高壓自動鑄造生產(chǎn)線砂處理粉塵治理探討

馬永生

（一拖（洛陽）鑄造有限公司，河南洛陽 471004）

高壓自動鑄造生產(chǎn)線砂處理粉塵治理探討

馬永生

（一拖（洛陽）鑄造有限公司，河南洛陽 471004）

簡要介紹了KW高壓自動造型線砂處理的工藝流程 ，對造型線砂處理前期除塵的狀況及效果進行了介紹，分析了砂處理配套除塵系統(tǒng)失效的原因，闡述了對造型線砂處理揚塵治理的思路，介紹了砂處理揚塵治理的具體方案及治理后的效果。

鑄造；砂處理；粉塵；治理

0　?引言

某公司的主要鑄造生產(chǎn)線是1996年從德國KW公司引進的自動化高壓造型線，為我國較早引進的全自動化大型鑄造生產(chǎn)線，砂處理皮帶系統(tǒng)國產(chǎn)配套。同步實施的除塵系統(tǒng)，采用集中收塵的方式，全部砂處理系統(tǒng)用四套除塵器進行收塵，砂處理系統(tǒng)流程見圖1。

KW線砂處理工藝流程如下：KW線鑄件砂胎經(jīng)捅箱機扒砂裝置進入振動輸送槽，鑄件由機械手抓出，砂塊進入振動落砂床振散后經(jīng)砂斗落入PD7，振動輸送槽的散落砂經(jīng)下方的砂斗落入PD12，PD12的砂子送至PD7，PD7的砂子轉(zhuǎn)送至PD13。此外，捅箱機的散落砂及造型線其它的散落砂也轉(zhuǎn)運集中至PD8，由PD8轉(zhuǎn)運至PD13。PD13為地下室南北向主回砂皮帶，向北將砂子轉(zhuǎn)運至PD14，PD13磁選滾筒將碎鐵選出落入PD14A皮帶，送至集鐵斗。PD14向西將砂子轉(zhuǎn)送至PD15，PD15向北爬坡至14.5米將砂子轉(zhuǎn)送至PD16，PD16向東爬坡至19米，砂子經(jīng)溜槽送至16.5米處多角篩，篩出的芯塊由溜槽落入14米的PD19皮帶，轉(zhuǎn)送至PD20?皮帶，兩道犁式刮板可將芯塊刮至東廢砂庫，或芯塊直接進入西廢砂庫。當回來舊砂需作為廢砂處理時，PD16頭架西側(cè)的刮板落下，回砂通過溜槽落到14米平臺PD17皮帶，PD17皮帶將砂子轉(zhuǎn)運至PD18皮帶送至西側(cè)廢砂庫。

圖1　砂處理系統(tǒng)流程圖

多角篩篩過的砂子通過其下方的砂庫送至7米處的PD21雙向皮帶，PD21將砂子加入雙盤冷卻器進行冷卻預混，或直接反向通過溜槽將砂子送至小地下室-3.5米的PD22皮帶，預混后的砂子同樣通過溜槽送至小地下室的PD22皮帶，PD22皮帶將砂子送至斗提機底部，通過斗提機將砂子提至21米，將砂子轉(zhuǎn)運至19米平臺的PD23皮帶，PD23上部2、3道犁式刮板可將砂刮至東側(cè)舊砂庫，第四道犁式刮板及機頭皮帶可將砂送至西側(cè)舊砂庫。東西兩側(cè)的新砂庫目前采用壓送加砂，后續(xù)將進行改造，將PD32向西延長，通過PD32皮帶機加新砂。當舊砂庫砂滿，PD23擋砂板落下，砂子通過擋板下方溜槽落到16.5米的PD24皮帶，通過PD24皮帶落到下方的儲砂庫。當系統(tǒng)砂量不夠時，儲砂庫砂子通過下方的0.00面的PD25皮帶，將砂送至斗提，提至21米轉(zhuǎn)送至PD23。

舊砂庫下方的PD26、PD27皮帶通過溜槽將砂送至PD28雙向皮帶，PD28雙向皮帶將砂加至東、西兩臺混砂機稱量斗，混砂機的加料膨脹節(jié)上伸到10米平臺。新砂由新砂庫下方的PD33、PD34皮帶通過溜槽加至混砂機稱量斗。

混好的型砂經(jīng)由PD1、PD2等送至造型線。

1　前期狀況及分析

KW線大地下室為造型線回砂皮帶經(jīng)過區(qū)域，揚塵主要由落砂及皮帶轉(zhuǎn)卸形成，揚塵點主要在PD12PD7皮帶轉(zhuǎn)卸點、PD7PD13皮帶轉(zhuǎn)卸點、PD8PD13皮帶轉(zhuǎn)卸點、PD13PD14皮帶轉(zhuǎn)卸點。主機、鉆氣孔機雖有散落砂，但此處砂子未經(jīng)過造型澆注，在皮帶封閉的條件下落到皮帶上不會產(chǎn)生揚塵。地下室各揚塵點原由一臺除塵器進行處理，由于粉塵濕氣較大，造成風管逐漸堵死，除塵器布袋糊死。后期雖在大地下室北側(cè)PD13PD14處嘗試加裝濾筒除塵器用于處理PD13PD14處揚塵，因粉塵含有濕氣，濾筒失效。

KW線砂處理雙盤冷卻器由單獨的一臺除塵器負責處理，目前運行效果尚可。

砂處理7米除塵平臺上的除塵器，采用集中除塵設(shè)計，負責處理砂處理多角篩及各層平臺上的皮帶轉(zhuǎn)卸所產(chǎn)生的揚塵。由于整個管道系統(tǒng)布局較繁，系統(tǒng)風壓偏低，除塵器過濾面積較小，造成除塵器過濾風速太大，風阻損失較大，粉塵中的水汽造成管道堵塞，濾袋失效，部分管道銹蝕坍塌。

砂處理斗式提升機原由C4除塵器負責除塵，由于粉塵濕氣較大，除塵器失效、銹蝕，早已報廢拆除。

從以上情況可以看出，砂處理除塵器失效，主要由以下三種原因造成。①砂處理型砂中產(chǎn)生的水汽。由于砂處理型砂的混制必須要加入一定量的水，型砂在經(jīng)過澆注后具有一定的溫度，揚塵時伴著一定量的濕氣，具有濕氣的粉塵在結(jié)露狀態(tài)下極易附著在風管的管壁，逐漸將風管堵塞，或?qū)⒊龎m濾袋糊住，嚴重情況下可1～2天即可造成除塵器失效；②除塵系統(tǒng)管路過于繁雜。除塵管路的支路過多，各支路管路的風壓、風量較難調(diào)配均衡，且含水汽的粉塵較易附著在管壁上，造成管路風阻的變化，從而影響各管路風壓的平衡，對于風阻變大的管路，吸塵口的風壓會變低，造成管路更易堵塞，形成惡性循環(huán)；③除塵濾料選擇不當。公司KW線引進較早，在該線配套的除塵設(shè)備中，普遍采用普通的滌綸針刺氈濾料，不具有拒水拒油的特性，且除塵器及管路均未保溫，造成濾袋糊死，除塵器失效。

2　改造思路

2.1除塵方式的選擇

由于原砂處理除塵采用集中除塵的方式，管道較長，風管各支路較多，加上粉塵中含有一定的濕氣，極易將較長的水平管路堵塞。前期設(shè)計的除塵系統(tǒng)，往往考慮風管內(nèi)壁為光滑的金屬，風阻系數(shù)較小，風壓給的也較小，這樣又加重了風管的堵塞。近期配套的砂處理除塵雖增加了除塵功率，采用較大風壓的風機，仍需要定期對風管進行疏通。為解決以上問題，根據(jù)現(xiàn)場的空間情況，盡量采用脈沖反吹小型單機除塵器就近對揚塵點進行處理，大大減少了除塵管路，有效減少了系統(tǒng)風阻。由于除塵器安放高度的限制，除塵器采用側(cè)插扁帶以減小除塵器的體積及便于除塵濾袋的更換。對無法采用小型單機除塵器的少數(shù)揚塵點，采用集中除塵的方式，盡量減少支路管路。

2.2除塵濾料的選擇

由于鑄造砂處理粉塵為常溫粉塵，選用常溫濾料即可。濾筒用于除塵器雖可減小除塵器的體積，但遇到含有濕氣的粉塵較易糊死，不適合選用。普通滌綸針刺氈濾料由于不具有拒水的能力，也無法選用。而防水性較好的純聚四氟乙烯濾料，價格較貴，選用成本太高。經(jīng)過與廠家的溝通及試用，最終選用正規(guī)廠家生產(chǎn)的滌綸針刺氈聚四氟乙烯覆膜濾料，具有較好的拒水及價格適中的特性。

2.3技術(shù)參數(shù)的選擇

考慮到粉塵中含有一定的濕氣，對濾料的風阻及風量會產(chǎn)生一定的影響，加大了風量，1?000?mm皮帶轉(zhuǎn)卸點落差大于1?000?mm的情況下，采用兩點除塵，一個轉(zhuǎn)卸點合計風量5?000～7?000?m3/h，砂處理除塵改造治理總功率200?kW，與采用集中除塵方案的功率基本持平。

2.4除塵灰的回用

為保持砂系統(tǒng)的含泥量保持在適當水平，除塵灰即可實時排放在回砂輸送皮帶上，也可通過岔管排放到除塵布袋里運走。除塵灰含有煤粉、膨潤土及細小顆粒的石英砂，通過對型砂含泥量的檢測，在保證型砂性能的前提下對除塵灰進行回用，既可降低生產(chǎn)成本及外排費用，又可減少對環(huán)境的污染。

3　改造方案

3.1?KW線大地下室南側(cè)除塵系統(tǒng)改造

（1）處理揚塵點：PD12及PD12PD7皮帶轉(zhuǎn)卸點，PD7及PD7PD13皮帶轉(zhuǎn)卸點，PD8及PD8 PD13皮帶轉(zhuǎn)卸點。

（2）改造方案：新增3套單機除塵系統(tǒng)（C1-1、C1-2、C1-3）。在PD7皮帶尾部上方架設(shè)單機除塵器C1-1，對PD12及PD12PD7皮帶轉(zhuǎn)卸點產(chǎn)生的揚塵進行處理。除塵器收集的除塵灰須均勻的放到皮帶上或根據(jù)需要通過轉(zhuǎn)換閥放到皮帶旁設(shè)置的積灰袋中，積灰袋放在轉(zhuǎn)運小車上，積灰袋滿后，通過小車拉至地下室出鐵口，通過梁吊將積灰袋吊走。在PD13皮帶尾部上方架設(shè)單機除塵器C1-2，對PD7、PD7PD13皮帶轉(zhuǎn)卸點產(chǎn)生的揚塵進行處理，對除塵灰的處理要求與單機除塵器C1-1一致，同時對未封閉的PD13皮帶進行封閉。在PD12皮帶頭架南側(cè)、PD13皮帶尾部上方架設(shè)單機除塵器C1-3，對PD8及PD8PD13皮帶轉(zhuǎn)卸點產(chǎn)生的揚塵進行處理，對除塵灰的處理要求與單機除塵器C1-1一致，同時對未封閉的PD8皮帶進行封閉。

3.2?KW線大地下室北側(cè)除塵系統(tǒng)改造

（1）處理揚塵點：?PD13PD14皮帶轉(zhuǎn)卸點，PD13頭架磁選滾筒。

（2）改造方案：新增1套單機除塵系統(tǒng)（C1-4）。在PD7皮帶尾部上方架設(shè)單機除塵器C1-4，對PD13PD14皮帶轉(zhuǎn)卸點、PD13頭架磁選滾筒產(chǎn)生的揚塵進行處理，除塵器收集的除塵灰須均勻的放到皮帶上或根據(jù)需要通過轉(zhuǎn)換閥放到皮帶旁設(shè)置的積灰袋中，積灰袋放在轉(zhuǎn)運小車上，積灰袋滿后，通過小車拉至地下室出鐵口，通過梁吊將積灰袋吊走。同時對未封閉的PD14皮帶進行封閉。

3.3PD14PD15、PD15PD16皮帶轉(zhuǎn)卸點除塵系統(tǒng)改造

（1）處理揚塵點：PD14PD15皮帶轉(zhuǎn)卸點，PD15PD16皮帶轉(zhuǎn)卸點。

（2）改造方案：新增2套單機除塵系統(tǒng)（C7-1、C7-2）。在PD15皮帶尾部架設(shè)單機除塵器C7-1用以控制PD14PD15皮帶轉(zhuǎn)卸點產(chǎn)生的揚塵，同時對未封閉的PD15皮帶進行封閉。在PD15皮帶頭部架設(shè)單機除塵器C7-2用以控制PD15PD16皮帶轉(zhuǎn)卸點產(chǎn)生的揚塵，同時對未封閉的PD16皮帶進行封閉。除塵灰即時排放在皮帶上。

3.419米平臺東北側(cè)及14米平臺處除塵系統(tǒng)改造

（1）處理揚塵點：（a）PD19多角篩，多角篩，多角篩PD19，PD19PD20，PD20廢砂庫；（b）PD16刮砂板PD17，?PD17PD18，?PD20廢砂庫。

（2）改造方案：拆除目前C5除塵器與多角篩連接的風管。在PD20北側(cè)新增除塵系統(tǒng)（C8），修理及完善各揚塵點的集塵罩及多角篩外罩。對PD17、PD18皮帶進行封閉。除塵器及風管保溫。由于A處揚塵點及B處揚塵點不是同時揚塵，除塵系統(tǒng)C8通過轉(zhuǎn)換閥用于分別控制以上A處揚塵點及B處揚塵點；除塵灰通過重力翻板閥即時排入PD20下方的廢砂庫。

3.519米平臺南側(cè)及16.5米平臺處除塵系統(tǒng)改造

（1）處理揚塵點：（a）大斗提頂部，大斗提PD23；（b）PD23犁板2舊砂庫，PD23犁板3舊砂庫；（c）PD23犁板4舊砂庫，PD23頭輪舊砂庫；（d）PD23刮板PD24，PD24儲砂庫。

（2）改造方案：新增4套單機除塵系統(tǒng)（C10-1、2、3、4）處理以上揚塵。

大斗提頂部、大斗提PD23揚塵：在PD23皮帶上架設(shè)單機除塵系統(tǒng)（C10-1），用于處理大斗提頂部及大斗提PD23產(chǎn)生的揚塵，對收集的粉塵即時排放在皮帶上。對皮帶可封閉的部分進行封閉。

PD23犁板2舊砂庫、PD23犁板3舊砂庫揚塵：PD23犁板2舊砂庫、PD23犁板3舊砂庫增加集塵罩，就近設(shè)置單機除塵系統(tǒng)（C10-2）對揚塵進行處理，所收集的粉塵即時排入舊砂庫。增加集塵罩需考慮皮帶的檢修。

PD23犁板4舊砂庫、PD23頭輪舊砂庫揚塵：PD23犁板4舊砂庫、PD23頭輪舊砂庫增加集塵罩，就近設(shè)置單機除塵系統(tǒng)（C10-3），所收集的粉塵隨時排入舊砂庫。增加的集塵罩需考慮皮帶的檢修。

PD23刮板PD24，PD24儲砂庫揚塵：在?PD24皮帶上方或就近設(shè)置單機除塵系統(tǒng)（C10-4），增加集塵罩，負責處理PD23刮板PD24、PD24儲砂庫所產(chǎn)生的揚塵。所收集的粉塵即時排入儲砂庫。

3.6?10米、7米平臺處除塵系統(tǒng)改造

（1）處理揚塵點：10米平臺PD26PD28，PD27 PD28，PD33KW混砂機，PD34法迪爾克混砂機，KW混砂機膨脹管，法迪爾克混砂機膨脹管，7米平臺PD21雙向皮帶兩端，PD28雙向皮帶兩端。

（2）改造方案：拆除現(xiàn)7米平臺處的C-6除塵器，在原位置新增除塵器（C6），用于處理以上各揚塵點粉塵，新增或修復各揚塵點處的集塵罩，對原有管路系統(tǒng)進行更新及優(yōu)化，對可用的風管疏通并重新除銹刷漆，除塵器及風管保溫。除塵灰通過卸料閥將除塵灰卸放至鐵道旁的二次儲灰斗。

3.7砂處理小地下室除塵系統(tǒng)改造

（1）處理揚塵點：斗提機底部，PD22斗提機，流砂槽PD22，PD25斗提機。

（2）改造方案：在KW線砂處理南墻外側(cè)南門東邊，新增除塵器（C4），用于處理以上各揚塵點粉塵。除塵器及風管保溫，除塵器灰斗部分用彩鋼板封閉并開設(shè)放灰門，灰斗最低處高于砂處理南墻斗提皮帶開槽處。

4　改造效果

通過以上方案的實施，公司KW線的作業(yè)環(huán)境得到了明顯的改善，經(jīng)過檢測，作業(yè)環(huán)境粉塵濃度小于10?mg/m3，排放濃度小于50?mg/m3。

[1] 魯民. 造型線粉塵回收工藝探討[J]. 中國鑄造裝備與技術(shù),2010(6).

[2] 李景風. 從配砂工段粉塵問題談多層隔離廠房[J]. 鑄造機械, 1978(4).

Probe into Dust Control of High-Pressure Automatic Mould Line Sand Preparation

MA?YongSheng
（YTO?（Luoyang）?casting?co.，?LTD.，?Luoyang?471004.Henan，China）

Brief?introduce?the?technological?process?of?KW?high-pressure?automatic?mould?line?sand?preparation，?introduces?the?formerly?condition?and?effect?of?mould?line?sand?preparation，?analyze?the?reason?of?the?failure?of?dust?pelletizing?system?for?sand?preparation，?expounds?the?idea?of?raise?dust?control?of?mould?line?sand?preparation，?introduces?the?concrete?scheme?of?raise?dust?control?of?mould?line?sand?preparation?and?the?effect?after?the?governance?.

Mould；Sand?preparation；Dust；Governance

TG234+.6;

A；

1006-9658（2015）04-0061-04

10.3969/j.issn.1006-9658.2015.04.018

2015-05-12

稿件編號:1505-927

馬永生（1970—），男，工程師，主要從事設(shè)備管理工作.