì)比
參數(shù) AS4156．6(2000) I．S．EN15051(2006)
松散物料樣品尺1 kg(煤)一或等量體35 em (35 mL 或
寸 積(1 L) 0．035 L)
最大粒度 6．3mm 未指明
周圍條件 2O℃ ，濕度63％ 21 oC，濕度50％
筒直徑 300mm 300mm
筒內(nèi)“刀片” 寬7 mm，高6mm 高25 mm
筒速度 29 r／rain 4 r／min
試驗(yàn)時(shí)間 10 min 1 min
筒出氣口直徑40mm 150inm
吸入氣流 170 L／min 38 L／min
筒的進(jìn)風(fēng)口速度2．25 m／s 0．036 m／s
轉(zhuǎn)簡內(nèi)氣體上升
流速
． 一 灰塵數(shù)=灰塵(g)× 可吸入胸部和呼吸道
含塵量
10 ／樣品(g) 質(zhì)量分?jǐn)?shù)( mg／kg)
每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的總體目的或關(guān)注點(diǎn)也有根本性差
異。AS4156．6(2000)主要解決粉塵／濕度的關(guān)系，
以及如何確定某種特殊松散物料的粉塵消滅濕度
(DEM)。算式(1)用于確定試驗(yàn)中某一特定濕度下

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