某鑄造車間除塵與通風系統(tǒng)設計方案

關(guān)鍵詞：鑄造車間;通風與除塵;

目前國內(nèi)鑄造工業(yè)，特別是中小型鑄造企業(yè)存在著高能耗、高污染、工人工作環(huán)境差等嚴重問題。為了實現(xiàn)一流的鑄造產(chǎn)業(yè)和良好的生產(chǎn)條件，配套先進合理的除塵與通風系統(tǒng)必不可少。

1 項目簡介

該項目以生產(chǎn)特種泵鑄鋼件為主，總規(guī)模為年產(chǎn)鑄件9000t，采用樹脂砂鑄造工藝，流程包含熔煉、造型、制芯、合箱、澆注、落砂、砂再生、清理、熱處理等。本文針對該車間設計了集中除塵與通風系統(tǒng)，取得了良好的環(huán)保效果，改善了鑄造車間內(nèi)作業(yè)環(huán)境。

2 除塵系統(tǒng)設計方案介紹

2.1 鑄造車間廢氣排放特征分析

本項目生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣污染物為粉塵、焊接煙塵、揮發(fā)性有機物、氟化物等。污染源主要分布詳見下表

2.2.1 感應電爐除塵系統(tǒng)

根據(jù)《第一次全國污染源普查工業(yè)污染源產(chǎn)排污系數(shù)手冊》，不銹鋼煙塵產(chǎn)生量約為0.5kg/t（產(chǎn)品）。本項目不銹鋼鑄件產(chǎn)量為9000t/a，則本項目不銹鋼鑄件熔化煙塵產(chǎn)生量為0.45t/a。設計在每臺爐口上方均設一個集氣罩，產(chǎn)生的廢氣匯入一套堿液噴淋裝置+布袋除塵器凈化處理后，最終由18米排氣筒高空排放。設計出風口總風量不低于20000m3/h，年工作時間為7200h，集氣罩對熔爐廢氣的設計捕集率不低于95%，堿液噴淋裝置+布袋除塵器對煙塵去除效率不低于99%，本項目經(jīng)除塵系統(tǒng)處理后粉塵排放量為0.043t/a，排放濃度為0.3mg/m3。未收集到的粉塵量為0.23t/a，以無組織方式排放。

2.2.2 造型線除塵系統(tǒng)

本項目使用酚醛覆膜砂制作砂芯，酚醛樹脂在受熱超過200℃時游離的苯酚和甲醛會揮發(fā)。本項目覆膜砂用量約25560t/a，游離苯酚含量按0.111mg/g覆膜砂計，甲醛含量按0.105mg/g覆膜砂計，則游離苯酚揮發(fā)量約2.837t/a、游離甲醛揮發(fā)量約2.684t/a。本車間在射芯機工位和澆鑄工位均設置吸風罩，制芯及澆鑄時酚醛覆膜砂中游離苯酚、游離甲醛被集氣裝置收集經(jīng)“水噴淋+UV光氧凈化器+活性炭吸附裝置”處理后通過18米排氣筒排放。設計出風口總風量不低于10000m3/h，年工作時間為7200h，上述廢氣收集效率不低于95%，“水噴淋+UV光氧凈化器+活性炭吸附裝置”對有機廢氣的去除效率不低于90%。經(jīng)處理后酚類排放量為0.27t/a、甲醛排放量為0.255t/a，酚類排放濃度為3.75mg/m3，甲醛排放濃度為3.54mg/m3。甲醛、酚類無組織排放量分別為0.137t/a，0.134t/a。

2.2.3振動落砂除塵系統(tǒng)

本項目在密閉房間內(nèi)使用震砂機使砂芯和鑄件進行分離，落砂過程有粉塵產(chǎn)生。參照《逸散性工業(yè)粉塵控制技術(shù)》，型砂回收粉塵的產(chǎn)生系數(shù)為0.25kg/t-砂量，由于本項目覆膜砂用量為25560t/a，本項目落砂產(chǎn)生的粉塵為6.39t/a，落砂產(chǎn)生的粉塵粒徑較大，大部分在清理區(qū)自然沉降，約有30%（1.92t/a）的粉塵因顆粒較小，未能沉降下來，通過集氣罩捕集后進入布袋除塵設備后最終由18米排氣筒高空排放。設計出風口總風量為5000m3/h，年工作時間為7200h，集氣罩對廢氣的設計捕集率不低于95%，布袋除塵設備對粉塵去除效率不低于99%。本工序經(jīng)除塵系統(tǒng)處理后粉塵排放量為0.019t/a，排放濃度為0.52mg/m3。未收集到的粉塵量為0.07t/a，以無組織方式排放。

2.2.4拋丸/噴砂粉塵

根據(jù)《工業(yè)衛(wèi)生與職業(yè)病》的統(tǒng)計，工件拋丸、噴砂過程中碎屑及粉塵產(chǎn)生量約為1.5～2.4kg/t原料，取2.4kg/t原料計算。本項目進入拋丸/噴砂工段的原材料總量約9500t/a，則金屬碎屑及粉塵產(chǎn)生量為22.8t/a。本項目每臺拋丸、噴砂設備均設布袋除塵設備，產(chǎn)生的粉塵凈化處理后，最終由18米排氣筒高空排放。設計出風口總風量不低于20000m3/h，年工作時間為7200h，拋丸、噴砂設備密閉，廢氣的捕集率以100%計，布袋除塵對粉塵去除效率不低于99%。本工序經(jīng)除塵系統(tǒng)處理后粉塵排放量為0.23t/a，排放濃度為1.59mg/m3。

2.2.5打磨粉塵

本項目對澆鑄成型的鑄件進行打磨清理，參照《逸散性工業(yè)粉塵控制技術(shù)》，鑄件清理過程排放系數(shù)為0.08-0.4kg/t鑄件，取0.4kg/t鑄件計算，由于本項目不銹鋼鑄件9000t/a，本項目打磨產(chǎn)生粉塵3.6t/a，廢氣通過集氣罩捕集后進入脈沖除塵設備后以無組織方式排放，設計出風口總風量為10000m3/h，年工作時間為7200h，集氣罩對廢氣的設計捕集率不低于90%，脈沖除塵設備對粉塵去除效率不低于99%。本工序經(jīng)除塵系統(tǒng)處理后粉塵排放量為0.036t/a，排放濃度為0.5mg/m3。未收集到的粉塵量為0.4t/a，以無組織方式排放。

2.2.6焊接煙塵

本項目焊接工序產(chǎn)生焊接煙塵，污染因子主要為顆粒物。根據(jù)《焊接車間環(huán)境污染及控制技術(shù)進展》，焊接顆粒物產(chǎn)生量為2～5g/kg焊絲，取5g/kg焊絲計算，本項目焊接工序使用焊絲/焊條200t/a;則本項目焊接顆粒物產(chǎn)生量為1t/a。焊接設備配套移動除塵設備對焊接煙塵進行收集處理，處理后車間內(nèi)無組織排放，除塵除率為90%，最終無組織排放量為0.1t/a。

3通風系統(tǒng)設計方案介紹

雖然車間在每個污染源散發(fā)的位置或者區(qū)域都設置了相應的除塵系統(tǒng)，但是由于受到生產(chǎn)工藝和輸送線的限制，大多數(shù)的吸塵罩不是全封閉的，仍然會有一些粉塵和有害物質(zhì)溢散到車間里，另外鑄造車間生產(chǎn)過程會有大量的熱量散發(fā)到車間內(nèi)，因此車間采用以自然通風為主，局部區(qū)域加強通風的設計方案。在車間屋面設通風天窗，自然通風條件良好;在熔煉區(qū)上部屋面設置屋頂排風機，加強局部區(qū)域通風，排除溢散出來的余熱。

4結(jié)語

本文對某鑄造車間的除塵及通風系統(tǒng)設計方案進行分析和介紹，總結(jié)出以下經(jīng)驗：

（1）除塵系統(tǒng)要針對不同塵污染源的位置分布和散發(fā)特點，進行分系統(tǒng)設置，制定不同的除塵和凈化處理方案;

（2）鑄造車間采用以自然通風為主，局部區(qū)域加強通風的設計方案，是一種有效而且節(jié)能的通風方式，可排除車間余熱和溢散到車間煙塵，是除塵系統(tǒng)必要、必備的輔助措施。

參考文獻：

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作者簡介：

林森 （1988-1-）男，漢，浙江杭州人，碩士，工程師，長沙有色冶金設計研究院有限公司，研究方向：有色金屬冶煉非標設備智能化。