老式鑄造廠房的環(huán)保改造

張 云，林貴鑫

（江西銅業(yè)集團(tuán)公司 武山銅礦，江西 瑞昌 332204）

1 引言

隨著國家持續(xù)加強(qiáng)的環(huán)保要求和企業(yè)自身的可持續(xù)發(fā)展的需求，許多老式的廠房已經(jīng)難以滿足現(xiàn)在的要求。本文主要結(jié)合一座老式廠房，探討老式廠房在環(huán)保、節(jié)能及標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)方面的可行性。

2 廠房改造前的狀況

廠房為江西銅業(yè)集團(tuán)（瑞昌）鑄造有限公司的低鉻鑄球生產(chǎn)廠房，為20世紀(jì)60年代建造，整體為磚混結(jié)構(gòu)。廠房本體寬20m，長80m，高20m，內(nèi)部主要分為造型區(qū)、熔煉區(qū)及材料存放區(qū)。

生產(chǎn)工藝為中頻爐熔煉，人工鐵模覆沙。 此廠房主要生產(chǎn)原料為廢鋼、鐵合金、生鐵；每班開1臺1t和1臺0.5t的中頻爐；24小時作業(yè)，年生產(chǎn)能力為 7000t［1］。

廠房建設(shè)年代久遠(yuǎn)，建設(shè)位置在當(dāng)時武山銅礦的邊緣地帶，但隨著武山銅礦自身的發(fā)展，生活區(qū)的不斷擴(kuò)建，原先的邊緣地帶已經(jīng)成為主干道。而且在廠房四周先后建立了7棟居民樓，其中3棟居民樓距離廠房只有20m的直線距離。

廠房生產(chǎn)作業(yè)過程中產(chǎn)生的煙塵、噪音均對附近的居民產(chǎn)生了困擾，也是企業(yè)自身發(fā)展的困境，為讓企業(yè)和居民和諧共處，鑄造廠房將除塵改造、噪音治理、環(huán)境改造作為本次廠房環(huán)保改造的重要內(nèi)容。

3 除塵改造

鑄造廠房目前采用的是中頻爐熔煉，且投料模式為人工投料，爐臺作業(yè)面積小。故采用集塵罩集塵（圖1），利用爐臺上部空間，不占用爐臺自身作業(yè)面積。因為采用的是1臺中頻柜控制2臺爐形式，在集塵罩尾端安裝軸承，集塵罩可以根據(jù)開爐情況自由旋轉(zhuǎn)。

圖1 除塵罩安裝示意圖

后續(xù)除塵采用旋風(fēng)式除塵和布袋式除塵雙結(jié)合的方式。該系統(tǒng)主要由含塵管路、氣量控制閥、旋風(fēng)式處理器、脈沖反吹袋式除塵器、風(fēng)機(jī)、溫度控制系統(tǒng)、凈氣排放管路等組成（圖2）。

煙氣經(jīng)煙道進(jìn)入旋風(fēng)處理器，該設(shè)備將煙氣中火星及較大顆粒粉塵捕集下來，同時起到降溫作用，下設(shè)卸灰閥。保證了系統(tǒng)的安全性，并起到初步除塵的作用，降低了后續(xù)設(shè)備的負(fù)荷。系統(tǒng)設(shè)置溫度控制系統(tǒng)，當(dāng)溫度高于190℃時，系統(tǒng)自動報警，并自動關(guān)閉引風(fēng)機(jī)，避免設(shè)備被燒壞。

煙塵通過旋風(fēng)處理器之后，進(jìn)入濾袋除塵器，通過濾袋除塵器的高效過濾作用，達(dá)到粉塵凈化，凈化后的空氣經(jīng)風(fēng)機(jī)進(jìn)入凈氣管路，達(dá)標(biāo)排放。

吸附在濾袋表面的粉塵積聚到一定程度，由脈沖反吹控制儀發(fā)出信號，脈沖閥作用，進(jìn)行在線高壓噴吹，濾袋一漲一縮將粉塵抖落，進(jìn)入集灰斗。人工定期將收集的粉塵排出（裝袋）［2］。

圖2 整體除塵示意圖

整個項目投資約為14萬元，2017年3月份經(jīng)瑞昌市環(huán)保監(jiān)測站檢測，低于國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（表 1）［3］。

表1 排放廢氣分析結(jié)果對比表 mg/m3

4 噪音治理

廠房中頻房內(nèi)內(nèi)安裝3臺中頻爐，現(xiàn)場測得中頻爐機(jī)房內(nèi)噪聲達(dá)到95～102dB，廠邊界噪聲達(dá)到68dB。該噪聲遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出《社會生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》GB22337-2008中規(guī)定2類混合區(qū)噪聲標(biāo)準(zhǔn)，即晝間60dB，夜間50dB。

根據(jù)對噪聲源及現(xiàn)場的分析，噪音源主要為中頻房的電抗器噪音，治理方式采用廠邊界建立隔音墻以及中頻房隔音模式［4］。

4.1 廠邊界隔音墻

隔音墻的聲學(xué)原理是要在2塊外板中間添加密度差距很大的材料，一般采用吸音纖維。，這樣噪音可以透過空間、距離減弱，接著噪音通過吸音材料中的微孔轉(zhuǎn)化成熱能，從而達(dá)到進(jìn)一步降低噪音的目的。

我廠沿著廠邊界建立了一道總長150m，高6m的隔音墻，完成了老廠房的邊界隔音（圖3）。

圖3 隔音墻照片

4.2 中頻房隔音

根據(jù)對噪聲源及現(xiàn)場的分析，經(jīng)過經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較，結(jié)合中頻爐放置在房間內(nèi)的特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)噪音的主要聲源為中頻爐電抗等電氣原件。故我們只需對中頻爐廠墻壁傳聲、漏聲的薄弱部位如廠房門、窗，進(jìn)風(fēng)口，排風(fēng)口等進(jìn)行隔聲處理，對中頻爐機(jī)房內(nèi)做吸聲處理。

4.2.1 兩間中頻爐機(jī)房安裝隔音門

隔音門尺寸分別為1500mm*2100mm；1000mm*2100mm；隔聲量大于25dB，整體隔聲性能對中、低頻率的隔絕效果極佳，符合國家HJ-T 379-2007隔聲門技術(shù)要求。門框及門扇采用國內(nèi)優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板配合獨(dú)特工藝生產(chǎn)制造，表面防銹處理；鉸鏈采用荷重型軸承鉸鏈，使得門扇與門框之間的密封條接合更緊密，以達(dá)到最佳隔聲效果。見圖4。

圖4 隔音門照片

4.2.2 散熱通風(fēng)系統(tǒng)

中頻爐工作時所產(chǎn)生的大量熱量需要及時排出，同時又不能讓噪聲外泄，故在中頻爐房間安裝2臺進(jìn)風(fēng)消聲器及2臺排風(fēng)消聲器并配置2臺低噪音軸流風(fēng)機(jī)強(qiáng)制排風(fēng)。安裝示意圖如圖5。4.2.3 內(nèi)墻面覆蓋吸音材料

圖5 散熱系統(tǒng)照片

在中頻房內(nèi)墻面覆蓋吸音板材。吸音板材為玻璃纖維和多孔吸音鋼板復(fù)合而成，能夠有效地中和中頻爐噪聲在機(jī)房內(nèi)引起的中鳴現(xiàn)象（圖6）。

圖6 隔音板材結(jié)構(gòu)圖

4.3 噪音治理效果

整個噪音治理投資約30萬元，通過以上中頻房隔音以及廠邊界隔音的聯(lián)合作用。經(jīng)過測量，噪音如表 2 所示［5］。

表2 噪音治理前后對比

5 環(huán)境改造

鑄造公司鋼球工段的生產(chǎn)需要利用型砂制作澆道。因為型砂直接與高溫鐵水接觸，如果型砂中含有水分的話，不僅會造成產(chǎn)品表面夾渣影響產(chǎn)品質(zhì)量，嚴(yán)重的話甚至?xí)驗樗蛎浂ㄩ_鐵水，造成安全事故。將型砂鋪在廠區(qū)道路，利用日照將型砂曬干，耗費(fèi)人力物力，且影響廠區(qū)交通，如遇大風(fēng)，型砂到處飛楊，對環(huán)境也有一定的影響，遇上雨天，型砂被雨水沖走，流失掉了。而中頻爐的冷卻水，經(jīng)測量，溫度高達(dá)60℃，之前一直是通過管路流到冷卻池自然冷卻，熱量流失。故決定采用管道鋪設(shè)地面的方式，將熱量回收，用以烘沙（圖7）。

圖7 鋪設(shè)管路示意圖

在封閉的環(huán)境下進(jìn)行烘沙作業(yè)，減少了型砂的自然流失，大幅度提高了型砂的利用率（表3）。

改造前后型砂的用量計算：

2017年全年購進(jìn)型砂640t，生產(chǎn)耗用型砂每班耗用型砂約600kg，全年耗用型砂475t，利用率為475÷600=74.21%；

2018年1-2月，累計購進(jìn)型砂73t，耗用型砂63.6t，利用率為63.6÷73 =87.12%。

流入到冷卻池水的回水經(jīng)過了管道的熱能回收，溫度已經(jīng)降低，不需要添加新水進(jìn)行降溫處理，減少了新水的使用量（表3）。

表3 改造前后對比

6 結(jié)語

老式廠房由于前期設(shè)計不規(guī)范，在建設(shè)時未考慮環(huán)保問題，難以通過直接的更換設(shè)備達(dá)到當(dāng)今社會的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。但可以通過后期對廠房布局合理的規(guī)劃、整改，對廠房、甚至廠區(qū)進(jìn)行改造，使之符合現(xiàn)行的各項政策要求。江西銅業(yè)集團(tuán)（瑞昌）鑄造有限公司是20世紀(jì)60年代建廠，從2014年起，累計投資30萬元，先后完成了中頻爐除塵、噪音治理、環(huán)境改造等環(huán)保改造項目，構(gòu)建了良好的企業(yè)生態(tài)環(huán)境，保障了周邊居民的優(yōu)質(zhì)生活環(huán)境，并在2016年順利通過了國家鑄造準(zhǔn)入［6］。