非固定除塵在鑄造工序的應(yīng)用

（共享鑄鋼有限公司，寧夏 銀川 750021）

在鑄造行業(yè)最為明顯的環(huán)保壓力就是煙塵、廢氣、以及噪音，都是嚴(yán)重影響環(huán)境的因素。為了響應(yīng)習(xí)主席提出“綠水青山就是金山銀山”的方針，各地紛紛出臺一系列政策，不斷加大環(huán)境保護(hù)力度。在這場嚴(yán)峻的攻堅(jiān)戰(zhàn)中，降塵成為這項(xiàng)工作的重中之重。

1 研究背景

現(xiàn)階段公司主要的除塵手段是通過布袋式除塵器將含有煙塵的空氣進(jìn)行過濾[1]，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排放到大氣中。目前在鋼鐵鑄造行業(yè)中的熔煉、冒口、氣刨、拋丸等工序處布袋或除塵器都運(yùn)行良好。但是在產(chǎn)量增加而造成現(xiàn)場煙霧較大時(shí)，就會加劇除塵設(shè)備的損耗。在花費(fèi)大量資金對除塵布袋進(jìn)行更換后，為避免再次出現(xiàn)設(shè)備損耗過快的情況發(fā)生，技術(shù)人員對現(xiàn)場所有的產(chǎn)生煙塵的部位進(jìn)行了梳理統(tǒng)計(jì)，針對不同的工序進(jìn)行具體的分析，找出煙塵的產(chǎn)生點(diǎn)并提出與之對應(yīng)的解決措施，從源頭上解決問題。伴隨著各項(xiàng)工作的推進(jìn)，已初步形成各種非固定式除塵方式，并應(yīng)用到生產(chǎn)當(dāng)中，既解決了環(huán)保問題，又節(jié)省了大量的費(fèi)用。

2 現(xiàn)狀分析

2.1 布袋式除塵器

布袋式除塵器屬于過濾式除塵，主要是由煙罩、通風(fēng)管道、除塵器、風(fēng)機(jī)、電機(jī)、變頻器等組成。其工作原理如圖1 所示，含塵氣體由進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入除塵器，經(jīng)過灰斗的導(dǎo)流板，氣體中的部分大顆粒粉塵通過慣性力的作用被分離出來，直接落入灰斗，含塵氣體進(jìn)入箱體的濾袋過濾區(qū)，絕大多數(shù)粉塵被捕集在濾袋的外表面，而干凈氣體通過濾料進(jìn)入濾袋內(nèi)部，凈化后的氣體經(jīng)過濾袋口進(jìn)入上箱體后，再由出風(fēng)口排出。引風(fēng)機(jī)吸引帶粉塵的氣體進(jìn)入灰斗，粉塵被濾袋隔離在料斗或?yàn)V袋外壁，清潔的氣體進(jìn)入濾袋內(nèi)經(jīng)引風(fēng)機(jī)排放到大氣中。脈沖閥的作用是當(dāng)濾袋外壁粉塵較多時(shí)，壓差計(jì)測出壓差升高，瞬間打開脈沖閥，高壓氣體迅速進(jìn)入濾袋，吹掉附著在濾袋外壁的粉塵。由于其較高的除塵效率及較低的成本，廣泛適用于生產(chǎn)車間、電廠、水泥廠等。

圖1 布袋式除塵器工作原理圖

美中不足的是布袋的更換周期不穩(wěn)定，由于濾料的品種少，質(zhì)量欠佳，縫袋技術(shù)不太過關(guān)，以及除塵系統(tǒng)的其他原因，很容易造成濾袋壽命縮短。尤其是在高溫及煙氣腐蝕性強(qiáng)的工況條件下，正常能使用1～2 年的布袋有的短短三個(gè)月時(shí)間就得更換，增加了成本費(fèi)用和維護(hù)工作量，給用戶帶來不便。同時(shí)由于布袋式除塵器必須搭配室體才能達(dá)到最好的除塵效果[2]，而除塵器一般都放置在除塵室體附近，移動和再次安裝工作量較大，這就使得除塵器變成“專項(xiàng)專用”，只能在固定的部位實(shí)現(xiàn)凈化空氣的作用，而現(xiàn)場生產(chǎn)的區(qū)域較大，若所有產(chǎn)生煙塵的工序都移到室體內(nèi)進(jìn)行工作，則毫無效率可言。

2.2 除塵布袋

除塵布袋可以稱得上是布袋式除塵器的心臟，是布袋式除塵器運(yùn)行過程中的關(guān)鍵部分，通常為圓筒型且垂直地懸掛在除塵器中。除塵布袋的面料和設(shè)計(jì)應(yīng)盡量追求高效過濾、易于粉塵剝離及經(jīng)久耐用效果，所以如何選用至關(guān)重要，其直接影響除塵器的除塵效果。選用除塵布袋種類主要從氣體的溫度、潮濕度和化學(xué)性、顆粒大小、含塵濃度、過濾風(fēng)速、清塵方式等幾個(gè)方面考慮。

其中除塵布袋作為一項(xiàng)易耗品，視生產(chǎn)強(qiáng)度損耗的程度壽命各不相同，但是基本市面上常用的布袋使用壽命都在1～2 年左右，如果出現(xiàn)頻繁的更換，資金壓力將會增大。通常判斷除塵器內(nèi)布袋的完好情況可通過目測，首先通過觀察排氣口處是否有煙塵，如果發(fā)現(xiàn)有較為明顯的煙塵，說明除塵布袋有掉落或異常，此時(shí)就需要進(jìn)行檢查。取出布袋后觀察表面是否有破損或結(jié)塊，如發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)圖2 所示的破損情況，則無法繼續(xù)使用，應(yīng)立即更換。

圖2 無法繼續(xù)使用的布袋

3 除塵方式及應(yīng)用技術(shù)

目前鑄造車間常用的除塵器大概分以下幾類：濕法除塵、旋風(fēng)除塵器及布袋式除塵器，可根據(jù)自身的工況條件選擇合適的除塵器。但此類除塵器的缺點(diǎn)是體積大，可移動性差，所以使用條件相對較為苛刻。針對這個(gè)問題，結(jié)合車間的實(shí)際情況，提出以下幾種除塵方式，在不大幅度增加成本的前提下，解決實(shí)際的問題。

3.1 水霧除塵

在日常生活中，在清掃地面前往往會先灑點(diǎn)水，這樣就不會出現(xiàn)灰塵四溢的情況。水霧除塵就是利用煙塵與水膜表面相接觸，使得粉塵迅速增濕、凝聚、增重，從而快速降落，達(dá)到除塵的目的。該方式的特點(diǎn)是取材方便，無需新增昂貴的設(shè)備，可通過自身設(shè)計(jì)完成安裝。但該種方式產(chǎn)生的霧化顆粒往往不好控制，噴出的水霧往往含有較大的水分。而公司內(nèi)基本都是鑄鋼件，水滴落在表面會形成銹斑，必須二次打磨，增加了工作量。

在實(shí)驗(yàn)了多種方法后，最終通過壓縮空氣的增壓，將水打成顆粒更小的霧狀。該種方式的優(yōu)點(diǎn)是形成的霧化效果更好，完全沒有水滴落下。但在使用過程中又出現(xiàn)新的問題，即壓縮空氣的損耗較大。通過不斷的調(diào)研，在網(wǎng)上搜索并采購到特制的霧化噴頭，通過與現(xiàn)有的壓縮空氣系統(tǒng)進(jìn)行連接，最終形成一整套的水霧除塵系統(tǒng)，如圖3 所示，通過閥門控制壓縮空氣和水的開關(guān)，使得該系統(tǒng)可控化。目前整套系統(tǒng)主要用于鏟磨工序，大大降低了現(xiàn)場的煙塵濃度。

圖3 水霧除塵

3.2 捕集罩

捕集罩，顧名思義，是通過捕集煙塵，從源頭上降塵的一種方法。該種工具制作簡單，且不需要較多的投入。其主要用于鏟磨工序，在鏟磨的過程當(dāng)中，將捕集罩放置于需要加工的部位，由于鏟磨過程中產(chǎn)生的殘?jiān)ㄟ^離心力的作用飛出，捕集罩剛好就位于飛出的路徑中。通過擋板的遮擋，使得殘?jiān)两?。通過對大顆粒物的捕集，減少煙塵的產(chǎn)生。

由于現(xiàn)場鏟磨產(chǎn)生的都是高溫的殘?jiān)詫Σ馁|(zhì)的耐高溫要求比較高，經(jīng)過對市面上的材料進(jìn)行調(diào)研，最終選擇透明的陽光板，如圖4 所示。一方面該種材質(zhì)可以保持較好的耐溫性，另一方面在鏟磨的過程中不影響視角，可以隨時(shí)調(diào)整放置部位。

圖4 捕集罩

3.3 移動式除塵

相對于大功率的室體除塵器，移動式除塵器具有靈活方便、就地集塵、就地處理等優(yōu)點(diǎn)。其工作原理與濾袋式除塵器相似。如圖5 所示，含塵氣體由風(fēng)機(jī)通過吸塵管吸入箱體，進(jìn)入濾袋過濾，粉塵顆粒被濾袋阻留在表面，經(jīng)過過濾的凈化氣體由出風(fēng)口排出，可直接排放在室內(nèi)循環(huán)使用，也可根據(jù)需要排出室外。整個(gè)除塵過濾是一個(gè)重力、慣性力、碰撞、靜電吸附、篩濾等綜合作用的結(jié)果。除塵器連續(xù)工作一段時(shí)間后，濾袋表面的粉塵不斷增加，繼而進(jìn)行清灰，粉塵抖落在集塵器（抽屜）中，再由人工進(jìn)行處理。

該種除塵方式由于功率較小，主要適用于產(chǎn)生少量煙塵的工序，比如焊接等。焊接過程中產(chǎn)生的輕煙可以很輕松的通過除塵器吸走，而且隨著焊接部位的移動，除塵器的吸塵口也可以隨時(shí)移動，進(jìn)行精準(zhǔn)除塵。

圖5 移動式捕集罩

4 總結(jié)

現(xiàn)場煙塵、灰塵的治理是一項(xiàng)刻不容緩的工作，本次提到的水霧除塵、捕集罩及移動式捕集罩都在現(xiàn)場除塵中得到了很好的應(yīng)用。其中水霧除塵可將現(xiàn)場鏟磨產(chǎn)生的灰塵降低30%左右，補(bǔ)集罩的降低效率可達(dá)到60%，移動式除塵由于其精準(zhǔn)性可達(dá)到80%左右，在較少投入的同時(shí)，大大降低了煙霧及灰塵的濃度，為工作人員創(chuàng)造了一個(gè)相對較好的工作環(huán)境，提高了工作效率，從而創(chuàng)造更多的價(jià)值。當(dāng)然由于其局限性，只能針對局部環(huán)境進(jìn)行使用，后續(xù)可對大面積實(shí)施的方案進(jìn)行談?wù)?，做到全面覆蓋。