• 安全管理網

    鑄造車間通風除塵技術

    文檔來源: 安全管理網
    點 擊 數:
    更新時間: 2021年04月07日
    下載地址: 點擊這里
    文件大小: 12.67 MB 共490頁
    文檔格式: PDF       
    下載點數: 1 點(VIP免費)
    鑄造車間通風除塵技術 ZHUZAO CHETIAN TONCFENG CHUCHEN JISHU 業出社 鑄造車間通風除塵技術 《鑄造車間通風除塵技術》寫組編 ★ 機械工業出版社 本書總結了內鑄造除塵技術行之有效的經驗,歸納了大量實測數 據,并結合出國考察的收獲,介紹了有關的先進技術木書共分十五章 系統地按工段介紹了電弧爐、沖天爐、砂處理、造型、澆注、落砂清理、 有色和熔模鑄造、模型加工等設備的通風除塵措施,以及綜合措施、維護 管理、測試技術和經濟分析等章節,形成了從設計、運行、管理等各方面 比較完整的內容,是一本有關鑄造除塵的專著,內容豐富、實用 本書可供從事鑄造車間通風除塵設計、測定、維護管理的工程技術人 員和工人使用。對勞動保護、環境保護、衛生部門的管理、監測人員和高 等院校有關專業師生也有參考價值。 鑄造車間通風除塵技術 鑄造車通風除技術寫編 機械工業出版社出版(北京阜成外百萬莊南街一號 (北京市書出版業營業許可證出字第117號) 重慶印制一廠印刷 新華書店北京發行所發行·新華書店經售 開本787×1092/16·印張30·字數35千字 1983年2月重慶第一版1988年2月重慶第一次印刷 印數0.0016.300·定價3.10元 科技新書H:42-109 統一書號:160335399 出版說明 控制和治理鑄造車間生產過程中的粉塵及有害氣體,是搞好企業安全生產、勞動保護和 防止環境污染的一項重要而又帶普遍性的問題,也是實現鑄造生產現代化必不可少的環節。 為了貫徹執行國家有關方針政策和部領導指示,有計劃地系統總結國內鑄造生產過程中 治理粉塵的經驗,以適應當前和今后鑄造除塵技術發展的需要,由原第一機械工業部組織第 一、二、三、五、六、七、八、九設計研究院,上海市第一機電工業局勞動衛生職業病防治 所,第二汽車廠工廠設計處,上海市機電設計研究院、沈陽市機電研究設計院,北京經濟學 院原一機部沈陽鑄造研究所等十四個單位組成原一機部《鑄造除塵》課題組,從一兒七七 年四月開始,經過二十個月的將近300個車間調查及137個系統的測定工作,初步摸清了各 廠鑄造防塵工作現狀,發現了存在的問題,總結了一些好經驗。 為交流經驗,在此基礎上,我們組織了《鑄造車間除塵技術》一書的編寫組,本書編寫 工作是在原國家勞動總局的贊同、指導和財政經費及編審等各方面支持下進行的。 在編寫,校稿,審稿過程中得到了有關企業設計研究及高等院校等單位和個人的密切 合作與大力支,有些單位還提供資料及寶貴經驗,特別是機械工業出版社本書責任編輯余 茂同志給予大力配合,在此表示感謝。 機械工業部生產管理局 機械工業部設計研究總院 標準分享網ww. www. bzfxw, com,com免費下載 前言 對造生產過程中的粉塵及有害氣體的控制是搞好車間安全生產、勞動保護和防止環境 污染的重要而又帶普遍性的問題,也是實現鑄造生產現代化必不可少的環節。 為了總結國內鑄造除塵的經驗,以適應當前和今鑄造除塵技術發展的需要,在機械工 業部生產管理局和機械工業部設計研究總院的領導下,組織了機械工業部第一、第六設計研 究院,上海市第一機電工業局勞動衛生職業病防治研究所和上海市機電設計研究院組成的本 書編寫組,其中機械工業部第六設計研究院為編寫組負責單位。 本書的編寫是在原第一機械工業部“鑄造除塵”課題紐工作的基礎上,并結合國內鑄造 工藝和設備的發展情況,借鑒國內其他行業的經驗,吸收了有關設計研究單位和有關工廠的 實踐和運行經驗。全書基本上反映了國內鑄造行業除塵技術的先進水平,同時也根據國內的 實際需要,有選擇地介紹了國外的先進技術。 為了減少篇幅,對于有害氣體凈化不作為編寫點。有關采暖、全面通風、降溫、空氣 調節等內容也不編入本書。此外,在有關專著和手冊上能查閱到的一些通用性內容,本書也 予以簡略。 本書在編寫和審定過程中,自始至終得到了原國家勞動總局的贊同和支持,很多單位和個 人也給予了密切合作和大力協助,有些單位還提供了資料和寶貴經驗,對提高本書的質量, 充實本書的內容很有幫助,特此表示感謝。 本書的編寫人員為機械工業部第一設計研究院陸哲明,第六設計研究院張家平、朱炳 藩、林慈華,上海市第一機電工業局勞動衛生職業病防治研究所蔣國榮、陳同,上海市機 電設計研究院葛人虎。編寫組工作由張家平負責,陸哲明作了統一工作,最后由張家平、 陸哲明、蔣國榮以及機械工業部設計總院伍貽芬進行了總校核。全書插圖由上海市機電設計 研究院凌振發整理繪制。排風量一覽表由伍貽芬匯總本書責任編輯余茂祚。 由于時間和水平的關系,書中一定會存在不少錯誤和不足之處,請讀者在閱讀、使用和 實踐過程中多提出寶貴意見 《鑄造車間通風除塵技術》編寫組 單位符號 符號 名米 稱 符號 名 稱 kg 公斤 em 米 克 毫米 mg 毫克 μm 微米 mmHg 毫米汞柱 平方米 mmH2O毫米水莊 m3 立方米 r/min 每分轉數 Nm3 標準立方米 kw 千瓦 】 升 hp 馬力 m 毫升 kgf 公斤力 h 小時 N.s/m* 牛頓秒每平方米 min 攝氏溫度 分秒噸 kcal 干卡 kg/m? 公斤/每平方米 標準分享網www www. bzfxw, com,com免費下載 目錄 前言 3.2沖天爐(葛人虎執筆) …54 單位符號 3.2.1排煙凈化系統的特點和應用……54 第1章概論…1 3.2.2排煙設計主要參數的確定…58 1.1工藝綜(蔣國榮執 3.2.3排煙凈化方式60 1.1.1概述1 3.3電弧爐(以下由陸哲明執筆)67 1.1.2秒型造2 3.3.1排煙方式的特點和應用…6 1.1.3真空密封造型20 3.3.2排煙設計主要參數的確定…67 1.1.4磁型鑄造…20 3.3.3爐外局部排煙………84 … 1.1.5熔模鑄造……21 3.3.4爐內排煙 ……89 3.3.5爐內外結合排煙…113 1.2生產性有害物質(陳鈞執筆)……21 3.3.6屋頂排煙…115 1.2.1主要污染源及污染物…21 1.2.2操作區有害物質的濃度……23 3.4爐料庫…116 1.2.3幾種主要有害物質的特性與 3.4.1焦炭庫和焦炭篩通風除塵…116 危害25 3.4.2鐵合金破碎機通風除塵……116 1.3有關法令和標準(陳同執筆)…29 3.43焦油加熱器通風和瀝青煙氣 1.3.1國內標準30 凈化117 3.5球墨鑄鐵的球化處理……119 1.3.2國外標準30第4章砂準備及砂處理工段(蔣國榮 第2章綜合措施(陸哲明執筆)…35 執筆) 21工藝措施 35 …121 4.工藝簡述…121 2.1.1工藝布……35 2.1.2工藝方法…35 4.2造型材料處理…121 2.2建筑措…36 4.2.1烘干設備通風除塵…121 4.2.2破碎、搬磨設備通風除塵124 2.2.1廠房位置與朝36 4.2.3篩選設備通風除塵…126 2.2.2廠房間距與平面形式……36 22.3通風對建筑剖面設計的要求……38 4.2.4舊砂冷卻設備通風除塵128 4.2.5磁選設備通風塵………130 2.3防塵防毒措施…39 4.物科送……………130 2.3.1設備密閉39 4.3.1進料通風除塵………130 2.3.2除正 0 2.3.3濕法作業和濕法防塵…2 4.3.2機械化輸送設備通風除塵…134 4.型砂及芯砂制…143 2.3.4真空清打…46 4.4.1混砂機通風除塵143 2.3.5機械排風及塵系統布…47 4.4.2好防塵,減少粉料抽走的幾點 2.3.個人防護和健康檢9 施……147 2.3.7維護管理與檢測……574.5料倉149 第3熔化工段及爐料庫…5 4.5.1砂車塵……149 3.工藝簡述(陸哲明執筆)54 4.5.2密閉料倉遙風:塵…150 第5章造型、制芯及澆注工段1557.7退火爐 …………216 5.1工藝簡述(張家平執筆)…155第8章熔模鑄造工段(陸哲明 5.2造型工段(張家平執筆)…156 執筆)217 5.2.1造型及砂型烘干通風除塵…15681工藝簡述……217 5.2.2秒型合箱通風除塵1578.1】工藝流程21 5.2.3磁型鑄造通風除塵…15881.2工藝方法…21 5.3制芯工段(國榮執筆)…158.熔模制造設備通風21 5.3.1制芯通風159 8.2.熔蠟爐219 5.3.2砂芯烘干及除灰通風除塵161 8.2.2壓蠟機…………220 5.3.3廢氣處理1618.2.3熔模裝配工作臺220 5.3.4磨芯及噴涂通風除塵…163 8.3制殼設備通風除塵…221 5.3.5砂芯輸送,熱裝配通風165 8.3.1水解器…………………221 5.4澆注工段(張家平執筆167 8.3.2振動篩……22 5.4.1澆注通風除塵……………167 8.3.3硅酸乙涂料槽…221 5.4.2冷卻罩通風…169 8.3.4撒砂機…… 221 5.4.3烘包器、塞桿烘爐通風…169 8.3.5硬化槽 ……222 6章落砂工段(蔣國榮執筆…1718.36脫蠟裝置22 61工藝述1718.4焙燒、熔煉、澆注設備通風224 6.2落砂…171 8.4.焰燒爐………… …224 6.2.1震動落砂機通風除塵…171 8.4.2熔煉、澆注設備224 6.2.2型芯落砂機通風除塵……1878.5清理設備通風除塵22 6.2.3砂斗通風除塵188 8.5.機 6.3砂給料、輸送…189 8.5.2切割設備……227 6落砂地溝 191 8.5.3堿洗設備…227 第7章清理工段(陸哲明執筆)…196 8.5.4拋丸清理設備和打磨、 7.工藝簡述……196 拋光機…………228 7.2清理滾 196第9章有色鑄造工段(陸哲明 7.2.通風設計原則……196 執筆) ……230 7.2.2定型的清理滾筒風除塵1979.工藝簡230 7.2.3非定型的清理滾筒通風除塵…1979.熔煉設備通風除塵…230 7.2.4拋丸清理滾筒通風除塵197 9.2.1各種排煙罩的比較……230 7.3噴砂…198 9.22各種排煙罩的結構形式和排 7.3.1通風設計原則198 風量確定…231 7.3.2排風計算1999.23工頻爐電氣間通風…23 7.3.3凈化設備的耐磨處理…2009.3注設備(場地)通風237 7.丸室…………2019.4其他設備通風除塵23 .噴丸清理室通風除塵…201.5巴氏合金注設備的透風241 7.4.拋丸法理室通風除塵……20396粉塵及有害氣體的凈化………241 7.4.3噴拋丸聯合清理室通風除塵……204 9.6.粉塵的凈化……241 7.5鑄件表面清……………208 9.6.2有害氣體的凈化…242 …… 7.5.1砂輪機道風除塵208 9.7通風設備的防火,防爆和防腐蝕 7.5.2清理工作臺()通風除塵211 措施………245 7.6件焊補切……21第10章模型工段(陸哲明執筆)24 標準分享網ww, www. bzfxw, com,com免費下載 夏 10.工藝簡述 247 12.袋除塵器32 10.2木工機床 …27 12.4.123 10.2.1設計原則247 12.4.2工作原24 10.2.足型木二機床排塵裝置技術 12.4.3除塵效 參數248 12.4.4過濾速度2 10.2.木工排化系統的設計……251 12.4.5料324 10.3木同氣力輸送系統…….262.4.6濾袋清灰方式……325 10.4塑料模制作…26812.4.7影響性能的…325 10.4.1塑料模作臺的局剖風26812.5濕式洗滌除塵器327 10.4.2其他通風設…………2612.5.1概迷327 第11章罩子、風管及通風機(張家 12.5.2工作原…328 平執筆)…26 12.5.3幾種濕式洗滌除塵器簡介…328 11.1局部排風26 12.6顆粒層除塵器(葛人1 11..i形式及原理 12.6. 11.1.2設計……271 12.6.2工作原理……331 11.1.非風量………274 12.6.3料及層…32 11.1.4排風罩設計優對比…284 12.6.4反吹清灰………333 1.2除塵系統的風管……287 12.6.5電氣控制系統335 11.2.1設計原則289 12.6.6G.F.E旋風式顆粒層塵器 11.2.2風管的風速選擇…………290 簡介…335 11.2.3除塵系統力計算………29 12.7塵設備選用336 12.7.1選用原336 11.2.4計算程序及實例…………296 11.2.5除塵系統的防火與防爆措施…297 12.7.2各類除塵器在鑄造車間中的 1.2.6風管材料及管件298 應用 ……339 11.2.7誘導通風計算方法……29第13章維護管理(陸哲明執筆)343 11.5通風機選擇302 13.根述343 11.31常用通風機簡介………302 13.2風管系統 …343 11.3.2性能和適用范…………30313.3通風機(離心式)34 11.3.3通風機及其電動機的選用 13.3.1運行維……344 方法……305 13.3.2.故障原因及消除方345 11.3.4通風機運行反安裝意…307 13.3.3影響風機運行性能的各種 第12章除塵設備(除12.7外,由朱 因素………345 炳藩執筆)309 13.3.4.風機的聯工作…348 12.1基原…309 13.4塵器 13.4.1旋風塵器……351 12.2重力器……310 13.4.2袋式除……352 12.風除塵器311 12.3.述……311 13.4.3濕式除塵器…355 12.3.2工作原312 13.5塵收集、泥漿處理回收利用…359 12.3.3除塵效率……312 13.5.1粉塵收35 12.3.4阻力損失…318 13.5.2泥漿處370 12.3.5各種變的影響趨勢320 13.5.3回收利用…379 12.3.6安裝……321第14章測試技術38 14.1間環境檢測(陳同執筆…38015.2通風塵系統初投資437 14.1.1有害物質的樣品采集38015.2.1按主要設備和主要材料費 14.1.2粉塵及一氧化碳的測定方法…383 計算…437 14.2塵系統測定(朱炳藩執筆)38515.2.2按主要設備費計算438 14.2.1風管內風壓測38515.2.3參考類似系統的初投資套用439 14.2.2風管內風量測定…389 15.2.4估算 439 14.2.3風管內氣體含塵濃度測定…3115.通風塵系統的運行維修費…440 14.2.4除塵器性能測定398 15.3.1固定資產……440 4.2.5排風罩測定…400 15.3.2動力消耗費用441 14.塵密度與分散度測定(朱炳 15.3.3維修工資費44 筆)…40115.3.4每年維費用…44 14.密度測定4015.4年成本分析442 14.3.2分散度測定………403 15.4.年成本費用的計算442 附錄141除塵系統測定參考規定(朱 15.4.2國外年成本費用組成比例 炳執筆)………………420 考示例… 43 第15章通風除塵系統技術經濟分新 15.5例43 (林慈華筆)……436附錄鑄造車間工藝設備排風量 15.1通風除塵系統總費用…436 一覽表(伍芬匯總)453 標準分享網www. www. bzfxw, com,com免費下載 第1章概論 11工藝綜述 1.1.1概述 1鑄造工藝方法分類 鑄造方法較為復雜,般,按造型的特點,可分為普通砂型鑄造(以下簡稱砂型鑄造) 和特種鑄造兩大類。每·大類又有若干種工藝方法,如圖11所示 鑄造工藝方法 砂型鑄造 特種造 型磁真 濕 空 鑄鉤鑄銘 型密型 心 鑄 鑄鍋 ,; 造造造透造造送造 砂 型 鑄 造 圖1-1鑄造方法分類 砂型鑄造是鑄造生產中應用最廣泛的一種方法世界各國用砂型鑄造生產的鑄件約占鑄 件總產量的80%以上。 鑄造是一種少用砂或不用砂,采用特殊的工藝裝備使金屬液成型的鑄造方法。能獲 得比砂型鑄造表面光潔、尺寸精確、機械性能高的鑄件。 2.砂型鑄造生產的工藝流程 砂型鑄造主要是由造型、熔煉、以及澆注、落砂和清理等工藝過程組成而每個工藝過 程又由許多操作工序組成,見圖1-2 制造型型 補 合箱落特件 我面合 準備澆理檢驗熱處理 配制制芯 圖1-2型造生產的工藝流程 3.鑄造車間組成 根據鑄造生產的特點,鑄造車間一般是由生產部分、輔助部分、倉庫以及辦公和生活設 施組成。 生產部分通常有熔化、造型(包括造型、烘干合箱、制芯(包括造芯、烘干、裝配 和檢驗)、砂處理、澆注、落砂、清理(包括表面清理、焊補、熱處理、檢驗等)、模型等 工段組成。此外在鑄鋼車間中有時還有鑄錠、鑄鐵車間中還有有色合金鑄造工段。 輔助部分通常有:機修、生產準備、修爐、修包造型原材料和涂料的準備、型妙試驗 及化驗室等。 倉庫一般有爐料庫、造型材料庫、砂箱庫、鋼錠模庫、鑄件和鋼錠成品庫、模型庫、專 用設備及工具庫以及其它材料庫。 4.工作制度 鑄造車間現行的工作制度是根據車間的生產能力、鑄件生產的批量大小以及鑄造工藝上 的復雜程度,并依據金屬的種類、熔化設備的型式以及其它各種因素來決定的。目前一般采 用下列幾種工作制度: 一班階段工作制:造型,澆注及落砂均在一班內完成。 兩班階段工作制:第一班造型,第二班前半班澆注,后半班落砂 三班階段工作制:第一班造型,第二班澆注,第三班落砂。 兩班平行工作制:在兩班內均進行造型、澆注、落砂各項工作。 、 三班平行工作制:在三班內均進行造型、澆注、落砂各項工作 單件、小批量生產往往采用階段工作制;大批量的生產線生產多采用平行工作制,且以 采用兩班平行工作制居多。 圖1-3為機械化鑄鐵車間的工藝布置圖 1.1.2砂型鑄造 1.爐料準備 爐料準備的主要任務是儲存、輸送和處理爐料,并進行熔化前的配料 (1)爐料的儲存和輸送 爐料按其性質可分為兩大類:金屬爐料和非金屬爐料,金屬爐料包括生鐵錠、回爐料和 廢訓,還有用作調整金屬液成分用的鐵合金,最常用的鐵合金是矽鐵和錳鐵等。非金屬爐料 包括作為燃料的焦炭,用作熔劑的石灰石、螢石和炭粉等。 在爐料倉庫里進行的操作多半是運輸性質的,卸下由鐵路車輛或汽車運來的材料把材 料搬運到料庫儲存從料庫把材料運到日耗柜,再進行配料;把配好的爐料裝入熔爐等。常 用的運輸設備是帶有電磁盤和抓斗的橋式吊車和帶式輸送機。電磁盤用于金屬爐料,抓斗和 帶式輸送機用于搬運焦炭和熔劑等碎塊狀材料。沖天爐的加料一般用得較多的是單軌式加料 機和爬式加料機。 2爐料的處理 由于工藝對爐料的塊度大小有一定的要求,所以部分爐料要進行必要的處理。生鐵錠和 大的廢鐵分別用生鐵壓斷機和落錘砸鐵機來裂斷和破碎鑄鋼回爐料用氧、乙炔焰進行切 割,板料可用剪板機分割。經過滾筒式、擺動式和振動式篩焦機篩選的焦炭通常由帶式輸送 機送入中間斗備用。鐵合金和熔劑可采用式破碎機等設備破碎,并篩選后備用 標準分享網 m免費下載 圖1-3機械化鑄鐵車間工藝布置圖 12一物送3一型 4一制芯5一輸6一注 7一熔化8一冷卻9丸清理 (3)配料 配料設備一般采用臺秤式和電子秤式定量斗定量現在,電磁振動料機已用于焦炭, 熔劑的稱量配料及卸料。生鐵和廢鋼的稱量一般用電磁配鐵秤和地磅等。 2.熔化 (1)鑄鐵 鑄鐵熔爐以沖天爐為主,國內沖天爐系列的主要參數見表1-1沖天爐按結構特征的 不同可分為多種類型。按其爐襯材料的不同,可分為酸性爐和堿性爐兩類;按爐膜內壁形狀 可分為直筒型和曲線爐兩種;根據鼓入爐膛的空氣溫度,又可分為冷風沖天爐和熱風沖天 爐兩種,前者是將室溫的空氣直接鼓入爐后者是將空氣預熱后再鼓入爐膛,現在廣泛采 用裝在熔化帶與加料口之間的爐膽來預熱空氣;按送風方式不同,可分為側面送風和底部中 央送風;根據風口大小不同,沖天爐又可分為大風口與小風口;根據使用燃料不同,又可分 為焦炭、煤粉、重油和天然氣沖天爐。從我國的燃料供應和強化沖天爐冶煉的措施來看,目 前國內應用比較廣泛的是用焦炭作燃料,多排小風口曲線爐膛熱風酸性沖天爐 為了提高鑄件質量,更有效地組織澆注機械化以及減少鑄造車間煙氣的污染,近年 來,國內外在鑄鐵的溶煉上也采用了感應電爐。工無芯感應爐可用于高級鑄鐵的熔煉,在 與沖爐雙聯熔煉時,則用作熔液的升溫和成分調與工有芯感應爐雙聯時,作熔化 用。工頻有芯感應電爐可單獨熔煉也可用作溶液的保溫,一般常與沖天爐配合作雙重熔煉 中頻感應爐可用作鑄鐵的熔煉。 表1-1沖天爐系列參數表 熔化串(t/h) 參數名稱 2 3 5 7 1015 最 450 500700900100012001450 爐直徑 主風口處 310 45054069082031601350 (mm) 平均 38052 380 525 82079 795910 801400 有效高度(mm) 35004000 49005700 63001600 250 250250 中央110250 400380 55 有效容量(t) 0.752~33~5~78~1012~15 的 內徑×高(mm) 560×68070090080011409501l0x1630x15~i 加平臺高度(m) 4.5 5 6固定88.5牙 加料口尺寸單軌加料(高×寬) 2100×800200100020110280100156n (mm) 爬式加料(高寬)斗加料機200010200 900×58900×580 煙內徑(mm 584700 900 1000 1101570 1500 理論空氣(m/min) 12 4 366084120 80 實際使用風壓(kg/m2) 800~1000800~10001000~12001000~100104m:100418002000 選風機型號 羅羅茨羅羅羅 茨羅茨茨羅茨 風量(m3/min) 2 42 6084120202臺250 設總鐵比 10 1010 10 10 10 10 計送強度(mm2min 160160160160160112117 指鐵水溫度(℃ 140014001400400140014001400 標 熔化強度(t/m2.h 8.89.3 10 10 10.89.39.2 ①、②10t/h、15t/b沖大爐采用側吹與中央送風相結合的送風方式 ③平直徑按最大值與主風口處爐直徑的算術平均值計送風強度與熔化強度均按平均直計 ④理論空氣量按1.2mg(焦炭)計(固定碳按80%燃燒系數n1計) ⑤鼓風機按理論空氣量的≈150%選用,表中風機的型號為行推薦僅供參 (2)鑄鋼 煉鋼熔爐除了少數廠采用平爐、轉爐甚至工頻爐冶煉外,一般都用電弧爐 煉鋼電弧爐按爐襯材料和爐渣特點,可分為堿性電弧爐和酸性電弧爐堿性爐可去硫、 磷,對爐料無特殊要求,可冶煉各種優質鋼,是目前鑄鋼工業中使用甚廣的冶煉設備酸性 爐與堿性爐相比,酸性爐生產率高,爐襯價格便宜,使用壽命長,澆出的鑄件質量好。但酸 性爐不能去硫、磷。如廢鋼條件較好時,采用酸性爐的技術經濟意義較大 (3)有色合金 機器制造工業中一般使用鋁、鎂、銅、鋅等有色合金以及軸承合金有色合金的爐種 類很多,常用設備見表1-2 有色合金的一般熔煉流程見圖1-4 有色合金熔煉時加入的爐料一般由新金屬料(錠或板棒料)、中間合金和回爐料(澆 口、切屑、重熔錠、廢鑄件)所組成。 標準分享網ww www. bzfxw.: com費下載 表1-2有色鑄合金熔爐 熔爐類別 特 點 適范 用維 炭坩堝爐結構簡單、使用維修方便爐溫較難控制,金屬燒用于小規模熔化、結合以及、 重、合金極氣大、燃料耗用多、勞動條件差、效率低中間合金 煤氣(或重油)使用活、爐易控制、熔化率高燒損較小燒用于熔化制、、 油熔化銅合金時燒損較大),出爐方便、使用壽命不長, 爐 燃料耗用最大 爐 電阻加熱坩爐控濕較準、金屬燒損少、合金吸氣少、出方便、生熔化鋁、、、、軸承等低熔點含 產率不高、耗電多 金,可進行及質處理 容量不直經常更屬燒(6)體或氣體女尺寸間滬料,可進行精處壇 作燃斜,燃科耗用大 產不廠批化 單電阻爐高、生產率高、金屬燒損低、耗電大無噪于成化合金 合金質高、勞動條件好 江有芯感應容大、生產率高電低,輔設備簡單修筑用于續化證銘、鋅合會可在 村復雜、溝易堵、不宜常合金腳盡 進行精濤 電 匯無芯應生產高、合金液溫度均勻,可進行氣或氯鹽精煉用于熔煉、鋁、鋅合金 使用機動、勞動條件好助設備龐大 中頻感應爐 易加熱小爐,爐容量小,攪拌力小、加熱這度快,每用于合金熔煉 次加熱都需要從冷爐料開始 電強爐爐溫高、生產高、耗電量大、噪聲大、作方便、熔用于及銅合金的煉 煉質量差 熔爐及工護科 精煉劑變質劑 具準備準備 準備準備 熔爐預熱調整調溫注 熔化學成分 處分析 圖-有色合金熔煉工藝流程圖 在熔煉有色合金的過程中需采用各種熔劑,按其用途可以分為覆蓋劑、氧化劑、精煉劑 和變質劑。由于有色合金的熔煉和澆注溫度都低于黑色冶金,因此,一般應快速澆注并加 蓋劑防止金屬液降溫和氧化。 (4)筑爐與修爐 熔爐爐襯在熔煉時與金屬液接觸后,會遭到侵蝕和燒損為防止發生事故,避免損壞設 備,經過一個階段的使用后,熔爐均需進行修爐成筑爐烘爐后再使用常用筑爐、修爐 材料見表1-3。 8.砂準備及砂處理 (1)造型材料 用來造型和制芯的材料稱為造型材料。砂型鑄造的型材料一般是由原砂、舊砂、粘結 劑及輔助材料組成。 1)原砂常用的原砂有石英砂、粘沙、石灰石砂特神砂。其主要成分及適用范 296336 表1-3常用筑爐、修爐材料 類 別 筑爐 修爐材 電堿性爐爐底:鐵磚加鐵砂或白云石為基租合料(水焦油為粘結)打爐:可高砂碼,5t以下 爐墻:鎂砂或白云石(加西青的脫水焦油作粘結劑)打實 子可全部 弧 護酸爐爐底硅磚加砂為基混合料打實 水冷爐蓋結構 爐墻:硅磚或用硅砂材料打實 沖堿性爐鎂磚、白云石粉加鹽鹵 天 爐酸性爐石英砂加附火粘上、鋁質火磚(YB398)、粘土質火磚(YB30) ----- 無芯石砂、硼酸 爐有芯根據熔煉金屬的品種可選用高鋁土、石英和火 表1-4常用原砂的主要成分及透用范圍 原名稱等級化學成分求( 參考使用范圍 1SK20+ 0<).5.> CaO+Mg≤1.e2075 石英22+na+a0+15 S2≥36re≤1.0 制鑄用、芯砂 .0+.0- Ca0-Mo0 35 K3 0+ Na20+Ca0-Mg020 4.fe202≤1.5 4sio:≥30 鑄鐵和部分鑄洞小件用型、芯 5ci2≥5 石英長石砂 和有色件用型芯砂 20<8 IN 鑄鐵小件及有色中、小件用型芯砂 2N 粘砂 鑄鐵及有色鑄件型、芯砂、附加物(提 一小 濕強度、易造型) 石石砂 C4si:≤5. 主要用于大、中鑄鋼件型、芯砂 Mg3 特鉻礦砂 大型特鑄鋼件的面砂、芯砂或涂料 MgO13~17.Al2O38~22 種鎂 高鋼鑄件的面砂、芯砂或涂料 砂 Zr2>.Sio<33iO2<0.4大型鑄鋼件及合金銅鑄件的特殊芯砂或 AO<0.3,FeO3<0.2P2<0.15作涂料 見表1-4 2)粘結劑粘結劑的種類繁多,常用的粘結劑及其分類見圖15其粘結特點與適用 范圍見表1-5 粘土是鑄造中廣泛應用的粘結劑,可用作濕型、千型和表面干型濕型的水分比較高, 為4~6%,表面干型只是在濕型鑄造的基礎上進行表面干燥其砂中水分接近于濕型,故濕 型和表面干型在生產過程中粉塵的散發量就少可改善工人的勞動條件型的水分在配制 標準分享網ww. www. bzfxw, comcom免費下載 粘結劑 粘土粘結劑 特殊粘結劑 高類粘結劑可性水溶性粘結劑無機硬性合成樹脂 亞粘 粉狀粘結粘結劑結 嶺潤麻 結松湯硫 亞糖 水 水 呋 土油 酸 香青糖 液 璃泥 圖1-5常用粘結劑的分類 時一般為7~9%。經烘烤后達到干燥,故干型在烘以后的工序中,粉塵散發量遠大于濕 型,勞動條件較差。 以合成樹脂為粘結劑的型(芯)砂,具有勞動生產事高砂型(芯強度大以及出砂 性能好等特點。隨著我國鑄造業和化學工業的發展樹脂類粘結劑將會得到進一步的應用 ∴3)輔助材料用來幫助改善砂型和砂芯透氣性、退讓性改善鑄件表面質量以及鑄造 生產工藝過程中用的一些非主要材料,統稱為輔助材料叫附加物。這些材料有煤粉、木 屑、石英粉等。 表1-5常用粘結劑的粘結特點與適用范圍 名稱 粘結(硬化)特點 適用范雷 粘高嶺土和適量水加入砂中,混銀后,可使砂具有可塑性和,用于干型和型芯 土潤土度 用于濕型 油亞麻仁油加熱時,包在砂粒表面的膜狀粘結劑與氧作用由用于形狀復雜斷細薄要求干強 類桐油液體變為固體,而起粘結作用 度高,出性好的砂芯 合 脂 改性樹化原理與類類似,并加入一定尿素氯化銨水用于機械化自動化程度較高的車間 溶液作催化劑以加快硬化速度 !熱芯盒制芯用 可粘時,混合在砂內粘結劑。由固體熔為液體,擴散月于機床鑄造上的較大砂芯 熔結青 在印粒表面,冷凝后將砂芯粘結變硬 性劑酚醛樹脂 適用于大批、大量生產薄殼制芯用 水粘亞硫酸鹽液熱時,粘結為中的水分逐漸蒸發,濃縮物硬化,一般不單獨使用常與其它結配 合使用。也可用于涂料 溶結糖漿 精結芯砂 性劑糊 加入硬化歡CO士化, 用于鑄鋼型砂或芯砂 水玻璃在常溫下以硅鐵或硅酸二鈣(赤泥、爐渣)主要用于鑄鐵型(芯砂加入發泡劑 硬 借化反應為硬化劑 可制態秒 使型(芯)砂 雙快水泥在一定時間內加入少表面活性劑 用大、中鑄鐵件芯的型砂 結呋嗨脂自行硬化 般以磷酸對甲苯酸作催化劑用型砂 酚脂 并加人異酸脂作粘結劑,以氣霧用于冷芯盒動 狀三乙胺為催化劑 (2)造型材料的準備 目前國內鑄造車間原材料運進時的包裝形式是不統一的,有散的,也有包裝的,所以 原材料來后的卸料方式也不一樣。散裝原砂由火車或汽車運進后,卸在場地上或卸料坑中 再用抓斗或其它方式送入料倉儲存。對于產量較高,耗砂量較大的現代鑄造車間,散裝原砂 來后,直接傾倒在卸料坑內,然后由帶式輸送機、斗式提升機或氣力輸送到立式料倉儲存 散裝的粉狀或粒狀材料也可采用帶料罐的汽車輸送到鑄造車間料倉或混砂機上方料倉內,避 免了多次輸送。 袋裝材料,如是麻包裝的,需人工拆線后,由人工或機械倒包裝置卸料。紙包卸料,近 年來已開始采用自動粉料包機,以提高生產率,改善勞動條件。 造型材料的準備還需有預處理過程,見圖1-6。在這個過程中,烘干是為了降低材料的 含水量;過篩目的是清除材料中的塊狀物及夾雜物;磁選是除去舊砂中的鐵釘、飛邊和其它 金屬夾雜物;破碎是粉碎團塊,便于過篩和磁選;濕法再生和干法再生的目的主要是去除舊 砂表面的殘留粘結劑薄膜和舊砂中的灰分,以達到砂子的復用性能冷卻是要解決舊砂回用 周轉加快,循環時間縮短時所出現的熱砂問題。 造型材料 原砂 砂 粘土塊煤塊 烘干 !過篩 直接回用 再生回用 粘土粉?粉 烘干 磁選 濕 磁選 破德法 破碎再 !生 碎 過篩 冷卻 干法再 圖1-6造型材料的預處理工藝過程 關于造型材料的預處理工序應按照工藝要求及其具體情況而定。 在機械化鑄造車間里,預處理的各項工作都是由一些專用設備來完成的。 1)烘干設備用于烘干新砂、粘土等。生產中應用的烘干設備有干燥爐和熱氣流烘砂 裝置兩類。干燥爐有平板干燥爐、臥式干燥爐立式干燥爐以及振動沸騰烘砂裝置等形式。 平板干燥爐結構簡單,靠手工操作,生產率低,供小型鑄造車間使用;臥式干燥爐用子大型 鑄造車間連續烘干作業;立式干燥爐常用于小件批量較大的鑄造車間振動沸騰烘砂裝置 是利用流態化原理制成的烘砂設備,適用于大中型鑄造車間。熱氣流烘砂裝置,見圖1-7 其使用原理是:將濕砂經喉管送入烘干管道內,在具有一定速度的熱氣流作用下,砂子在隨 標準分享網ww. www. bzfxw, com,com免費下載 熱氣流一起移動的過程中,和熱空氣進行充分 的熱交換,而使濕砂的水分蒸發,達到在輸送 過程中烘干的目的熱氣流烘砂裝置設備簡單、 布置靈活,砂子在密閉的管道內烘干、輸送、 防塵效果很好。我國已有比較多的鑄造車間采 用這種烘干設備。 2)篩砂設備生產中采用的篩砂設備有 慣性振動篩、擺動式篩砂機和滾筒式篩砂機 等。慣性振動篩的過篩效率較高,兼有輸送作 圖1-7熱氣流烘砂裝置系統圖 用,用于中大型的砂處理系統中;擺動式篩砂1燃器2管3一烘干管道一旋風分離器 5—千式除塵器6一閉鎖器7一濕式除塵器8—節 機一般制成可移式的,便于就地處理舊砂,適氣閥9一高壓風機10清聲器 用于小型鑄造車間,國內有S483型擺動式移動 篩砂機,其生產率為3m3/h,滾筒式篩砂機可連續進行篩砂,適用于各類鑄造車間,國 產S41系列滾筒式篩砂機有S418、S4112、S4120、S4140等型號,其生產率分別為8m3h、 12m3/h、20m3/h、40m/h 國產S4440滾筒破碎篩,既可用作破碎舊砂團塊,又可篩分舊砂中未被分離的鐵塊, 木屑等雜物,其生產率為40m3/h 3)破碎、輾磨設備常用顎式、輥式或錘式破碎機來對塊狀舊砂進行破碎。在自行加 工粘土粉、煤粉時,通常用輪輾機或球磨機來磨細加工粘土塊和煤塊 4)磁分離設備有磁皮帶輪、磁分離滾筒、帶式磁性分離機等。磁皮帶輪是舊砂磁選 設備中最常用的一種,因為它可以作為配套的帶式輸送機的主動輪,而納入舊砂的運輸系統 中。定型產品有S92系列電磁皮帶輪,S97系列永磁皮帶輪在沒有皮帶機或其他原因時也可 采用磁分離滾筒;S997型懸掛帶式永磁分離機使用時懸掛在輸送機的上方,有時它也和磁皮 帶輪、磁分離滾筒聯合使用以增加磁選效果。 5)舊砂再生設備舊砂再生分干法再生和濕法再生兩類。干法再生使用得不多,主要 有氣流分離式和氣力撞擊式等,前者用于粘土砂的去灰和砂粒分級,再生質量差,用于小型 鑄造車間,后者的再生質量較好。 濕法再生是應用較廣泛的舊砂再生方法,目前國內主要是與水力清砂和水爆清砂配套使 用 6)冷卻設備通常高于工作環境溫度20℃以上的砂為熱砂。采用熱砂會影響型砂混輾 質量,惡化工作條件。所以必需用專門的冷卻裝置來處理熱砂,各種冷卻裝置的類型及技術 參數見表1-6一般來說,舊砂量在15t/h以下,可以采取氣力吸送裝置;15~30t/h可采用 固定式沸騰冷卻器,或向混砂機中鼓風冷卻;30~50t/h可采用冷卻提升機或振動沸騰冷卻 器冷卻;50~80t/h宜采用冷卻提升機,振動沸騰冷卻器或雙盤攪拌冷卻器冷卻;80~120t/h 可采用雙盤攪拌冷卻器冷卻。熱砂經冷卻裝置處理后既降低了砂溫,又達到了去除一定 量的灰分的目的。 (3)型(芯)砂的配制 型(芯)砂的配制包括配料和混輾兩個部分 1)配料手工作業產量較低的小型鑄造車間配料是在料桶中進行的然后由吊車吊 18 表1-6熱砂冷卻裝置的類型及技術數據 冷效(室30℃) 名稱進入溫出砂應用范 技數據 ) ) 固定式增濕沸騰 中型造車間機械滿騰床寬:長=2:5 卻器 8540造型線用 性噸砂耗風登①200~250m/h 生產20~50t 振動式增濕沸騰 大中型鑄造車網騰床寬:長=1:5~ 冷卻 0 32 噸砂耗風量①150~20m3/b 產率10~120/h 冷卻提升機 大、中型造車升帶寬度451600m 80 40 提升高度6~20m,安裝傾角80 每噸砂耗風0~400mh 生產15~120t/b 雙盤攪拌冷卻器 大型鑄造車同盤徑1300~3000m 80~14040~5 兩盤中心距1400~2800mm 噸砂耗風量①110~250m/ 生產20~400t/ ①指冷卻器風量 指設備排風量。 至混砂機上部加料,或是在爬式翻斗加料機料斗中配料后,送入混砂機。這兩種作業方法, 生產率很低,勞動條件也較差。機械化鑄造車間的砂處理系統都是立體多層布置造型材料 如新砂、舊砂、粘結劑,輔料等都儲存在混砂機上部的日耗斗內配料時,造型材料由日耗 斗底部卸入設在混砂機上部的定量器內,經定量后,進入混砂機,完成配料。 2)混輾各種造型材料經配料進入混砂機后需根據工藝要求加入一定量水混輾均勻 后,才能獲得具有良好的強度、透氣性和可塑性的型(芯)砂混砂機的種類較多,按其工 作方式的不同,混砂機可分為間歇式和連續式兩種按結構型式不同,可分為輾輪式,擺輪 式,葉片式和滾筒式等。 表1-7為幾種常用的國內定型混砂機。 表1-7定型混砂機的主要參數及適用范圍 型 每次混合量生產盆尺寸 (直徑×高) 適用范 m3)(h) (mm) S111A型輾輪式混砂機 0.08~0.1241220×635俱小型鑄造車混制(芯)砂用 S114型輪式混砂機 0.3~0.4 41820×700中、小型鑄車混制型(芯砂用 S116輪式混砂機 0.4~0.B44400×706用于大中型鑄造車間混干型、濕型型(芯) 及填充砂 51114型輪式混砂機1.2~1.4~362500×1100適用于大型造車間混制型(芯砂 sz1114型輾輪式混砂機11~1.4~62500×1100適用于大型鑄造車同混制型(芯)秒 S124型自動擺輪式混砂機0.4 1925適用于大型鑄造車間混制型(芯)砂 S1314型鍍輪轉子式混砂機1.2~1.4~35201100適用于大型鑄造車間混制型(芯)砂 ZS216型熱樹脂砂混砂裝置0.071.4 適用于熱法制殼芯機用樹脂砂 (4)造型材料和型(芯砂的輸送 標準分享網www bzfxw,com免費下載 1 在砂型鑄造生產中,生產1t鑄件大約需要使用~6型砂。因此,造型材料及型(芯) 砂的輸送量很大,而且周轉頻繁,一般都是采用連續的運輸設備進行輸送,如機械運輸和氣 力輸送等。機械運輸設備有帶式輸送機、斗式提升機、螺旋輸送機、振動輸送機和鱗板輸送 機等。 1)帶式輸送機帶式輸送機是廣為采用的輸送設備。在砂準備和砂處理過程中,可用 它來將新砂、舊砂分別輸送到新、舊砂庫;將型砂輸送到型砂斗;將廢砂(包括舊砂過篩后 的篩余塊、型芯廢砂、清理后的殘砂等)輸送到廢料庫。其優點是輸送能力大,消耗功率 少,對物料適應性廣,而且結構簡單,使用可靠缺點是占地面積大,易產生粉塵目前我 國主要采用TD型通用固定式帶式輸送機也有采用移動式帶式輸送機)在鑄造車間中,一 般使用的帶式輸送機帶寬有400、500、650、800、1000mm等按照其上排輥子斷面排列形 狀不同,輸送帶形可分為平的和凹形兩種,又稱平皮帶和槽形皮帶。槽形皮帶可以盛載、輸 送更多的物料。 為防止落料,輸送不同物料時,槽形帶式輸送機的傾角可按表1-8選用。 表1-8形帶式輸送機傾角 傾斜帶水平長 物料名稱推薦最大角 容許極限傾角與高H之比 濕新 18 L≈3.1H 新砂 12 L≈4.7H 濕型舊砂 20° l.≈2.7H 干型舊砂 18 L≈3.1H 鑄鐵型砂 23° l≈4 鑄鋼型砂 24 21B L≈2.2H 廢 18 L≈3.6H 石灰石 16 L≈3.5H 焦炭塊 18 L≈31H 煤 18 L≈3.1H 塊煤 16 L≈3.5H 于粘土塊 18 L≈3.5H 平皮帶最大傾角為12°有卸料器之傾角:卸千材料時<10°,卸濕材料時<12 2)斗式提升機斗式提升機是用來垂直或傾斜提升松散和小塊的物料,常用作輸送新 砂和舊砂。其優點是效率高、占地面積小,缺點是對過載敏感性強。 3)螺旋輸送機主要用于輸送干的,粘性小的,松散的物料。料在密閉槽內輸送,粉 塵外逸少。它常用作近距離輸送于砂、粘土、煤粉等。還可通過控制運轉時間,作為定量給 料用。 4)振動輸送機按產生振動的動力不同,振動輸送機又可分為機械振動和電磁振動輸 送機兩類。機械振動輸送機常用于輸送干新、舊砂、焦炭、石灰石以及在落砂機砂斗出料口 處,把熱砂送至帶式輸送機上。電磁振動輸送機,其振動頻率一般為3000次/分。它可輸送 新砂、舊砂和型砂。還可用作輸送焦炭和石灰石等大顆粒物料,通過控制輸送時間,可達到 定量給料的目的。 .5)鱗板輸送機與帶式輸送機一樣,可沿著水平和傾斜(傾角一般為25)方向進行 12 輸送。它主要用來短距離輸送熱鑄件,也可用作輸送落砂機下部的熱砂。國內常用的鱗板輸 送機,其運輸面凈寬分別為400、500、650、800mm 6)氣力輸送是藉助于壓縮空氣、風機或真空泵在管道里產生一定壓力和速度的空氣 流,來輸送鑄造用砂、粘土和煤粉。氣力輸送還能在輸送的同時起一定的冷卻或加熱和砂再 生的作用。由于氣力輸送是采用密閉管道輸送可以減少粉塵和熱量的散發,所以這是減少 粉塵危害的重要措施之一。 氣力輸送分壓送和吸送兩種基本形式。壓送裝置可輸送新砂、舊砂、型砂以及粘土和煤 粉等:吸送裝置多用來輸送舊砂、新砂、粘土和煤粉。現在,已經出現了第四代氣力輸送裝置 一柱塞式氣力輸送。它的原理是利用特殊裝置將物料分割成一段段的料柱,依靠氣柱的靜 壓力推動料柱進行脈沖式慢輸送,其特點是低速、高混合比、耗氣量少,可用作粉料及新、 舊砂甚至型砂的輸送。由于輸送速度較低,耗氣量較少,因此對輸送管道磨損較小,除塵系 統的處理風量也小。國內已研制成功了脈沖氣刀式氣力輸送裝置。 (5)砂準備、砂處理機械化與自動化 砂準備、砂處理工段的工序多,工藝設備復雜。實現砂準備、砂處理生產的機械化、 自動化無疑對提高生產率,提高型(芯)砂質量,降低勞動強度及粉塵危害具有很大的意 義。砂準備、砂處理的機械化與自動化方式,主要是根據型砂量和造型方式來確定的,其主 要方式見表1-9 表1-9砂準備、砂處理機械化與自動化方式 型砂處理量 造型方式 機械化與自動化方式 (t/h) 多條機械化造型線,平行工作制舊、砂用皮帶輸送,整個系統實行集中自動化控制 >50 半機械化手工造型,階段工作制采用皮帶輸送,按工藝流程實行半自動化控制 機械化造型,平行工作制皮帶斗式提升機或冷卻提升機輸送整個系統實行集中自動 15~50 化控制 半機械化或手工造型,階段工作制皮帶-斗式提升機或氣力輸送按工藝流程實行手動控制 機化造型,平行工作制 皮帶斗式提升機或氣力輸送按工藝流程實行半自動化控制 <15 手工造型,階段工作制 采用氣力輸送,手動控制 4.造型和制芯 制造砂型的工藝過程叫作造型,制造砂芯的工藝過程叫作制芯。造型和制芯是鑄造生產 中的主要工藝過程。 (1)造型和制芯的分類 造型和制芯的操作分手工和機器兩大類。手工造型和制芯顧名思義,主要是手工操作 或是借助于風動工具進行春砂,所以生產率很低,適用于單件、小批量的鑄造車間。機器造 型和制芯則能大大提高勞動生產率,改善勞動條件,提高鑄件質量,適用于批量較大的機械 化、自動化鑄造車間。 (2)造型設備與造型生產機械化、自動化 我國的造型設備是按照緊實型砂的方法分類的。目前生產上常用的造型設備有震實式、 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 13 壓實式、震壓式、射壓式、拋砂機等。造型輔機分類一般有分箱機、翻箱機、合箱機、落箱 機、壓鐵機,鑄型頂出機、刮砂機、鑄型輸送機、打氣孔機、砂箱銷孔清理機、砂箱內壁清 理機、銑澆口機等。 隨著鑄造專業化集中生產的進一步發展,造型生產線將被日益推廣應用造型自動生產 線一般是指不包括下芯和澆注在內的其余工序的自動化即造型、翻箱、落箱、合箱、并包 括落砂、空箱回運,分箱和取放壓鐵等工序的全部自動化。根據不同的生產條件,可組織不 同的造型生產線,從而實現造型生產的半機械化或機械化,半自動化、自動化。 (3)制芯設備 目前生產上常用的制芯設備見表1-10。生產線上制成的砂芯可用懸掛式輸送機將濕砂 芯送去烘干,干砂芯送入倉庫或下芯處。 表1-10制芯機種類及應用范圍 名 應用范圍 擠芯機 截面形狀不變的砂芯 實式(造型)制芯機、拋砂機 普通射芯機 大中型砂芯 外形較簡單的砂芯 熱芯盒射芯機 以熱固性樹脂為粘結劑的中、小砂芯 冷芯盒射芯機 以常溫固化樹脂為粘結劑的中小砂芯 殼芯機 }以熱固性樹脂為粘結劑的薄殼砂芯 (4)上涂料 在造型和制芯后,為了提高表面強度和抗粘砂能力對有些砂型和砂芯的表面需上涂 料。這是防止粘砂、夾砂和砂眼等缺陷,獲得表面光潔的鑄件,減少落砂和清理工作量的有 效措施之一。特別是一些大型鑄鋼件的粘砂問題,大都是用上涂料的辦法加以解決。 通常,上涂料的方法有三種:刷,適用于單件小批量生產;噴,用于大件或批量較大 的生產;浸,適用于小件,一般用于砂芯上涂料或批量較大的生產。 (5)砂型和砂芯的烘干 現在,鑄造車間已經廣泛地應用濕型及化學硬化法來代替干型澆注。但是對于某些大型 或重要的鑄件還需要用干型鑄造,特別是砂芯,由于它所處的工作條件比砂型惡劣,所以 更需要烘干后使用,以提高強度和透氣性同時有些特殊粘結劑粘結的砂型(芯)也需烘干 后才能增加其硬度。因此,到目前為止,砂型和砂芯的烘干還是某些鑄造車間的主要工序之 一。常用的烘干方法和設備有以下幾種 1)表面烘干移動式烘干爐(器)適用于地面、地坑造型的砂型和大件砂型就地進行 烘干,用燃油、焦炭或煤加熱,也可用柴油噴燈和噴槍對砂型和砂芯進行表面烘干另外, 在生產中有用煤氣紅外線使砂型(芯)表面烘干的;也有用煤氣紅外線或電紅外線烘干上涂 料后的砂芯;最近又出現采用遠紅外線輻射器來烘干砂芯表面涂料的。 2)整體烘干周期作業式烘干爐有適合于烘干小砂芯用的抽屜式烘干爐和大中型砂 型芯)生產時用的室式烘干爐。 連續作業式烘干爐供烘干中、小型砂芯用,適用于大批量生產的鑄造車間 (6)磨芯 有些鑄件的砂芯大而且形狀復雜,一次成形比較困難在生產中,往往將整個砂芯分成 若干小塊砂芯制作,在合箱下芯時再組合。為了保證組合砂芯的尺寸精度,通常采取在各小 塊分芯面處留有1~2mm的余量,待烘干后,在分芯處進行機械修磨,以達到規定尺寸。此 外,對于某些帶有較大平面的砂芯,為了修整烘千及其它操作過程中的變形均進行修 磨。砂芯的修磨工作在大批量生產中常常采用各種類型的磨芯機,常用磨芯機有以下幾種: 1)手推式磨芯機,適用于多品種小砂芯的磨平工作; 2)轉盤式磨芯機,用作修磨大批量單一砂芯; 3)磨頭固定,砂芯移動的磨芯裝置及工作臺固定,磨頭移動的磨芯裝置。前者用于大 而長的砂芯,后者適用于中、小型砂芯。 5.合箱、澆注 (1)合箱 這是澆注前的最后一道工序,是保證鑄件質量的關鍵工序之一,合箱操作的主要內容有 以下幾個方面 1)清除砂型和砂芯表面的浮灰和掉砂。一般生產線上的砂型用壓縮空氣吹掃;單件、 小批量生產,合箱時一般用T形管接上壓縮空氣吸取。 2)向砂型中安放砂芯,并校正和固定其位置。 3)作出排氣通道。 4)合箱及緊固砂箱。 (2)澆注 將盛在澆包內的金屬液澆入鑄型中的工藝過程為澆注。 1)烘包這是澆注前的準備工作。由于澆包的內表面是由耐火材料制成的,使用前必 須對新澆包進行烘烤,以去除水分和揮發性氣體。同時,為了防止金屬液降溫,烘包可把澆 包加熱到一定溫度。中、小型的澆包可在火焰爐中進行烘烤大型澆包一般由液體或氣體作 燃料,用噴嘴烘烤。 2)澆注目前不少車間仍以人工并輔以簡單的機械化運輸裝置來進行澆注。鑄造生產 線大多采用懸掛軌道上行走的中小型澆包。在鑄型輸送機上采用懸掛澆包澆注時,為減輕勞 動強度和便于澆注工作,常在澆注段設置澆注臺。澆注臺的長度一般為8~14m,寬度0.7~ 1m,高度則根據操作需要而定。澆注臺有固定式和移動式兩種形式。當鑄型輸送機的速度 ≤3.5m/min時,采用固定式澆注臺;當鑄型輸送機的速度≥3.5m/min時,宜采用帶運動底 板的移動式澆注臺,與鑄型輸送機的速度一致(同步)在一些自動化程度較高的造型生產線 上,則采用半自動和自動的澆注機。澆注自動化除應操作方便外,還需考慮控制澆注量、澆 注速度、金屬液溫降以及同步澆注等。所以半自動控制較易做到而全自動化則比較困難。 目前國內外已在生產上實際使用的半自動和自動化澆注機有:傾轉式澆注機、塞桿底注式澆 注機、電磁泵式澆注機、氣壓式澆注機等。 單件、小批生產的鑄造車間,澆注往往和造型配箱混在同一地區,就地澆注,因此澆 注點較分散。 (3)冷卻 1)冷卻時間鑄型在澆注后,落砂前,都需一定的冷卻時間,待鑄型凝固后,方能落 砂。冷卻過快鑄件容易產生裂紋,同時有些鑄型在進入清理設備以前,必須冷卻到一定的溫 度以下,才能進行清理。但是為了提高生產率,加快場地和砂箱周轉,又必須盡量縮短冷卻 標準分享網 m免費下載 1s 時間。所以合理掌握冷卻時間很重要。鑄件在鑄型內的冷卻時間,主要取決于鑄件的壁厚、 形狀的復雜程度和金屬的收縮率。一般,金屬收縮率大、形狀復雜、壁厚的鑄件所需冷卻時 間要長一些。 2)冷卻方式機械化生產線的鑄造車間澆注后的鑄型是在鑄型輸送機輸送的過程中 實現冷卻的。一般在冷卻罩、冷卻通廊中進行。為了提高冷卻效果,必要時可設置機械通 風,甚至噴水強制冷卻。單件、小批量的鑄造車間,澆注后的鑄型則就地自然冷卻。 6.落砂 鑄件從鑄型中取出來的過程稱為落砂。落砂工作可以分為手工和機械兩種。手工落砂比 較簡單,但勞動強度很大,勞動條件很差,只是在小件、生產率很低的小型鑄造車間還存 在;超重大件在特殊情況下,可采用就地開箱、落砂;機械落砂是利用機械力進行落砂的方 法。采用機械落砂加以通風除塵措施是提高勞動生產率,改善勞動條件的好辦法。 (1)機械落砂 目前在鑄造車間中最普遍的機械落砂方法是動法(或撞擊法),即利用落砂機與鑄型之 間的撞擊實現落砂。根據產生震動的動力不同,有氣動震動式,機械震動式和電磁震動式。 氣動震動式落砂機由于消耗動力大,生產率太低,已很少使用。 機械震動落砂機是目前使用較普遍的一種落砂方式。主要分為偏心震動式和慣性震動式 兩種。偏心震動落砂機是用電動機帶動偏心軸轉動,使落砂機按規定參數進行周期性震動 在震動過程中砂箱與柵架發生猛烈碰撞進行落砂一般用于4以下中、小鑄型的落砂慣性 震動落砂機是目前使用較廣泛的一種落砂機,它是由電動機帶動偏心軸旋轉時產生慣性力, 激動柵架進行劇烈震動而落砂。國產L128型震動落砂機作為普通慣性震動式落砂機,其載 重量為1.5~5t,而裝上固定支架(即作慣性沖擊式)時,額定載重量為1~7.5t對于大型 砂箱的落砂,通常采用由幾臺慣性式震動落砂機,如用2、4、6臺組合成落砂機組進行生產 落砂機組一般都設固定支架,即構成慣性沖擊式落砂機的型式,其載重量分別為15t、30t、 45t 偏心動式和慣性震動式落砂機,其臺面上每一點的運動軌跡是橢圓形的,即除了有落 砂所需要的垂直方向的激振力以外,還有個水平運動分量此水平分力既不利于落砂又消耗 動力。因此,出現了采用帶雙軸激震器的具有定向激振力的落砂機。 電磁震動落砂機是由四組雙沖程電磁振動器產生激振力進行落砂其特點是取消機械傳 動裝置,是電磁-力的直接轉換,無水平震動分量。表1-11是幾種國內常用的落砂機 位于造型生產線上的落砂機常采用慣性震動輸送落砂機和偏心振動落砂機其特點是: 鑄型小、連續落砂并起輸送作用。慣性震動落砂機,槽寬一般為600~1500mm,槽長最長不 超過6m,一般為3~6m。用于高壓造型生產線時,可采取1~3級串聯落砂。偏心震動輸送落 砂機一般用于小型鑄件的造型線,其槽寬一般為500~1200mm,長度不限滾筒落砂機是一 種連續進行并兼有清理作用的落砂裝置。通常用在無箱射壓造型生產線上。此外,在有箱造 型生產線上,有時連續式的滾筒落砂機與捅箱機成震動落砂機配合起來使用。 (2)自動落砂 近年來,我國許多鑄造車間在設有鑄型輸送機的機械化或半自動化造型生產線上采用了 各種型式的自動落砂裝置,即將鑄型推送、落砂及空砂箱的回送聯系起來,實現自動控制, 使落砂操作從高溫,高粉塵條件下以及從繁重的砂箱吊運及開箱作業中解脫出來并顯著地 16 表1-11國內常用落砂設備 最大較重格子板有效尺寸 設備名稱 適用范圍 (t) (mm) L113型偏心震動落砂機 L121型性震動落機 1 1800×1600用于中、小型砂箱和詩件落砂 100×1000用于生產線上對中、小型砂箱和鑄件落砂 L128型惰性震動落砂機 振動式:1.5~51800×1400用于中、小型砂箱和鑄件落砂 沖擊式:1~7.5 L84型性沖擊式震動落砂機 41600×140用于中型砂箱和鑄件落砂 1.5t慣性震動落砂機 1.51800×2060用于大、中型砂箱和鑄件落砂 10t慣性震動落砂機 2350×3340用于大、中型砂箱和鑄件落砂 DZ1電磁震動落砂機 ;1 3200×2700用于大,中型砂箱和鑄件落砂 12.5t雙軸慣性震動落砂機 12.53000×2000用于大型砂箱和鑄件落秒 L415型風動型芯落砂機 生產 每小時120500mm 夾頭間最大距離:專供清除件內腔型芯砂用 提高了落砂效率。為了便于實現落砂自動化,鑄型在震動落砂前,先用鑄型頂出機頂出鑄 型,再送往(或經二次冷卻后)落砂機落砂因此可盡量采用無箱擋的砂箱,用捅箱法直 接落砂。圖1-8是幾種自動落砂裝置的簡圖圖1-8a)是半自動造型生產線上自動落砂裝置; 圖1-8b)是半自動造型生產線上采用捅箱機的自動落砂裝置,適用于上、下箱均無箱擋的鑄 型;圖1-8c)是應用于機械化生產線上的自動落砂裝置。 圖1-8自動落砂裝置簡圖 t一型輸送機2一推桿3一落砂機4一分箱機5一輥道6一捕箱機7卸箱小車8一道 (3)型芯落砂 型芯落砂一般是采用風動型芯落砂機。常用的有國產L415型風動型芯落砂機(見表 1-11),它是以壓縮空氣為動力,專供清除鑄件的型芯用,對于潰散性較好的型芯,尤為合 適。對于成批大量生產尺寸相同的鑄件型芯落砂,效率很高。 7.清理 鑄件清理過程的任務是:清除落砂后殘留在鑄件內外表面上的型砂和芯砂,去除鑄件澆 冒口及毛刺、飛邊,修補缺陷。有的鑄件還要熱處理,最后經檢驗合格后,上底漆。由于鑄 件的種類和要求有所不同,造型工藝也不一樣其清理工藝路線也有所不同。圖1-9、圖1-10 標準分享網 m免費下載 17 落砂 清砂 切割澆冒口 驗 焊補一熱處理品 清除氧化皮 打 驗 上底漆 合格件廢品 圖1-鑄鋼件清理工藝路線 落砂 ↓ 敲掉澆口 清砂 打磨 檢驗 修補缺陷 上漆 廢品 合格鑄件 圖鑄鐵件清理工藝路線 18 是某類鑄鋼件及鑄鐵件的清理工藝路線實例。 (1)清砂 經過落砂后的鑄件一般帶有的砂子還是很多的,必須進行清砂清砂的方法主要分濕法 清砂,干法清砂兩大類。 1)濕法清砂 水爆砂它是將澆注、落砂后有一定溫度的熱鑄件(一般鑄鋼件為400~600℃,鑄鐵 件為200~300℃),迅速浸入水爆池水中,滲透到鑄件上砂子裂縫中的水遇到高溫激烈汽 化,在砂型內部產生蒸汽壓力,當水的滲透和汽化達到一定程度,蒸汽壓力超過其臨界壓力 時就產生水爆。在水爆的作用力下,型(芯砂就從鑄件表面及內腔脫落下來,達到清砂的 目的。清除下來的舊砂經過濕法再生而得到回用。目前鑄鋼件的水爆清砂已全面推廣使用。 鑄鐵件的水爆清砂在一些工廠中也獲得了成功。 水力清砂這是用高壓水的射流來清理鑄件表面和內腔砂芯的一種砂工藝。其工作原 理是:由高壓泵(壓力為65~200kg/cm2)來的高壓水,經噴槍射到帶砂鑄件上。高速射流 將砂芯切碎,并將砂塊從鑄件中沖刷出來起到清砂的作用。也可在高壓水中吸入一定量的 砂粒,采用水砂清砂的方法,以增強對砂型(芯)的切割和沖刷作用。清理出來的舊砂經濕 法再生而回用。水力清砂適宜于鑄鐵件和干型 鑄造的鑄鋼件用。 電液壓清砂這是利用一種高電壓脈沖電 流發生裝置(圖1-11),使強電流在水中放電而 產生巨大的脈沖壓力。通道水壁在高壓下以高 速擴張,形成空穴,產生水的沖擊波,使水中 待清理鑄件受到第一次沖壓。同時空穴在瞬間 又被水在極大的向心速度下所填充,水中鑄件 圖電液清砂示意圖 又受到一次反方向力的沖擊壓縮。每脈沖放電 1一電極2一水3-金屬槽4一芯砂5待清理一次鑄件就受到擴、縮兩次沖擊波的作用。 鑄件6一墊鐵(或臺車) 當沖擊波產生的機械沖壓力大于鑄件中砂芯的 強度時,芯砂就從鑄件上被清理下來。電液壓清砂的效果很好,也可用于清理水玻璃砂型 化學消砂這是利用化學藥劑同砂子或氧化鐵皮的化學反應,達到清除鑄件上殘砂、粘 砂和氧化皮的效果。如果再通以直流電,活化化學過程,更可提高清砂效率這種方法粉塵 少,鑄件表面光潔,對型腔復雜,清理困難的鑄件尤為合適。常用的化學清理劑為苛性鈉 當鑄件上的殘砂、粘砂主要為含的酸性物質時,效果很好。 2干法清砂 干法清砂設備按工作原理可分為如下幾類: 摩擦式設備這是利用鑄件相互間的摩擦以及鑄件與星形鐵之間的摩擦、撞擊,達到清 理鑄件的目的。適用于中、小型鑄造車間清理形狀簡單、尺寸較小的鑄件。常用的設備有各 種非標準的四角、六角、八角及圓形清理滾筒定型設備有Q116型、Q118型及Q1112型清 理滾筒。 噴射式設備這是利用壓縮空氣將彈丸(或石英砂以高速噴射到鑄件上,打掉粘砂及 氧化皮。由于噴槍能在一定范圍內移動,故較靈活,可清理鑄件的復雜表面,內腔及深坑等 標準分享網ww bzfxw,com免費下載 19 處。常用作清理單件、小批生產的大型鑄件,以彌補拋射法的不足之處。由于噴砂是以石英 砂為噴射材料,若除塵措施沒有搞好,對工人健康危害極大除特殊工藝需要外,應盡量避 免采用。定型設備有Q2013型噴砂器,Q2014B型Q2511型、Q265A型噴丸清理機等 拋射式設備這是利用高速旋轉的葉輪將彈丸拋射到鑄件上,打掉鑄件上的粘砂或氧化 皮。常用拋丸設備除自制外,還有Q3525A、Q365A、Q388型拋丸清理室,Q384型雙行程 吊鏈式拋丸清理室等定型設備。另有一種是進料、出料半自動化的拋丸清理機,如QB3210、 QB3212、QB3232型半自動履帶式拋丸清理機,共端盤直徑分別為1000、1200、3200mm 此外,還有把兩種形式結合為一體,以發揮其特長的清理設備。這種混合式的設備有 摩擦式和拋射式結合起來的拋丸滾筒,如3110、Q3113A型拋丸清理滾筒;有把噴射式和 拋射式結合起來的拋噴聯合清理室,如Q7630型拋噴丸聯合清理室等。 近年來,國內外在普通拋丸清理設備的基礎上,發展成所謂《四合一》的拋丸落砂(芯) 清理設備。它能同時完成鑄件落砂、除芯、表面清理及舊砂再生工作,這種裝置揚塵點集 中,易于密閉除塵。 3)手工清砂 手工清砂是借助風鏟進行工作的一種比較落后的消砂方法手工清砂的勞動強度大,生 產率低,又易受粉塵的危害。它主要應用在機械化程度很低的、簡易生產的鑄造車間里,或 是作為濕法清砂、干法清砂的輔助手段,清理一些型腔較復雜的鑄件 (2)切除澆冒口 澆口是作為澆注時金屬液的通道和鑄件冷卻時補縮金屬液用的,它不是成品鑄件的一 個組成部分,所以必需把它去除。鑄件的材質、大小不同去除澆口的工藝方法也不一樣。 小型鑄鐵件一般只有澆口,用錘子或風鏟可以很容易除掉。這道工序在機械化車間中, 通常是在鑄件落砂后運往清理工部的途中進行的大型鑄鐵件的澆管口,一般需用切割的方 法去除。 普通的鑄鋼件的澆冒口采用氧-乙炔焰切割掉。單件、小批量生產的鑄鋼件采用手工切 割;批量較大的鑄鋼件可以在專用的機械設備上進行切割,以提高生產率,改善勞動條件。 各種有色合金鑄件及一些不宜采用氧乙炔氣切割的鑄鋼件澆冒口常用帶鋸、圓盤鋸 和切邊壓力機、砂輪機等設備來去除。 國內已推廣采用電弧氣刨切除鑄鐵、鑄鋼件澆冒口,用等離子切割去除大型不銹鋼、鋁、 銅等鑄件澆口,都取得很好的效果。 3)精整 清除鑄件表面毛刺、飛邊的工作叫精整。除了內腔復雜的鑄件需用風鏟,手工去除毛 刺、飛邊外,大多數鑄件的精整用砂輪機或磨床進行。 常用的砂輪機有固定式、懸掛式和手提式三種25kg以下的鑄件,可采用固定式的雙頭 砂輪機;較大的,不能用手握持的鑄件可采用懸掛式砂輪機,它也可用在批量較大的生產線 作業中;大型鑄件則常用手提式砂輪機(電動的或風動的)進行打磨。這三種砂輪機都需要 手工進行操作,因此勞動強度大,生產率較低。在大批量生產中,常根據不同情況,制造一 些專用的磨床、銑床、沖床組成的清理自動線來進行表面清理。有些工廠還采用了先進的電 弧氣刨和等離子切割來去除較厚的飛邊、毛刺。 (4)修補缺陷 20 由于所用材料、工藝或操作上的不當,鑄件上會出現一些缺陷。有些鑄件上的缺陷經修 補后,不會影響正常使用,避免了鑄件的報廢所以修補缺陷是清理過程中正常的工序之一 鑄件的缺陷在修補前,可采用風鏟或用電弧氣刨、氧乙炔焰把缺陷清除干凈,必要時, 還需對鑄件進行預熱。修補的主要措施為氣焊或電焊,需承受機械載荷的鑄件上的缺陷大多 是以電焊焊補的。此外鑄鐵件的表面缺陷還可采用環氧樹脂粘補。 (5)熱處理 鑄件熱處理主要是消除鑄造應力,調整金屬中的晶粒及組織,以達到所要求的機械性 。熱處理在鑄鋼件生產中應用較多,除了作為清理的后道工序外,對于形狀復雜的碳鋼鑄 件及合金鋼鑄件,熱處理又常作為切割或電焊前的預處理,以避免切割或電焊時產生裂紋。 此外,可鍛鑄鐵的生產需把澆注后的白口鐵鑄件放在熱處理爐內,經過一段時間的退火,使 其中的滲碳體轉變為團絮狀的石墨,形成可鍛鑄鐵。 常用的熱處理爐,視產量不同,有各種噸位的臺車式熱處理爐。用于加熱的燃料有煤、 重油、煤氣等。 (6)上底漆 鑄件經檢驗合格,入庫前需對鑄件上好底漆。上底漆前應對鑄件進行除銹處理熱處理 過的鑄件,由于高溫氧化,鑄件表面形成一層氧化皮,在上底漆前,應將它清除掉除銹和 清除氧化皮可在干法機械清砂設備,如噴丸或拋丸設備內進行產量較低的車間也可采用手 工作業以氧-乙炔焰烘烤、去除氧化皮。上漆方式有浸漆、噴漆、涂漆等。在批量較大的車 間可在機械輸送線上對鑄件上漆。 (7)清理機械化、自動化 鑄件的清理工作粉塵濃度高、噪聲大、勞動強度大生產率低。要改變清理工作的落后 面貌,首先應從鑄件結構及鑄造工藝設計、工藝操作著手,努力減少清理的工作量。其次應 采用先進的機械化或自動化清理設備,成批生產的鑄造車間應組織機械化、自動化清理生產 線,對勞動條件較差的作業點,如清砂、打磨、搬運工序,應積極研制采用機器人或遙控 的機械手代替人工進行作業。 8.制模 制模包括模型、芯盒和型板的制造。 模型、芯盒以及型板可用木材、合金、環氧樹脂塑料、聚苯乙烯塑料等材料來制作,選 擇何種制模材料應根據鑄造工藝、生產條件、鑄件數量、鑄件精度和表面光潔度而定。 木材是制造模型和型芯盒最普遍的材料,因為它具有質輕、價廉和加工性良好等優點 合金材料制造的模型、芯盒和型板經久耐用并能獲得尺寸精確、表面光潔的鑄件,常用 于成批和大批量生產的鑄件。 1.1.3真空密封造型 真空密封造型是近年來研究成功的新工藝。其特點是型砂中不含粘結劑和水,面在塑料 薄膜密封砂箱的同時,利用對砂箱內抽氣造成的負壓,使型砂緊實,實現造型、澆注。這種 造型方法不要一般的砂處理設備,而且只需解除真空,即可自動落砂,便于清理因此能大大 降低粉塵和噪聲這種造型方法適用于較扁平的鋼、鐵和鋁鑄件。 1.1.4磁型鑄造 磁型鑄造是以粒狀鐵磁性材料(如鐵丸)代替石英砂,磁丸在磁場中互相吸引粘結” 標準分享網www. www. bzfxw, com,com免費下載 21 包著氣化模,構成鑄型。所謂氣化模,是用發泡聚苯乙烯制成的鑄件模型,這種模型不再從 鑄型中取出,在澆注金屬時,變成氣體逸出,液態金屬取代氣化模凝固成鑄件這種鑄造 方法適用于大批量生產的中小型中等復雜的鋼、鐵鑄件如錨鏈、閥體等 1.1.5熔模鑄造 這種方法的原理是:用蠟制模型代替木模,在蠟摸外涂上幾層耐火涂料和石英砂,使其 結成硬殼,然后加熱使蠟模熔化流出,便得到表面很光滑的砂型。由于這種方法不需拔模, 沒有拔模斜度、分型面等,故可得到輪廓清晰表面光潔,尺寸精確的鑄件。熔模鑄造適用 于各種生產批量,但以碳鋼、合金鋼為主的各種合金和難于加工的高熔點合金復雜零件為 宜,鑄件一般小于10kg 1.2生產性有害物質 鑄造車間在生產過程中散發出大量的粉塵、有害氣體和惡臭等有害物質。如電爐每冶煉 1t金屬可產生6~12kg的粉塵排放物,而沖天爐每熔煉1t金屬平均要產生約10kg的粉塵排放 物。這些有害物質若不進行凈化處理,不僅嚴重影響了車間空氣,而且還會污染大氣。 鑄造車間中產生的有害物質種類很多,大致可分為生產性粉塵和生產性毒物兩大類。 生產性粉塵是指在生產過程中形成的,能較長時間懸浮在生產環境空氣中的固體微粒。 勞動者長期吸入超過一定限度的某些粉塵時,可引起一些疾病,其中尤以矽肺最為嚴重 生產性毒物是指在生產過程中產生或使用的有毒物質勞動者由于接觸生產性毒物引起 的中毒稱為職業中毒。生產性毒物除在一定條件下可以引起職業中毒外,有時雖未達到中毒 程度,卻能使機體的一般抵抗力下降、衰弱、消瘦容易發生呼吸系統疾病等。這種作用稱 為毒物的非特異作用。 生產性有害物質可以是固體、液體或氣體。隨著生產工藝的不同過程,它可呈五種形態 污染生產環境 1.氣體指在常溫下呈氣態的物質。如一氧化碳、二氧化硫等。 2.蒸汽液體物質蒸發或固體物質升華而形成如苯蒸汽、磷蒸汽等 3.霧為混懸于空氣中的液體微滴。多系蒸汽冷凝或液體噴散所形成如噴漆作業中 的含苯漆霧等。 4.煙塵又稱煙霧或煙氣。為懸浮在空氣中的煙狀固體微粒;直徑小于0.1m。多為 某些金屬熔化時產生的蒸汽在空氣中氧化凝聚而成如熔銅時散發的鋅蒸汽所產生的氧化鋅 煙塵等。 霧和煙塵又統稱為氣溶膠。 5.粉塵為飄浮于空氣中的固體微粒,直徑大于0.1m,大都在固體物質機械粉碎、 碾磨時形成。 生產性有害物質在環境中存在的形態,具有重要的衛生學意義。掌握它的規律,不僅有 助于了解其進入機體的途徑,發病原因,而且更便于采取有效的防護措施。 1.2.1主要污染源及污染物 在鑄造車間中,污染源及污染物的種類、散發量,根據各工段的特點、條件、使用材料 (如熔煉金屬種類)燃料、造型材料及工藝、添加劑的類別等的不同而有所差異。表1-12所示 22 1-12鑄造車間各工段污染源的散發物 序號 作 業 散發物種類 原料存放和爐料準備廢金屬,焦炭石灰石石、原砂 焦炭粉塵 石灰石粉塵及砂粉塵 心法成加熱法除去金屬切削上油料 油蒸汽 未燃炭氯化合 爐料過磅 焦炭粉塵 石灰石粉塵 2 熔化 沖天爐 粉塵 焦炭粒 煙 金屬氧化物 : 汽 co 電 粉塵 金屬氧化物 油蒸汽 應電爐 柏汽 料成干燥 煙 蒸汽 金屬氧化物(底燒) 金屬氧化物(頂燒) 保溫爐 氧化鐵 抽蒸汽 雙聯熔化爐 燕汽 金屬氧化物 孕育處理 金屬氧化物 型、澆注和落砂 型 蒸 塵汽 澆(灰口鐵和可鍛鑄鐵) 芯油蒸汽 面氣 金屬氧化物 氧化氫煙氣 氧化鎂煙氣 有機粘結劑 煙氣 落砂 粉塵 煙 水蒸汽 粉塵 標準分享網www. www. bzfxw, com,com免費下載 23 序號 工段 作 業 發物種類 4 件清理及精整 噴丸 粉塵 打磨 金屬粉塵 砂粉塵 磨 砂輪料 硬化樹脂 火及熱處理 油蒸汽 涂漆、噴漆、浸滾 揮發性氣體 漆水 霧霧 5 砂處理 新砂存放 細粉 砂處理系繞 細 篩砂 細粉 棍砂 細粉膨賽粉 潤 粉塵土塵 干燥及砂再生 油汽 6 芯 存砂 細塵 粉枯 結 塵劑一小 制芯 細砂塵 粉塵 干燥 煙 汽氣 為鑄造車間各工段產生污染物的大致情況 隨著鑄造技術的不斷改革、尤其是化學工業的迅速發展,為鑄造工藝提供了新的材料, 如各種化學粘結劑和添加物的應用,這使鑄造車間污染物的組成、濃度更為復雜、多樣。對 鑄造車間的通風除塵技術提出了更高的要求。 1.2.2操作區有害物質的濃度 鑄造車間各工段操作區空氣中有害物質的種類及濃度不僅隨著工藝、材料的不同而相差 懸殊,車間環境的微小氣候的變化對有害物質的存在形式及濃度也有極大的影響。因此在對 操作區有害物質散發情況的評定時應作綜合分析。表1-13為不排風時操作區空氣中粉塵濃 度,從表中可見,在落砂、砂準備、砂處理和清理四個工段的粉塵濃度最高,因此也是采取 防塵技術措施的重點地段。 在鑄造車間存在的有毒物質中,以一氧化碳最突出,表1-14列出各工段一氧化碳濃度大 致情況。根據造型材料的不同,產生一氧化碳量亦有顯差異,如使用石灰石砂作造型材 24 表1-13不排風時操作區空氣中粉塵濃度 序 含塵濃度(mg/m) 工段或設備附近 范 圍 平均 單件小批量生成批生產單件小批量生產成批生產 1熔化工段及爐料庫 煉鋼電爐附近 3.75~390 83 沖天爐和加料口附近 170~250 210 電爐跨行車司機室內 6~22 1 補爐工作場所 52~90 70 焦炭自貯料斗至帶式輸送機 925 汽車卸料 285 破碎鐵合金 40~243 101 277 耐火 61.3~340130~340170 235 2澆注工段 澆注場地 4.73~9310~166 3 51 澆注鑄型輸送機 80~13 100 鋼包冷卻(鋼) 117~1630 545 鋼錠坑內砌平板 17~386 130 3選型工段 造型場地 3.3~602.7~45 19.514.8 造型機旁 8.5~151.3~80 12 12.8 合箱吹灰 171~410 203 流態砂赤泥上料斗 162 烘模爐附近 40~114 78 磁型造型配模處〔鐵塵) t80~37 275 小件射壓造型機旁 8.5~10 9.25 落砂工段 振動落砂操作處 107~638990~845650 338 落砂機下部地溝內 111~5333842400824 1148 敞開架空舊砂帶式輸送機 23~1487 35 2 5制芯工段 磨芯機旁 20 6砂準備及砂處理工段 砂準備場地 61 混砂機旁(密閉較差時 40~150060~420 362 224 輔料拆包加料處 36~34055~350 170 200 混砂機三層平臺犁式刮板卸料器處 340~611 476 滾筒破碎篩旁 123~1400139~1405355 47 7清理工段 手工風鏟清理場地 中小件 20~33817~1406132 5 大件 20~1000 236 水爆后 7.5~30 16.75 清理滾筒附近 21~378104~472 133 200 噴砂室附近 67~1000100~25 380 158 拋丸室附近 40~70099~1068402 583 砂輪機磨 軟軸式 14~29533~340 93 134 固定式 114~39576~358 208 185 標準分享網ww, www. bzfxw, com,com免費下載 25 (續) 含塵濃度(mg/m) 工段或設備附近 范 平均值 單件小批生產成批生產單件小批生產成生產 掛式 62~6 24~103 62 氣割焊補場地 10~20 1 碳弧氣刨場地 90~150 120 熔模鑄造工段 電爐旁 37~45 41 震動落砂機旁 222 清鏟場 51~224 130 涂料撒砂 158~1545 466 滾清理 88 9模型工段 木工機床 6.5~116 輪磨鋸條 26 表1-14鑄造車間各工段的一氧化碳濃度 工或設備名稱 氧化碳濃度(mg/m3) 含范 平 均 沖天爐加料平臺(當煙氣從加料口逸出時) 向沖天爐風時 244~652 550 同上(每小時換氣25~0次) 0~56 18 鐵水包和出鐵口 0~34 23 有輸送機的澆注工段(冬季通風換氣不足時)0~200 51 盛渣桶處 28~88 60 輸送機澆生的造型工段(燒注和落砂不分 0~94 2 開,在冬季 同上(當充分換氣時,在夏季 0~87 10 就地烘干砂模表面時的造型工段 0~200 50 落砂工段(當落砂機有通風時 0~122 25 靠近室式干燥爐的工段 2 制芯工段 2~9 6 料,在澆注后砂箱近旁的一氧化碳濃度可達2000mg/m。 表1-15、表1-16為在使用有機粘結劑時車間空氣中氰化氫與氨、異氰酸酯與胺的濃度, 除此之外,在鑄造工藝過程中還散發出甲醛、丙烯醛、二氧化硫等有害物質。在進行等離子 切割的過程中,除有較強的紫外線、噪聲和高頻電磁場外尚會伴有臭氧、氮氧化物和金屬 煙塵的發生。表1-17為在兩種條件下進行離子切割時的有害氣體的濃度。 1.2.3幾種主要有害物質的特性與危害 1.生產性粉塵的特性與危害 生產性粉塵的理化性質與它的生物學作用及防塵措施等有密切關系。在衛生學上意義較 大的是粉塵的化學組成、分散度、溶解度、荷電性、形狀與硬度等。 (1)化學組成粉塵對機體的危害主要取決于其化學組成及其在空氣中的含量。如 26 表1-15車間空氣中化氫與氨的濃度 (ppm) 粘結劑類型 加量 化氨 HCN NH, 盼醛熱芯食型 1.5%樹脂+0.3%催化劑 16 315 呋熱芯盒型 1.5%樹脂+0.3%催化劑 285 (4%n)HPO4喃白硬型1.5%樹脂+0.6%催化劑 5662?1檢4 239 殼芯樹脂 3%樹脂+10%六甲四胺 40 酚醛尿烷自硬型 1.5% 17 酚醛尿烷冷芯盒型 1.% 未檢出 醇酸異酯自硬型 1.8% 未出 無H3PO4自硬型 1.5%樹脂+0.6%催化劑4 未檢出出 濕型砂 (煤料,有機物 表1-16車間空氣中異酸酯與胺的濃度 濃度(ppm 粘結劑類型定地點 異酸胺 測定地點通風 砂芯為醇酸異酸酯,濕型澆注錢0.001~00040.001~0.00有較好的全通風,沒有部 砂模 落砂機 0.003 0.004 冷卻區0.001~0.003未出~0.003澆注灰鑄鐵和球鑄鐵 妙芯為酚醛尿烷自硬砂和油澆線 0.002 0.012澆注線上有良好的例吸,冷 砂,濕砂 冷卻道 0.001 0.014~0.057和落是在有良好密 室中進行,車間良好的全 砂未檢出 .00 風。產品同上 酚尿烷冷芯盒要箱鑄模澆線未檢出~0.1.015~0.20和冷卻區的通風條件 冷卻0.012~0.10.028~0.21 差,僅墻上裝一個小型排風 1機。澆注鋁銅和青銅合會 尿烷冷芯盒砂芯,盼澆注未檢出0.001<0.001~0.016在微露的地面上注和冷綠 震動落印架0.003 0.018鋁鑄件 落 大檢出 0.003 砂芯和砂模均為家烷 注和冷0.004~.013未測定通風情況較差 落砂0.012~0.03未定生產碳鋼鑄件 砂芯和砂模均為醇酸異酸澆注 0.036 檢州 全面通風很差 冷卻0.030 02生產鑄鋼件 砂膜為酚醛烷自硬砂0.001 禾定全面通風很差 澆注 0.003 未測定生產合金鑄鐵、球墨鑄鐵和灰 鑄鐵 表1-17等離子切割在不同通風條件下幾種毒物的濃度比較(mg/m3 通風條件 臭氧氮氧化物金煙塵 門窗都關閉 5 1000 69.66 門窗開 10.9 208.3 26.33 塵,其成分中含有的游離二氧化硅量越高,對人體的危害就越大。現將鑄造常用的幾種含硅 原料的游離二氧化硅含量列于表1-18中。 標準分享網ww. www. bzfxw, com,com免費下載 27 表1-18幾種含硅原料的游離二氧化硅含量 原料名稱 游離SO2含量(%) 原料名稱游離SiO2含量(%) 石英砂 ≥90 b 石灰石砂 ≤5 石英長石砂 85 52~72.6 螢石 17.16 阿士 18.10~4.75 白云石 4.40 白 9.10~23.0 不同種類粉塵共同存在時對人體的損害可以是協同作用成抗作用。 (2)分散度指物質被粉碎的程度,用各種塵粒粒徑范圍的個數或重量的百分比分配 情況來表示。小粒徑占的比例愈大,則其分散度愈大,反之則愈小。粒徑的大小影響粒塵的 沉降速度和比表面積。10m以上的塵粒在靜止的空氣中僅需幾分鐘就降落下來,而1μm的 塵粒從1.5~2m高處落到地面,須經5~7小時,小于0.25μm的塵粒,在靜止的空氣中幾 乎不沉降。一般鑄造車間內的空氣中以10μm以下的粉塵粒子為最多。塵粒小,在空氣中浮 游時間長,吸入機會多。此外,粒徑大小與塵粒進入呼吸道的深度有關,直徑在10m以上 的粒子不易進入肺泡,2~10m的有一部分進入肺泡,0.1~2m的幾乎全部進入肺泡,但 0.4~0.5m的粒子大多又可隨呼氣排出。從圖1-12可見,大于10m的塵粒幾乎全部在鼻 腔被阻留,而3μm的粒子約58%沉積于鼻, 35%在肺泡,7%在纖毛氣道。 100 粉塵的分散度愈大,則其比表面積就愈 大,隨著比表面積的加大,也就大大提高了粉0 塵在空氣中的穩定性,易被機體吸入,并且進40 入人體后的化學活性也越大。表1-19為鑄造車20 氣管,支氣管 間中各工段粉塵顆粒分散度。 578910 (3)荷電性由于原料的加工粉碎時的 塵粒直徑(um 摩擦,或因吸附了空氣中的離子,使分散度大 圖-12氣溶膠的局部沉積(鼻呼 的塵粒通常帶有電荷。帶電的粉塵容易被阻留 吸15次/分,潮氣量750ml) 在呼吸道上,而且帶電的塵粒不易被機體的吞噬細胞所吞噬,因此對人體的危害很大。 (4)溶解度粉塵的溶解度的大小對人的危害性與粉塵對機體作用性質有關。如吸入 的某種粉塵對機體主要是起機械刺激作用的,則其溶解度愈大危害性愈小若此粉塵對機體 是起化學中毒作用的,則其溶解度愈大危害性也愈大。 (5)形狀和硬度塵粒的形狀影響其在空氣中的運動塵粒越近球形,沉降越快。堅 硬的塵粒容易引起上呼吸道的損傷。 長期吸入一定量的某些粉塵,特別是游離二氧化硅含量較高的粉塵后,使肺織發生廣 泛的纖維化,造成塵肺的病理學改變,使之喪失正常的通氣和換氣功能,對人們的健康造成 嚴重危害。 其次,由于吸入粉塵的刺激作用可使上呼吸道炎癥的發病率增加;也可因粉塵的機械或 化學性刺激造成接觸者的皮膚或粘膜的損害;部分人接觸某些粉塵還可引起變態反應性疾病 等 2.生產性毒物的特性與危害 28 表1-19鑄造車間各工段粉塵顆粒分散度 塵粒徑(m) <2 2~5 5~10 >10 作業點 大件造型 20.5 23.5 1 電弧爐煉鋼 31 23 落砂開箱 30 17 清理中小件 38 32 13 鑄 切割中小件 輾砂 616 1.5 25.5 混輾新砂 輾軋耐火磚 鋼 拋丸清理室內 6 震動落砂地溝內 79 .6 265535240 2.5 噴砂室內 大件型 一 制芯 16 理鑄件 52 12 32413422461 鑄 混輾砂 30 505515481035621 24.5 9.5 混新砂 40 20 滾破碎篩砂處 30 14 濕型落砂開 309 35 30 干型落開箱 10 33 懸掛砂輪打磨 54 11 沖天爐加處 13 26 地溝內 8 9 30 (1)一氧化碳分子式為CO,熔點-205℃沸點-191.48℃,密度0.968,為無色、 無臭、無刺激性的氣體。幾乎不溶于水,但易溶于氨水,與空氣混合后的爆炸極限12.5 74%。當空氣中CO濃度為58.5mg/m時,接觸150分鐘,人體可有輕度頭痛;濃度為 117mg/m接觸2小時后,有頭痛、眩暈;濃度為292mg/m3接觸2小時,可發生嚴重頭痛、 眩暈;濃度為582mg/m3接觸90分鐘即出現惡心、嘔吐、虛脫濃度為1170mg/m接觸60 分鐘可造成昏迷;當濃度達11700mg/m3時,接觸5分鐘即可使人死亡 (2)二氧化碳分子式為CO3,熔點-566℃,沸點-38.5℃,密度1.527為無色 氣體。高濃度時略帶酸味。水溶解度180%(0℃),90%(20℃)接觸3.0%濃度時,工作能 力降低,血壓、脈博、體重均出現變化,呼吸次數可增加2倍接觸4.0%濃度時呼吸困難, 當濃度到5.0%時,有強度呼吸困難,及有不能忍受的惡心接觸濃度到7~9%時,10分鐘可 出現意識喪失;接觸濃度15~20%一小時以上,則有生命危險。 (3)二氧化氮分子式為NO2,熔點一9.3,沸點21.2℃,密度1.58,為紅棕色刺 鼻氣體。溶于堿、二硫化碳和氯仿,不易溶于水急性毒性主要引起肺水腫,可致死亡,慢 性作用可引起肺氣腫。人體在NO2濃度為140mg/m3時,只能支持半小時,濃度220~290mg/ m時立即發生危險。 (4)苯分子式為CH,熔點5.5℃,沸點80.1℃,密度0.8787為有特殊芳香味的 油狀液體,易揮發。微溶于水,可與乙醇乙醚、汽油、丙酮,二硫化碳等有機溶劑相混 苯在空氣中自燃溫度為580℃,爆炸極限為1.4~6.8%。苯的急性毒性作用主要對中摳神經 標準分享網www bzfxw,com免費下載 29 系統有損害,慢性作用對于造血組織和神經系統有害。人體吸入濃度為160~480mg/m苯蒸 汽5小時,可有頭痛、乏力、疲勞等感覺濃度為1600mg/m吸入一小時即可出現中毒癥 狀;濃度到24000mg/m3時,吸入半小時即有生命危險。長期吸入低濃度的苯蒸汽,可引起 慢性中毒,產生貧血、粒細胞減少、皮膚粘膜出血等。 (5)甲分子式為CHCH3,熔點-94.991,沸點110.6℃,密度0.866,為無色、 無腐蝕性、具有芳香味的液體。不溶于水,溶于乙醇丙酮和乙醚。爆炸極限為1.2~7%。 高濃度時可引起急性中毒。慢性作用主要對中樞神經系統的損害,可有頭暈、頭痛、乏力、 睡眠障礙等。純甲苯對血液系統基本上無損害。 (6)丙烯醛分子式為CH2=CH-CHO,熔點88℃,沸點52.5℃,密度0.8389 為無色或稍帶微黃色液體,具有特殊的辛辣刺激味。能溶于水、乙醇及其它有機溶劑中。丙 烯醛對人體的危害是:在低濃度時眼有灼熱感,刺激口腔及鼻粘膜而促使咳嗽;在高濃度時 能引起眩暈、昏迷不醒、頭部充血、呼吸困難等,更高濃度時可造成致死性肺炎。 (7)甲醛分于式為HCHO,熔點92,沸點19.5℃,密度1.067,為無色、 有刺激性的氣體,易溶于水、醇和醚。純甲醛為一容易聚合的可燃性氣體,大約在300℃左 右就能自燃。甲醛在低濃度下刺激眼粘膜和皮膚;在稍高的濃度下刺激上呼吸道,引起咳 嗽、胸悶、額部有壓迫感,并可使粘潰爛進而在肺部引起化膿性炎癥。吸入甲醛后可引 起食欲減退、厭食、體重減輕、衰弱、失眠等。 (8)氨分子式為NH3,熔點77.7℃,沸點一33.5℃,密度0.5971,為無色、有 強烈刺激臭味的氣體。易溶于水和酒精,水中溶解度為90g/100ml(0℃),酒精中溶解度為 13.2g/100ml(20℃)氨的水溶液呈堿性氨在常溫下加壓即可液化,與空氣混合的爆炸極限 為15.5~27%。低濃度時有刺激作用,眼、鼻有辛辣感,流淚、流涕、咳嗽等;高濃度時可 使中樞神經系統興奮性增強,引起痙攣,還可引起肺充血、肺水腫等 (9)鉛分子式為Pb,熔點327℃,沸點1620℃,密度11.35,為灰白色,質軟的重 金屬。加熱至400~500℃時即有大量鉛蒸汽逸出,鉛蒸汽在空氣中可迅速氧化為Pb2O及 PbO煙塵。硫化鉛極難溶于水,硫酸鉛、氧化鉛等較易溶于水,吸入一定濃度的鉛塵或鉛蒸 汽,可引起頭痛、頭暈、無力、記憶力減退、睡眠障礙食欲不振,腹痛等少數可有貧 血、神經炎等。目前認為,鉛濃度在0.05mg/m以上長期接觸,有鉛吸收和鉛中毒的發 生;如長期在0.08mg/m3鉛濃度下可導致慢性鉛中毒在0.03~0.05mg/m3的濃度下可出 現神經系統的功能素亂。 (10)鋅分子式為Zn,熔點419.58℃,沸點907℃,密度7.13,為一種灰白色的金 屬,不溶于水,溶于強酸或強堿中。在高溫下鋅蒸汽在空氣中可迅速氧化為氧化鋅。吸入氧 化鋅煙塵,可引起鑄造熱,大量的氧化鋅粉可阻塞皮脂腺管和引起丘疹、濕疹等 1.3有關法令和標準 為保護環境和自然資源,防治污染和公害、改善勞動條件,加強勞動保護我國制定了 《中華人民共和國環境保護法(試行)》、《工業企業三廢排放試行標準》和《工業企業設計 衛生標準》等一系列有關法令和條例,以保證在社會主義現代化建設中,合理地利用自然環 境,防治環境污染和生態破壞,為人民造成清潔適宜的生活和勞動環境,保護人民健康,促 30 進經濟發展。 我國環境保護工作的方針是:全面規劃,合理布局,綜合利用,化害為利,依靠群眾, 大家動手,保護環境,造福人民。 法令和條例要求一切企業、事業單位在選址設計、建設和生產時,都必須充分注意防 止對環境的污染和破壞。在進行新建、改建和擴建工程時,必須提出對環境影響的報告書 經環境保護部門或其他有關部門審查批準后才能進行設計;其中防止污染和其他公害的設 施,必須與主體工程同時設計、同時施工、同時投產;各項有害物質的排放必須遵守國家規 定的標準。 衛生標準,它是根據毒物劑量和機體反應之間的關系考慮到敏感人群和接觸時間,用 一個具體數值來規定,不致對機體產生有害影響的相對“安全濃度”。 1.3.1國內標準 1.車問空氣中有害物質的最高容許濃度 車間空氣中有害物質的最高容許濃度,它以保障生產工人健康為目的,接觸有害物質時 間以每天八小時、每周六天計算,在長期接觸下不致產生用現代化檢查方法所能發現的任何 病理改變的濃度,它是衡量生產環境污染程度的衛生標準和評價衛生技術措施效果的依據。 在我國,車間空氣中最高容許濃度是以現場衛生調查和工人健康狀況的動態觀察,以及 動物實驗研究資料為主要依據而制定的。制定的原則是:既要保護工人健康,又要考慮當前 經濟技術條件,做到“安全、合理,切實可行”表1-20為鑄造車間空氣中常見有害物質的 最高容許濃度。表中最高容許濃度是工人工作地點空氣中有害物質所不應超過的數值工作 地點系指工人為觀察和管理生產過程而經常或定時停留的地點,如生產操作在車間內許多不 同地點進行,則整個車間均算為工作地點。表中有(皮)標記者為除經呼吸道吸收外,尚易 經皮膚吸收的有毒物質。 2.工業廢氣有害物質排放濃度 這是對工廠排出有害氣體、粉塵,從排出口容許排出含量的規定。這種規定是以大氣中 有害物質最高容許濃度為依據,使有害物質排出后,經過大氣的混合擴散和釋作用,所 含毒物不致對居民健康和環境造成危害,所以有害物質的排放標準,是以實現環境質量標 準為目標而對污染源所規定的允許排放量或排放濃度。建立這種標準的目的是在于直接控 制污染源,和更有效地保護環境。我國1973年頒布的《工業企業“三廢”排放試行標準》 GBJ4-73,對廢氣規定了十三種有害物質的允許排放量,現將六種有害物質的排放標準列于 表1-21中。該表序號系按《工業企業“三廢”排放試行標準》GBJ4-73中所定序號其表 中: 第一類指:含10%以上的游離二氧化硅或石棉的粉塵、玻璃棉和礦渣棉粉塵、化物粉 塵等。 第二類指:含10%以下的游離二氧化硅的煤塵及其他粉塵。 1.3.2國外標準 為了控制大氣污染和改善作業條件,世界各國都制定了一系列法令和標準 在衛生標準制定的依據上,各國不盡相同;蘇聯的標準偏重于考生物學效應提倡 “最敏感指標”原則,主張物的最高容許濃度越低越好,而對相應的經濟價值和技木效果 考慮較少;美國的標準強調人的代償作用,在制定中較重視形態、病理、生化指標的改 標準分享網 m免費下載 3 表120車間空氣中常見有害物質的最離容許濃度 號國 物 貨 名 稱 最高谷許濃度(mg/m) 二甲一)有物質 一氧化 30 1690 100 二氧化硫 15 烯醛 0.3 甲苯 100 甲醛 苯(皮 40 57 苯乙烯 40 62 氟化氫及氯化物(換算成F) 1 63 30 64 氧 0.3 氧化氮(換算成NO2) 5 563 氧化鋅 5 氧化鎘 0.1 鉛 0.03 鈹及其化合物 0.001 化及氫制酸鹽(換算成HCN)(皮) 0.3 錳及其化合物(換算成MaO) 0.2 81 (二)生產性粉塵 含有10%以上游離二氧化硅的粉塵(石英、石英巖等)③ 合有10%以下游離二氧化硅的滑石粉塵 1246 含有10%以下游離二氧化硅的水泥粉塵 5 含有10%以下游離二氧化硅的煤塵 10 6 鋁、氧化鋁、鋁合金粉塵 其他粉塵④ 10 此編號系按工業企業設計衛生標準>TJ3679中所定編號 ③一氧化碳的最高容許濃度在作業時間短答時可子放寬:作業時間一小時以內,一氧化碳度容許到0m 半小時以內為100mg/m315~20分鐘內為200g/m3在上述條件反復作業時,兩次作業之間間2小時以 上 ③含有80%以上游離二氧化硅的生產性粉塵,宜不超過1mg/m3 ④其他粉塵系指游離二氧化硅含量在10%以下,不含有毒物質的礦物性或動植物性粉塵 變,不主張考慮敏感個體,更多地考慮經濟價值和技術效果,日本基本參考美國的還有些 國家則采用介于上述兩者之間的數據。 世界衛生組織在1963年提出了空氣質量的四級水平: 第一級:在低于所規定的濃度和接觸時間內不會觀察到直接或間接的反應(包括反射 性或保護性反應) :第二級:在高于所規定的濃度和接觸時間內,對人的感覺器官有刺激,對植物有損害或 對環境產生其他有害作用 第三級:在高于所規定的濃度和接觸時間內,可使人的生理功能發生障礙或衰退,引起 慢性病和縮短壽命 ,第四級:在高于所規定的濃度和接觸時間內,對敏感的人發生急性中毒或死亡。 與此四級水平相比較,蘇聯的最高容許濃度屬一級水平,美國等空氣質量標準屬二級或 32 表1-21幾種有害物質的排放標準 序 排放標準 有質排放有排氣高度排排濃度 號 名 稱物企業① (m) (kg/) (mg/m3) 冶 30 52 45 91 二氧化 60 140 80 230 100 450 120 670 4 化物(換算成F)冶 120 24 化工、冶金 2 2.8 30 5.1 氯 50 12 冶金 80 27 100 41 i-.---4 化工、冶金 30 160 氧化碳 60 620 100 1700 10 鉛 冶金 100 34 20 47 13 生產 煙塵及生產性粉塵 煉鋼轉爐 (<12t 200 (>12t) 160 水泥 150 生產性粉塵③ (第一類 100 第二類 150 ①表中未列入的企業,其有害物質的排放可參照本表類似企業 表中所列數據按平原地區,大氣為中性狀態,點源連續排放制訂。間斷排放者,若每天多次排放其排放量按表 中規定;若每天排放一次而又小于一小時,則二氧化硫,煙塵及生產性粉塵、二硫化碳氟化物、氯、氯化氫、 一氧化碳等七類物的排放量可為表中定量的三倍 ③系指局部通風除塵后所允許的排放濃度 三級水平。 1.車間空氣中有害物質的最高容許濃度 現將美國、蘇聯、日本、西德四國的車間空氣中幾種有害物質最高容許濃度列表介紹于 下(見表1-22、表1-23、表1-24、表1-25): 2.粉塵排放現行標準 排放標準直接規定發生源排放污染物質的濃度或數量目的是約束污染者保證環境衛 生標準的實現。為了更有效地加強對污染的控制確保環境衛生標準的要求一些工業發達 的國家還采用了總量控制方式。這種控制方式不僅考慮地區的氣象、地形、發生源狀況等特 點,而且通過科學實驗,按環境衛生標準的要求,用科學方法計算出該地區客許的污染物質 排放總量,作為該地區的一個總的排放標準。表1-26介紹了有關國家粉塵排放的現行標準, 供設計時參考 標準分享網 m免費下載 33 表1-22四國車間空氣中有毒物質的最高容許濃度(mg/m3) 物 質 名 美國 日本西 一氧化碳 55 考 55 公 二甲苯 435 二氧化硫 13 00 870 13 13 丙烯醛 .25 0.7 0.25 甲苯 375 50 750 375 甲醛 3 1 6 3 (皮 80 20 80 80 苯乙烯 420(a苯乙烯) 420 氟化氫及氟化物(換算成) 2.5 0.5 2. 氨 18 20 20095 70 35 臭氧 0.2 0.1 2 0. 氧化氮(換算成NO2) 9 (N:Os) 6 氧化鋅(煙 5 5 5 氧化鎘 0.1 0.1 0.1 0.1 鉛煙 0.15 0.0 0.15 0.1 化及氫酸(換算成HCN)(皮) 5 0.3 5 錳及其化合物(換算成MnO) 6(M計)0.3 5 瀝(石油)煙 5 表1-23美國礦物粉塵的車間容許濃度 物質名稱 mppef 二氧化硅 結晶型 石英 極限值一含石英的名+10 10(mg/m3) 可吸入粉塵極限值(mg/m)=可吸入性石英的+2 “全部粉塵”(可吸入與不可吸入) 30(m/m3) 極限值(mg/m3)含石英的+3 方石英 采用石英的計數重量公式所得的1/2值 磷石英 采用石英計數公式所得的1/2值 無定形(包括天然硅藻 20 表1-24蘇聯車間空氣中的礦物粉塵的最高客許濃度 序 號 粉 塵 名 容許濃度(mg/m3) 在品體中含游離SiO2在70%以上者(石英、方石英、鱗石英SiO3冷凝物) 含游離SiO在10~70%之間 花崗巖 石粉塵和含石棉10%以上的混合粉塵 含有10%以下的游離SiO的水泥重晶石、磷灰石、磁鈣石 人造磨料粉塵(金剛砂砂輪 222556 7 不含游離SO2的水泥粘土礦物和它們的混合物的粉塵 34 表1-25日本車間空氣中塵肺性粉塵的容許濃度 塵 肺 粉 塵 容許濃度(mg/m3 第一種粉 游離5O2合量在30%以上的粉塵、滑石,鋁粉塵、研土、硅土、硫 2 化礦、石 第二種粉 游離SiO2含量在30%以下的粉塵、氧化鐵石墨、炭黑、活性碳、煤 5 第三種塵 其他粉生 10 表1-26有關國家粉塵排放現行標準 國名 粉 排 放 標 準 美國環境保護局1070年規定: 塵:60mg/m 美國電 爐:12mg/m 各州分別制定了排放標準 沖天爐:煤塵:100mg/m3 2 蘇聯 C:0.1% 車間內排出粉塵:80~100mg/m 沖天爐、電弧、加熱爐等: 排氣40000Nm以上,排放標準0.2g/Nm3,特排放標準.1g/Nm 日本 排氣量40000Nm3/h以下,排放標準0.4g/Nm3,特別排放標準0.2g/Nm3 有關地區還根據以上全國標準規定了本地區的排放濃 沖天爐: 4t/1.5~0.4kg/t鐵 西德 4t以上0.25kg/t鐵 電弧爐、砂處理、清理:100mg/m 標準分享網w, bzfxw,com免費下載 第2章綜合措施 2.1工藝措施 2.1.1工藝布置 1.工藝設備和生產流程的布局應使主要工作地點位于車間內的通風良好和空氣較為清 潔的地方。如造型和制芯工段人員較多,操作細致,一般布置在夏季主導風向的上風側。而 熔化、清理等工段應設在夏季主導風向的下風側。這樣可以改善整個車間的勞動條件。 2.清理、有色、熔模鑄造、砂處理等工段散發粉塵和有害物較多,宜用實體墻和車間 其他部分隔開。在大、中型鑄造車間,一般宜布置在單獨的廠房內。 3.布置工藝設備和安排工藝流程時,應該為除塵系統(包括風管敷設,平臺位置,粉 塵集送或污泥清除等方面)的合理布置提供必要的前提。 2.1.2工藝方法 改善車間內外環境條件的重要方面在于采用新工藝、新設備、新造型材料以及向機械 化、自動化、密閉化生產發展。 1.控制造型工段、砂處理、清理各工序的粉塵,首先要采用快干、自硬、游離SiO2 含量低、潰散性好、貨源廣、價格便宜的造型材料這樣既可簡化鑄造工序又可改善勞動條 件。 例如,目前國內采用石灰石砂、橄欖石砂、磁型鑄造代替石英砂,用雙快水泥砂、冷面 樹脂自硬砂造型制芯都達到了既簡化工序又改善勞動條件的目的。 此外,粘結劑對環境保護也是一個重要方面。例如瀝青、煤焦油等物質會產生3.4苯并 芘致癌物,所以采用無毒和低毒粘結劑和添加劑以及進一步研制新型的粘結劑都是十分必要 的。 2.控制熔化工段的煙塵,可從采用先進熔煉工藝,改變熔煉設備,改變燃料結構和配 料采用機械化、自動化等方面著手。 如用超高功率電弧爐,真空熔化、爐外精煉用還原鐵煉鋼情性氣體保護氣氛熔化鋼 水等先進熔煉工藝不但可以節能,而且由于減少了熔煉時間,同時也就縮短了煙塵污染時間。 熔煉設備采用感應電爐比沖天爐容易控制污染但由于沖天爐還有其本身的特點而今 仍作為主要的化鐵設備而被廣泛地使用著。為此,應對沖天爐,特別是大容量沖天爐的污染 控制進行研究。有些國家采用二次空氣燃燒和爐料預凈化等措施,可以減少粉塵散發量30 左右。有些國家正在研究無公害排風全循環沖天爐。 改進各種爐子的燃料結構,用燒油或天然氣代替燒煤或焦炭可以減少對大氣的污染。但 是根據我國的燃料資源,在今后一個時期內仍以燃煤為主的情況下,應該從爐子結構和燃燒 方式等方面加強對煤煙的污染控制。 3.控制清理工段的粉塵,首先要改進和完善現有的落砂、噴拋丸、切割、磨削設備, 36 提高其效能和機械化程度。 發展以“四合一”拋丸落砂(芯)清理設備為代表的干法清砂,取代噴砂,并在較大的 范圍內逐步取代噴丸,這對控制落砂、清理工序的揚塵是非常有利的。 在操作條件極差的場合(高溫或大件干型落砂清理可采用機械手隔離操作。 發展澆冒口自動切割生產線,以消除手工切割時微塵對操作者的危害。 4.控制砂處理工段粉塵的重要途徑就是采用濕混工藝并使整個型砂處理過程密閉化、 機械化、自動化。 例如,采用配備有風送設備的密閉罐車輸送各種粉料,能大大減少貯運裝卸過程中的揚 塵;型砂和舊砂采用風送,能實現密閉輸送,從防止了粉塵外揚。其中,低速、高壓、脈 動壓送的風送系統可以減少管道磨損,提高管道壽命,避免物料塞。 此外,采用高效的混輾設備可以減少砂處理設備臺數從而減少了揚塵點。 用帶式輸送機輸送砂子時,要避免和防止由皮帶上掉下的散落砂因為散落砂散落在 地面上很快變干,人踏車輾,粉塵到處飛揚減少散落砂主要是安裝時要調整好皮帶兩邊 的松緊度,長皮帶兩邊加導向邊,以防止跑偏;皮帶上加導料槽頭輪處加刮砂器以搜 集卸不凈的回落砂。此外應在帶式輸送機必要和可能的部位采取方便于拆卸的有效密閉措 施。 2.2建筑措施 2.2.1廠房位置與朝向 1.為了防止鑄造車間的有害物污染廠區,其在工廠總平面布置的位置,在集中采暖地 區應位于其他建筑物的非采暖季節主導風向的下風側;在非集中采暖地區,應位于全年主導 風向的下鳳側。 2.廠房主要進風面應與夏季風向頻率最 A-A 多的兩個象限的中心線垂直或接近垂直。即與廣房縱 廠房縱軸成60°~90°,見圖2-1 3.L、、山形平面的廠房,開口部分 應朝向夏季主導風向,并在0~45°之間,n、 L形平面廠房見圖2-2c 風頻率最大兩個 4.在考慮風向的同時,應盡量使廠房的 象限的中心線 縱墻面朝南、北向或接近南北向,以減少西 圖2-1廠房力位與風同 西,在太陽輻射熱較強及低緯度地區尤須特別 注意。 主導風向 5.山區建廠,往往由于地形及溫差的影 0~45 響造成小氣候變化,產生局部的地方風(如山 主導風向 陰風、順坡風、山谷風等)、廠房的朝向應考圖2-2n、L形平面廠房方位與風向 慮這些特點。 2.2.2廠房間距與平面形式 1.當廠房平面為正,山形時,其兩翼之間的距離,不應小于其高度和的一半,并且 標準分享網w, www. bzfxw, com,com免費下載 37 不少于15m。為了保證良好的自然通風,鑄造車間和其他建筑物之間的距離也應不小于高度 和的一半,并且不少于15m,見圖2-3所示。廠房兩翼或兩廠房之間的距離與廠房高度有 關斜屋面廠房計算高度為: (1)當x<3m時,廠房高度 等于從地面至天窗屋檐的距離。 1+15m +>15m 2 2 (2)當x>3m時,廠房高度 x>3mx <3m 等于從地面至廠房屋檐或女兒墻的最 >3m x<3m 高點的距離。 2.廠房平面形式應在滿足產量 和工藝流程的前提下,同時結合建筑 圖2-3廠房間距與高度的關系 結構,通風采光等要求綜合考慮,一般有矩形、L形、形和形等 (1)矩形平面 矩形平面多用于中小型鑄造車間,它有單跨、雙跨或三跨的,如圖2-4a)、b)、c)。這 種平面各工段之間靠得比較近、運輸路線較短、廠房占地面積少、結構簡單、造價較省、通 風采光較好。為了保證整個車間有較好的作業環境,最好將清理與其它工段隔開。 (2)L形平面 當平行跨超過三跨時,如仍采用矩形平面,則將影響自然通風和天然采光,故一般多將 清理工段垂直布置在車間端部,如圖2-4d;或脫開布置在另一個建筑物內,如圖2-4e) 這些布置形式多適用于中型鑄造車間。 (3)Ⅱ、L形平面 當車間產量較大,需要造型及制芯作業面積較大時,多采用Ⅱ形平面,并將清理工段單 獨設置,鑄件落砂后,經由平車道或懸鏈送至清理工段,如圖2-4f)。在熔化設備較多,造 型、澆注面積更大時,可采用山形平面如圖2-4g)。將熔化設備分別成套布置在兩端,造 型、澆注按鑄件類型分別組織在兩垂直跨內,將制芯、砂處理布置在中間垂直跨,清理單獨 布置。Ⅱ、山形平面能使各工段互不千擾,如造型和制芯分別布置;外墻面積較大,為自然 通風和天然采光創造了良好條件。可按各工段的需要來確定車間的跨度、高度,使廠房的利 用經濟合理,這兩種平面形式便于擴建,有利于車間將來的發展。但在北方地區由于外墻 632 ) 683 5 6832 9 d 534 b) 238 e 圖2-4平面形式示意圖 1一熔化2一澆3造4一制芯5一砂處理6清理7一料庫8落砂9輔助 38 多,將增加熱損耗。 2.2.3通風對建筑剖面設計的要求 鑄造車間散發熱量大,塵多,在建筑設計時除了廠房朝向、位置和平面形式以外,還 必須在剖面設計時,注意到通風問題。 1.對于煙、熱較大的工段,如熔化、造型澆注、鋼錠等工段,一般應設排風天窗:落 砂、理、有色等工段不論跨數多少,均應設排風天窗砂處理工段也宜設置排風天窗,造 型、制芯、模型等工段除考慮通風外,還應考慮采光要求。排風天窗應直接布置在熱源上 方,使煙、熱迅速排出。 2.利用天窗排風的車間,符合下列情況之一時,應采用避風天窗: (1)炎熱地區,車間散熱量大于200kcalItm時; (2)其他地區,車間散熱量大于30kcal/hm3時; (3)不允許氣流倒灌的車間。 3.當排風天窗符合下列條件,即,多跨廠房的相鄰天窗或天窗兩側與建筑物鄰接,且 處于負壓區時,無擋風板的天窗可視為避風天窗。 (1)設有排風天窗的廠房兩側與較高的建筑物鄰接,且≤5h時,見圖2-5a) (2)具有同一高度的排風天窗,其中間的距離≤時,邊側仍需做擋風板或固定 窗,見圖2-5b); (3)廠房屋面上的女兒墻與邊跨天窗間的距離小于或等于天窗高度的5倍,女兒墻頂 與窗屋面延長線的距離不超過100mm時,見圖2-5c) ≤5 4 圖2-5排風天窗不設擋風板的條件 4.擋風板與天窗之間和作為避風天窗的多廠房相鄰天窗之間,其端部均應封閉,并 應沿天窗長度方向每隔50~60m距離設置橫隔板。 5.側墻面的進風面積,一般不少于墻面的30%。盡量減少遮擋,以利通風。在南方 地區的熔化、澆注等工段,往往將側窗窗臺降低到0.6~0.9m當通風量大時可設落地立旋 窗或增設通風大門。 6.有橋式吊車的邊跨,宜在適當高度設置少量能啟閉的窗扇,使吊車司機能直接獲得 新鮮空氣。 7.大、中型的鑄鋼車間,往往將熔化和造型澆注兩跨的屋頂,組成一個雙坡屋頂。這 樣可以得到良好的通風效果。 8.同時放散熱和有害氣體的生產過程設在多層廠房內時,宜布置在廠房的頂層。如設 在其他各層時,應有防止污染上層各房間內空氣的措施。如設通風系統時,也應將排風管 (經過凈化或不凈化)接出屋面。 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 39 9.在實際使用中,不宜采用以下天形式 (1)拱形屋架的高低跨橫向天窗,因有倒灌風現象。 (2)大量產生煙、塵的工段,以及風砂寒冷積雪地區不宜采用下沉式井式天窗。 (3)產生余熱、煙塵的工段,不宜采用通風屋脊。 2.3防塵防毒措施 2.3.1設備密閉 1.設備密閉是控制揚塵的一個重要手段所有破、篩分、落砂、混輾、清理設備以 及散粒材料貯運卸裝等過程均應盡量密閉應根據不的揚塵原因,采取不同的密閉方式。 密閉一般可以分為局部密閉,整體密閉和密閉小室密閉裝置應符合不妨礙操作、便于拆卸 檢修,結構嚴密堅固等為原則,不應由于振動或受料塊沖擊而喪失嚴密性。圖2-6是武漢冶金 安全技術研究所提出的裝配式凹槽蓋板防 塵密閉裝置。這種裝置已在國內各耐火材 料廠使用多年,經過不斷改進,實踐證明 是十分有效的。這種裝置每個單元的長度 取1.5~2.0m。采用乳膠海綿板作軟質填 料。凹槽寬40mm時,17mm厚的海綿板 每公斤可處理8~9m長的縫隙。粘結劑采 用明膠、牛膠、石油瀝青均可。 2.根據密閉要求,所選用的框、蓋 圖2-6裝配式凹槽蓋板防塵密閉裝置 材料規格和填料厚度,列于表2-1中。1一凹框架2密閉3密封料緊裝 表2-1框、蓋材料規格和填料厚度選用表 密閉蓋長邊的長度 平密閉蓋 弧形密閉蓋 (mm)凹槽框角鋼密閉蓋邊框角鋼料厚定(mm)凹槽框角鋼密閉蓋邊角鋼填度(mm >1700 L4X4 40×4 1500~1700 L45×4 L404 r L404L40417 1200~1500 L.30x4L304 17 L30×4 L30×4 17 1000~120 L L30×4 10 L304 L30×4 17 500~1000 L25 L25×3 10 25×3L2317 <500 L25× 25×3 1025×325×3 10 3.這種密閉裝置的每米縫隙漏風量可按下式確定: L,=KP (m/h.m) (2-1) 式中K系數,由表2-2查得; 密閉罩內的負壓(mmH2O) 設計采用的漏風量L=(6~7)L(m/hm 這種密閉裝置的壓緊裝置,共有四種形式見圖2-7所示a)、b)兩種用于密閉蓋的固 定支點,要求密閉蓋可拆卸用a)種;仍連于固定框架上時用b種c種用于不頻繁啟閉的大 密閉蓋上。d)種用于經常啟閉或較小的密閉蓋上。 表2-2系數K值 壓縮率(% 17mm海綿板填料 10m海綿板填料 0.512 0.206 0.361 0.180 0.244 0.154 50 0.128 0.0929 60 。 0.0619 0.0448 0 0.0166 0.0105 15 b d 圖2-7壓緊裝置 1一鐵鉤2一螺母3角鋼支座4一鐵環5凹槽框架6密閉7鏈8一帶凹槽邊框的門蓋 9一絲桿10一元寶螺絲11一墊片12-Ⅱ1形板13扇形面板14一套管1手柄 在達到同樣的環境濃度下,按照了上述密閉裝置后,可比不采用時減少排風量 2.3.2消除正壓 揚塵產生的原因之一是由于物料下落時誘導了大量空氣在密閉罩內形成正壓,為了減 弱和消除這一因素的影響,各種密閉裝置除均應保持有足夠的空間外,一般尚須采用下列方 法: 1.降低落料高差—按照物料顆粒尺寸,空氣誘導量分別與降落距離的或次成 比例。因為距離愈短,物料誘導的空氣量就愈少。 2.適當減小流槽傾斜角一一這樣可以增加顆粒與流槽壁之間的摩擦或碰以降低誘 導空氣的能量。 3.隔絕氣流,減少誘導空氣量一在流槽內采取擋板型流槽隔流裝置,見圖2-8擋 板可用橡皮或鋼板制成,安裝在上部便于檢修的位置。如槽流較長,為了減弱物料的沖擊 也可上下部分各設一個。 4.降低下部的正壓可采取下列方法: (1)連通管法:將下部正壓區和上部負壓區相連,進行泄壓,使空氣循環流通,見圖 2-9 (2)將導料槽的空間增高,形成緩沖箱,見圖2-10 (3)在導料槽上加長形緩沖箱,其中設迷宮擋板,使空氣可以迅速排出而達到泄壓目 的,見圖2-11 造成揚塵的另一個原因是一種“飛濺”的現象如圖2-12a)所示,雖然密閉罩有排風, 但由于飛濺作用,含塵空氣高速沖擊罩壁,結果便從孔隙中逸出。采用較大密閉罩,使得含 標準分享網www. www. bzfxw, com,com免費下載 塵氣流在到達罩壁上的孔口以前已消耗掉了能量,所以就減少或不再外逸。如圖2-12b所 示。飛濺和誘導空氣造成揚塵的區別在于后者 會使含塵空氣從任何位置的孔口中逸出去,而 飛則僅從發生飛濺處附近的孔口向外流動。 克服這種現象,首先應避免在飛濺區域內 有孔口或裝置較寬大的密閉罩。如在皮帶受料 圖2-8擋板型流槽隔流裝置 圖2-9帶連通管的導料 )自重式b)配重式 1導料槽2一連通管3一橡皮擋皮帶 圖2-10導料槽緩沖箱 圖2-11帶迷宮擋板的長緩沖箱 1一腰沖箱2一導料槽3皮帶 1一帆布簾2檔板4一導料 圖2-12從密閉罩內飛 圖2-13皮帶受料點的雙層排風罩 a)密閉罩較小b)密閉翠較大 1一外層2內層3一簾 點的下部不采用托輥,而改用鋼板,則可以避免皮帶因受物料沖擊而下陷,以致在導料植和 皮帶間形成縫隙,而這往往是造成粉塵逸出的原因。 又如圖2-13所示,將皮帶受料點的排風罩做成雙層的,這對于防止飛濺效果十分顯 著。 造成揚塵的又一個原因是由于設備的轉動、振動或擺動而產生空氣擾動。解決這類問題 42 可將設備進行整體密閉或采用密閉小。這種密閉裝置一般應做得寬大一些并避免把排風 設在直接揚塵處。由于空氣只是在密閉裝置內被欖動,所以排風不一定要很大但罩子 的氣密性要好保證罩子氣密性的措施有: 1.檢查門采用斜口接觸這樣能夠使門和框的縫隙最小,見圖2-14 2.法蘭的墊料法蘭間隙是密閉罩上漏風和逸塵的主要地方。除了加工時應保證法蘭 的平直外,法蘭間陵的嚴密性以襯墊料來實現襯墊料最好用毛氈或泡沫塑料。毛氈度不 小于5mm。泡沫塑料厚度應不小于15mm。法蘭的連接螺釘應穿過墊片,才能保證法蘭間隙 的嚴密性。用石棉繩作墊料效果較差。 3.砂封蓋板這種方法對水平面上需要經常打開的蓋板最適宜,使用十分方便。見圖 2-15 4氈封軸孔在密閉罩上穿過設備傳動軸的孔洞可用氈封以達到嚴密的要求,見圖 2-1 圈2-14斜口接觸的檢查門 圖2-15砂封蓋板 圖2-16軸孔的氈封 1一密閉罩2一門根 1一蓋板2鋼3一砂封 1一兩半壓2一密閉3一氈 3一或絨4一檢查 5、柔性連接當揚塵點兩設備之間處 于動態連接時,如振動機與固定設備間的連 接。應采用柔性材料進行封閉連接,見圖2 17。柔性材料可用浸油或掛膠的細帆布或人造 革等 6.眼糊縫當密閉罩出現破眼或裂逢 時,應迅速及時培眼糊縫。 2.3.3濕法作業和濕法防塵 控制揚塵除了上述種種方法以外,采用濕 圖2-17振動部分的柔性連接 法作業也是一種有效措施。這對小批量生產的 1一固定部件2一帆布管3一振動部件 中小型鑄造車間尤其具有現實的意義。 1濕法作業 : (1)將煤粉和粘土粉加水成糊狀,再向混砂機加科可以抑止型砂處理過程中的揚塵, 但加水量不應超過型砂所規定的含水量 在回用的舊砂中摻入一定比例的新型砂或者向熱舊砂噴霧加濕一方面可以降低砂子溫 度,另一方面又可抑止舊砂揚塵。 標準分享網www www. bzfxw, comcom免費下載 43 (2)中、小型濕型手工造型場地,在加強濕法作業(包括地面灑水等)后,環境粉塵 濃度基本上可以接近或達到國家衛生標準。 (3)國內廣泛采用了水爆清砂和水力清砂清理鑄件使清理作業的環境濃度大幅度 下降。其中鑄鐵件采用水爆清砂有其特殊的好處。因為它一方面可以省去水力清砂這一套 昂貴的高壓設備,同時又能一次將砂芯基本上清除掉既能大大提高工效又能改善勞動條 件 據某重型機器廠實測,用水玻璃干型的大鑄鋼件未落砂時環境本底濃度為1.03mg/m 干法落砂時為1585mg/m3;濕法落砂時僅為169mg/m鑄鐵件人工千法打箱清鏟時為338 mg/m3;濕法時僅為15mg/m 中小型鑄件采用電液壓清砂,對控制粉塵也是很有效的。 用水霧電弧氣刨代替一般的電弧氣刨切割飛邊、毛刺可以大幅度地降低工作地點粉塵濃 度和熱輻射強度。圖2-18所示為某金屬結構廠采用的水霧電弧氣刨裝置。其技術參數為: 碳棒7mm,外伸長度70~90mm v 壓縮空氣壓力:4.5~6.0kg/cm 水霧含水量:65~80ml/min 氣刨電流:400~500A; 起刨碳棒角度:15~25正常施刨角度:25~45 刨槽深度4~6mm,寬度9×11mm 采用水霧電弧氣刨,CO發生量可減少0~6%,CO可減少75%工作地點粉塵濃度 對比值見表2-3 表2-3工作地點粉塵濃度對比值 定部位 實甜濃(mg/m 碳弧氣刨 水刨 下降(%) 工板前正方1m,高0.5m處 56.3 13.8 75.5 稍偏后的頭盔部位 11.5 1.15 這種工藝適用于切割碳素鋼、低 合金鋼、奧氏體不銹鋼及15CrMo耐 熱鋼件 2.濕法防塵 (1)噴水霧降塵 在工藝允許的條件下,物料在裝 卸、破碎、篩分轉運等過程中,在 揚塵點可以采用噴水霧來降塵。 圖2-18水霧電弧氣刨裝置 在考慮采用上述方法時,應注意1一移動式空壓機2供給氣倒槍電源一工件 下列各點: 1)噴嘴噴水霧的方向可與物料流動方向順向平行或成一定的角度。幾種工藝設備上噴 嘴配置的方法如圖2-19~23所示。 2)布置噴嘴應注意防止水點或水霧被吸到排風系統中去,也不應到工藝設備的運 a b 圖2-19帶式輸送機末端卸料處噴霧置 圖2-20帶式輸送機至篩子處噴霧裝置 a)無排風罩b有排風罩 1一浩式輸送機2嘴3篩子 1一帶式輸送機2一噴嘴3流4一排風罩 ←一流槽 6一橡皮擋簾 圖2-2式破碎機噴霧裝置 圖2-22鱗板輸送機噴霧裝置 1一式破碎機2噴嘴 1一噴2一鱗板輸送機 轉都分,以免影響設備的正常運轉。 3)噴嘴到物料層上面的距離不宜小于300m,射流的寬度不應大于物料輸送時所處空 間位置的最大寬度。在排風罩和噴嘴之間應裝橡皮擋簾。 4)噴水管可配置在物料加濕點。它采用一端砸扁的黑鐵管,見圖2-24a)也可用直徑 為20mm的管子焊成丁字管,上鉆小孔噴水,見圖2-24b)如設在揚塵點則可采用Y-1型噴 嘴,其性能見表2-4。此時,最遠供水點的水壓不應低于2kg/cm水質要求清潔。水閥應和 =20 20 小孔d=2 20(間距均分 圖2-23貨車卸料時噴霧裝 圖2-24噴水管 1一貨車2噴嘴3一料斗 a)扁的黑鐵管b)丁字管 表2-4Y-1型噴嘴的性能 孔徑 不同水壓下的噴水量 射流尺 不同水壓下的水角a 不同水壓下的射水頭長度(mm 2(kg/> 3(kg/) 2(kg/cm2) (mm) 3(/)/) 3(kg/ 140 175 49 54 530 620 2.019 240 49 64 430 620 2.5 23 300 49 64 30 620 生產設備的運行實行聯鎖。三種機械聯鎖裝置,示意于圖2-25中 噴水霧降塵的噴水量和噴嘴數量計算如下: 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 45 b) 圖2-25三種機械聯鎖裝置 a)閥板在皮帶以上b)閥板在皮帶調頭處c)閥板在皮帶以下 1一惟罩2—噴嘴3一閥板4一水閥5一皮帶 1)噴水量計算 =G(d2-d (kg/h) 22) 式中G通過的干物料量(kg/h) d、d—物料的起始含濕量與最終容許含濕量(%) 按計算所得的W,在生產的起始卸料點和各破碎處應多分配一些水量 2)噴嘴數量計算 ①揚塵點的噴嘴數量按該處需要的噴水量和每一個噴嘴的能力來計算 ②當采用Y-1型噴嘴。需要形成連續的水幕時,所需的噴嘴數量用下式計算: 0.50b 如h/b≤1時,n=1tg(a/2) b h/b>1時,n1tg(a/2) (2-3) 1.5b h/b>2時,n1tg(a/2) 式中帷罩或設備開口的高度(m) b帷罩或設備開口的度(m) 1—噴射水頭的長度(m) a噴水角度。 (2)噴蒸汽降塵 噴蒸汽降塵一般采用1.0kg/cm2左右的飽和蒸汽。它適用于焦炭、煤以及舊砂的破碎和 輸送設備的揚塵點上。如能與機械或自然排風結合,則效果會更好 采用噴蒸汽降塵應注意下列各點: 1)蒸汽噴管可采用圓形或矩形環狀管路,也可做成馬蹄形分叉管或在直管上鉆孔。管 徑一般可采用20~25mm,噴汽孔直徑為2~3mm,孔距為30~50mm 噴蒸汽降塵裝置示例見圖2-26~27所示。 2)每根噴管的蒸汽支管上須設閥門,并在靠近噴管入口處安設壓力表,在管路末端最 低處設疏水器。 3)為使在運輸機空載時能及時地關閉蒸汽閥,可在蒸汽管路上安裝電磁閥并與運輸 機控制系統實行聯鎖。 當噴蒸汽壓力為1.0kg/cm2左右的飽和蒸汽時耗汽量大致可以按下式估算: G=0.525fp=0.412d2p(kg/h) (2-4) 46 700 23 圖2-26皮帶調頭處噴蒸汽降塵裝置 圖227皮帶密閉罩內汽降塵裝 1一噴管20~262一3式輸送機 1一橡皮擋布2一防漏汽的導噴汽 3一級沖箱4一汽管5帶式輸機 1 式中一噴孔面積(mm2) d噴孔直徑(mm) p噴孔處的絕對氣壓(kg/cm2) 2.3.4真空清掃 生產過程中產生的粉塵除了一部分被機械或自然排風系統所捕集外,從設備不嚴密處散 逸到空間內的粉塵逐漸擴散、最終沉積于地面、墻壁、設備和建筑構件上據有關資料介紹, 在工業廠房中,當塵源有良好的密閉和有效的排風時,每小時單位平方米所沉下的粉塵一般 不超過1~5g。在嚴重楊塵的情況下,則可達到5~20g以上。在敞露的揚塵設備附近,甚至 達幾十克采用真空的方法來清除這些積塵,是現代化鑄造生產的一項必要措施。真空吸塵裝 置還能清掃自設備上落到室內的較大塵粒,其粒徑達4~6mm,有時甚至達10mm這種塵粒 的沉積量,個別地點單位平方米上每小時可達300~1300g 真空清掃吸塵裝置有多種形式,下面簡要介紹兩種形式: (1)集中式適用于大面積,排除大量積塵的場合運行可靠、簡便,只需少數人員 操作。集中式真空清掃吸塵裝置,見圖2-28設管接頭總數可能有數十個,但由于設備容量所 限,容許同時工作的卻 不超過5個。在采用水 環式真空泵的情況下, 有2~3個吸風嘴同時工 作時,可以清掃2000~ 3000m2的積塵;當有 3~5個吸風嘴同時工作 時,可以清掃4000~ 5000m2。因此為了清掃 大面積的廠房必須設置 17 數個同樣的裝置。用吸 151413 風嘴清掃地面的速度, 圖2-2集中式真空清掃吸塵裝置 取決于積塵的性質、厚 1一支管2一千管3管接頭4一次管5一吸風把手6一吸風嘴7一旋風除度以及表面的狀況,一 生8一款斗9一壓力計10一袋式除塵器,11一壓力表12豬頭18一密閉般為每小時180~400 衣14一閥門15一水環式真空16一排風管17一集水箱18一吹冷道用 可法蘭19引出管 m2。這種裝置的最大 標準分享網 www. bafxy com免費下載 作用半徑可在200~900延米之間。裝置中真空泵前的負壓,在3~5個吸風嘴工作時,為3000 ~6000kg/m2,在管接頭全部關閉時則為7000~9000kg/m (2)移動式這種機組為一整體設備,彼用在積塵量不大的廠房中也可用作集中式 的補充,使用起來比較機動靈活。 隨著鑄造生產日益現代化,國外發展了多種形式和用途的工業真空清掃器,其性能規格 列于表2-5 表25工業真空清掃器性能規格 型號功外 備 注 參考圖 y-1.t.02.7190040×37070015移動式 0t20 200 v21.5k3.3104095040840100移動式 5.5 800 01800 -32.2kW3.316209504608408移動式 6.51000 0 2400 -sn.7kw33220013040×1300228移動式 6.8400 SN2000- 5.0220 移動式,用于般工掃, 3.0h 3級鼓風機 IST6-F 三相 9.52500 移動式用于機器或工廠掃 7.5hp 5級鼓風機 ds407600 .bp ds-27.bp5.688000 移動式用于執器配空錄 15160三相12.5 動式用工筑物機器圖2-29 15hp 3500 s0.0p壓5.33/7.02200 移動式,用于一廣及機 縮空氣引射 掃,配3級鼓風 S-3 19.175500 可移動也可固定接系統每小時圖2-30 2p 可吸,配真空 hp150hp 真空掃車或油機 5600 9900 掃大量塵用,空客積8m3圖2-31 小時可 固定式,系接管盡 GAM-52B 相 34(最大)5500 410010著可長至 圖2-32 75hp 62Tt. 2.3.5機械風及除塵系統布置 1.機械排風 采用機械排風使工作地點環境濃度達到衛生標準是防塵防毒的又一重要的措施。在 鑄造車間里,通常以機械的周部排風為主要方式有時也輔之以機械的全面排風裝設 頂通風器或軸流通風機)。含塵、毒的空氣在排入大氣以前必加以凈化,以符國家三 廢排放標準。 各種機械排風方式的特點和應用列于表2-6. 表2-6各種機械排風方式的特點和應用 方式美別罩 特 點 應用示 全面整個廠房全面排風 有色工段、焊補工段全面排風 密閉罩與把產生有害物的局部點完全密閉,使有害砂機、式輸送機、噴拋丸清理黛閉 通風柜物的擴散被在個很小的密空內罩落砂機移動式密閉罩、化學分析遺等 外在有物發生源附近(盡可能靠近)設置排落砂機吸罩槽邊條縫側吸罩等 風罩,依靠口外吸氣氣流的運動,將有語 接排風罩物吸入內 都 由生產過程本身產生或誘導的氣流使有害物:電弧爐爐門排翠、砂輪機罩、各種熱源上 接受罩隨氣流一起進人罩內 部傘形等 引吹吸式依靠空氣射流和排風罩組成的推挽氣流將有落砂機風電爐排、寬桔子排風等 通風害物排走 與氣將有物發生用氣幕需離,面后排走落機排風電爐排煙等 高溫或有腐蝕性氣體不經風機而利用插入風沖天爐排煙酸洗格風等 誘 】管內的噴口,噴出高速氣流誘導排出 2.除塵系統布置 1)除塵風管的用材應符合強度和剛度的要求管路應盡量避免三通、彎頭等異形構 件,并力求最短。管路在條件許可時應以傾斜敷設。當輸送潮濕和會靜電積聚的含塵空氣 時,應將管路保溫(有時還要加溫)和接地。 (2)當除塵器布置在通風機前呈負壓運行時,通風機可采用普通型;當其布置在通風 機后呈正壓運行時,通風機應選用防塵型。 圖2-291S150型移動式清掃器 圖2-30S-3型真空清掃器 置市 , 大人 圖2-31大型真空清掃車 圖2-32固定式真空清掃裝置 標準分享網ww, bzfxw,com免費下載 (3)一般應創造條件將除塵設備相對集中布置以利廢料的集中處理和回用 (4)除了用于采暖地區的濕式除塵器需要考慮防凍或采暖條件以外其余情況下均可 將通風機和除塵器布置在不采暖的廠房端部、柱間、或貼著廠房的輔助建筑物內。當將這些 設備布置在露天時,多雨地區宜加設雨棚。 (5)安裝在平臺上的通風機應設有減振基礎。 2.3.6個人防護和健康檢查 1.個人防護 在鑄造生產過程中,當采取了前面所提到的一些措施以后,由于技術上和工藝上的原 因,某些操作還必須采取個人防護措施。例如在密閉的噴砂室內操作,必須穿戴專用的防塵 服,最好還配備有送風面具。人員進入鐵(鋼水包內熱修和在鑄錠坑內熱修底板時應穿戴 隔熱服。煉鋼電弧爐采用直接式爐內排煙時,由于存在著強烈的電弧光和輻射熱,因此爐 前操作人員必須配備有特殊的深色防護鏡和涂抹防護油膏。國外有些國家規定即使在設有排 風系統的落砂工段中,操作人員也必須佩帶防塵面具。 個人防護用品有特種的專用防塵、防毒口罩防塵、防毒和隔熱面具,防塵、防毒工作 服,隔熱服,防塵和遮光眼鏡,隔聲耳栓隔聲,防塵帽,防毒和隔熱油青等等 下面擇其主要的分別作些簡要的介紹 (1)口罩根據操作的需要,可以做成多種類型和用途的口罩。防塵和防毒之間的區 別,主要在于濾料的不同。但是對技術性能指標的要求是相同的,一般過濾效率取>99.5%, 吸氣阻力小于6mmH2O,排氣阻力小于5mmH2O,重量小于150g (2)面具按其構造,可以分為 吸引式:操作者用自己的肺力吸氣 電動送風式:用微型高速電動機驅動的風機送風帶軟管式 手動送風式:用人工手搖風機送風 定置式過濾筒型壓縮空氣送風式 攜帶式過濾型 英國生產的AH1型送風面具(頭盔)見于 示意圖2-33。 臟空氣先經過預過濾器,由一高效、低噪 聲軸流風扇吸入。預過濾器除掉粗塵埃以保護 風扇裝置。主過濾器效率不低于95%并能除去 0.5μ以上的塵埃。潔凈空氣沿頭盔進入面 罩,使用者獲得所需的涼爽空氣,并使鼻、口 等部位保持微小的正壓。空氣最后從面具和頸 部的空隙處排出。風扇電動機的使用壽命視周 空氣入口 圍環境而定,約為1000小時,更換起來很簡 便。 圖2-33AH1型送風面具 1一軸流風扇2一主過濾器3一頭盔4罩 在過濾器干凈和電池剛充了電的情況5一預過器 下,最小空氣流量為1801/min。風扇、電動機 組的噪聲不大于70dB(A)(在使用者耳旁)充電式5V鎳鎘蓄電池每充一次電可使用10小時 50 左右,其壽命為2年左右。過濾器更換的時間取決于周環境。整個面具不包括蓄電池,其 重量為900g左右,標準電池重量約為550 防毒面具按其用途可以分為: 隔離式:用于2%以下高濃度,拖軟管,濾簡自背。 直結式:用于1%以下中濃度,全套直接背在身上。 簡易式:用于0,1%以下低濃度,全套直接背在身上。 按照防護不同的氣體,采用不同的濾料,形成了各種不同的型號。 防塵面具性能檢定標準可參考表2-7 表2-7防塵面具性能檢定參考值 面具種類和合格等級 離 直結式 特級1級 特級1級2級 使用材料的試驗 采用合成樹脂橡膠,金屬面體進行試驗 1)排氣瓶必備 構造條件 2)特級和1線面體和料必須考慮可更,2級不必考慮 視 野 60度以上 性能試驗塵種類 石粉塵 試驗粉塵粒度 0.2~0.3um 條件粉塵濃度 30±5mg/m 別 粉塵捕集效率 吸氣阻力(mmH2O) 特級 9.5%以上 性 1級 95%以上 2級85%以上 6 (3)鋁膜隔熱服采用厚度為16μm的含磷防火劑的滌綸薄膜,在連續鍍膜機中抽真 空至5×10千以上,反復蒸發較純的鋁(9999%),一般需三遍鋁膜下層襯布采用克 綸布或絲棉綢。采用氯丁膠粘合劑,其配方(重量比)如下: 氯丁膠100份 氧化鎂5份 氧化鋅4份防老劑D2份 用煉膠機混煉成膠片。溶劑采用甲苯。膠片與甲苯的配比為1:5,增加適量丁二以保 持柔軟性。在100℃下,反復壓榨膜與襯布即壓粘牢固鍍鋁滌綸膜與各種隔熱織物的隔熱 表28兩種隔熱服傳熱性能比較 (℃) 內表面 衣下間層溫 種類氣溫衣外表面溫度衣內表面度下間層溫皮溫度與皮潮差度與皮溫差 鋁服48 51 40 38.937.4 2.6 1.5 棉48 73 43.1 0.738.1 5.0 2.8 效果對比列于表29中。 兩種隔熱服傳熱性能比較見表2-8。 鋁膜隔熱服隔熱效果好,使用輕便,抗化學、電感性能好易于去污。但透氣性較差,如 在氣溫高于35℃情況下長時間穿用,則必須在衣服上開透氣孔增加空調降溫措施 標準分享網wb免費下載 51 表2-9各種隔熱織物的隔熱效果 樣品名稱顏色產地 度熱源輻射強度樣品后面輻熱率 射熱強度 (mm)(cal/cm 2-min)(cal/cm2min) (%) 白帆布 白 0.8 9.4 1.8 61.0 四氯甲苯烴化磷 白 0.65 9.4 1.2 87.5 鈦銻防火布 白 0.72 9.4 0.8 91.5 鋁箔璃絲布 銀 0.37 9.4 0.4 96.5 玻璃絲混紡布 0.68 9.4 1.6 83.0 鋁膜絲棉綢布 銀 0.45 9.4 0.2 98.0 鋁膠布 銀 膜克綸布 雙滬寧漢漢漢寧 0.59 9.4 0.7 92.5 銀 0.56 9.4 0.2 98.0 石棉布 白 1.98 9.4 0.7 92.0 玻璃布 白寧 0.9 9.4 83.0 克綸布 煙株州0.6 9.4 11 85.0 鋁箔布 銀 滬 0.32 94 B42出 0.2 98.0 鋁箔 護 0.015 94 ~100 鋁滌綸 銀 0.0169.4 未出 ~100 (4)空調隔熱服在隔熱服的基礎上增加個體空調降溫設備一般有下列幾種途徑: 1)用半導體致冷,將空氣冷卻至20℃左右用風機或壓縮空氣送入隔熱服內此法耗電 較大。 2)用冰。過冷冰裝入特制的背心口袋內,利用它吸收人體部分蓄熱量。使體溫保持 平衡。 3)安設隨身攜帶的冷卻器,由于不必連接送風軟管,因此操作人員活動范圍將不受限 制。在背在身上的鋁盒中充添預冷液,如乙醇、乙二醇、水、干冰等,混合液的溫度可達 38℃。用蓄電池為動力的送風機,通過軟管向胸面部送風。有效工作時間可根據預冷液 量米確定。 4)用渦流管使空氣絕熱膨脹致冷。冷風通過多孔背心 送入。如工作地點空氣被污染,也可將冷風送入頭盔內保證 呼吸和降溫。每分鐘送風量在1501/min以上這套裝置只有 0.5kg左右,隨身攜帶。當室溫為40℃時,工作服內溫度為 20℃左右。用于熱修爐時,氣溫250℃下可工作18分鐘。這 種裝置的缺點是壓縮空氣消耗量大。 空調隔熱服的氣流分配見圖2-34 2.健康檢查 按照有關規定,對接觸塵毒人員須進行定期的健康檢 查,對疑似和發病人員應及時采取措施,例如進行必要的治 療和休養,調動工作崗位等。 圖234空調隔熱服氣流分配 示意圖 2.3.7維護管理與檢測 1燥2一噴嘴3空氣分 1.維護管理 配器4一輸氣管5壓空氣接 頭6開關 加強對防塵、防毒設備的維護管理,使其經常保持良好 的運行狀態,是切實發揮其應有的效能所必備的條件。 52 加強維護管理大致可以從下面幾個方面著手 (1)值班運行要建立專人值班崗位責任制度。要求按照設計要求和設備制造廠技術 說明進行運行。做好運行記錄。 (2)訓練教育對裝有局部排風設備的生產操作人員進行教育,向他們說明為什么要 安裝這些設備,如何正確使用等等。對維護人員還應接受專門的技術訓練和考核,其內容 有:各種防塵防毒設備的基本知識,一般原理,系統各部分作用及構造通風系統的操作及 維修方法,發生事故時的故障排除,測試及調整方法等等。 (3)維護修理建立計劃預修制度。規定大中、小修的內容,期限和分工。按照通 風系統的類別和數量確定人員編制,專職的維修組織和設備、場地。 根據國內一些重點機械工廠的經驗,提出維護管理的最低限度的人員設計定額參考表2 10 表2-10通風系統維護管理人員設計定額 每個系統風量 每人護管理的系統數 m3/b) 般系統 除塵化有 的以及高系 <10000 10 000 8 0000 30000 4 432 莊1.蝕系統如用塑料風管則每人負責系統同一般系統 2.人員平均技術級別在2~3級以上 3.每人都參加班,又均擔負本工種工作(如鉗、焊、管、電等工種) 參照冶金部的有關規定,按接觸粉塵作業人員2~3%的比例建立防塵維修組織,其人 員定額見表2-11 表2-11防塵維修人員設計定額 除塵系統數 工 種 10~20 30~40 50~60 工段長 技術 工 車 工 塵工 0~00~10 1~2 2~3 11~ 3~4 0~1 0 0~1 3~5 8~9 11~13 1 工 0~1 袋工 1~2 2 113 計 6~10 15~19 22~25 :除塵器以袋式為主 圖235是具有60個除塵系統的防塵維修工段的布置圖。這些除塵系統以袋式除塵器為 主,因此如采用其他凈化設備時,應加以適當調整。 2.檢測 標準分享網. bzfxw,com免費下載… 53 為了對系統運行狀況具有量的概念,因此可以對各種參數進行定期檢測,從其中發現問 題,改進系統效能。定期檢測的項目有:設備排風量和相應的環境濃度;除塵器前后管道濃 度和壓力損失管道積塵情況;風機的轉速和轉向電動機的接線方式等等 辦公室 洗滌室 機加工間 倉庫 7 休息室 紉室 室外作業 10 00.0600600D600 圖235維修工段布圖 1一牛頭制床2一臺式鉆3一立鉆一普車床5輪機6工作臺縫機洗袋 型剪切機10三滾板機11水籠頭及水槽 第3章、熔化工段及爐料庫 3.1工藝簡述 本工段的主要任務是提供澆注用的鐵水或鋼水。用于機器制造工廠的熔化設備,主要是 沖天爐(化鐵)和電弧爐(煉鋼)(其它工頻爐和有色冶煉爐在第9章有色鑄造工段中敘述。 有些工廠采用沖天爐和工頻電爐雙聯的冶煉工藝。熔煉過程中產生大量的煙和熱,電弧爐 還有弧光和噪聲。電爐煉鋼有吹氧和不吹氧兩種情況沖天爐有加螢石不加黃石的兩種工 藝。爐料庫內主要貯備和準備各種金屬材料、熔劑、燃料、筑爐材料。在這些材料的貯運、 加工過程中,產生一定量的粉塵。在沖天爐爐前采用沖入法冷煉球墨鑄鐵時,瞬間產生大量 的煙塵。采用日耗柜,裝料量車向熔化設備供料時,產生一定量的金屬氧化粉塵。如采用 電磁盤、電子秤自動配料,則勞動條件可以大為改善。在焦油加熱爐加熱焦油時產生大量 一氧化碳、熱和瀝青煙氣。出爐前要取樣,并進行快速分析此外,各種冶煉原材料也要進 行各種分析 3.2沖天爐 沖天爐是鑄造車間的主要空氣污染源之一。沖天爐煙氣中含有大的粉和有氣體 沖天爐煙塵的控制日益被受到重視,并得到迅速發展。在發展各種除塵方式的同時,還需從 工藝上進行改革。 3.2.1排煙凈化系統的特點和應用 1.各種凈化系統的比較 國外沖天爐煙氣凈化經歷了干式火花捕集器、濕式火花捕集器、干式旋風除塵器直到目 前采用比較高級的凈化設備(如袋式除塵器、電除塵器等)的各個發展階段國內目前沖天 爐煙氣凈化方法主要有自然排風噴霧凈化和機風煙氣凈化兩種,這可以根據沖天爐冶 煉工藝和所在地區等不同條件,因地制宜加以采用。 自然排風噴霧凈化方法的主要優點是:凈化效果較好,同時可以凈化有害氣體煙氣排 放濃度為120~450mg/m;不會由于爐氣溫度高而影響凈化設備;對原有沖天爐的改動很 少,只需加設濕法噴淋裝置即可;由于運行比較安全可靠,不太會因凈化裝置發生故障而影 響生產。其缺點主要是:耗水量較大,使用循環水時,水池面積較大占地多,出灰麻煩 在寒冷地區使用濕法凈化還要注意防凍問題要造成二次污染,污水中有害物質含量經測定 皆超過國家排放標準,因此污水必須進行處理后才能排放;污水腐蝕性較強,對污水循環系 統有腐蝕作用,沖天爐操作平臺處的勞動條件得不到改善,煙塵及一氧化碳濃度都超出國家 衛生標準。 干式機械排風煙氣凈化方法的主要優點是:粉塵可以根據國家排放標準加以控制;沒有 標準分享網ww m免費下載 55 或很少產生二次污染問題,清灰也較濕法簡便;可以改善操作平臺上的勞動條件。其主要缺 點是:有害氣體凈化比較復雜;系統發生故障時會影響生產對沖天爐要作必要的改動 有關各種煙氣凈化系統的比較,詳見表3-1 表3-1沖天爐煙氣凈化系統各種類型的比較 濕 式 名 稱 式火花捕集器文氏管 離心洗滌器 濕式靜電 除塵效 ( 60~97 92~98 ~99 95~99.5 壓力損失(mmH2O ~1000 40~60 功率消耗(包括泵)(kW/km3廢氣)<1.5 5~ 6~10 1.5~3.0 耗水(循環量)(t/km氣0.8~0.5 0.2~0.3 0.2~0.40.15~0.25 進入除塵器最高允許溫度() 冷卻到水汽飽和溫度 耐用、波動小凈化效率、裝用動小化效很高 優 積小及維效率高及占地面積沒有爆炸危險 單不包括水處 積小及維護簡單小 理裝置在內 除塵效率中等、耗電大、除塵效能耗大附設備裝置 點大家受氣體負荷強烈 大、占地面積大 需中和影響 維護控制復雜 處理 式 名稱 干式靜電 袋式除塵 旋風除塵粒除塵 除塵效率(% <95 99~99.575~6 06~98 綜合效率 壓力損失(mmH2O)10 80~180 0~120 50~150 功率消耗(包括泵)(kW/km廢氣0.1~0. 5 1.2~2.5 1~1.5 1.6~3.0 耗水(微環量)(t/km3廢氣) 0.05 0.05 0.05 進入除塵器最高允許溫度(℃)<400 <13~250 <600 <600 化效率、電凈化率很高,1用、故少化效率高 優 點力耗少無腐蝕及無污水處占地面積小及護高,腐及附 簡單。初投資及運磨 行費低 占地面積較大、占地較大、維護對微生的化效占地較大 給護拉制復雜,對:控制復雜凈化可!率低受影響,制較復雜在 缺 點可燃氣體必須設安燃氣時需安全措波動磨損較結露后堵塞 全裝置 座、織物耐溫與耐 性較差易結 采用爐頂安裝火花捕集器只能捕集50~100um以上的粗粒粉塵采用CLP型旋風除塵 器則對捕集.10μm以下的粉塵效率很低。袋式除塵器效率高,但不耐高溫靜電除塵器也是 一種能捕集微粒的高效除塵器,但當煙塵起始濃度過高時,其凈化效率會有所降低,且由于 沖天爐煙塵比電阻高,若單獨使用干式靜電除塵,除塵效率只能達到95%。如將煙氣加濕 其效果會好些,但存在腐蝕問題,要解決這樣的問題會提高設備費用。文氏管雖然具有較高 的除塵凈化效率,但由于電耗大,污水處理復雜因此很少用于沖天爐煙氣凈化。粒層除塵 器具有料來源容易,價格便宜且有耐高溫、耐磨、耐腐蝕、凈化效率高以及除塵效率不會 受粉塵種類和導電性的影響等優點。其缺點是占地多、耗電大、護控制較復雜、且要防止 結露以免堵塞。 2.煙氣冷卻方式 56 沖天爐煙氣在“打爐階段”(即沖天爐停止加料到停止鼓風階段),溫度高達600-800℃ 不可直接進入通風機和某些除塵器,必須對煙氣先進行冷卻,使煙氣冷卻到通風機和除塵器 能夠承受的溫度范圍。常用的冷卻方式有下列四種 (1)摻入野風冷卻 這種方法簡單可靠。但當煙氣溫度較高時,作為冷卻所需摻入的空氣很大通風機、 除塵器以及整個煙氣凈化系統都要相應擴大較不經濟。故這種冷卻方法,一般用在煙氣溫 度<300℃的系統,或雖設置熱交換冷卻器但煙氣溫度仍不能達到要求時,作為一種補充的 冷卻方式來采用。 (2)直接噴霧冷卻 將水噴成霧狀,在高溫煙氣中進行蒸發吸熱而降低煙氣溫度。這種方法熱交換效率高, 較為經濟。采用離心噴嘴進行霧化冷卻,效果 較為理想。圖3-1所示為一種新型離心式噴 40 嘴。其張角大、結構簡單、加工方便、不易堵 M90×2-2a 塞、壽命長、便于調節,因而被廣泛采用。表 3-2給出三種離心式噴嘴的實測數據,可供選 用時參考。采用噴霧冷卻時,必須保證霧滴完 全蒸發,否則產生水滴粘附在管道或除塵器 上,特別象要求煙氣較干燥的袋式除塵器和顆 粒層除塵器上,會引起嚴重的阻塞和損壞。在 打爐時,煙氣溫度上升快,水量應自動進行調 100×100 節。選用通風機要考慮水霧吸熱汽化后煙氣體 積增大的因素。 圖3-1離心式噴嘴 (3)水冷套管冷卻 1一頭2一嘴座 采用水冷套管冷卻的方法比較簡單可靠。但由于其傳熱效率較低,故所需的傳熱面積 大,造成水冷套管過長,系統阻力增加。因此這種冷卻方式在沖天爐與除塵設備之間距離較 大時適用,或作為一種輔助的冷卻煙氣的措施。 (4)熱交換冷卻器冷卻 這種冷卻方式是利用輻射、對流進行換熱。冷卻介質有空氣和水兩種由于水冷式傳熱 效率高,設備和運轉費用都比較低,故一般采用較多。水冷卻器不受煙氣成分的影響,被加 熱的冷卻水還可利用,是一種較好的冷卻方式。因為沖天爐煙氣中含有粗細不等的粉塵,通 常要經過兩級除塵。可將冷卻煙氣和第一級除塵結合起來,設計一個既是冷卻器又是第一級 除塵器的裝置是比較經濟合理的。 除了以上四種冷卻方式外,還可利用加長風管進行自然冷卻,以達到節能的目的。 3.煙氣吸入口的位置及加料爐門 沖天爐煙氣吸入口的位置對排風效果很有影響,應予正確選擇。 吸入口設在加料口的上部時,不致影響爐子的裝料有效高度。但由于加料口較大,特別 是無爐門用井式料桶加料的爐子,加料口高度一般有2m左右,當高溫煙氣從料層被鼓出而 到達加料口處時,爐外空氣從加料口上部短路吸入,而高溫煙氣則會從加料口下部逸出加 外,因此吸風效果較差。 標準分享網ww. www. bzfxw, com,com免費下載 57 表32離心式噴實測數據 前壓力 噴 水 量噴水平射程 (kg/cm2) (!/) (m/h) 2) (m) 出水口直徑為8mm 0.5 11 0.86 90 0.75 14 0.84 95 1.6 1.00 15.5 0.93 100 2.5 1.25 17 1.02 100 2.6 1.50 18.5 1.111 100 2.5 1.75 19.5 1.17 100 2.5 2.00 20.5 1.23 100 2.5 山水口徑為10mm 0.5 12 0.72 95 1 0.75 16 0.96 98 2 1.00 20 1.20 100 2.5 1.25 23 1.38 100 2.5 1.50 25 1.50 100 2.5 1.75 27 1.64 100 2.5 2.00 29 1.74 100 2.5 出水口直徑為12mm 0.3 1.44 0.5 2.00 0躬 2.5 0.8 1.0 23466 40.5 2.44 3.00 106 .46 106 123333 1.6 63.5 3.82 105 吸入口設在加料口下部時,爐外空氣從加料口進入時,可阻擋煙氣外逸。因此吸風 效果好。但要防止加料時將細粒焦炭或石灰石吸入排風系統。故吸入口與爐料最高點的距離 應保持400~500mm。吸入口下壁應傾斜,與爐壁成120°以使爐料落到吸入口內時能落回 爐膛內。吸入口的位置見圖3-2。吸入口的大小,建議按入口風速為7~8m計算 沖天爐加料口,由于工藝操作和維修方便等原因,以往 很少安裝密閉爐門,這對煙氣凈化顯然是不利的。如不設爐 門又要保證不從加料口處溢出煙氣的辦法有:一是保證加料 口處有足夠的進風速度,使加科口各處始終處于進風狀態。 經過實測和有關資料介紹,進風速度應為1.5~2.0m/s;二 是在加料口處設置空氣幕,阻擋煙氣外溢。安裝密閉爐門 后,料位的高度可以通過專門的料位控制裝置來測量和控 制。人工料問題可通過檢視門解決。上海工農動力機廠在 3t/h沖天爐加料口處安裝了氣動蝶式密閉爐門(見圖3-3) 加料用機械式料位探測器(見圖3-4),測量料位高度后,自動 圖3-2沖爐煙氣吸入口位置 進行加料。加料時,在翻斗傾倒爐料的瞬間,蝶式密閉門由 1一加料口級入口 電器控制提前1~2秒開始,并延時1~2秒關閉,總的啟3一位最高點 58 閉時間僅6~7秒。工作穩定可靠構簡單及使用效果好。當對舊沖天爐增設排凈 系統時,是否要添爐門及爐門的選型,應按爐子大小及選用冷卻方式等體條件來宮 定。 A-A 70×70 1670 此時爐 內無 970 820 167G分 AL 圖3密閉爐門 圖3-4氣缸位控制器 1一加門氣缸2--軸3一加強筋 1一聯軸器2一位開關 4一爐門板5一上料板6一下卸料板 4.煙氣燃燒室 按國外沖天爐氣成分的測定,根據送風方式及爐形狀的不同,一氧化碳含量約 25~33%、二氧化碳含量約8~15%。因此為了充分利用一氧化碳的熱量來加熱沖天爐鼓 風和消除一氧化碳對環境的污染,故較多地采用煙氣燃燒室國內目前對于小于10/的爐 子采用中央和側歌相結合的送風方式,燃燒比都較高,經實測一氧化碳含量較低,約為 510%。如采用燃燒室,煙氣溫度會升高,還需考慮煙氣冷卻措施故采用燃燒室的較 少。 3.2排煙設計主要參數的確定 1.沖天爐煙塵及氣體成分 沖天爐在熔煉過程中所排出的煙氣,其成分、溫度和含塵,隨爐型、操作方法及原料 比的不同而異。煙塵一般含有二氧化硅、金屬氧化物、油煙、焦炭粉末及石灰石細塵等, 見3-3、表3-4 如果熔煉過程中加入螢石,則氣中還有氟化氣體經測定其度一般為3751317 mg/Nm3。氟化氫氣體遇水后生成氫氟酸,腐蝕性很強,對人、畜、農作物和建筑物有很 大危害,并使沖天爐煙氣凈化增加了復雜性。有些單位采用不加螢石而單用石灰石作為熔劑 的措施,可簡化煙氣凈化系統。 2.沖天爐塵的起始濃度及分散度 沖天爐氣的含塵量在操作時變化很大,完全燃燒時,煙塵濃度低、塵粒細。測定表 明,煙塵濃度低時為0.5/Nm3,高時達10g/N3.沖天爐煙氣中的起始含塵量見表3-5 煙塵的顆粒重量分散度見表3-6 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 5 表3-3沖天爐煙塵成分 名 稱 主要范 變動范圍 (% (%) SiO: 20~40 10~45 Ca 0 3~6 2~18 Al3O 2~4 0.6~25 FeO(Fe:Os. Fe) 12~16 5~26 MnC 1~2 0.6~9 Mgo 1~3 0.6~ 灼熱撓(C.,CO) 20~50 10~B4 表3-4沖天爐煙氣成分 名 稱 含量(%) 名 稱 含量(%) co 5~21 SO 0.04~0.1 , 8~17 1.8 NO, 3~4p.p.m H2 1~3 表3-5沖天爐煙氣中的起始含塵量 起始量 (g/Nm 主要范圖 變動范圍 備 注 爐排 6~12 2~25 煙塵排放量相當于每t鐵水產生 2~6 1~10 6~20kg的煙塵 表3-6沖天爐煙塵的顆粒重量分散度 煙塵的顆粒量分散度 5~1010~220~4040~80<6 (% u血 μm μ μm 熱風沖天爐 27.0 5.0 5.0 3.0 20.0 40.0 冷風沖天爐 0 3.0 1.5 7.5 8.080 3.沖天爐煙氣溫度 沖天爐煙氣溫度在爐內料位不變,無爐頭明火的情況下,溫度平均約100℃左右。但熔 煉馬鐵或采用原料有較多的鐵屑、氧化皮時,則爐煙溫度一般為300~500℃在爐子加料 結束到停止鼓風階段,因科位不斷下降并出明火,故煙氣溫度急劇上升,材料層上部的煙 氣溫度如下:完全再燃燒時為200~900℃;不完全再燃燒時為150~800℃;沒有再燃燒時 為100~600℃;到停止鼓風前為900~1250℃有些工廠為防止爐膽燒損,在這個階段加入 碎耐火磚或生鐵作壓爐材料,使明火不出,此時煙氣溫度比不加壓爐材料的爐子有明顯下 降,這對煙氣凈化系統是有利的。但由于加入了壓爐材料,增大了打爐后的清理工作量,所 以這種辦法未能被普遍采用。 4.沖天爐煙氣量的計算 煙氣的成分及溫度隨操作條件的不同而異,雖然氣體成分有少許不同,但從原料層出來 的煙氣還是基本不變,一般較送風量增加510%因此當加料口密封時沖天爐的排風量 可按其送風量乘以1.05~1.10計算若加料口敞開時,則應再加上從加料口吸入的空氣量,其 可按開口部分風速為1.5~2.0m/s來計算。此時沖天爐的排風量約為沖天爐送風量的2.5~4 倍。有關新系列沖天爐的排風量可參見表3-7 60 表3-7系列沖天爐的排風量 系列(tb 1 2 3 10 15 參 數 爐最大直徑(mm) 450 600 700900100012001450 理論空氣量(m/min 12 2 60 84 120180 透用的送風量(m3/min) 28 42 84120240250 加料口 第3 封閉排風量(mmin)29.44 88.5126252263 加料尺寸 加料口尺寸(mm)900×580:2100×8002000026011002800100001563000160 加料口微開 (高×寬 口進加空氣量47 151225267 328 421 432 排風量76.4 195 28845.545467369 (m3/min) ①當斗加料時,加料口尺寸為00×50 當爬式加料機加科時,加料口尺寸為2000×1000mm 3.2.3排煙凈化方式 1.離心旋風除塵裝置 (1)直接式旋風除塵 用于沖天爐煙氣凈化系統的旋風除塵器, 一般不單獨采用,而是作為第一級粗顆粒的除 塵。但有時在排放要求許可時,仍有單獨使用 的。圖3-5所示為直接式旋風除塵系統。煙氣 由高溫通風機直接鼓入旋風除塵器。該系統總 的凈化效率可達86%。 (2)誘導式旋風除塵 誘導式旋風除塵系統,由于高溫煙氣不經 過通風機,故可選用一般的通風機。但因為誘 導通風造成的負壓不高,只能采用一般旋風除 圖3-5沖天爐煙氣燃燒凈化裝置塵裝置(加冷卻水套)圖3-6所示為上海新中 1一煙圖2一風除塵器3流離心除塵 動力機廠5:/沖天爐除塵裝置。該系統采用 4一裝配耐火磚5一集塵一點火噴嘴 7一沖天爐8一高溫風機9調節閥10 噴射式誘導排風。經測定,實際噴射風量為 燃燒室 9850m/h,總排煙量為20866m/h(t=30℃) 加料口設有自下而上吹射的空氣幕,送風量為3100m/h,噴嘴風速約11.5m/s,氣流射程 高度1.1m,可阻擋煙氣外溢,改善操作條件。用雙聯旋風除塵裝置,排放濃度為478mg/m3 除塵效率=76%。該裝置雖然凈化效率不高但其結構簡單使用維修方便、投資少故在 某些情況下仍有使用價值。 .(3)蒸汽噴射式旋風除塵 蒸汽噴射式旋風除塵裝置的原理是利用高速蒸汽流作為動力來產生吸力而將煙塵引進 霧化室,在此噴水并初步霧化。混合管中噴射的蒸汽產生的極高速度將初步霧化的水滴進一 步散成無數極細的小水珠,而與粉塵互相碰撞粘合使它們從超微粒凝聚成能被處理的顆粒, 標準分享網 m免費下載 900 +19170 96 807000 1040 1500 1000500 535+11600 800 的 +7000 圖3-6上海新中動力機廠沖天爐涂塵裝置 .1一噴射管2一杠桿式閥3一電動機(J2-52-2.13kW)4一通風機(4-72-11.5 10850m/h,303mmH2O)5一灰箱B一溜灰管了一旋風除塵器(冷卻水8一沖天爐 9空氣 然后進入低阻旋流器被除下。圖3-7所示為該裝置示意圖。據測定起始含塵濃度為1150~ 6900mg/m的沖天爐煙氣經凈化后的粉塵濃度在23mg/m以下凈化效率高達=99%以 上。 如在這套裝置中加入一種化學處理過的水即可將煙氣中二氧化硫的含量降到1ppm以 下效率高達99.94%。 (4)濕結合式旋風除塵 62 圖3-7蒸噴射式旋風除塵裝置示意圖 沖天爐除塵裝置圖 1一混合管2一旋流器3一霧化 1一火花捕集器2一風管3水池4一電動機(5W 220r/min)5通風機(T4-72,7、1360-23300m3/h 217mm,)-lp/型旋風除塵器(內壁襯輝綠 巖鑄石)7--卻水套8一加料料桶9一加口 1一排氣管 當沖天爐爐料中配有螢石時,爐氣中含有化氫氣體。采用一般的干式除塵方法不能除 去這種氣體,若采用干濕相結合的方法則既可塵又可凈化有害氣體。圖38所示為用于上 海工具鑄造廠3.5t/h沖天爐的干濕結合式旋風除塵裝置。煙氣先經過一臺CLP/A旋風除塵 器,然后通過水池進行第二次除塵和凈化有害氣體。經實測,系統風量為13500m3/h=30 ℃)、煙塵起始濃度為7850mg/m3,經過凈化后煙塵濃度下降為1421mg/m,除塵效率 82%。除塵器回收的粉塵中含有大量焦炭屑。煙氣經水冷套管冷卻水池中放有石灰或電石 渣,用來中和池里的氫氟酸,定期測定池中水的成分,達到中性后排放由于沖天爐煙溫 度很高,含塵濃度又大,在CLP/A除塵器內壁必須考慮耐熱、耐磨的襯砌,否則很快會磨 穿。采用輝綠巖鑄石塊作為襯砌,實際使用效果很好。鑄石塊有標準塊和異形塊兩種異形 塊可根據襯砌要求特殊加工。施工襯砌必須嚴格保證質量,否則在使用中會剝落。鑄石塊 與除塵器的粘結可以用鑄石粉環氧樹脂膠泥作粘結劑。其配方如下:6101*環氧樹胎30g、 鑄石粉50g、乙二胺1.8g及丙酮6g,為防止氫氟酸對水池除塵器的腐蝕,必須考慮防腐措 施。 2.袋式除塵裝置 選用袋式除塵器的濾料很重要。玻璃纖維袋使用溫度可到250℃,滌綸絨布只能用到 130℃。但由于玻璃纖維不耐曲折,其濾速要低于滌綸絨布的。這樣,處理同樣煙氣量時,玻 璃纖維袋的面積要比滌綸布袋大50~70%。當袋式除塵器為吸入式時,由于粉塵不通過風 機所以不易出故障。如將除塵器安裝在排風機出口側,對消除噪聲有利圖3-9所示為采 用袋式除塵器的沖天爐煙氣凈化系統的一個實例煙氣從沖天爐進入燃燒室,一氧化碳被完 全燃燒而進入換熱器,在換熱器中沖天爐的鼓風被加熱而煙氣被冷卻到750℃冷卻了的煙 氣進入噴霧塔中進一步加濕冷卻到400℃,再在水冷壁式冷卻器中被冷卻到240℃,最后經 風機而送至袋式除塵器。因除塵器處于正壓狀態工作故其殼體需焊接密封。除塵器外殼全 標準分享網w www. bzfxw, com,com免費下載 部保溫隔熱。玻璃纖維袋采 口調節 用獨特的清灰振打裝置。若 引風機入口還設有大氣吸入 調節閥板,作為安全裝置。 當煙氣溫度超過25時自 行打開。 3.靜電除塵裝置 干式靜電除塵器的優點 有:對小于0.1m微塵有較 團 高的凈化效率;功率消耗 圖39沖天爐袋式除塵裝系統圖 少,風壓損失僅5~10mm1一袋式除塵器2一通風機(42000m/h,240℃,450mmH20.175kW) H2O3維護費用少,運轉費 一冷卻器一水泵5一噴霧浴6一換熱一燃燒宣810 天爐9一電動冷風調節T、T2.T3一溫度傳感器 用低;能處理400℃以下的 煙氣。但用于沖天爐煙氣凈 化時,尚需解決一些問題: 6 例如,沖天爐煙塵的比電阻 高達1010~10·cm,需 加設增濕塔,既能使煙氣溫 度下降至200~300℃又可使 煙塵的比電阻下降。降低比 圖3-1015/沖天爐煙氣凈化裝置 電阻的另一方法是噴入微量1一熱風沖天爐2一旋風除塵器3一燃燒室換熱器5一增濕塔 電除塵器 的二氧化硫和氨氣等。圖3 10所示為一臺15t/h沖天爐采用電除塵裝置的原理圖沖天爐煙氣先經過旋風除塵器2和燃 燒室3,然后進入換熱器4,煙氣經冷卻后,到增濕塔5進行水洗冷卻和降低煙塵的比電阻, 最后通過電除塵器6后排入大氣。 由于我國焦炭中含硫成分較高,故沖天爐煙塵的比電阻就降低了,加上第一級采用多管 水冷旋風除塵器后,大中顆粒的煙塵基本除去煙氣溫度下降導至煙電阻的進一步降 低,從而滿足了采用干式靜電除塵器的條件。目前上海地區有些工廠已經開始將多管水冷旋 風除塵器和干式靜電除塵器串聯用于沖關爐煙氣凈化,并取得一定的成效。 4.顆粒層除塵裝置 (1)單層顆粒層加旋風除塵器 由于煙氣中含有不少粗顆粒粉塵,如在進入顆粒層前不采用預處理裝置而直接進顆 粒層,這將為反吹帶來極大困難,造成顆粒層濾塵能力降低。故必須選擇對粗顆粒粉有 定凈化效率而壓力損失不大的除塵器作為預處理裝置。由于除塵系統在反吹時,顆粒層內積 存的細灰也將在此預處理裝置內清除,故此除塵器的凈化效率也不能選得太低。圖3-1a為 上海工程機械廠3t/h沖天爐煙氣凈化裝置。除塵設備采用旋風顆粒層除塵器見圖3-11b) 旋風顆粒層除塵器安裝兩臺,輪流用作凈化或反吹。通風機設在凈化設備后,可只需考慮溫 度影響用摻野風的方式來降低煙氣溫度,在打爐時開啟野風閥門,吸入大量野風將煙氣混合 到150℃ 1862 s 8 b 圖3-11上海工程機械廠沖天爐除塵裝置 )除塵系統圖b旋風顆粒層除塵器 1一通風機(T4-72,8C,17950m/h,250mmHO.22W)2一旋風顆粒層除塵器33沖天爐 4一出灰小車5一顆粒層部分6一耙子7一換向閥門8一托板9一旋風部分10生 旋風顆粒層除塵器屬于復式除塵器,由CLP/B旋風除塵器和顆粒層除塵器組成。第一級 是CLP/B旋風除塵器,內壁砌有鑄石,收集到除塵器底部出灰小車中的大顆粒粉塵,由人 工定期清除。細顆粒粉塵則進入圓筒顆粒層除塵器進行第二級凈化。圓筒形顆粒除塵器內有 一層直徑為0.38mm的不銹鋼絲網(12目),上面放有粒徑為3~6mm石英砂,層厚為 80~100mm。反吹時用擺線針輪減速器來拖動攪拌顆粒層用的耙子,其轉速為21r/min,減速 器安裝在除塵器的頂部。含塵煙氣從顆粒層上部向下流動,粉塵積附在顆粒層上,顆粒層的 阻力不斷增加,達到規定的阻力時,即應及時清灰,否則將影響凈化系統的正常運行。由于 接觸凝聚等作用,部分塵粒的粒徑已增大,在反吹風機開動清灰時,已變大的塵粒就經 CLP/B除塵器除下。尚未變大的粉塵繼續隨同爐氣一起進到另一臺旋風顆粒層除塵器進行 凈化。為了使粉塵不致沉降和考慮阻力損失等因素,含塵氣體風管中風速取16~18m/s在 風管系統中還安裝了200mm防爆門,但由于燃燒比高,爐氣中一氧化碳含量低,故運行 以來未發生過爆炸。此系統設計排風量為1700m/h(t=150℃)經實測,排風煙塵起始濃 度平均為10800mg/m3,凈化后排入大氣中煙塵濃度平均為188mg/m3,低于排放標準200 mg/m3。除塵效率平均為98.2%,由于兩臺顆粒層除塵交替工作,故在反吹清灰時,除 塵系統仍能繼續使用,但由此使造價及占地面積皆增大。 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 (2)多層顆粒層加多管水冷旋風除塵器 根據處理風量的不同,多層顆粒層的單體個數一般在3~8個之間,個數太多,所需的 傳動電機、閥門及控制機構均需相應加多增加了漏風點,各單體間風量分配難以均勻。個 數太少,每個單體的風量在反吹切換時波動太大,要影響效率。如有某個單體發生故障時對 系統的正常運行影響也大。此外,所需的反吹風量也較大。故一般以選取個數較少、直徑較 圖3-2上海工農動力機廠3/沖天爐煙氣凈化系統圖 1一三層顆粒層除塵器2一多管水冷旋風除塵器3氣動爐氣換向閥一通風機6一反吹風機 8一沖天爐煙囪門啟閉裝置7一密閉爐門8一料器 大的方案為佳,每個單體處理風量為2000 3000m/h.圖3-12月示為上海工農動力機廠 3t/h沖天爐煙氣凈化系統圖。沖天爐加料口 處安裝了自動啟閉的密閉爐門,為保證除塵器 殼體、管道、閥門不受損和不變形而能連續工 作,采用了多管水冷旋風除塵器作第一級凈 化,見圖3-13。煙氣冷卻到300℃以下后,進 入并聯的三層顆粒層除塵器進行第二級凈化。 需清灰時,反吹風將某一層已過濾下來并凝聚 變大的塵粒送入多管水冷旋風除塵器,塵粒大 部分在這里被除去,不能除去的微塵繼續再和 爐氣一起進入另外兩層顆粒層進行凈化有 0230 關反吹過程見圖3-14。通過測試,設計排風 量為6200m/h(t=180℃),煙塵排放濃度 低于規定的200mg/m3,達到108mg/m3,凈 化效高達98%。由于顆粒層除塵器屬于孔 隙過濾類型,因而必須防止煙氣結露,以免阻 塞顆粒層。故當發覺爐料太濕或下雨天時,開 爐后半小時內不需對多管水冷旋風除塵器通 圖3-13多管水冷旋風除塵器 入冷卻水 1出水管2一含塵氣體人口3一導流片 4-76mm小管5一進水管6一灰口 5濕式噴淋除塵裝置 7-150mm大管8一氣體出口 66 第三層顆粒層除塵器 排 沖天氣多水冷旋風除塵器 第二層顆粒層除塵器 排風機 第層顆粒層除塵器 干凈反吹反吹風機 圖3-14第一層顆粒層除塵器在反吹過程原理圖 這種除塵裝置結構簡單,動力消耗少,制造安裝維護管理方便。為了提高除塵效率要 選用霧化好、張角大的噴嘴。據試驗,嘴前壓力不應小于1kg/cm2通過噴淋式除塵裝置的 煙氣速度一般采用1m/s左右,噴淋式除塵裝置的高度應不小于2倍直徑。至于水氣比,它 和煙氣速度及塵粒直徑與粉塵的親水性有關。當煙氣速度v<1.2m/s時,水氣比為3.03m km3煙氣,此時除塵效率可達97%以上。圖315及圖3-16所示為北京軋銀廠t/沖天爐 噴淋式除塵裝置及水處理系統示意圖。采用這種噴淋式除塵裝置后,煙塵的排放濃度一般為 120~450mg/m3,煙氣中的氟化氫氣體濃度經噴淋后,可達到國家允許排放標準。水處理系 統采取封閉循環,中和劑采用電石。水質檢驗結果除含氟量超過國家允許排放標準外, 其他各項均符合指標。 =20m3/=g-10 ph=2-3.Q=20mh pH=2~3 廢砂堆排氣空 Q=20m313 pH=910 3-15沖天爐噴淋式除塵表置及 圖3-16水處理系統示意圖 水處理系統示意圖 1一噴嘴2噴淋式除塵裝置3一木需離斗一初步 1一排煙罩2一收水器一上水管 沉淀池5一氣壓排泥鏡6泥渣脫水箱7投藥池 4一新形配水管5嘴噴淋 8一反應池9一斜管沉淀池10一斜管11一三角爆12一 塔7一傘形護8一爐高9一下 水池13一水14一磁水器 水管10—溢流管 6.含氟氣的法吸附凈化原理 當采用干式機械排煙凈化系統時,如煙氣中有氟化氫氣體,可用氧化鋁直接吸附氟化氫 的干法凈化法。 氣體的法吸附凈化,就是直接以固體物質吸附某種氣體所完成的凈化過程,具有吸附 標準分享網ww. www. bzfxw, com,com免費下載 7 作用的物質稱為吸附劑,被吸附的物質稱為吸附質。含氟煙氣的凈化是利用氧化鋁作吸附劑 來凈化氟化氫氣體。氧化鋁吸附氟化氫是由它們的性質和吸附規律決定的。 從氧化鋁,氯化氫的性質和吸附規律知道氧化鋁顆粒細、微孔多、比表面積大,又具 有兩性化合物的特性,是較好的吸附劑,而氟化氫酸性強、沸點高、負電性又大。因此,氟 化氫很容易被氧化鋁所吸附。 吸附分為物理吸附和化學吸附,產生物理吸附的作用力是范德華斯力,產生化學吸附的 作用力是化學鍵力。 氧化鋁對氟化氫的吸附主要機理是化學吸附,同樣伴隨有物理吸附。化學吸附實際是表 面上進行的化學反應,反應式如下: A12O2+6HF-2A1F3+3H,O 工業上經常利用吸附劑的選擇性,作為分離氣體混合物的方法。當混合物氣體與吸附劑 接觸時,僅有一組分氣體被吸附分離出來,而其他組分并不被吸附凈化含氟煙氣用氧化 鋁吸附,也是這樣情況。 吸附方法,一般有以下三種 (1)輸送床吸附法 即把含煙氣吸入管道,同時加入氧化鋁,在高速氣流作用下氧化鋁在煙氣中充分擴 散,在混合流動中完成吸附過程。最后,用旋風分離器和袋式除塵器分離出帶氟的氧化鋁, 達到凈化煙氣的目的。 (2)沸騰床吸附法 即在沸騰床內鋪一定,厚度的氧化鋁層,讓含氟煙氣通過,此時氧化鋁形成氣流態化層 氧化鋁與煙氣在充分混合的條件下,完成吸附過程。煙氣中攜帶的氧化鋁,經袋式除塵器收 集,從面達到煙氣凈化的目的。 (3)噴動床吸附法 用豎管做成稀相噴動床,當煙氣通過時,迫使氧化鋁在床內沸騰,反復混合接觸,完成 吸附過程。最后,用袋式除塵器收集煙氣帶出的氧化鋁,達到凈化煙氣的目的 3.3電弧爐 3.3.1排煙方式的特點和應用 煉鋼電弧爐的排煙方式很多,應根據冶煉的鋼種、爐型、廠房條件、水源情況分別加以 具體分析應用。各種排煙方式的特點和應用見表-8及圖3-17~3-34,可作為考慮設計方案 時的參考。 3.3.2排煙設計主要參數的確定 煉鋼電弧爐在整個冶煉過程中均產生大量的煙塵尤其是吹氧冶煉的電爐,各冶煉期產 生的煙塵量及其成分各不相同。熔化期主要是爐料中可燃油脂類物質的燃燒和金屬物質在高 溫中氣化面產生的黑褐色煙氣。氧化期為強化脫碳,由于吹氧或加礦石而產生大量赤褐色濃 煙。還原期為了去除鋼水中的氧和硫,調整化學成分而投入炭粉等造渣材料,產生白色和黑 色煙塵。在3個冶煉期中,氧化期產生的煙氣量最大含塵濃度和煙氣溫度也最高。此外裝 料和出鋼時也產生不少煙塵。 6 表3-8各種排煙凈化方式的特點和應用 煙氣處理 電力冷卻更換對電防爆對一次護 溫度 排煙效果 冰消 電極極提 影 適用條件參考圖圖號 水冷升架 風量 耗耗要求要求響投資管理 中等偏大除加料、出鋼外,其余時 尚對開罩可用于 <100≈120倍均能排煙70~80%,爐門稍大無方便無無無較大5的爐子圖3-17 吹氧量(對開罩)仍有煙出 爐側 中 等偏大除加料出鋼外,其余時期 100≈120倍均能排70~80%,在有稍大無方側無無無中等簡便13-1819 吹氧量向氣流的情況下效果較差 較大整個煉過程均能控制內 要求冶煉全過 外煙塵,且能起到除電中等 !程均能控制煙塵 密<100=150倍噪聲的效果[50t電爐聲無方使無無無較大簡便的自動化程度高圖-20、21 閉 距離為50~300m時, 的大爐子 外室 吹氧為60~48dB(A) 偏大 較涂加料出鋼外,其余時中等 動<100150倍期均能排煙,不影響無方使無無無中等5t的爐子圖3-22 吹氧量但對操作略有妨礙 偏大 便 100中熔化氧化期排煙效果好 ≤10t的爐子 1≈80倍還原期宜適當調小爐蓋風中等小無稍有中等中(按電制造圖3-2 罩160吹量,加、出時無法排煙 配套罩子 除加料、出鋼外其余時期 巾等均能排煙抵擋向氣干 特別適宜于有 100≈80倍抗為能力強因而排煙效果中等無方便無無中等中橫向氣流干的圖3-24 吹比側吸罩好 無 氣 大用氣離分區排煙 較要求煉全過 10150~200整個煉過程(包括加較大無方無無無大程均能控制煙3-25 倍吹氧量料、出)中均能控制煙塵 雜的爐子 直 10~30還原期要調整排煙量以維持大用于>10以 最小化氧化排煙效果好 爐200(小爐子)一定的內正正,特別在冶 利也(包冶煉碳素鋼為主 有不括循的爐子合理圖 :吹氧金制時應取工藝和通較小大方便無有水雜10t的爐子也可3-26 1400 40~50風施,加料、山時無法 系采用 大爐子排煙 統 倍吹氧量 內 熔化氧化期為爐內排煙 用于>10t以 悅 還原期可調節套管間距,減 冶煉碳素鋼為主 較小少爐內,以保證還原 的爐子合理< 爾,加料、出鋼時無法排 既有 0 10t的爐子也可 環!30~60 也采用 較小大方無有較大復雜 圖3-2 1400 有不 倍吹 利 煙 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 69 (續) 比 煙氣處租 力冷對對一次維護 溫度 排炳效果 適用條件參考圖圖號 )風量 水冷升 消耗耗求資 爐內高低較還原期可轉為爐內外結合 熔化氧化期為爐內排煙 用于>20t以 和誕溫煙 治煉合金鋼為 爐轉爐氣30~60煙,加料、出鋼時無法排小大方龍植有本較大朵的爐子合理圖3-28 內門罩合氧 20的爐子也可 外 采用 結爐內高低 熔化、氧化期為爐內排煙 用于20以 合 用屋溫大還原期及加料、出鋼時均由 的爐子合理,< 頂州 20t的爐子也可 排煙結合后>160倍為今后電弧爐煙塵控制的大大有無大用特別是肉3-29 煙 種發展方向 過中 110吹 內外 ℃ 大罩 最大整個冶煉期均能排煙,往 安求不影響冶 尚,且整個冶 子排<70200倍向氣流作用下排效果較方無大能過程能控制圖3-3 煙 差 量 便小護子可用 爐子合理 屋 大 整個冶煉期均能排煙,在 嬰求不影 橫向氣流作用下排煙效果差 尚蘇且個冶 頂<0>160倍 且個 較大無方側光無大過程均能控制圖3-31 排 煙 塵小爐子可用 歐氧量 大爐子合理 頂 整冶煉均能排煙,在 要求不影響冶 和 向氣流作用下排煙果差 較個 <>160 較大無方法匯天無較大程均能控制圖3-32 塵,小爐子可用 歐 子合理 整個冶煉均能排煙在 排到 i 要求不影響冶 子利 最大向氣流作用下排煙效果 較煉,且個冶 開 <70 大無天無過程均能控制煙圖3-33 結合>200倍 雜小爐子可用 大子合理 大個冶煉期均能排煙,在 要求不影冶 煙頂 向氣流作用下排煙效果 ,且整個冶 過程均能 排煙 塵小護子可用 <70>160倍 較大無方無無無最超大爐子合理,且圖3-34 要凈化設備不 除 店用地坪面 吹氧量 70 血巾 740 700 50775720500 圖3-17上部對開式旋轉罩 圖3-18鉗式側吸罩 1一對開式旋轉罩2電弧爐3一支 3—可水平轉動的套管2一可垂直方向轉動及豎 架柱一支吊架5旋轉接管 伸縮的管 960 40 13 0800 圖3-191.5電弧爐旋轉三層側吸罩 1一側罩2一接管9一支吊架4一支柱5一旋轉一電弧爐 標準分享網www. www. bzfxw, com,com免費下載 71 加料時被吊車 向虛線位置 圖3-20大密閉室 圖21帶活動墻板的大密閉室 1一吊車2一排風膏3一電弧爐一大密閉室 1一移動2一電弧爐3活動墻板 2斜接口 除塵器 變室 壓器 活口 圖3-22移動罩 圖323爐蓋 1一移動罩2一電弧爐3風 1一提升機構2一爐3三通4一放轉法蘭 6一爐門罩B一冷卻水管7一種縮管8電弧爐 電弧爐排煙、凈化系統的設計參數一般均應按氧化期考慮 1.煙氣成分 (1)電爐煙氣主要由CO、CO2、N2、O2等所組成 電爐不排煙時,爐內煙氣成分見表3-9,其中c含量甚高,在爐內金屬表面上氣體中CO 含量可高達80%以上。有爐內排煙時,CO含量就大為減少見表3-10在15爐子上吹氧 且排煙時測得的煙氣成分,見表311 在1t爐子上,歐氧且爐內排煙時測得的CO濃度為:熔化期0.1~22%,平均4%;氧化 期0.8~56.6%,平均16%;還原期0.4~78.4%,平均50% (2)設計采用煙氣成分的確定 爐內排出的煙氣,其成分是與空氣燃燒過剩系數a和一氧化碳在爐膛內的實際燃燒情況 2 A放大 I 區 部放大 5 13 圖3-24吹吸式排煙裝置 圖3-25氣慕排煙裝置 1一排風管2一側吸罩3一雙層條吹風口 1一排風管2一集煙罩3一條縫口支5.5一 4風管5一吹風用風機6一電弧爐7一 氣幕用風機6一導流片7、7一關斷閥8—管段9橫 輔助罩(爐門罩 向連通管10一電弧爐11一法蘭12一螺孔13一長條 縫14-調節螺母 接冷卻凈 化設備 77777777177777777 77777777777777 圖3-26直接式爐內排煙 圖3-27脫開式爐內排煙 1一接管?一搭鉤3一帶調節閥的水冷爐頂彎管 1一排煙管2--活動套管(液壓或氣動)3一支架 ←電弧爐 4一濃壓或氣動調節閥6一水冷爐頂彎管 6一電弧爐7一吸煙嘴 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 3 圖3-28爐內和旋轉爐門罩排煙結合 圖3-29爐內和屋頂排煙結合 1一電弧爐2一電極密封3一帶液壓調節閥的爐頂 1一上部屋頂排煙罩2一爐內排煙 排煙管4一帶吸煙嘴的旋轉5一支架6一旋轉機 3一電弧爐 構液壓缸7一支柱 圖3-3大罩子排煙 圖3-31屋頂排煙 圖3-32屋頂和氣樓開閉結合排煙 式靜 電除塵器 圖3-33大罩子和氣樓開閉結合排煙圖3-34屋頂排煙、靜電除塵 有關,也即與所冶煉的鋼種、工藝條件、冶煉階段、排煙方式和爐子密封性等因素有關。 在工程設計中,可以由完全燃燒化學反應式進行估算: co+a(2o+2n)→co++8an3- 燃燒后的煙氣成分容積百分比如下 74 表3-9不排煙時爐內煙氣成分 成分 冶 容積 co CO: O2 N 煉 熔化 8.6~816 3.8~16.8 0~1 38.7 7.5 菲 58.6 氧化 6.49.83.0~13.0 0~1.4 4 8.3 4 603 還原 23~8.2 04~5.4 0~12 37.5 1.7 0.3 60.5 :分子為波動范,分母為平均位 表3-10有爐內排煙時的爐內煙氣成分(積) 化 氧化 還原期 冶種 Co co,: N2 coCO: O, N : coCO: N 0.65.38.5281.63 AD, 0.553.047.648.762.014.829.437.45.452.63.645.35 70L2 0.764.2916.378.562.8517.855.1374.32 70 0.684.8815.19.810.913.609.1576.15 TOL2 0.405.9517.9575.70.43.010.6376.074762.512.1847.65 50Cr 0.411.7510.4..1.703.367.54 注:3-9及表310數據在3t家的護子上測 表3-11有排煙時15t爐爐內煙氣成分 鋼樣分析度 煙氣成分(容積% CSi吹量及時 CO: O: CO N 1次吹6.8mmin.8min 1.3 0.58155 Imin 685 82 1.31 0.50:1550 京2min 10 6.54.580 0.46155 Smit 1194.06 24.n3ec結束104.80.5 V=1+a+1.88a Vco:= % (3-2) 2 % VN,= 1.88a V % 式中a空氣燃燒過剩系數,視爐子密封好壞取1.5~2.5為了保證系統運行安全避 免煙氣中C含量過高,而形成爆炸的可能,a≮1.5 V燃燒后生成煙氣的容積。a=1.5,V=4.07a=2.0,V=5.26;a=2.5, V=6.45。 不同a值時所求得的煙氣成分(容積%)列于表3-12中。 標準分享網ww. bzfxw,com免費下載 75 2.煙塵成分 電爐煙塵成分,由于鋼種不同,差異較大。有關實測資料,分別列于表3-13、表3-14 中。 表3-12不同值的煙氣成分(容積) 爐子密封性 CO, O N2 1.5 好 24. 6.2 69.2 a 2. 中等 19.0 9.5 71.5 2.5 差 15.5 11.6 72.9 表3-13煙塵成分(1)() 爐子容 冶煉鋼種SiO Fe FeO Al2O3Ca3 Mgo0 t 一 3 70Mn7.3527.8618.903.802.1322.138.4410.90.1590.531 表3-14煙塵成分(2)(%) 冶煉鋼種原材料比冶煉斯 Feo Fe MgO SiO CaO Mno Zao 鋼屑40%;薄物(打包)化25 2320.280.26 37 普通碳鋼40%;散狀千料(打包 20% 氧化252 2.20.5 5. 3 鋼屑10%;薄物60熔化1120.71.6 2.631 普通碗鋼散狀干料30% 氧化12t01.10.4-2 鋼屑0%;薄物10%:化.33591-20.32 11 合金鋼散狀干料20% 氧化65810.230.2-1 3.煙氣含塵量 煙氣含塵量是選擇凈化設備和考慮粉塵收集和處理設施的重要參數之一其取決于原材 料狀況和冶煉工藝。 煙氣含塵量設計參考值: 爐蓋排煙按每噸鋼計 6~10kg/t 按每標準立方米計1.30~1.50g/Nm 爐內排煙按每噸鋼計 8~12kg/t 按每標準立方米計15~20g/Nm 冶煉的原材料質量較差時宜選用大值。小型電爐因熔煉每噸鋼水的排煙量指標相應地比 大型電爐高,因此,如按每標準立方米計算時,宜選用小值 4.煙塵顆粒分散度 煙塵顆粒分散度根據操作條件而變化,見表3-15在吹氧精煉過程中產生氧化鐵塵其 平均粒徑在0.01~0.1μm范圍內,大約有85%以上的粒徑在4μm以下 5.煙塵的容重(堆積容重 國內實測 500~550kg/m3 76 表3-15煙塵顆粒分度(重量) 顆粒直徑(m)<0.t.1~0.50.51.01~56~1010~20>20 1 熔化2 吹氧期2 150 2 筠250 級06 7-8 95 u 48 國外資料650~800kg/m 6.煙氣溫度 煙氣溫度的高低取決于爐子容大小、冶鋼種、不同冶煉期和排煙方式。作為風管計 算,通風機和冷卻凈化設備選擇,可采用下列推薦參考值。 ≥20的大型電爐爐內排煙1250~1400℃ ≤10t的中小型電爐爐內排煙1000~1200℃ 爐外排煙(局部 <100~160℃ 屋頂排煙 <70 ℃ 7.煙氣的容重 根據表3-12,三種不同的煙氣成分(容積%)計算出三種不同的煙氣分子量,列于表3 16中 表3-16酒氣分子M值 煙氣組成 Vco2 分子(kg mol煙氣中含有0.24=10.8.5221.9 0.692×28 28=19.3 8 2.18 0.10×448.30.095×32=3.040.715×28-20.0 31.4 各組成煙氣公斤數0.1644820.118×32=3.710.729×28=20.41 30.94 對于1mol標準狀況煙氣,由理想氣體狀態方程式,求得氣體常數為: P10330×22.4848 M (3-3) 根據上述三種不同分子量,分別求得不同的R值為26.35、27、27.41 標準狀態下的煙氣容重為· p1033037.84 YoRI 273R (kg/Nm3) (3-4) 根據上述三種R值分別求得Y=1.43、1.4、1.38kg/m3 對于任意溫度的電爐煙氣,以R=27時為例 10330383 2777 (kg/m) 對于空氣 353 (kg/m*) 兩者相差8.5%,因此如直接套用空氣的Yt,會造成較大的誤差。 標準分享網ww bzfxw,com免費下載 7 8.煙氣的比熱 混合煙氣的比熱符合由各組成氣體按百分比加的原理,即: 重量比熱Cgp(kcal/kg℃ (3-5) 容積比熱C=yp(kca/nm3℃) (3-6) i 式中g、Y分別為各組成氣體的重量和容積(%) Cp、Cp't分別為各組成氣體的重量比熱(kca1/g℃)和容積比熱(kca/nm℃) 在熱工計算中通常給出真比熱數值,而在換熱器設計中經常用到平均比熱。平均比熱可 根據真比熱按下式計算: Cpdt ∴ C'pmta-t1 (3--7) 計算結果列于表3-17及表3-18中。 表3-17氣體的真比熱(容積比熱)C kcal/Nm3.℃ 電爐煙氣平均成 氣體溫度() 分煙氣 N: H, co co: H2O CH. .0 1.30.11.40.0.0.0.0.325 100 0.3420.3350.3310.33 200 0.3.3150.3180.3120.316 040.40.341 300 0.340.3200.324 0.30.3430.360 400 0.340.32601 0.3590.359 500 0 0.3670.36 600 0.3650.340.345 700 0.3710.3470.352 800 0.3760.3530.35 900 0.3800.380.38 1000 0.3830.3630.38 1100 0.3860.360.3 1200 0.3890.3710.3750 1300 0.3920.3740.3780 0.410.422 1400 0.4180.426 1500 0.30.590.528 0.440.4300.4210.429 1600 0.390.3 10.4000.3810.385 0.3840.643053 0.44643204230.432 容重yo(kg/Nm 1.431.251.290.091.251.980.724301.381.295 1Vco:=0., VHs0=0.1. VN2=0.76. 9.排風量(排煙量)確定 (1)爐外局部排煙 1)對開式上部排風罩(圖3-17)(可旋轉) 罩口風速取1.1m/s。用于5爐子的對開式旋轉罩直徑為3.8m,排風量為45000m3/h 2)側吸罩 (a)鉗式側吸罩(圖3-18) 8 表3-18氣體的平均比熱(容積比熱)C kca/nm℃) 電爐氣平均成 氣體溫度()N2空HoO2h2 CH aa煙氣 1.5.0=2.5① 0 0.3120.3 0.370.3290.3250.3100.325 100 0.350.3 3350.3300.3290.323 200 0.319G 0.3310.333 300 0.3240 .3400.3350.337 400 0.3300 400.341 500 0.334 0.300.3450.346 600 0.3s0 550.350.351 700 030 20.355 600 0.3470.3 50.50.35 660.3580.35 9 90 0.3600 3690.5640.364 1000 0.3530.3 330.3660.368 1100 0.3550.3 3770.3700.372 1200 0.3580.3400.3440 10.8810.3730.376 1300 0.3610.3430.3460.3 3950.3840.780.379 1400 0.3640.3450.3490.3 0.3980.3870.3790.392 1500 0.3660.3470.351 0.4010.3890.3820.385 1600 0.3680.3490.3630.3290.3530.5660448-0.4030.3920.3850.388 容重(kg/Nm3) 1431.251.290.091.51.980.70.721.431.401.381.295 co-0.13.=0.11,n0.76 鉗式側吸罩排風量由表3-19確定。 表3-19鉗式側吸罩排風量表 電爐公稱容量(0.51.5 3.0 5.010.015.020.0 袋大料(0.162.0 4.0 7.0 12.0 18.0 24.0 10000000 ~6800070000~8500 50085000 10 (b)三層(圖3-19)(可旋轉) 底部罩口風速取1m/5;上層側吸罩取0.7m/s;中取3.5m/s,下層取0.5m/s用于1.5 t爐子的排風量計算列于表3-20中。 3)移動式密閉罩(圖3-22 5t爐子排風量取60000mh 4)爐蓋罩(圖3-23) 爐蓋罩排風量可按表3-21采用。 5)爐頂排煙罩(圖3-35) 在電極孔用密封圈氣封加以密封的情況下,排風量可按表3-22采用。這種罩子的阻力 約為25~50mmH2O 6)環形條縫罩(圖3-36) 5t爐子排風量取55000mh 7)組合式排煙罩(圖3-37) 標準分享網www www. bzfxw, com,com免費下載 79 表3-201.5t電弧爐旋轉三層側吸罩排風量計算表 排風部位 罩口面積(m2) 喉部面積(m2) 罩口風速(m/s)排風(m/) 底部罩(爐門 1 1.4×1.3=1.820.4×1.0=0.4 1.0 6550 上層側罩 4×1.0 0.9×1.4=1.260.2×1.0=0.2 0. 3180 中層極罩 0.5×1.4=0.700.5×1.0=0.5 3.5 8820 下層吸罩 0.8×1.4=1.120.5×1.0=0.5 0.5 2020 總計 4.90 1.6 ≈ 表3-21爐蓋翠排風表 電爐公稱容量(t) 0.5 1.5 3.0 5.0 10 20 最大裝科量(t) 0.75 2.0 4.0 .0 12 1 24 、 總排(mb)00000006000 在135℃時) 注:1.如采用水冷爐蓋罩子直接蓋在爐蓋上,表中風量可取下限。 2.總排風量應按一機部部頒標準最大裝料量超裝20~50%算表中風量分配可按爐門排煙罩為2/5:爐 蓋排煙罩為3/5考慮 3.除塵器前煙氣溫度按100~120℃考 4.表中排風量已考慮了吹氧。 6.通風機余壓可取80~100mmH10 6.袋式除塵器過濾風迪取1~2m/min 表3-22爐頂排煙罩排風 爐頂直徑(m) 最大裝料量(t)冶煉利用系數th)耗電量(kw.t)排風量(m(℃) 1.83 0. 0.1 600 15300 2.13 1.82 1.45 600 18700 2.28 2.73 1.82 600 22600 2.5 5.4 2.77 577 31000 3.38 9.1 3.65 577 35700 3.6 13.7 55 550 47600 4.80 22.7 T55 550 6300 4.89 45.4 11.3 560 3000 注:1.表中數值為不吹氧時,如吹氧表內排風量需增加15% 2.正常冶煉時,煙氣溫度≈65℃,其波動范圍至多不會超過135℃ .當爐子直徑>3.8m,采用爐內排煙時,表中風量將減少≈40% 1圖3-35爐頂排煙罩 1一爐頂排煙 2一電弧爐 3一排風管 圖3-36環形條縫單 1一環形條2一電弧爐3密團爐門 4一可5一出鋼槽罩6下轉動箱 了一排風8一上連接轉動箱一位門 一 接凈化設備 圖3-37組合式排煙罩 圖3-38爐頂移動排煙罩 1一排風罩2一爐門罩3環形罩4一電弧爐 1一排風接管2一移動排風罩8一立柱 5一電極罩6一出鋼槽罩 4一電弧爐5變壓器室 排風可由圖3-39所示的曲線圖確定。 91500 8)爐頂移動排煙罩(圖3-38) 373400 5t爐子排風量取45000m/h,罩子阻力為 550 20mml2O. 36600 9吹吸式排煙罩 18300 據國外資料介紹,如圖3-24的罩型,對 于15~30t的電弧爐,平均熔煉1.0t鋼約需總 熔化串(/h) 排風量30~35m3/min 圖3-39組合式排煙罩排風量曲線圖 國內對3~5t的電弧爐吹吸式罩也進行了 試驗或運行實測。 HGX-3型電弧爐采用雙排吹風口時,電極處排風口排風量為17000m3/h,吹風量為 1890m3/h.爐門罩排風量約10000m3/h故總排風量約27000m3/,吹吸風量比為1:14.3, 不計滬門排風量時則為1:9。每熔煉1.0鋼的總排風量指標為100~112.5mmin如不計 爐門排風量則為63~70m3/min 5t電弧爐采用單排吹風口時,電極處排風口排風量為30000m/h,吹風量為1710m/h, 吹吸風量比為1:17.5。當采用雙排吹風口時,電極處排風量為25000m,吹風量為3257 ~4910m3/h,吹吸風量比為1:5.0~7.7。每熔煉1.0t鋼的排風量指標(不計爐門排風量 約為46~62m3/mi (2)爐內排煙 合理的排煙量是指將爐內產生的煙氣(始發煙氣排走后,使爐子在冶煉時,不再冒 煙。同時也不會由于過多的冷空氣進入爐內而降低爐溫。 煙氣量的計算,目前尚無完整和統一的方法現用幾種常見的方法加以計算,并將其結 果與國內現有一些實測數據加以比較,以便從中確定一種比較簡便合理的計算方法。 從實測數據分析、折合成每噸鋼的煙氣量,各廠均極為接近。這是一種簡便可又正確的 方法。這是由于確定上述指標的兩個組成部分煙氣成量取決于裝料量、脫速度、吹氧 標準分享網www. www. bzfxw, com,com免費下載 強度、爐料質量、爐子密封程度而冶煉時間取決于脫碳速度和吹強度。這樣,主影響煙 氣生成量的幾個因素被考慮到了。其中爐料質量和爐子密封程度均符合國內的實際狀況。 蘇聯推薦的煙氣量指標是750Nm3/鋼,西德為800Nm/t鋼(70t電爐,200Nmht 鋼,取4小時煉一爐鋼) 常用的六種方法計算排煙量,其結果綜合于表3-23中。 在采用爐內排煙時,建議煙氣量可按800Nmt鋼計算。 爐內排煙是直接從爐頂孔抽吸煙氣,其經管道冷卻器、凈化設備后由風機排至大氣。由 于爐內排煙系統是在高溫高速下運行的,經過這些設備的漏風量比一般除塵系統要大。 根據上海冶金機修總廠的實測資料,爐頂孔吸口至轉動連接箱這段漏風量約為爐內排煙 量的45~60%,通過轉動連接箱的漏風量為30~40%到匯合管前5電爐的漏風量為爐內 排煙量的120%;3電爐的漏風量為124%,過冷卻器的漏風量約占10%。袋式除塵器前 摻入的野風量約占系統總風量的35%。除塵器及其反吹風系統的漏風量約占進入除塵器風 量的10%左右。 上海冶金機修總廠的實測資料列于表3-24中。 幾個廠的爐內排煙量和系統風量的關系列于表3-25中由表中數據得知,由于系統漏 風和摻野風等各種因素,對于干法凈化的直接式爐內排煙裝置,系統處理風量應為爐內排煙 量的3.3~4.6倍,取4~5倍。 3)屋頂排煙 屋頂排煙各種設計參數的確定系利用模型試驗和實測結合的方法。 上升氣流的流量按下式計算: L=60×0.39r2a(m/min) (3-8) 式中r上升氣流的擴散半徑,即vx=01處的氣流半徑(m) 上升氣流的中心速度(m/s) 上升氣流的相對擴散直徑按下式計算: D=d/d=1.08+0.45H (3-9) 式中d上升氣流的擴散直徑(m) d電爐內徑(m) H一氣流相對上升高度,H≈h/d。其中,h為距爐頂上端的高度(m) 帶塵熱煙氣的相對擴直徑按下式計算: D=0,69+0.324H (3-10 比較(3-9)與(3-10)兩式,DD 上升氣流的中心速度由下式確定: F0.99g2r-h (3-11) 式中F一弗朗特準數,F1= hg G格拉索夫準數,G=-dB△ 2 R無因次數, 282000 表3-243t、5t電加內排煙系統風量實測數據 項目3t爐吸口5t爐吸口t爐匯合管前t爐匯合管前野口除塵系統風量 煙氣溫度(℃) 81 8 10 1040 97 煙氣容重(kg/m 0.320.289 0.915 熱態煙氣量(m3)13900 16100 3190034400 標煙氣量(Nmh)37503610840079008900252002800 煙氣流速(m 53.3 61.1 19.6一 標志煙氣流速(m) 14.5114 二 風量分配百分比(%) 33.5 31.5 5 100110 表3-25爐內排煙量和系統風量的關系 系統 系統風系統風量 項 目爐內排煙量(Nm/h) 標態)(熱態 標溫度(t)熱 爐內排煙內排煙量 上海八一鑄鋼廠3t電爐 2670 74008096002.78 3.66 2400 580805602.743.62 上海冶金機修總廠3t、5電加3750+1400280085344003.8 4.B 上海中華冶金廠t電爐 14 3701006002.53.3 19322120(940~93308~211700 威墅堰機車車輛工廠5電爐期910℃)20 4. 5.8 塔機車車輛工廠5t電爐氧化期250160~860076~80110003.4 440 墅堰機車車輛工廠5電爐還原期300(900℃)1025060~8512500 國另加爐門罩排為300~4100Nm3/h,排風溫度159~90℃,其中電爐爐內排量為340Nm 氣體膨脹系數(1/℃) △T爐內溫度和大氣溫度之差(℃) 氣體運動粘滯系數(m2/s) 追加料 電爐操作過程中熱上升氣流,含塵煙氣流 材料投入初料 發生情況見圖3-40。圖中斜線部分為含塵氣打開 流,其他為無塵熱氣流。上升氣流在打開爐蓋 出鋼 加廢鋼以及裝入含有大量可燃性物質的瞬時最 出 大采取適當措施排除無塵熱氣流,就不會影 響車間下部條件,因此,這部分空氣沒有必要 熔化 加以凈化。 操作周期 屋頂集煙空間必須有足夠的容積以容納瞬圖3-40電爐操作過程中熱氣流上升情況 時最大煙氣量。從圖3-40所示可知,開爐蓋 追加料時的熱上升氣流為容化期的3倍左右。計算處理風量時也必須考慮到這一情況。 為了保證屋頂排煙的果,屋頂的貯煙容積和貯的時間必須符合下面公式(3-12)及 公式(3-13)的要求。 △(+a-l)≤ (3-12) 84 △(Lmx+a-L) -(+a)-≤ta (3-13) 式中L處理風量(m3/min) a—由電爐以外產生的上升熱氣流(m3/min) V屋頂貯煙容積(m3) —煙氣容許貯留的時間(min),一般取tc=5~10min以5min為好 △最大上升煙氣量持續時間(min) x電爐產生的最大上升煙氣量(mmi) L—普通操作時,由電爐產生的熱上升氣流(min) 例3-1]根據實測,裝料8的電爐熱上升氣流平均流速為1.7m/s(1.5~2.0m/s) 相應的擴散面積為34.2m2,持續時間為90sec,煙氣溫度為75℃求處理風量和屋頂貯留容 積。 解:熱上升煙氣量Lmx=34.2×1.7×90≈5230m3普通操作時,上升煙氣量通常L= 500m8/mino a取20%,則在5分鐘換氣的情況下,由公式(3-12、13),求得處理風量: 1.5(5230+0.2×5230-L 1.5 0.2×5230 =5 L-(500+1.5 L≈1900m/mi 需要屋頂貯留煙氣的容積為 1.5(522-003 1.5 屋頂排煙裝置處理風和爐容量的關系見表3-26 表326屋頂排煙裝置處理風量 裝減量( 處風量m/min 裝料量(t) 處理風量(m/min) 5~ 1500~00 40~50 3500~5500 10~15 1800~000 60~70 5000800 20~30 2500~4000 80~100 7000~12000 注:處理氣溫度50~60℃ 3.3.3爐外局部排煙 爐外局部排煙裝置有多種形式,除表3-10所列出的幾種以外,在實際工程中采用的 尚有爐頂排煙罩、環形條縫罩、組合式排煙罩和爐頂移動排煙罩等形式,分別見圖3-35~38 1.爐頂排煙裝在爐頂上部,將電極孔、加料口出鋼口均包在罩內,可以排走從這 些部位以及爐蓋和爐體接合不嚴密處育出的煙這種罩子結構大,耗鋼量大,對冶煉和 操作上帶來不便和爐益相似。由大量排風,帶走了大熔煉熱量,對爐溫有一定影響 國外工程上用到20t以下的爐子。 2.不形條縫罩可以電爐其爐體不嚴密處以及電孔出的煙塵。在裝料和更 換爐,子可以轉到邊是密,出口幫口均排煙。下部連接 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 是適應爐體擺動需要而設置的。這種罩子用于5t爐子上,國外有工程實例。 3.組合式排煙罩由爐蓋處的環形、加料爐門、電極罩、出鋼槽罩等組合而成。即 凡有可能冒煙的部位均設有罩排煙。除加料時不能排煙外,其余時期均能排煙。美國鑄造 協會推薦在中小型爐子上采用這種罩子。 4.爐頂移動排煙罩可以設計成縱向或橫向移動(視安裝地的具體情況而定)。罩子 和排風接管法蘭貼法蘭這種罩子可以用于中小型爐子,其優點是不影響冶煉和操作,缺點 是不能抵擋橫向氣流的干擾,排風也不小,消耗鋼材較多。 5.爐蓋排煙罩由于爐頂溫度較高,爐蓋罩一般設計有水冷夾層(圖3-41)爐蓋罩可 以固定于電爐大架上,也可用卷揚機構提升。固定式的缺點在于不能調節排風量,同時在裝 料時爐蓋被提升,罩子重經將壓在磚砌爐蓋上,形響爐蓋強度。最大的問題在于更換電極水 冷圈時,需取下罩子,十分麻煩。提升式的罩子可以上下移動,既可調節排風量,又可比較 方便地更換電極水冷圈,待別是還原期,將子上提,即可減少爐內煙氣的抽吸量,有利于 增強爐內還原氣氛。采用水冷爐蓋時,罩子可直接設在爐蓋上爐門排煙罩可以排走從爐門 逸出的煙氣,可以通過液壓或氣動三通調節調節爐門與爐蓋罩之間的風量,以加強排煙 效果。為了適應爐蓋罩子的提升和旋轉,子和風管接口處可做成法蘭貼法蘭的活口和砂 封承插管。為了適應冷煉時爐體傾動的需要罩子和風管的連接應采取各種活絡結構對于 爐體傾動時回轉中心不變的爐子,可采用伸縮管加兩個旋轉法蘭的結構(圖3-42)或轉動 連接箱(圖3-43)。對于爐體傾動時回轉中心改變的,可以采用球形轉動連接箱(圖3-44) 或對口擺線活動連接管(圖3-45)。為了縮短縮管的拉長度,這些裝置均應裝設在爐子 中心軸線上,或近出鋼口一側,轉動連接租口擺線活動連接管中心標高應與爐子轉 中心的標高相一致。 電慢穿過水冷 處示意 2 圖3-41爐蓋排煙罩(水冷夾層) 圖3-42.活動套管 1一電爐大2一冷卻水管3一水冷罩,4一水冷罩下 1一排風管2一旋轉法蘭 5吊架6一排煙管了一蓋8一電板9一對火磚 3伸管 由于爐蓋排煙罩直接設在煙塵發生源處,與爐蓋的間隙最小可至100mm,甚至直接設 在爐蓋上,因此排風量較小,排煙效果較好。其不足之外,除了前面提到的以外,當電極安 裝不正確時,電極水冷圖有時會被電極帶起,使水冷管與爐蓋相碰而打火花,損壞水冷圈 和罩子。由于加了1個罩子,使電極行程縮短相應接高電極提升架的高度。 爐門罩應緊貼爐體,并考慮其突部份不至于妨得渣進出。 考慮到10t以下的爐子煙氣量較少如采用爐內排煙方式,則在還原期,爐內壓力不易 86 轉范圍 A部放大 圖3-43轉動連接箱 圖3-44球形轉動連接箱 1一防爆門2一箱體3清掃孔4一轉動風管 1一伸管2一軸承座3一轉鼓 5一水夾套10mm橡皮圈外包石棉布7一壓 ←一橡膠密封板5一箱體6一鎖 8—壓緊螺栓 氣卸灰閥接管 控制。因此,以下爐子建議采用爐蓋及爐 門排煙罩。 下面簡要介紹北京起重機廠HGX-1.5t 電爐排煙凈化系統。實裝料為3t,吹氧,水冷 爐蓋,爐蓋旋轉,頂加料,熔煉普通碳素鋼。 爐蓋罩和風管連接部分采用砂封承插連接,風 管的活動部分(與爐體連成一體)和固定部分 的連接采用對口擺線活動連接管(圖3-46) 圖3-45對口擺線活動連接管 圖中所示b1OC為爐子不傾動時活動管的位 1一固定件2活動件 置,bOC為出鋼爐子傾動時活動管的極限 位置。排煙凈化系統詳見圖3-47。 爐蓋罩是水冷的,水夾層為40mm,為了在還原期調節爐蓋罩和爐門罩兩者之間的排 風量,因此在爐蓋罩內裝有調節閥。 活動管對口中心位置應選得適當,務必使其擺線軌跡較短,這樣才能使活動管固定部分 接口直徑不至于過大。一般情況對口中心選在電爐處于水平位置時,傾爐月牙齒條與支撐電 爐重量的固定直齒條接觸點上方附近。 已知擺線參數方程為: xerg-Ising y=r-Icosg - 式中相當于電爐傾爐月牙板半徑(mm) 相當于電爐傾爐轉角; 1—相當于活動管中心到電爐傾爐月牙板圓心的距離(mm) 標準分享網ww bzfxw,com免費下載 87 將活動管中心分別在1=200~1400mm各 出鋼時位量 點試算,已知r=1000mm,并均以出鋼時最 大傾角為45計,代入上式,求得=700~ 1000mm范圍內,其行程較短。本裝置采用l 固定管 1000mm,圖中的陰影部分表示出鋼傾爐達到 45極限位置時的通過煙氣的斷面。 傾爐時直 該排煙凈化系統的設計處理風量為10000 齒條標高 m/h,系統阻力250~300mmH2O.選用了9- 27、8通風機10800m3/h,406mmH2O,配用 活動管 28kW電動機,除塵器采用DMC-120型袋式 脈沖除塵器。大沸騰時煙氣溫度可瞬時間升高 至160℃,摻入野風,排煙量就顯得不足。 10 6.吹吸式排煙罩 800 圖3-24所示為國外吹吸式排煙罩的結 構示意圖。在爐蓋上部設有吹風條縫管,在其 圖3-46對口擺線活動連接管的運動關系圖 對面為主排風罩,把電極孔噴出的煙氣用吹風 射流導入罩內。把條縫分成2~3段以減少射流空氣在電極孔外碰撞發生亂流的影響,有助 316 中400 10 324 800×800地溝 圖3-47hg-1.5t電弧爐排煙凈化系統圖 1一電弧爐2一爐蓋罩3一爐門4一秒封承插管5一對口擺線活動接口b一400mm風風機 于射流的流動。從電極孔沖出的煙氣速度,因爐子的操作而不同,大致是5~10m/s氧化 物吹氧時可以斷定是高于此速度。 吹風條縫管空氣出口速度應大于上述速度范圍此外加料爐門口和出鋼口等處可設輔助 捕集逸漏的煙氣,最后均由主風管接至凈化系統處理。用袋式除塵器,入口含塵濃度為 18mg/Nm3,排放濃度為11~5mg/Nm3,除塵效率達n=93.5%。 下面簡要介紹天津拖拉機廣HGX-3型3t電弧爐吹吸式排煙裝置。電護實裝44.5l 殼內徑2740mm,電極直徑250mm,電極孔徑280mm,電極分布圓直徑800mm。吹吸 式排煙罩簡圖,見圖3-48設計采用參數和選用設各如下: (1)排煙罩尺寸(長×高):1.3×0.66m (2)吹風尺寸(長×高):1.46×0.016m,上下兩排 (3)實測排風口風速:不吹風時5.96m/s 吹風時5.45m/s 排風量:不吹風時18410m3/h 吹風時16835m3/b (4)爐門、爐體與爐蓋不嚴密處排風量取10000m (5)實測吹風口風速:17m/s(條縫遮擋0.7m) (6)實測吹風口吹風量:1890m3/h (7)排風機G4-73-11-9D,27000m/h,267mmH2O,30kW (8)吹風機4-72-11-3.2A,1975m/h,127mmH2O,2.2kW 排煙罩、吹風罩和吹風機均 固定在爐蓋上隨爐蓋旋轉。排煙 罩底部加擋板,以增強排煙效 果。吹風罩上、下兩排條縫口, 上排口中心軸線向上與水平成 20°角;下排風口成30°角。活動 接頭不采用轉動連接箱而是將風 管(立管)位置布置在爐子傾爐 時接口錯開距離最小之處,并用 加大法蘭直徑來解決。 采用低阻離心惰性除塵器和 袋式除塵器兩級除塵。約可排走 90%左右的煙氣。 這種裝置有如下幾個特點: (1)由于是爐外排煙,不 會引起爐內溫度變化; (2)由于同時吸入周圍空 氣,風管內煙氣溫度低于100℃, 可以直接采用袋式除塵器: (3)不會引起電極碳棒的 額外損耗,對電極升降無影響; (4)不會在風管系統內發 生C爆炸的危險。 圖3-48HGX-3型電弧吹吸式排煙罩 7.氣排煙裝置 1一排煙罩2一次風罩3一電爐4環形5一脫處對口蘭 一爐門 結構簡圖見圖3-25。其由屋 頂排煙2和下部吹風射流系統 所組成。射流風管設在離地2~2.5m,整個風管上開設條縫形噴口3,其開口寬度可 標準分享網ww www. bzfxw, com,cm免費下載 89 由調節帽母1以調節,以改變噴口風速。寬度調節范圍為20~30mm調節螺母沿連續噴 口以等間距配置。射流管段每段連接法蘭上都開有相同的三個一組的螺栓孔若千組,用來調 節射流角度,以獲得最佳的氣幕封閉效果和最小的上部排風量。 當氣幕中射流速度和相對應的煙氣流速比≥3時,能順利排煙,一般此比例采用5為 佳。 經調試,證實噴口對垂直線向內的傾斜角可為2°~3°煙氣以18角擴散上升 本裝置運行情況是能在整個冶煉全過程中均能排煙,經過凈化達到排放標準。加料、熔 化、扒渣、吹氧階段,煙氣主要發生在A區,關閉7閥門,使風機5送出的空氣不進入B 區,集中在A區形成氣幕。出鋼時,煙氣主要發生在B區,關閉7閥門,使風機5送出的 空氣只進入B區。 吹風用風機的吸風口應裝在室外,這樣一方面避免了吸風而干擾煙塵氣流運動另外一 方面吸入室外較冷一些的空氣對冷卻射流空氣提高噴射效率有利。每臺風機均有調節風 門,以減少不必要的功率消耗。 3.3.4爐內排煙 1.對工藝操作及熔煉的影響 熔化期使用爐內排煙后,爐蓋上方的熱壓加大爐膛內的壓力相應減小,使爐料中的油 污、水分、鐵銹都向排煙方向移動,并受熱分解為碳氫化合物,其與由于排煙而補入爐內的 空氣中的氧氣充分燃燒,放出大量的熱量,使爐溫升高,加速爐料的熔化。實際運行資料表 明,碳燒損由30%提高到50%,放出熱量即提高了20%。由于碳的燒損增大,還能多投入生 鐵屑以代廢鋼。另外由于使用爐內排煙,爐膛內壓力減小,碳氫化合物都加速燃燒,進入鋼 水的可能性大大減小,有利于提高鋼水的質量。 氧化期脫碳速度由0.01%/min~0.015%/min加快到0.02%/min以上即氧化期能縮 短1/3~1/2時間,即10分鐘左右。其原因是采用礦石和吹氧進行脫碳,鋼水、鋼渣中有 現成的氣相存在,即 2Fe+O2→2Fo F+→Fe+co↑ 爐內排煙后,爐膛內保持微負壓,使鋼渣、鋼水中的CO很快上開形成煙氣,這樣打破 了上面反應式的平衡,使脫碳反應不斷向右進行。 根據實際運行,使用了爐內排煙后,熔化期耗電量約增加了12度左右,氧化期降低了50 度,合計為每熔煉1t鋼降低了約38度。 還原期采用了爐內排煙,如果不從冶煉操作和排煙裝置各方面采取措施就會引起造渣 困難,鋼水脫格等問題。據國外有關報導,直接式爐內排煙不能用于生產特殊鋼和高合金 鋼,但碳素鋼沒有問題,某些不銹鋼和工具鋼也并無多大困難。 保證還原期也能從爐內排煙的幾點措施 (1)冶煉操作方面 1)對碳鋼,氧化末期的留碳量應控制在規格下限再去掉0.04%,因為在還原期使用 排煙裝置時,所加的碳粉量要比不排煙時增加倍左右,鋼水中增膜較多。 2)氧化渣要扒干凈,否則造還原渣就會發生困難。還原渣造成后,要及時、適量、 多批地補漂碳粉,以保持白渣(大多時間呈黃白色) 9 3)還原前期要多加一些矽鐵,后期再更多一些。 (2)爐子密封方面 1)盡可能地保持爐蓋與爐體的密合。 2)在電極孔處安裝電極密封圈。 (a)鑄鐵塊密封圈 單片示意圖見圖3-49,其安裝示意圖見圖3-50 2 A向 30 3-49鑄鐵塊密封(1/單片) 圖3-50鑄鐵塊密封圈安裝示意圖 1一肋片2一孔 1-密封塊2一水冷3-電極碳 每個電極孔處裝四片,用三個螺栓連接,其中一片不連上,以便密封圈可隨電極棒的粗 而自由脹縮。帶肋片的耐熱鑄鐵密封塊散熱性好,使用多年證明不會燒壞密封圈與電極 之間的間隙為5mm (b)氣體密封圈 一種和水冷圈做成一體的氣體密封圈結構簡圖見圖3-51氣體介質可以采用氮氣或壓 縮空氣,以氮氣為好,可以避免電極的氧化燒損對于20t爐子,其氮氣用量為1Nm3/min 但是一般中小型工廠缺乏氮氣,只能采用壓縮空氣作為氣封介質,對于50爐子,其壓縮空氣 氣封介質 在0.5kg/cm2壓力時,耗量為5Nm3/min 氣封射流向下應具有一定的角度,如采用 卻水 30~45°,以增強效果。 圖3-52所示為另一種結構的氣體密 封圈。氣體介質采用壓縮空氣,當噴嘴壓 電極直徑+4050 1010 4噴孔 一氣封介質 爐蓋 冷卻水 電極 冷卻永 縮空氣 圖3-5氣密 圖3-52氣體密封 1--2-引調節數4一空氣管5水冷 標準分享網www www. bzfxw, com,com免費下載 9 力為0.25~0.30kg/cm2時,電極四周的縫隙即可達到可靠的氣封。這時,混合系數為3~5, 而密封用的壓縮空氣量為30~50m3/h 3)在可能的條件下采用密閉爐門或爐門口設空氣幕。這樣可以減少野風侵入爐內(扒 渣時),從而減少排風量、電極消耗、熱損失和渣面氧化。 (3)排煙裝置方面 1)采用爐內外結合的排煙方式。 2)采用二次風罩,見圖3-53 采用了這種間接抽吸的風罩可以在還原期保持爐內0.5~1.0mmH2O的正壓。煙氣自爐 頂彎管自然逸出而后被二次風罩吸走,這樣即可保持爐內的良好還原氣氛。 3)采用二次風門,見圖3-54 爐 3 電爐 圖3-53二次風罩集煙裝置 圖3-54二次風門排煙示意圖 →主煙管內煙氣流向→用二次風罩時的煙氣流肉 1一二次風門2一排煙管3爐蓋 1頂管2一二次煙罩3二次風 ←主風5一主煙管 從爐蓋到彎管這一段垂直煙管如同煙囪效應,熱煙氣在熱壓作用下上升到二次風門處, 和從此處吸入的野風混合后一起被吸入系統內這樣,對還原氣氛影響較小 采用這種排煙方式,在還原前期由于打開爐門加碳粉,排煙效果稍差,而在還原后期即 可排走60%以上的煙氣。 采用了爐內排煙以后,礦石和吹氧量都有所降低。實際運行表明,1t爐吹氧指標可由原 來的10.5m/t鋼下降為8.8mt鋼。3t爐,礦石比原來減少了70kg(原來加200~250kg) 采用了爐內排煙后,根據幾個廠的運行資料表明,爐蓋壽命都有所延長,約為10~20%。 其原因可能是爐蓋吸風口處熱壓頭大,減弱了熔池反射到爐蓋的輻射熱強度,因此爐蓋磚燒 損較小 采用了爐內排煙后,電極碳棒消耗有所增加。同時由于爐內煙氣被排得很干凈,因此一方 面改善了車間內外的空氣環境,另一方面卻產生了弧光過分強烈和輻射熱灼臉等問題,因此 在手工操作的情況下,必須考慮必要的個人防護措施。 采用了爐內排煙以后電弧噪聲大為減低。 2.集煙裝置 集煙裝置是指插入電爐內的排煙彎管。其安設的位置有兩種可能性:一是安在爐蓋上 二是安在爐體側壁上。國內外采用在爐頂安設排煙彎管的很多,其理由有如下幾點: 92 (1)如果電極孔處的熱流處于平衡狀態即電極孔內外壓力相等,則只需用最小的能 量即可使熱煙氣產生壓差; (2)在加料時,廢鋼屑不會掉進排煙管中去堵塞風管 (3)如果需要備用的爐頂彎管時,更換很方便而迅速 (4)對于進入燃燒室比安設在較低位置上更為方便。 爐頂彎管在爐蓋上開孔的位置,理論上應位于三個電極孔中心高溫區的爐蓋耐火磚上, 但風管難以連接。因此,大電爐第四孔即開在第二根電極對面的位置,見圖3-55,小電爐 連此處都不讓開孔,因此只好開在圖中以假想線表示的位置上,即設在爐前。尤其當采用爐 門罩時,彎管設在爐前,風管連接方便。 爐頂彎管輸送1000℃以上的高溫煙氣,因此一般均采用 帶冷卻水套的鋼板風管。內壁風管采用6~8mm的鋼板,外 壁采用4~6mm的鋼板,水冷套厚度為20~50mm,最好不 小于30mm,以避免水循環不良,產生局部死角。用普通碳 鋼制作的水冷套管,壽命一般為4~6個月,因此有條件時用 不銹鋼或耐熱鋼制作較好。為了避免造成死角,水冷套管的冷 圖355頂位置 1一電弧爐2一爐頂彎管(大爐子)卻水管應從下部接入上部接出爐頂彎管進水管口由于不 3一爐頂彎管(小爐子) 能從下部接入,應將水管經水套層引至底部。 爐頂彎管垂直部分不宜太長,只要能滿足爐蓋提升所需的間距即可。風管短,重量輕, 更換方便。水平風管應按煙氣流動方向向下傾斜,以防止彎管漏水時流入電爐內。可以利用 爐頂彎管的掛鉤將其支撐在第二節水冷套管上,這樣既可減輕爐蓋的承重,也方便爐頂彎管 的更換。帶掛鉤的爐頂彎管結構簡圖,見圖3-56 為了避免高溫直接影響,又方便更換,爐頂彎管與爐蓋的連接可采用圖3-57的方式。 冷卻水出口 冷卻水出口 冷卻水入 冷卻入口 圖3-56帶掛鉤的爐頂彎管調節閥 圖3-57爐頂彎管與爐蓋連接方式的改進 1一掛鉤2液壓缸3一水冷管 1一水冷爐頂彎管2一火泥3--爐蓋4耐熱鑄 調節閥 鐵(冷卻水管鑄在其中) 在冷卻水套管與升降電極電纜有可能相碰時,風管外表面應用橡皮包扎,以防導電。 為了保持爐蓋的強度,要求爐蓋上第四孔的直徑盡可能小,但太小了,爐頂彎管內流速 標準分享網ww. www. bzfxw, comcom免費下載 93 太高,阻損太大、耗電過多、不經濟。另一方面,太小了,煙塵不易排走,且易培塞風管。 國外推薦,在高溫條件下,流速應超過30m/s,又一資料介紹在標準狀況下流速取10~ 273+1200 15m/s。如換算成1200℃以下的高溫狀況時流速應是(10~15)×27354~81 m/s.據國內實測,當此流速超過70m/s時風管內發生吼叫聲。下面再分析一下國內外已 投產電爐的有關實用數據,見表3-27。 表3-27爐頂彎管內氣流速度統計 電爐容量實際裝爐頂彎管內徑內排煙量算成標準情煙氣溫度高溫煙氣母高溫煙氣流速 (t)(mm)(Nh)流速(m(℃)(m/h)(m/s) (13805 368 1701400 17.1 2兒 50 32.3 250 2000 11.312 61.0 360 4250 10.4 1250 2371 53.0 23 350500014.41200 27000 77 1 350 2400 6.91500 156001448 2 350 5000 14412002700077.7 0 60 700 21000 15.2140012900093.1 70 70 750 20500 12.9150013300083.8 9 9 8001800010.0 1500 117000 64.9 100 110 2×100059500 10.5 125033200058.6 從上表綜合比較分析,爐頂彎管內高溫煙氣的流速采用50~70m/s是適宜的。 爐頂彎管上的調節閥形式很多,下面介紹幾種形式供參考。 (1)見圖3-58所示的調節閥,框架為固定的,閥板可以在框架內自由活動,全開時, 系統全部排走爐內煙氣;全關時,則全部吸入野風由于野風的混入,使閥板受到冷卻,不 致于因受熱而變形。這種調節閱,制作簡單,調節方便,即使管內結渣、集積灰塵閥板的 調節也不受影響 °。 野風 爐內煙氣 圖3-58旁通調節閥 圖3-59裝在野風管上的調節閥 1水套管2旁閥 1一水冷爐頂彎管2活動套管(液壓)3一電 弧爐調節閥(液壓)6一排煙管 (2)圖3-56所示的調節閥。閥板裝在彎頭處,清灰時,兩個方向都可以灰。平時, 止板將活動框架卡住,閥板可以在框架內自由調節,如果需要清理立管中的積灰時,可旋開 止板,拉出活動框架和閥板即可進行工作。 (3)裝在野風管上的調節閥,見圖3-59。使用中發現由于爐內溫度高,熱壓大調 94 節閥即使全部打開,爐內排走的煙氣量還不少。因此造成爐內負壓,還原期造渣困難。 閥板一般采用8~10mm鋼板制作,能采用耐熱鋼板則更好,使用壽命長,不易變形, 以保證閥板與框架的密閉性。閥板外表面應光滑,不易積灰。閥板通過連桿采用手動(小爐 子,由爐前操作或電動、液壓和氣動。 3.冷卻裝置 (1)煙氣冷卻的方式 1)直接空冷煙氣中直接混入冷空氣進行冷卻。 2)間接空冷鋼板煙管的空氣自然冷卻,煙管上加片用低壓頭大風量軸流通風 機進行強制冷卻或采用空冷回轉式換熱器。 3)直接水冷一煙氣中噴水霧蒸發冷卻。 4)間接水冷采用水冷套管和煙氣冷卻器。 (2)現有工程中,冷卻裝置的做法 1)國內5t電爐以下的,采用袋式除塵器凈化煙氣的,多般采用水冷套管加上煙氣冷 卻器的間接水冷方式將高溫煙氣冷卻到一定溫度而后再摻入野風直接風冷,達到濾袋的允許 運行溫度。采用濕式除塵器的則除了利用水洗蒸發直接冷卻外,尚利用部分冷卻水套管間接 冷卻。此時要考慮風管和除塵設備,風機等堵塞和腐蝕等問題。 20t左右中型電爐,多采用脫開式直接空冷兼之以間接水冷和間接空冷后進入袋式除塵 器。也有采用文氏洗滌器直接水冷。 2)國外有采用直接空冷和利用噴淋塔直接水冷的。也有采用文氏洗滌器直接水冷的。 還有采用燃燒室,間接水冷再進入濕式除塵器的。但是,采用直接空冷以袋式除塵器凈化 煙氣的占有很大比例。 3)采用直接噴水霧冷卻要求噴霧塔斷面煙氣流速2.5~3.5m/s這種冷卻方式效果 好,凈化設備處理風量也小,噴水霧壓力為35~10kg/cm2,個別用到25kg/cm2以上以獲 得全部霧化。噴霧需均勻分布于整個氣流斷面,并需根據噴淋后的煙氣溫度(高于露點自 動地調節噴霧水量。這一點不易做到,目前國內外還使用得不多。 (3)各種冷卻裝置的計算 1)直接空冷的計算 直接空冷的計算可按如下熱平衡方程式進行: LC'pn(to-ts)=(L2-L )(ta-t) (3-15) 式中L爐內煙氣量(Nm3/h) Cm爐內散出煙氣的平均比熱(kcal/Nm·℃)它與煙氣的成分有關,見表3-18 t煙氣溫度(℃); t混合氣體的溫度() L煙氣與混入空氣的總量(Nm/h) C混入周圍空氣的比熱(kcal/m3,); 周圍空氣溫度(℃) 2)間接空冷的計算 電爐煙氣冷卻常采用鋼板風管進行間接空冷。根據中華冶金廠的實測資料,對于尺寸不 大的小型系統,鋼板風管在空氣自然冷卻的情況下,傳熱系數K值可按圖3-60曲線選用。 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 表3-28高濕煙氣經水洗凝達達和溫 t(進口)(℃)({0《000350400000012 出)(℃)3238424650545861670128 3)直接水冷的計算 高溫煙氣噴淋、水洗燕發冷卻(包括 進濕式除塵器的計算包括: (a)高溫煙氣經水洗噴淋蒸發冷卻 1 后,煙氣達到飽和溫度,見表3-28。 蘭華 (b)飽和溫度時煙氣的容積為: =. (Nm8/h) (3-16) 式中—噴淋前的排煙量(Nm3/h): C1m3(標準狀態)干煙氣在 020406080100120140160180200220240260 鋼板風管煙氣與周空氣平均差( 飽和溫度時占有的體積(m3),見表3-29 4)間接水冷的計算 圖3-60△-K曲線 間接水冷包括水冷套管和煙氣冷卻 表3-29于煙氣在飽和溫度時占有的體積 t出口5101520 25303 40 45 C(m3)1.02681.0071.07871.0821.1601.15821.10421.201.2978 t(出口)()505 60 6570 75 80 8 C(m3) 1.34981.42191.51541.64651.81512.05652.43083.0528 器,這是電爐高溫煙氣冷卻的常用方式。 (a)計算方法 間接水冷時,傳熱系數K值可由下式確定: K (kcal/hm2℃) (3-17) 式中1—自煙氣到金屬壁面的換熱系數,a1=ad+af(kcal/h-m2.℃) a2自金屬壁面到水的換熱系數(kcal/h-m2℃); 8、8b、83-分別為灰層、金屬壁及水垢的厚度(m) 、b-分別為灰層,金屬壁及水垢的導熱系數(kcal/hm2℃) 對于電爐煙氣,所含三原子氣體成分較多,煙氣溫度大都在1000℃以下,煙氣流速較高 (為防止積灰,常取18~60m/s),所以對流換熱應起主導作用。計算表明,當煙氣溫度為 1000℃時,輻射換熱量僅占10~20%;當煙氣溫度為400℃時,輻射換熱量僅占2~5%; 低于400℃時,則可忽略不計。 在實際工程中,由于常用的金屬壁8b=0.00~0.006m,b=30~40kcal/h.m3.℃, 8b德極小,可忽略不計;在冷卻水予以軟化并取了排污措施的前提下,≈此 6 ≈0;水側換熱系數(a2=50001000)比氣側(a1<100)具有較高的數量級,因而 項也可忽略不計 設=稱之為積灰系數,則公式(3-17)可簡化成 K=1-a(kcal/hm2℃) (3-18) 1+e1+ea1 a 值與煙氣類別、溫度、流速及清灰程度均有關,由實驗方法確定,對于電爐和煤粉爐 煙氣,一般可取=0.005~0.01公式(3-18)尚可寫成更為簡便的形式 K=a1(kcal/hm2℃) (3-19) K=(aa+) K=(+are Ca) (3-20) 式中中熱效系數,在有清灰措施的條件下,對于電爐煙氣=0.9~0.95;對于鍋爐煙 氣=0.8~0.9; a—定型對流換熱系數(kcal/hm2℃),見曲線圖3-6k 20 (m/s) 圖3-61電爐煙氣定型對流換熱系數ad 標準分享網ww. bzfxw,com免費下載 97 基準輻射換熱系數 (kcal/hm2),見 曲線圖3-62; 電爐煙氣 Ct——溫度修正系數,見曲 =1.5,V2=25% 線圖3-63 Ca——電爐密封性修正系 16 數,對于密封性好的 電爐,Ca=1.09;密 420 封性一般Ca=1.0; 密封性差Ca=0.93 平均成分煙氣輻射換熱系數曲線 00 見圖3-64。 十 間接水冷時,傳熱平均溫差應按 對數平均溫差計算,即 △=r-a() 2.31g 8001000120 (3-21) 式中△較大溫差端的溫差 圖3-62電爐煙氣基準輻射換熱系數a 較小溫差端的溫差 當△△≤1.7時,可以簡單地用算術平均溫差來替代對數平均溫差,其誤差不大于 1.5 1.3 均成分煙氣 1.2 vcoj= 13 11% 61 電爐煙氣 a=1.5-2.0 110 平均成分煙氣 00。 空氣 1 02004006008010002001400 400600800100012001400 ( i(℃) 圖3-63溫度修正系數C1 圖3-64平均成分煙氣軸射換熱系數a1 98 2.3%,則 t=+)=t-t(℃) (3-22) 式中煙氣進出口平均溫度(℃ 水進出口平均溫度(℃)。 對于平均溫差△值也可由曲線圖3-65求得。 通過水冷裝置帶走的熱量,可由下式計算 Q= (kcal/h) (3-33) 式中K—傳熱系數(kcal/h·m2℃); F熱交換面積(m2) △t對數平均溫差(℃)。 40 ℃ 圖3-65對數平均溫差計算線圖 由公式(3-23)可知,影響傳熱過程的三大因素為傳熱系數K熱交換面積F以及平均 溫差在一定條件下,提高其中任何一項的數值即可達到強化傳熱的目的。 在一定的冷、熱流體進出口溫度下,增大平均溫差。如采用逆流布置則溫差最大。例 如一殼管式冷卻器,煙氣溫度從200℃冷卻到10℃,水溫由40℃上升到60℃。逆流程式時, 對數平均溫差為95℃;順流程式時,為86℃。 在一定的金屬耗量下增加傳熱面積。采用較小的管徑,單位空間內配置的總表面就較大 而且對流換熱系數也可增大。但管徑不能過小,以免增加流動力和引起煙管積灰。從 和運行來看,采用如下的結構參數是合理的 管徑d50~70(mm) 標準分享網ww. www. bzfxw, com,com免費下載 管中心距S=(1.3~1.5)d(mm) 管壁厚8=1.5~3.0(mm) 管長 e≤6.0m 提高傳熱系數。從公式(3-17)可知,1為氣側熱阻其值通常為0.01~0.05;1 為水側熱阻,其值通常為0.001~0.002為積垢熱阻,其值通常為0.005~0.01。可見,在 氣一水換熱器中,主要熱阻在氣側,其次在積垢所以增大氣側換熱系數a和減小積垢層 厚度h是提高傳熱系數的關鍵。增大a1首先在于適當提高煙氣流速。對于電爐鍋爐煙 氣推薦采用10~15m/s,當煙管直徑大于100mm時,還可略提高些。水流速度宜取0.5~1.0 m/s,使其達到素流,其次可以采取增設橫隔板,變縱向沖刷為橫向沖刷或多次折流。采取 螺旋管、螺旋形翅片、管壁凸緣、麻花鐵等措施以造就旋流場。 幾種高溫煙氣水冷裝置結構參數及其優缺點比較,列于表3-30中。 上海新滬鋼廠335m2殼管式冷卻器結構簡圖,見圖3-66上鋼五廠110m2殼管式冷卻器 結構簡圖,見圖3-67。上海冶金機修總廠5m2同心圓冷卻器結構簡圖,見圖3-68 (b)計算例題 [例3-2]一臺335m2殼管式冷卻器用于冷卻煤粉加熱爐尾氣。煙管中78×4.0mm共274 根。實測煙氣量30700Nm3/h入口煙氣溫度194℃,出口煙氣溫度109求傳熱系數K值。 解煙氣平均溫度(194+109)≈152℃ 煙氣流通面積f=×(0.068)2×274≈10m2 煙氣流速 =30700×273+152-12.4m/s 按12.4m/s,從圖3-61中,查得ado=29.0kcal/h.m2℃ 按=152℃,從圖3-63中,查得C=1.24煤粉加熱爐煙氣近似平均成分氣) 從圖3-62,查得al≈0 取熱效系數0.85,則 K=0.85(29.0×1.24+0)=30.56kcal/h.m2℃ 例3-3]某廠3t電弧爐一臺設計爐內排煙,其流程為:水冷爐頂彎管→活動水冷套管 →轉動連接箱→固定水冷套管→煙氣冷卻器袋式除塵器→風機設計排煙量為2400Nm3/h 濾料耐溫150℃。設計計算水冷裝置。 校核計算 (a)由設備及管路布置確定水冷套管總長為8.0m (b)實際煙氣量 水冷套管始端煙氣量L1=2400Nm3/h 取漏風率 P1=60% 則末端煙氣量 L=2400(1+0.6)=3840Nm/h (c)設煙氣溫降△t=500℃ 采用始端煙氣溫度1=1000℃ 則末端煙氣溫度 ta=500℃ (d)設計煙管直徑 取管內標態流速 =10~15m/s 選定始、末端管徑d1=250mm,d2=320mm 核定實際煙氣流速1 2400 13.6Nm/s=63m/s 3600×(0.25)2 表3-30幾種高溫煙氣水冷裝量 配置尺寸外形尺寸冷卻段冷卻面積流通面積 類型排列方式 Dh長度 dxs s. s: () f F (mm)(mm) F程(m (mm)(mm)(mm) (m)(m2m) 殼管式 200 6×4.094 500033531.811.0 管內走氣) 9300 殼管式 89×9.5125-120030005517.520.3 管內走氣) 殼管式 中1720 57×3.012090 460011016.61 (管內走水) 72001 中1200 同心 中200×6044 28005521.60.5i 6000 中438 3150041.86.610 水冷套管 (4.035 530 6.0 400076.810.15 設計雙流程,因煙氣流通面積太小,風壓頭不夠,后改成單流程 標準分享網ww. www. bzfxw, com,com免費下載 101 2 3840 13.3Nm/s=37.7m/s 3600-(0.32)2 煙管內平均流速 m=(63+37.7)=50.4m/s e)計算設定傳熱量 煙氣放熱量 結構參數及其優缺點比較表 傳熱系數K 煙氣量氣流速氣溫降 氣路阻力 煙 kcal/h-m L ;-tg2 AH 優缺點比較 氣 Nm)(m/s)()實測計算值mall2O) 用單位 質 結構緊湊、參數合理、傳熱系煤 250010.9190~10428.226.611數較高及換熱表面不易積灰 煙氣進出口接管尺寸太小流上海新 熱 速大于30m/s.使設備阻力大,爐 73013.3184~1030.731.172冷卻水未除氧,煙氣中又含 滬鋼廠 氧化硫,因而煙管腐蝕較嚴重 455.110~9216.5 采用雙流程上結構冷卻電上海八鑄鋼廠 50段較短,煙管清灰較方便 ,某些結構參數不合理如管徑爐 ! 69mm太大使煙氣流通斷面煙 4405.8274~11421.4- 戚墅堰機車 太大,流速低,K值小且煙管車輛工廠 容易積灰 采用類似鍋爐的結構形式,焊 接處不易滲漏,制作維修均較方電 便,便于在壁開孔用壓縮空氣爐 ,吹掃積灰 上鋼五廠 煙 煙氣流通斷面太大、流速低、氣 K小易積灰 1 69005.3276~17517.0 氣路成環狀,在相同煙氣流速 6下,與管簇相比不易積灰清灰電 也較方便,結構較殼管式湊 爐上海冶金 冷卻短而“,煙氣流速低煙 小增加阻力水路流程長接管機總 72506.5208~1420.319.7K值小氣進出口接管尺寸偏 1尺寸小,力大,洗達不到設 ! 611017.820411136.232.7 計要求,環隙內水流速度僅0.02電 ms,處于層,大響換熱爐 效果 上海冶金 煙 785020.4121~10741.737. 氣機修總廠 102 煙氣出口 940 出水管2一 26-13 進水管2 22 76×4 2400 24-13 875 煙氣入口 圖3-663352殼管式冷卻器 標準分享網ww, bzfxw,com免費下載 103 1冷卻水出口 616 400 10001500500 氣入3 1200 冷入口 57×3 煙氣ㄩ 圖3-6710m亮管式冷卻器結構簡圖 圖3-6855m2同心回冷卻器結構簡圖 10 Q=l△(cmtg 2400(0.373×1000-0.34×500) =487000kcal/h 式中C一一氣體平均比熱,由表3-18查得,其巾0.34為500℃的煙氣空氣混合氣體的平 均比熱,按(V:V=1:0.6)疊加求得 漏風吸熱量 Q=(cimt) =2400×0.6×(0.34×500-0.311×35) 229000kcal/hm2.℃ 水冷套管設定傳熱量 -=258000kcal/h.m2℃ (f)計算傳熱系數 由煙氣平均流速m=50.4m/s及平均管徑d=(250+320)=285mm,查圖3-61曲 線,求得a=66kcal/hm2℃ 由煙氣平均溫度t=(1000+500)=750℃,查圖363曲線,求得C1=0.79;查圖3 62曲線,求得a=6.5,取Ca=0.93,0.95,則由公式(3-20)求得傳熱系數 K=(adCt+) 0.95(66×0.79+6.5×0.93) 55kcal/hm2.℃ g)計算平均溫差 采用循環水冷卻,ti=30℃,t=45℃,管路按逆流配置。 △=1000-45=955℃ △=500-30=470℃ △955 = △470 =2.03>1.7 應按對流平均溫差計算,由圖3-65查得=685℃ ()計算傳熱面積 F= =3.14×0.285×8=7.16m2 (i)核算實際傳熱量 Q=F =5×7.16×685 =270000 kcal/h 此值與Q相接近并稍有余量,說明△=500℃的假設是合理的。如出入較大則必須重 新假設,逐步逼近,直到計算結果相符合為止。 ()冷卻水量 Q270000 G=CAt. (45-30)18t/h 標準分享網ww. www. bzfxw, comcom免費下載 105 設計計算 (a)選型 采用殼管式冷卻器,選用管子規格60×3.mm,按等邊三角形排列,邊長90mm,見 表3-30中示意圖。 b)確定實際煙氣量 入口煙氣量 L3=3840Nm/h 冷卻器漏風串P=10% 出口煙氣量 L4=3840(1+0.1) 4220Nm (c)確定煙氣溫度 入口煙氣溫度=500℃ 出口煙氣溫度=150℃ (d)計算傳熱量 煙氣放熱量 Q.=(. tg) =3840(0.34×500-0.324×150) =465000kcal/hm-℃ 式中0.324為150℃的煙氣空氣混合氣體的平均比熱 潺風吸熱量 Q.=L.(.) =384(0.324×150-0.311×35) =14500kcal/h.m℃ 此值所占比例較小,通常僅作為安全因素,在計算時可不予考慮因此冷卻器換熱量可 取465000kcal/h (e)計算傳熱系數 選定煙氣平均流速 012m/s 由d=0.054查圖361曲線,得a=29kcal/h-m2℃ 由=325℃查圖3-63曲線,得C=1.07 查圖3-62曲線,得 a=1.0 取 Ca=0.93,=0.9,則 由公式(3-20) K=0.9(29×1.07+1.0×0.93) 29kcal/hm2℃ ()計算平均溫差 采用環水冷卻 =30℃,=45℃,管路按逆流配置,則 △=500-45=455℃ △=150-3120℃ 55 120 =3.8>1.7 應采用對數平均溫差查圖3-66,求得△252℃ 10 (g)計算換熱面積 Q 465000 F=K29×252-64m )計算煙氣流通斷面積 根據選定的煙氣平均流速m=12m/s,則入口處最高流速1=12× 273+500=15.5 273+325 m/s;出口處最低流速2=12×273+15=8.5m/s 273+325 煙氣平均流量 L=(38402542023) =8700m3/h 煙氣流通斷面積 =L360012=0.2m 8700 36000m 配管設計 單根煙管流通斷面積1=x0.054)0.0023m2 煙管根數 n===87根 實際配置90根 每m管簇換熱面積 F.=nd=90×3.14×0.057 =16m2 管簇長度 1-=64 16.0 4.0m ()冷卻段外形尺寸 殼體直徑 D=1000mm 長度 L=4000mm (k)冷卻水量 G = 465000 1(45-30) =31/h 4.管道裝置 (1)為防止普通鋼板風管被燒紅而變形,高溫煙氣部分通常均采用水冷套管,低溫煙 氣部分采用間接空冷的鋼板風管,但溫度仍可能高出150℃以上。考慮在高溫條件下,風管 內表面氧化比較厲害,且煙氣有時具有腐蝕性,因此風管鋼板厚度不宜小于4mm水冷爐頂 彎管內外壁均為8~10mm,其他冷卻水套管內壁5~6mm,外壁4~5mm 標準分享網ww. bzfxw com免費下載 107 (2)為了防止煙氣中的粉塵在管內沉積,時又不使得系統損過大選用合適的風管 流速是很重要的。根據國外資料和對國內工程所采用的數據及其運行實況分析,風管內流速 按標準狀態計算,采用10~15m/s是合適的對溫度較高的煙氣取小值,較低的取大值,在 風管無漏風的情況下,起始端管內用較小的風速,以后逐步遞增。 (3)為避免熱膨脹產生變形,在重要部位宜設伸縮器。 (4)在風管的異形配件附近設請掃孔,尤其是爐頂彎管處最易堵塞必須有清掃孔。 有條件時可采用壓縮空氣定時吹掃。 (5)當爐子傾動時,為保持風管能隨電爐一起傾動,應設置轉動連接箱(圖3-43)、球 形轉動連接箱(圖3-44)、對口擺線活動連接管(圖3-45)或活動套管(圖342)轉動連接箱 優子活動套管,因其尚可起沉降室的作用,減少后面風管內積塵的可能性當爐子回轉中心 改變時,應采用球形轉動連接箱或對口擺線活動連接管。 ”對于HGX型電爐,由于爐蓋是旋轉的,加料時爐蓋旋井,因此在設計時還須考慮排煙 系統能與電爐上部爐頂彎管脫開的可能。 回轉中心變動爐蓋旋開加料的排煙管活動連接見圖3-69 圖3-69回轉中心變動爐蓋旋開加料的排煙管活動連接· 1一排煙孔水冷圈2一爐頂水冷管3一切斷板安裝處一活動套管 5一必立在電爐底座上的立柱6一握動(伸縮)管支撐軸承7球形轉 動連接箱的擺動(伸)8一球形活接頭轉10一排風管 11一防爆清灰門12一電弧爐 (6)采用直接式爐內排煙時,為了防止煙氣中O氣體偶然爆炸(CO炸限度:與空 氣,濃度上限75%、下限12.5%,著火最低溫度610℃與氧氣,濃度上限90%、下限13%, 著火最低溫度590℃),在爐頂彎管、風管、轉動連接箱、煙氣冷卻器及除塵器處均應設置防 爆閥,見圖3-70。它構造簡單、靈活可靠,在系統正常運行時,閥板靠管內負壓可自行將防 爆孔關閉。發生爆炸的瞬時間,風管內產生強大正壓(>0.25kg/cm),迅速推開閥板,進行 泄壓。這種防爆孔,通常可兼作清掃孔用。 108 防爆孔的泄壓面積可按風管中CO含量1m3不少于0.20cm,承受壓力小于0.25kg/cm 算。 (7)采用脫開式爐內排煙時,需設吸煙嘴,見圖3-27吸煙嘴是吸引爐頂彎管排 的煙氣,它與爐頂彎管的距離以不妨礙操作為原則。不同距離時吸煙嘴吸口流速與彎管流速 的關系見表3-31 表331不同距離吸口流速與彎管流速的關系 口與管的距離 管直徑 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 1.0 管平均流速0.55 口平均流速 0.37 0.2 0.200.17 0.0 0.05 根據流速和脫開處混入野風量的多少,確定吸口尺寸,其通常是大于爐頂彎管,小于排 煙管活動套管用來調節自爐內排出的煙氣量和混入野風量的比例應考慮在爐子傾動排渣 時,也能使吸煙嘴對準爐頂彎管,以保證排渣時的排煙效果。 (8)排煙凈化系統存在一定的漏風量,尤其是對非緊密的連接部位,如直接式爐內排 煙系統自爐頂彎管至吸口,經轉動連接箱、防爆門、清掃孔、套管式伸縮器、除塵器等均會 漏風,在風管和設備計算中必須加以充分考慮,風百分比見前述 .圖3-0防爆閥 3-71落地煙肉 1--水冷套2防爆閥 一風機2消聲器3一煙清灰門 (9)為避免煙積塵掉落在風機內,并使煙囪重量不直接壓在風機上宜采用落地煙 囪,如圖3-71。煙囪底部有盛灰箱和清灰門,可定期清灰風機出口端應加設消聲器以減低 風機噪聲。 (10)高溫鋼板風管刷漆可參照本書第11章。 5.凈化裝置 由于電爐煙塵粒徑細、濃度大、溫度高,且有一定的腐蝕性,因此適合于處理這樣煙塵 的凈化設備只有文氏洗滌器、電除塵器和袋式除塵器。 文氏洗滌器的優點是高溫煙氣冷卻問題容易解決,處理風量比袋式除塵器要少得多。由 于其喉口速度達60~90m/s,因此阻力損失大達到400~1000mmH2O以上,耗水量為1.51 m3。此外沉淀池需占用較大的面積,污泥處理也較為復雜。耗電量每1000m/min達120~ 200kW左右。 電除塵器一次投資高,維護費用較少,壽命較長,其適宜的塵粒比電阻為10~10cm, 電爐煙塵通常均高出10.cm,因此一般要求采用增以降低比電阻值耗電較小,每 標準分享網ww, www. bzfxw, com,com免費下載 109 1000m/min僅20~60kW左右。需要采用穩壓電源否則凈化效率很不穩定 袋式除塵器由于其凈化效率高且穩定以及其他各方面的綜合技術經濟指標都有不少長 處,因此國內外日益采用來作為處理電爐煙塵的凈化設備。袋式除塵器種類很多,國內采用較 多的為脈沖式和回轉反吹式。耗電量每100m3/min為30~65kW,濾料大都采用滌綸布 過濾風速選用范圍在1~15m/min,工作溫度不宜超過130℃。如采用玻璃纖維布則過濾風 速取≈0.5m/min為宜,耐溫為<250℃。 6.吸引裝置 ↓ (1)電爐排煙系統的吸引裝置采用中、高壓離心通風機煙氣凈化設備如采用袋式除 塵器則風機全壓一般選250~500kg/m2;如采用文氏洗滌器則選1000~1500kg/m2 (2)進入風機的氣體溫度,超出100℃時,則風機的軸承一般應采用水冷裝置(爐蓋 罩排煙系統由于實際煙氣溫度波動較大,因此實際工程中均未采用水冷軸承)由于進入風機 的氣體溫度較高,風機實際產生的全壓應按第11章11.節有關公式換算風機的風量是指進 入風機的氣體容積流量,如系統均按標準狀態計算(=20℃)則風機風量也應按第11章11.3 節有關公式予以修正。 ∷ (3)當采用濕式凈化設備時,通風機風量按公式(3-16)和表329修正 (4)風機選用臺數根據系統處理風量大小,凈化設備選用的形式和冶煉工藝情況來綜 合確定。在電爐三班連續生產和煙塵有回收價值時宜考慮備用風機兩臺交使用。非連續 生產的電爐,采用袋式除塵時,選用單臺風機即可,不必考慮備用。采用濕式凈化時,由于 風機需要較多的維護,因此考慮兩臺交替使用較為合理在排煙系統處理風超過單機能力 且波動幅度較大時宜安裝兩臺同型號風機并聯運行,并聯后的工況情況詳見第13章13.3節 7.爐壓調節裝置 不同冶煉期內,由于冶煉鋼種的不同和爐容量的差異,對保持爐內的壓力要求也極不一 致。一般情況下,熔化期爐門關閉時,爐內應保持0.8~-0.2mmH2O的負壓。如果爐門, 爐蓋關閉不嚴,要加大排風量才能維持負壓。 都放大 氧化期爐門密閉吹氧時爐內保持-1.27mm 11 H2O,即可滿足排煙需要,且保證爐內晰。 16 還原期要保持爐內良好的還原氣氛,保證鋼水 712 12壓縮空氣 質量,爐內應略呈正壓。當爐門關閉時,一般 保持0~02mmH2;開爐門時為0.2~0.4mm H2O這時整個爐子煙就比較明顯。當所0 煉的鋼種,在還原期要求保持更高的爐壓時, 則還原期無法使用單純的爐內排煙而非得采用 各種爐內外結合系統。 爐壓調節裝置使用實例,見圖3-72 圖3-72爐壓節裝置 安裝在爐蓋上適當位置處的爐頂彎管2,1一電弧爐2一爐頂彎管脫開間生活動 通過抽吸二次風用的脫開間隙3和活動套管4套管5一排煙管(5為主煙管5為煙管 燒冷卻器7風機8除塵器9調節(為主 連結排煙管5,而后進入燃燒冷卻器6,被風機調節為副 10微差壓變送器11一壓 7導入除塵器8中排煙管5分成主煙管5a和力調節器12電動氣動變換器(12012分別為主 副電動氣動變換器)13手動操作器14一測壓 副煙管5在靠近燃燒冷卻器的一側又匯合在15填料1一爐 110 一起,在主副兩根煙管上,各自配置可以自動控制爐內壓力(開關和調節開啟度)的主、副 兩個調節閥94和9。按照需要,主、副兩閥應選擇各自不同的容量,特別是副調節9應按 照還原期產生少量的煙氣將其設計成能控制到最小的容量。 根據爐內的壓力,在自動控制過程中,對于主、副調節閥一般要采用壓力檢測裝置和反饋 裝置。用微差壓變送器10將爐內壓力變換成電壓,傳送給壓力調節器11,由其變成電流后傳 遞給主、副兩個電動氣動變換器12a和12b。主電動氣動變換器12a送入根據傳來電流相應的 壓縮空氣壓力,控制主調節閥9a的開啟度。同樣電動氣動變換器12b控制副調節閥9b的開 啟度。主、副兩個電動氣動變換器和主、副兩個調節閥等自動開閉的時間及其可能控制的作 用范圍應加以選擇。在熔化期和氧化期規定以主調節閥9a一邊的作用為主,而在還原期則規 定以副調節閥一邊的作用為主。當爐內壓力在0mmH2O以上時,主調節閥開到最大,在0 ~-0.7mmH2O時,才能起控制作用,若低于0.7mmH2O(主調節閥的開啟度低于20%時) 就關閉了;爐內壓為在0mmH2O以上時,副調節閥開到最大開啟度,在0~-0.3mmH2O時, 控制才能起作用,如低于一0.3mmH2O時,則給定令其關閉。這樣,在不同的冶煉期,根據 爐內壓力分別調節主、副調節閥的開啟度。在熔化、氧化期維持爐內壓力在0~-0.7mmHO 范圍內,而在還原期關閉主調節閥主要調節副調節閥的開啟度,把爐內壓力維持在0~-0.3 mmH2范圍內 手動調節器13是在緊急情況下,用來關閉調節閥的一種手段。 8計算示例 [例3-4]5t煉鋼電弧爐,實際裝料量為10t,最大吹氧量為10Nm3/min,熔煉時間為2.5 小時,采用脫開式爐內排煙方式,凈化設備采用袋式除塵器,進入除塵器的煙氣溫度不超過 130℃,求煙氣凈化裝置各有關參數。 解:(a)采用的流程為 爐內排出煙氣爐頂水冷彎管一吸煙嘴一水冷煙管鋼板煙管袋式除塵器 一風機一煙囪。 (b)計算爐內排煙量 l=4×800=3200Nm3/b (爐內排煙量按800Nm/t鋼計算,每小時煉4t鋼 (c)爐頂彎管管徑 為防止彎管堵塞,管中流速按高溫煙氣時v=60m/s采用,折合為標準狀態,即為v1=12 m/s,爐頂彎管管徑為 d =√4= 4×3200 3600 2 3600×3.14×12 0.307m, 采用d1=300mm 爐頂彎管冷卻水套夾層厚度采用40mm,彎管采用8~10mm厚度的鋼板焊制。則爐頂彎 管外徑為 D1=300+(40+8+10)×2=416≈420mm (d)經爐頂彎管的溫降 ①爐頂彎管的冷卻面積F為 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 111 F=d1=3.14×0.30×1.2=1.13m2 式中1—爐頂彎管折算直線長度(m) ②水冷彎管的換熱系數K1 取煙氣經水冷彎管的溫降為100℃,即出口處的煙氣溫度為=1100℃,則煙氣的平均 溫度為 t1200+1100 1150℃ 冷卻水進彎管水溫t1=30℃,出水溫度tw=45℃,則冷卻水的平均溫度t=30+45 =37.5℃ 煙氣與冷卻水的平均溫差△1=1150-37.5=113℃,按[例3-2]方法,求得K=57.8 kcal/h·m2℃ ③爐頂彎管冷卻水帶走的熱量 高溫煙氣的散熱量為Q=K1F△=57.8×1.2×1113-77200kca/h,此熱量即應被 冷卻水帶走。 ④爐頂彎管的冷卻水量 G--155150kg/h 取G=5.15t/h 式中=15℃為冷卻水進出水溫差。 )吸煙的計算 ①煙氣經脫開處混入野風后,至吸煙嘴的混合溫度為200℃,則混入野風量,可按下 列熱平衡式計算 式中乙一一爐內排煙量,L=3200Nm/b C-1100℃時的煙氣平均比熱,C0.387kcal/h.m2℃3 t煙氣出爐頂彎管后的溫度,t=1100℃ L—混入野風量為未知數,待求(m/h) c—野風(周圍空氣)的比熱,C=0.31kcal/h-m·℃3 t混入空氣(野風)的溫度,t=30℃ L3200+混入野風量L(m3/h) C混合氣體的平均比熱,C=0.32kca/hm2·℃; t混合氣體的溫度,t取200℃ 代入上式,經整理后,得 L=3200×0.387×1100-3200×0.32×200 32×200-0.31×3 ≈21100Nm/h 混合氣體量L=21100+3200=24300Nm3/h 112 ②吸煙嘴的吸口風速 吸煙嘴與爐頂彎管脫開的距離為0.2d1=0.2×300=60mm,查表3-31,吸煙嘴的吸口風 速a=12/0.5522Nm/s ③吸煙嘴尺寸 24300 a)吸煙嘴吸口面積F=22×3600 =0.307m*,采用圓形,其直徑d2=4F 40.301 31=0.625m,采用d2=620mm b)考慮到在電爐扒渣傾爐時,也能較有效地進行排煙,吸煙嘴采用偏心設置,其另一 端尺寸為800mm(與水冷套管相同)。吸煙嘴長度為500mm。 ()水冷煙管的計算 ①水冷煙管的管徑計算,管內流速按標準狀態計算v=14Nm/s,則水冷煙管的內徑 為 4×24300 d3.14×3600×14-783mm d3取780mm,外徑D=880mm 水冷煙管的長度(包括吸煙嘴)為10m,其冷卻面積為 F3=xd=3.14×0.78×10≈25m2 ③水冷煙管帶走的熱量,溫降取16℃ Q=F=33×25(192-37.5)=127500kcal/h 注:[200+(200-16)]/2=192,K=33由計算而得。 ④經水冷煙管的溫降 Q 127500 24300×0.32 16.4℃ 采用△=16℃,則水冷管末端溫度為200-16=184℃ ⑤水冷煙管的冷卻水量 : lcat-243000.3216-8.3t/h 15×1000 15×1000 (g)鋼板煙管的計算 ①鋼板煙管d4=780mm,l4=100m,則其冷卻面積為 F=d=3.14×0.78×100=245m2 ②鋼板煙管帶走的熱量(溫降取58℃) Q=,=15×245×(155-30)=460000kcal/h 式中K傳熱系數(kcal/hm2·℃),查圖3-60; 一煙氣平均溫度與周圍空氣溫度之差(℃) ③經鋼板煙管的溫降 Q.=2 460000 A.=L.C. 24300×0.32 =59.15℃ 采用△4=59℃,則進入袋式除塵器的煙氣溫度為184-59-125℃ 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 113 (b)凈化設備的選擇 ①進入除塵器的煙氣量(處理風)為2300Vm/h,換算成125℃時為 24300×273+125=24300×1.46=3400m/h 采用過濾風速v.=1.2m/min,則所需過濾面積為 F=35400492m,選用500m2的回轉反吹扁袋除塵器一臺凈化效率達>9% 1.2×60 ②按吹氧時煙塵起始濃度15000mg/Nm計,則排放濃度達15000×3200 33000 (1-99%) ≈15mg/m 通風機的選擇 ①考慮經除塵器,煙氣溫降20℃,則進入風機的煙氣溫度為125-20=105℃,此時的 煙氣量為 =24300x23+13600mh ②通風機選用風量L'=(1.1~12)×33600=36960~40320m3h ③通風機選用風 經計算,高溫狀態下統阻力為250kg/m2,通風機選用風壓按計算阻力附加20%即 H=1.2×250300kg/ ④采用水冷軸承的鍋爐引風機Y4-73-11-11D型一臺 按樣本,在處理煙氣溫度為200℃時,風量為43900m3/h,風壓為250kg/m2,配用J0 55kW電動機。 現處理煙氣溫度為105℃,所以風機實際風壓將為 250273+200 273+105 =250×1.25=313kg/m2>300kg/m2,滿足要求 故開列設備規格附應選Y4-73-11-1D型鍋爐離心通風機,風量43900m/h風壓403kg m3,轉速1450r/min,配用J09-475kW電動機,水冷軸承用水量為0.5~1.0t/ 3.3.5爐內外結合排煙 為了解決還原期的排煙問題,除采用前述的二次風笨,二次風門雙管雙閥門爐壓自動 調節裝置等措施以外,尚有各種爐內外結合的排煙方式,分述如下: 1.在爐內排煙的基礎上,增加爐門罩。熔化、氧化兩期采用爐內排煙還原期,關 閉爐內排煙,在電極孔很好密封的前提下,煙氣絕大部分自加爐門口逸出被爐門罩排走。 為了保證比較有效地排煙,爐門罩應用管道與野風口相接,這樣排風量就可增大 2.在脫開式爐內排煙的前提下,采用旋轉罩(見圖3-28)在熔化、氧化兩期,將吸煙 嘴對準爐頂管,爐內煙氣主要被吸煙嘴排走。傾爐時,煙氣尚可以被旋轉罩所捕集。還原期 一方面可以關小爐頂管排煙口,使煙氣部分地由爐門口逸出被旋轉罩捕集;另一方面將旋 轉罩轉動一個角度,使吸煙嘴偏離爐頂管,以減少對爐內的直接抽吸,這樣可以使爐內壓力 保持在維持還原氣氛所必須的限度內。 3.半直接排煙,見圖3-73。這是一種介于爐內排煙與密閉排煙罩之間的折衷方式。在 114 爐頂上開孔,孔上方設排煙罩,在電極孔用氣封密閉的條件下在熔化、氧化兩期使煙氣大 部分從該孔育出,進入罩內排走。還原期關閉或關小爐蓋排煙孔,讓煙氣由爐門冒出,被爐門 排煙罩所捕集。煙氣中的殘余CO經蝸形燃燒室燃燒,高溫段煙管內砌耐火磚,后面則采用 水冷套管。電爐傾動時,水平管段可以跟隨爐子一起傾動。當旋開爐蓋加料時,垂直旋轉管 可將罩子等全部轉開。 這種排煙裝置用于50t電爐,其排煙量為26120Nm3/h 4.在爐頂第四孔上安裝氣力隔斷器,在還原期可以減少爐內煙氣的外溢,將爐壓調節 到所要求的數值。氣力隔斷器的結構簡圖見圖3-74。采用這種裝置以后可減少從爐頂第四 孔排出的煙氣量達90%,爐內壓力可保持在0.6~1.0mmH2供給氣力隔斷器壓縮空氣的 出水 進水 12 圖3-73半直接排煙裝置 1一爐蓋排煙孔2一內耐火磚的排煙彎管3一形燃燒 壓縮空氣 室4一爐門排煙罩5一電動調節閥6一內砌耐火磚的排 進出水口入口 煙管7一水冷排煙豎管(可回轉)回轉裝置9插板 10氣封電極密封11一向密封鼓風用的風機 閥 圖3-74氣力隔斷器 12一地溝風道1350電弧爐 1一排煙管2一套管3水冷夾套 環形壓縮空氣管5一噴嘴 壓力應與爐門啟閉聯鎖,在升起爐門時,提高壓縮空氣量,使煙氣自爐門口出,從而減少 從爐門處進入爐內的空氣量。 5.爐內排煙和大密閉室排煙相結合 在熔化、氧化兩期按爐內排煙運行,在還原期,出鋼和裝料期間按大密閉室排煙運行。 采用這種排煙方式兼有爐內排煙和大密閉室排煙的優點,能保證冶煉全過程內均能控制煙 塵,而排風量和經常運行費用要比單一的大密閉室排煙要小得多當然要增加一些設備和一 次投資。這種方式應用在環保要求嚴格的地區以冶煉合金鋼為主的大電爐上是比較合適的。 6爐內排煙和屋頂排煙相結合 采用爐內排煙和屋頂排煙相結合的方式仍是解決電爐排煙比較完善的方法。在出鋼、加 料時(在冶煉合金鋼時包括還原期在內),使用屋頂排煙,而在其余期間使用爐內排煙,這與 單一地采用屋頂排煙相比可以減少排風量。 根據風機和風管的連接,上述排煙方式可以有如下三種配置方案。 (1)屋頂排煙和爐內排煙并列,如圖3-75所示兩套裝置中間有聯通管及閥門。這兩 套裝置可以平列工作,也可以只開其中任何一套裝置。 標準分享網ww m免費下載 115 5. 圖3-75屋頂排煙和爐內排煙并列使用 圖3-76共用風機的方案 1密閉頂2一袋式除塵器3一排風機 1一密閉屋頂2一袋式除塵器3一風機閥門 4一煙氣冷卻器5一燃燒室8一電弧爐7一閥門5一燃燒冷卻器6一電弧爐7包器 (2)屋頂排煙和爐內排煙共用風機,見圖3-76在這種情況下,從爐內排出的高溫煙 氣和屋頂排出的低溫煙氣相混合,可以將其冷卻到適合除塵裝置許可的溫度這樣就節約了 原來直接爐內排煙所需要的冷卻設備。但是由 于共用一臺風機,其靜壓需按照爐內排煙而風 量必須是屋頂排煙加上爐內排煙的,因此電耗 很大。 (3)考慮了上述情況后,采用加壓風機的 方案,見圖3-77。加壓風機安裝在爐內排煙的 風管上。處理風量大的主風機靜壓即等于屋頂 排煙加上管路的阻損總和,爐內排煙這部分不 圖3-77加壓風機的方案 足的壓頭由加壓風機補給,這樣電耗即大大降密袋式除塵器主風機 4一加壓風機5閥門6一燒冷卻室 低。 T一電弧爐 以60t電爐為例,屋頂排煙和爐內排煙的總排風量為10000m/mi 1)不使用加壓風機的情況下 主風機風量為10000m/min,壓頭為630mmH2110c),電動機功率為2350k 2)利用加壓風機的情況下 主風機風量為10000m/min,壓頭為360mmH2O(10℃),電動機功率為1320kW 加壓風機風量為2200m3/min,壓頭為270mmH2(300),電動機功率為240kW 總耗電量降低為1560kW,相當于原來的66%左右。 3.3.6頂排煙 屋頂排煙是利用封閉的氣樓或屋頂內的天井式罩在較大的范圍內進行集煙的一種排煙方 式。由于熱煙氣在上升過程中誘導進大量的周圍空氣,因此處理風量在采用屋頂密閉方式 寸,相當于爐內排煙的4~5倍,采用天井式罩時,相當于10倍以上煙氣中含塵濃度約為 爐內排煙的1/10。爐內排煙煙氣溫度高而又隨著不同的冶煉階段變化很大屋頂排煙由于混 進大量周圍空氣稀釋降溫,煙氣溫度通常只有50~60℃,變化又小由于爐內排煙的煙塵濃 度高,溫度也高,因此在采用袋式除塵器時,過濾風速就比低溫、低濃度的屋頂排煙要小, 也即過濾面積要多。由于屋頂排煙煙氣溫度低,不象爐內排煙時需要專門的冷卻裝置,因而 排風機的壓頭也較之為小。但屋頂排煙處理風量大因此如能采用低阻損的搭載式電除塵 116 器,就能減少運行費用。 為了在整個冶煉過程中均能控制姻塵,以滿足日益嚴格的環保要求,在國外屋頂排煙多 般和爐內排煙結合使用,已越來越被入們所接受,并且不斷加以完善。 設計屋頂排煙時要注意到吊車操作時對熱上升煙氣的擾動和車間內橫向氣流的干擾。 由于電爐實際所產生的煙氣量難于掌握,同時考慮到屋頂結構、強度和經濟上的問題 往往不能充分排煙,再加上當室溫在10℃以下時,氣流速度不宜大于1m/的要求,因此屋 頂排煙往往容易出現下面一些現象: 1.排風量不足或屋頂煙氣貯留容積不夠煙塵和熱氣流充滿廠房,室溫也相應上升。 2.屋頂氣樓密閉不好,煙塵從不嚴密處漏出,惡化周圍空氣環境,或在迎風面灌風產 生煙氣倒灌,惡化工作地區條件,特別是吊車司機室內條件惡化,甚至無法工作 3.4爐料庫 3.4.1焦炭庫和焦炭篩通風除塵 在鑄造生產過程中,焦炭用量很大,特別是大型鑄鐵車間連續生產時,用量更大 在焦炭的貯、運、篩選過程中均產生一定的粉塵。如果不采取任何防塵措施,90t車皮 卸料時,每班在建筑物構件上積塵可達1t左右。操作區1~5m內粉塵濃度可達100mg/m3 因此宜將受料房布置為單獨封閉的廠房。 當用貨車車皮或底開門車皮向地下焦炭庫卸料時,國外采取噴霧降塵的措施。在車皮進 入廠房內時,即自動開始噴霧,卸料完畢后延長一段時間,自動關閉噴霧。此外,也有采用 集裝車或集裝箱,以減少揚塵。 從焦炭庫經帶式輸送機將焦炭運到焦炭篩篩分后,合格的被送到貯斗或日耗斗中備用, 所有給料設備、皮帶轉運,分配點的局部排風裝置可參見第4章砂準備及砂處理工段有關內容 焦炭篩的揚塵也是很大的,可采用密閉小室進行排風(見圖3-78)排風量取每m2篩底 1500m3/h 3.4.2.鐵合金破碎機通風除塵 破碎鐵合金一般采用顎式破碎機,其排風裝置見圖3-79卸料口排風量為500m3,裝 裝料口 照 卸料口 圖3-78焦炭篩密閉小室通風 圖3-79式破碎機排風 1一裝料口罩2一卸料口罩3一檢查門破碎機 標準分享網www. www. bzfxw, com,com免費下載 117 料口排風按裝料容積計算,當: V=0.25m3 L=500m/h V=0.50m3, L=800m/h V=1.0m3, L=1100m/h 含塵空氣最適宜采用單獨小袋式除塵機組加以凈化。 3.4.3焦油加熱器通風和瀝青煙氣凈化 焦油在加熱過程中,產生有害的瀝青煙氣需在焦油加熱器上部設置回轉式傘形罩,罩 子直徑通常為1000~1200mm,罩面風速為1m/s,排風量為2800~4000m焦油加熱器 本身燃燒的廢氣也可一并吸入排風系統中。排風必須經過凈化后,才能排入大氣。為防止焦 油冷凝堵塞風管,排風罩與凈化設備之間的風管應越短越好,并加以保溫。 瀝青煙氣的凈化有多種途徑,近幾年國內在這方面取得了一定的進展。下面介紹的幾種 方法中,大多取得了生產運行或試驗的成果,個別的尚須進一步完善 1.濕式洗滌 凈化裝置見圖3-80。分別采用水和柴油進行噴淋,其凈化效率分別達到90.2%和 88.95%。這種裝置的不足之處就是污水(油)系統比較復雜,污泥處理比較困難 2.干法吸附凈化裝置見圖3-81。用燒結白云石球磨粉吸附瀝青煙氣粉料加入量為 每立方米處理煙氣30~50g。煙氣溫度130~240℃,起始濃度1444~372mg/m3時,凈化效 率為99.9%左右。使用氧化鋁粉作吸附劑也可取得顯著效果用袋式除塵器捕集吸附瀝青煙 氣后的粉塵也無問題。 圖3-80瀝青煙氣濕式洗滌凈化裝置 圖38瀝青氣千法吸附凈化裝置 1一蒸汽夾套排風管2沉降精3永板噴頭1一加熱器2一排風3附劑料斗 5板B一洗滌塔T一排風機(73-5,排風管:6一脈沖袋式除塵器8排風機 一同轉 N=10W.實測L=600mh8一泵(2yd-x4 n4.2w:14.t,37.2mmH20) 3.同心圓電除塵凈化裝置 上海碳素廠采用同心圓電除塵器凈化電極焙燒爐瀝青煙氣,凈化效率達=90%,每天 回收軟瀝青300~400kg,每年達100多噸。 同心圓電除塵器簡圖見圖3-82。這是一種圓塔形結構,由上筒體3,沉淀極4和下筒 體6所組成,整個塔體安裝在支架7上,全部為鋼結構上簡體頂部安裝有三只鼎立的絕緣 子箱。箱內各有一只大型高壓電瓷瓶,承擔著懸吊電暈極的框架、極線和重錘全部重量。電 暈極線由2mm的不銹鋼絲制作,鑄鐵重錘每只重3.5kg。高壓直流電源由高壓電纜接至絕緣 子箱,經連桿送至框架,極線與沉淀極簡組成電場區,沉淀極筒與整流器都需要有良好的接 地裝置。沉淀極筒是由七只直徑大小不等的圓筒,同心套裝而成。中心筒為219×10mm無 縫鋼管,層與層之間距(即極距)為180mm。 下筒體有煙氣入口8,導向板11,氣體分配板12,使筒體煙氣均勻分布。 整個系統的排風量為50000~70000m3/h,由1800mm的干管通過兩根1200mm的支 管接到兩臺并聯的除塵器,回收的瀝青由出口13排出,裝入桶內,凈化后的氣體仍由兩根 1200mm支管接至1800mm干管,轉入地溝 內接入70m高的煙囪,向大氣排放。 同心圓電除塵器的技術參數見表3-32。 表3-32同心圓電除塵器的技術參數 術參數 據 6.0 沉淀極有效長度(m) 3.5 6 正負極之間凈距(mm) 8.9 安裝誤差不大于5mm) 電極之間間距(mm) 110~130 電懸極數量(根) 240 電極有效總長(m) 840 電暈極直徑(mm) 2 供電裝置及容量(kV) KBGGJ-0.2/40 鞋高壓整流裝置 KBGGJ-0.3/60 10 處理風量 (mb)2160032400 當風速為1.0~1.5m/s時 圖3-82同心圓電除塵器簡圖 氣入口溫度(℃) 85~105 1一絕緣子箱2一絕緣子箱3一上筒體4沉淀 極簡5一重錘下體7一支架8一煙氣人 煙氣入口壓力(mmH20)100~280 口9一煙氣出口10一接裝11一導向板 12一氣體分配板13一回收物出口 供電裝置原采用GGJ硅高壓整流裝置,但是由于這套裝置適應不了電場變化大、除塵 器容量大的運動條件,因此對其進行了改裝。拆除了中間磁放大器,用可控硅直流半控橋來 代替;利用HTL數字集成電路組成的數控電路實現自動跟蹤。 改裝后的裝置分手動和自動兩種運行狀況。當主令開關處于自動位置上時,能在頻繁閃 絡的電除塵器上正常運行,并可通過“火花率調節環節”,調節閃絡頻,自動跟蹤除塵器 過濾介質常數的變化,使輸出電壓保持在電場能承受的最高電壓,達到最高電暈電流,以獲 得最佳運行工作情況。 該裝置的電壓調整是分級的,共分16檔也可做成32檔。每檔差值可做成幾十伏到幾百 伏,實用上無影響。在火花放電時,輸出電壓并不退到零,而是只退到電場允許承受的最高 電壓,以有利于提高凈化效率。 該裝置使用電流反饋,使之具有較好的恒流特性。當負載短路時,通過“電流截止環 節”的作用而具有卷入特性。在長時間短路時依靠低電壓檢測器的動作,經過延時后報 警,并切斷輸入電源。 改裝后的這套裝置,安全可靠,反應靈敏,保護系統也較完善。此外,在裝置一次側加 標準分享網ww. www. bzfxw, com,com免費下載 119 裝了電容器以吸收浪涌電壓。整 流器高壓輸出端裝有阻尼元件, 使備放火現象基本消除,以保 證安全運行。冬季對絕緣子箱和 底部灰斗應進行蒸汽保溫,即可 10 正常運行。回收的瀝青軟化點為 17℃,排放、裝運均很方便。整 套凈化裝置占地面積很小。 焦油加熱和回收利用裝 置 電爐爐襯用鎂砂、焦油粘結 圖3-83焦油加熱和綜合利用 成形(除少量超低碳鋼和特殊鋼1一油泵2-油管3火車油煙5一進油管6一排風冷 外,爐襯粘結劑通常采用焦油),卻7油鍋8一爐9水冷套管10油11一冷卻器 12一中間貯液槽13回收液管14一燃燒室15回收液貯存箱 其優點是:成形方便,材料來源16-汽管17-煙道 充足,同時在鎂質襯中經過高 、燒結形成耐高溫的中性碳粒骨架。 焦油熬煮到350~400℃時可除去水分和低溫物質以及逸出有害氣體。撫順鋼廠采用了如 圖3-83的焦油加熱回收裝置,收到了很好的效果。 焦油加熱到105~150時,有3~5%的水蒸氣和揮發物冷卻成液體,150~250℃時有 9%250~350℃時達21% 5t焦油只用1小時即可熬煮完畢1t焦油有300kg的副產品可以回收,每月可回收5t 回收液貯存在箱內,定期裝車送往化工廠綜合利用,箱內裝有蒸汽加熱,以提高泵運時粘液 的流動性。 3.5球墨鑄鐵的球化處理 當球墨鑄鐵的球化處理采用沖入法加鎂處理時瞬時間產生大量白煙,且伴有強烈的閃 光,環境粉塵濃度可高達126.7~132.8mg/m3,且分散度很高,<5m的占91%。采用鐘罩 法處理時,使氧化鎂煙氣全部密閉在鐵水包中因此可以不必考慮排風如采用壓包工藝時,則 必須在專門的密閉小室內進行,此時通風量可按每小時300~500次換氣量計算。當工藝采取 加稀土金屬及密閉處理措施時,則也可不考慮排風。采用沖入法生產球鐵時的排煙裝置國外 已采用如圖3-84所示的方法;國內廣東興寧縣農機廠采用了圖3-85、86所示的裝置,使用于 0.75t鐵水包上,排風量取5100m3/h,排煙罩中1040mm,略大于鐵水包,采用活動套管, 罩子可以上下活動,罩子下部設兩塊弧形擋板以增加排風效果,并減少輻射熱對操作者的 影響。 采用了這套裝置后,環境濃度由129.8mg/m3下降到1.9mg/m 屬于間斷性處理球鐵時,排風可不考慮凈化;在專業性和連續性進行球化處理的情況 下,排風應加以凈化,凈化設備建議采用袋式除塵器。 不論裝設局部排煙與否,對準球化處理的包子正上方屋面上宜設置偏氣樓,以排除從 120 排煙罩逸出的煙氣。 圖3-81球化處理的活動排煙罩 圖3-85球化處理時的排煙裝置 1一沖天爐2一排風管3活動排風罩4一前 沖爐2爐 1一沖天2前爐3一鐵水包4一子 護5吊鉤6一鐵水包 5吊鉤8一排風管 300 600 1040 圖3-86排煙罩 1一吊環2一罩殼3一圓弧形擋板4一鐵水包吊鉤孔 標準分享網ww. bzfxw,com免費下載 第4章砂準備及砂處理工段 4.1工藝簡述 本工段是準備和處理造型材料的。造型材料包括新砂、舊砂、粘結劑及輔助材料等。其 生產過程包括原材料的進料、干燥;制備粘土粉、煤粉時的破碎、輾磨;舊砂回用時的磁 選、破碎、篩選、冷卻,型(芯)砂的配制以及物料的輸送、貯存等其特點是工序復 雜,物料輸送量大,工藝設備多,故揚塵點也多。本工段在機械化程度低,密閉較差,缺乏 通風除塵措施的情況下,粉塵濃度可以高達幾百毫克,甚至上千毫克。因此,砂準備及砂處 理工段是鑄造車間的防塵重點,必須予以重視。 解決砂準備、砂處理工段的防塵問題應從工藝改革著手,實現砂準備和砂處理生產過程 的機械化、自動化、密閉化,并配備一定的通風除塵設施圖41為砂準備及砂處理工段的 工藝流程及通風示意圖,圖4-2為除塵系統斷面圖。 由篩子向皮帶給料 式或錘式破碎機 滾簡篩或 平底篩 由破碎機向帶 式輸送機給料 砂經帶式輸送機上 用提升機直接向篩子料破碎機 式刮板向多斗料 倉卸料 梯式冷卻器 單軌吊或輥道把 砂箱送到落砂機 砂機 提升機向冷沸騰冷卻器 卻器送料 物料氣力輸 送到料倉 用振動給料器 料到帶式輸送機 料倉與人工倒袋過濾單元 落砂砂斗給料 圖41準備及砂處理工段的工藝流程及通風示意圖 4.2造型材料處理 4.2.1烘干設備通風除塵 1.平板干燥爐 這種設備可用煤或煤氣作燃料,加熱覆蓋著的生鐵平板,砂和粘土就在平板上烘干烘 122 00 200 圖4-2砂準備及砂處理工段除塵系統斷面圖 1一滾破碎機2一集中控制室,3一砂斗4一盤給料機5一電磁振動給料器6一混砂機 板的有效面積(板面積)為5~15m 物料在干燥過程中要由人工經常去翻 動,以免過熱。因此勞動條件較差 產量不高。只用于鑄件產量較低的小 型鑄造車間。對這種烘干爐應采用局 部排風裝置,見圖4-3。可以沿著上 部傘形罩四周設活動的擋板,當取料 或裝料時,將擋板拉開,以不影響操 作。一般可采用自然排風。排風管高 度(從烘板算起)不得小于6m。排 380 風管斷面積根據烘板面積計算:用于 粘土干燥,每平方米烘板采用0.1m2 圖4-3平板干燥爐排風裝置圖 用于砂子干燥,每平方米烘板應采用 0.16m2。采用機械排風時,排風量按每平方米烘板面積1500m/計算排走空氣可不經凈化 直接排入大氣 2.臥式滾筒干燥爐 用于產量較大、機械化程度較高的鑄造車間,排風裝置見圖44其規格及排風量見表 1 由于滾筒干燥爐排出的煙氣溫度較高,約120~150℃,因此在選擇風機時,需考慮軸 承水冷,煙氣在進入通風機前需先經過除塵設備,加以凈化。通風機排風量應按表4-1換算 成高溫時的實際容積流量選用。 3.立式干燥爐 適用于大批量生產的鑄造車間。見圖4-5。其排風量可按生產能力考慮即每噸砂 標準分享網ww bzfxw,com免費下載 123 600 5750 175016001700 圖4-4臥式滾筒干燥爐排風裝置圖 表4-1臥式滾簡千燥爐規格及排風量表 生產)排走煙氣及空氣 混合物的總量 直徑(m)長度)子 (Nm3/) .8 4.0 0.6 0.25 1450 1.2 6.0 2.0 0.7 3250 14 7.0 3 1.2 4400 1.6 8.0 .7 1.76 5700 2.2 10.0 9.2 3.45 9000 3000m/h 4.振動沸騰烘砂裝置 適用于大中型鑄造車間。見圖46振動床分為烘 干、冷卻和篩分三段。鼓風機直接將熱風鼓入烘干段, 含水量低于15%的濕砂被沸騰烘干。由烘干段進入冷卻 段的熱砂,仍保持一定的余熱余濕,以利在冷風沸騰中秒出 水分蒸發,導致熱砂迅速冷卻。烘干段由于來料較濕, 又有一定熱壓差,可不經凈化自然排風。冷卻段砂 子基本干燥,振動床出料端又裝有篩子故需進行機械排 風排風量可按冷卻鼓風量的115%考慮 650650 5.熱氣流烘砂裝置 這是一種新穎的烘干設備。它具有烘干和輸送的雙圖4-5立式干燥爐排風裝置圖 重作用,可以代替臥式滾筒干燥爐等設備由于物料是在密閉管道中輸送和加熱,所以采用熱 氣流烘砂裝置基本上已清除了粉塵的危害。目前熱氣流烘砂在鑄造車間使用較普遍。其排 風量及尾氣處理由搞工藝的設計 烘干設備排出的皆為溫度高、濕度高的含塵空氣,因此排風管應采取隔熱保溫措施,以 防結露、粘灰堵塞。 124 換除 4.2.2破碎、 塵 煤氣 設備通風除塵 1.式破碎機 顎式破碎機上部進 出料 料有幾種方式,見圖 4-7。當落差H1<1m 時,直接給料(圖a), 這時,破碎機加料口產 圖4-6振動沸騰烘砂排風裝置圖 生的粉塵不大,可只做 1一冷卻鼓風機2一自然排風口3一振動床4一熱風鼓風機6燃燒爐 密閉罩不加排風;當 落差H1>1m時,由溜槽給料(圖b)或經格篩給料(圖c),此時,加料口的粉塵就較大,應 設置密閉排風罩,其排風量可按表4-2選取。 c a b 圖4-7式破碎機密閉及排風罩 a)直接給料b)溜給料)格篩給料 1一上部密閉罩2一上部排風罩3一檢查孔下部排風軍5一下部密閉罩 表4-2式破碎機排風量 上部排風量(m 下 部 排 風 量(m3) 規 格經格篩經檀溜物料B500(mm)B650(mm) B800(mm) (mm) 角度落 給料給料mL2 L1 [L3 PEF150250500600800 1.050750100850150900 1.55085010010002001 PEF250X350700800~100045 2.010010001561200260200 2.510012002001300300140 PEF250×4008001000~1200 .0t50130025015004001500 EF40060010001001500 1.05085010010001501000 1.51001000150 1200250 20 1200 PF009001200100~2000502.150120020013003001400 PEJ900×120015002000~200 2.51801300 250100 40 1600 3.0200140030017005001800 注:下部排風量:當上部無排風時,為L1+L當上部有排風時,為L2 鄂式破碎機下部排料至受料設備(如帶式輸送機的卸料點產生的粉塵情況也主要取決 于落差H2的大小。當破碎機上部有排風,且下部落差H2<1m,下部產塵很少時,可以不 排風,只做密閉罩;當破碎機上部無排風或者有排風、下部落差H2>1m時,下部不僅要設 標準分享網www www. bzfxw, com,com免費下載 125 密閉罩而且還需排風。下部排料至帶式輸送機的排風量按表4-2選取。 2.雙輥破碎機 在向雙輥破碎機給料時,帶入的空氣一部分隨物料進入破碎機,由卸料口排出一部分 沖擊到上后返回,從上部冒出。因此輥式破碎機給料和卸料口都有粉塵飛揚,均需密閉和 排風。對于給料落差較小(<1m),密閉較嚴的小型式破碎機,上部可不排風,只在下 部排風。雙輥破碎機排風量見表4-3,圖4-8為 表4-3雙輥破碎機排風量(m3/h) 雙輥破碎機的排風裝置圖。 3.不可逆錘式破碎機 規 格碎機上部破碎機下部 工作時的錘式破碎機與離心通風機很相200×125 1400 360×300 00~800 1000 似轉子和錘頭類似風機的葉輪,使空氣由加料B10×400 000~1500 1300 口吸入,并在下部卸料口形成正壓,從而鼓出750×500150020001600 大的含塵空氣。故不可逆錘式破碎機加料口 要加強密閉,設置鎖氣閥,以減少吸入空氣,而在排料口則應設置密閉排風罩。同時,根據 其上部加料口和下部卸料口壓力不同的情況,設置自然循環風管,這樣可減少排風量(表4-4), 其排風裝置見圖4-9 圖4-8雙輥破碎機密閉排風罩 圖4-9·不可逆錘式破碎機的排風裝置示意圖 1一受料密閉觀察孔2一上部排風 1一排風罩2一循環風管.3一鎖氣4一加 下部卸料點排風罩 料口5一碎機6一出槽 表4-4不可逆錘式破碎機排風量 規 (mm) 格400×175800×400800×800010008010100 下部排料口排 (m3/) 10001001800~2500200030002600~35005004500 4.球磨機 在用球磨機制取煤粉或粘土粉時,由于球磨機的轉動物料的磨碎、發熱及水分蒸發引 起氣體膨脹而產生內部增壓,致使粉塵從不嚴密處逸出。需將旋轉滾筒設在全密閉罩內。當 用帶式輸送機向球磨機內給料時,在裝料口處需排風。其排風量應根據工作孔的大小而定,孔 126 口風速不低于2m/s的滾簡轉動速度。整 個球磨機的排風量在750~1200m3/h范 圍內,其中2/3的風量由球磨機本體排出, 1/3由裝料口排出,排風裝置見圖4-10 5.輪機 鑄造車間中常采用輪輾機來輾碎煤 塊、粘土塊,制備煤粉、粘土粉。在干輾 過程中會產生大量粉塵,可設置密閉圍罩 并加排風,以控制粉塵不外揚。C258A型 輪輾機密閉圍罩排風量可取2000m/h 4.2.3篩選設備通風除塵 圖4-10球磨機排風裝置圖 1一排風管2密閉罩3空心軸 常用篩選設備有平底振動篩、電磁振 動篩、擺動式篩砂機、滾筒式篩砂機、滾 筒破碎篩等。擺動式篩砂機可以移動,一般作就地處理背砂用。由于其工作點不固定,故難 以設置排風裝置。但是背砂的含水量要求不太嚴格,可比型砂高些。因此擺動式篩砂機在作 業前,可先對舊砂噴淋些水分,以減少過篩時產生粉塵。其它的各種篩子在篩選時揚塵極大, 均需設置通風除塵裝置。此外,在工藝上需要對過篩的舊砂進行冷卻或去除粉塵時,其排風 量還得適當增加些。 1.振動篩 物料在向平底振動篩上給料時,隨物料一起被帶入的空氣沖擊篩面后揚起粉塵,同時 由于篩面的激烈振動,微細的粉塵也被揚起因此,平底振動篩必須很好的密閉和排風。一 般是在篩子上部設置密閉罩,見圖4-11。側面留橡皮簾或操 作時的觀察孔排風量可按保持罩子開口處風速不小于1m/s 計算。亦可按每平方米篩板面積1300m3/h風量計算。在處 理帶有蒸汽的熱舊砂時,其排風量為每平方米1800m3/h.由 于操作需要,不能在振動篩上裝密閉罩時,可在篩子上方設 置上吸式排風罩,四周用橡皮簾封閉,排風量就要增加到每 平方米篩板面積2700m3/h 電磁振動篩的頻率很高,振動幅度很小,在操作過程中 粉塵產生不多,可把篩于的上部密閉起來,本體可以不排風, 圖4-11振動篩閉排風罩但在電磁振動篩的加料口及卸料口處各增加1500m/排風 量,作為電磁振動篩的排風用。 2.滾筒篩 滾筒式篩砂機和滾簡破碎篩是利用篩子的旋轉,以及篩子的傾斜或篩內的導流片,使物 料在篩子內的移動過程中,進行篩分和破碎的,在操作過程中產生粉塵很大設計時,必須 考慮用罩子把滾篩很好密閉起來,并排風S41系列滾筒式篩砂機S440型滾筒破碎篩都 自帶密閉良好的罩子,罩上開有觀察門(見圖4-12、4-13,其規格尺寸見表4-6)排風量應 按開口處風速不小于1.5m/s計算(因為篩子圓周速度一般是1.0ms,排風速度至少應為篩 子圓周速度的1.5倍)。在開口面積難以計算時,也可根據篩子大端斷面積進行計算,每平方 標準分享網 m免費下載 127 A向 圖4-12系列滾式篩砂機結構圖 3625 2752 790 880 2440 1955 圖4-13S4440型滾筒破碎篩結構圖 米面積排風量為2300m/h。工藝上要求在過篩過程中排除無用細灰時排風量可增加50%, 每m2篩子大端斷面積的排風量為3500m/hS41系列滾筒式篩砂機及S4440型滾筒破碎篩 排風量見表4-6。石灰石砂耐輾性差,砂中碳酸鈣在接觸高溫時,還會分解成氧化鈣因 此,舊砂中的細灰含量很高。如單靠增加滾筒篩或砂處理系統工藝設備的排風量來去除灰 分,既達不到工藝要求,又加重除塵系統的負荷,故應另采用專門的風選設備來解決石灰石 舊砂中的細灰問題。 表4-541系列滾筒式篩砂機尺寸表(mm) 型號DD:D3 S418108713083370680364391000405158825811862441 S41121308 9610810007803583241400L40×5235t020852.515963180 S41201546137132612008903943541850l455324200062040362 414017348016131370970428223850×63801302142525704288 表4-6S41系列滾簡式篩砂機4440筒破碎篩排風量表 型 號 S4 18 S411 12 S4120 S4140 S444 排風量 1100 1800 2600 3400 000 m)排除細灰時 1700 2800 4100 6300 4500 128 4.2.4舊砂冷卻設備通風除塵 在生產效率較高,連續生產的機械化鑄造車間工藝上采用一些專用的砂子冷卻設備來 強制冷卻“熱砂”。國內外常用的冷卻設備有以下幾種:冷卻提升機、沸騰冷卻器、雙盤攪 拌冷卻器、階梯式冷卻器等。這些冷卻設備都是采用“風冷”的形式,并采用各種方式增大 熱砂與冷卻空氣的接觸,以提高冷卻效率,同時在此過程中也可起到排除舊砂中的細灰的作 用。所以冷卻設備的排風量較大,起始濃度也較高,在選擇除塵器時應予以注意。由于排出 氣體的溫度及濕度都很高,故排風管應盡量布置在室內。并盡量減少水平管道。必要時,應 采取隔熱保溫甚至加熱措施,防止管道結露,粘灰而堵塞。 表47冷卻提升機主要技術規格及排風 型號升度生 (mm} (kW) (Nm3/h) AS15 45015 2.98 500 AS25 800 5.6010000 AS36 800 ASs0 1200 25 7.4615000 11.1920000 AS80 1200 11.19 25000 AS120 1600 120 30000 8706401240 1.冷卻提升機 其特點是熱砂在提升過程中即完成了冷 600卻。技術規格和排風量列于表4-7、其結構 進風 原理見圖4-14 落砂漏斗 600排風冷卻提升機本身帶有一旋風分離器,在布 置時應注意冷卻提升機之排風口至旋風分離器 的入口直管段長度不得小于1m。當旋風分離 1320 器分離的較細砂粒要回用時,旋風分離器可安 185 裝在提升機受料口上方,旋風分離器的出口濃 度一般為1500~5000mg/Nm3,故還應設置第 二級除塵器。 10 2.沸騰冷卻器 這種冷卻器的沸騰床有固定式和振動式兩 種形式。冷卻器前加一級增濕器,用增濕冷卻 340 法,將熱舊砂水分增加至2~4%,而后進入 進砂 冷卻器鼓風冷卻。但實際使用中,由于水分不 易控制,在能達到冷卻效果時,可不用增濕 器。沸騰冷卻器的結構示意圖見圖4-15,其排 風量取決于鼓風量,一般按比鼓風量大10~ 15%計算,以保證粉塵不從設備中泄漏出去。 650 冷卻器鼓風量參見第1章表1-6 圖4-14AS8型冷卻提升機結構示意圖 3.雙盤攪拌冷卻器 標準分享網www. www. bzfxw, com,com免費下載 129 見圖4-16熱砂進入盤內呈“∞”字形攪 動,冷風由盤壁的風箱高速鼓入,將砂冷卻。 表4-8為國內幾種常用的雙盤攪拌冷卻器的技 術規格。其排風量也可按鼓風量的110~115% 計算。 4.階梯式冷卻器 a b) 圖4-15沸騰冷卻器結構示意圖 a)固定式b)振動式 表4-8雙盤攪拌冷卻器技術規格 型 號 S8540 SB580 140m/h 生產(m3/ 40 0 140 底盤內徑(mm) 中1340 中1756 2000 風口量(個) 21 26 2 電型號 J02-62-4 J02-72-4 J0292-6 動轉速(r/min) 1460 1470 970 機功率W 17 30 75 鼓型號 8-18-12N8 9-2712N8 4-2-1 轉速(r/mn) 1450 1450 2950 風風量(m 4630 9900 34800 風壓(mmH2O 375 408 241 機功事W 22 40 排 -46-1N5c -46-1n8c 4-72-1110D 轉速(r/min 1740 1085 1450 風風量m/h) 6980 13500 40400 風壓(mmH2O 158 161 322 機功率(kW) .5 13 55 見圖4-17熱砂由上部加料口進 入,經層層階梯,與吸進冷風多次接 觸而冷卻。其排風量可按每處理1t熱 砂為1400~1500m3/h計算。 此外,對用砂量不太大的鑄造車 間還可采用如圖4-18的簡單冷卻除灰 裝置。其作用原理是:熱舊砂經振動 圖4-1雙盤攪拌冷卻器示意圖 篩篩選后均勻落到冷卻除灰器中去, 130 looe oooo 1600 舊砂庫 圖4-1730t/h階梯式冷卻器 圖4-18熱砂冷卻除灰器示意圖 冷風從進風板圓孔進入,風速v1大于3m/s。2小于2m/s設備內上部安裝導流板,防止砂 粒被吹到吸風口(v為6m/s),下部導流板起到抵消風選分級作用。設備排風量為8200m/h, 每小時能處理20舊砂,冷卻效率接近于沸騰冷卻器。 4.2.5磁選設備通風除塵 磁選時,從舊砂中分離出來的鐵磁性雜物帶有砂粒和粉塵,在退磁,卸料至廢料桶時, 由于有一定的落差,常會有一些粉塵揚起,需設置通風,控制塵源。常用作磁選設備的S92 系列電磁皮帶輪及S97系列永磁皮帶輪都是在帶式輸送機中作頭輪使用,在砂子的卸料或轉 運時,進行磁性分離,因此其通風可與帶式輸送機的卸料一起考慮 4.3物料輸送 砂準備、砂處理工段輸送的物料為新砂、舊砂、型砂、粘土粉以及輔料等。 干物料輸送從防塵角度看應盡量采取氣力輸送現在氣力輸送在中型及小型鑄造車 間,特別是鑄鐵車間得到廣泛使用,比較先進的脈沖氣力輸送也正在推廣由于氣力輸送是 在密閉的管道中輸送,這就基本上消除了粉塵的危害。在壓送時物料在管道內作正壓輸 送,故必須加強管道的嚴密性,否則物料就會從縫隙處冒出。另外,吸送、壓送都得注意卸 料處鎖氣和尾氣處理,防止粉塵污染環境。 4.3.1進料通風除塵 1.手工倒包進料 用手工拆包向料倉卸料時,可采用如圖4-1中料倉袋裝材料人工倒料過濾單元的通風裝 置,控制粉塵。卸料口尺寸為800×700mm(高×寬),排風量為1600m,開口風速為 0.8m/s,裝置上部用扁布袋過濾含塵空氣,清下的有用粉塵落入料倉回用,使用效果較好 2.袋裝材料的機械化進料 (1)拆包機 標準分享網www www. bzfxw, com,com免費下載 131 這種裝置供紙袋裝粉狀材料拆包卸料 用,見圖4-19。該裝置的機械化程度較 高。紙袋裝粘土由帶式輸送機送入拆包機 后,就自動進行包、卸料、空紙袋送出 等項工作。整個過程在密閉的機體內進 行,機體下部有排風,防止拆包、卸料時 揚起的粉塵外逸。排風量為2400m/h 為了保證拆包機有良好的使用效果,應加 強設備的維護保養。 (2)倒包機 這種裝置用在麻包裝的新砂或粘土粉 2016 28 等物料的卸料上。用手工對麻包拆線后, 然后在有排風的密閉罩內采用機械翻包卸 料。圖4-20為粘土、煤粉的倒包裝置,其 排風量為2000m3/h,為盡盤減少抽走有用 的粉料,在排風口安裝了金屬網。卸入的 粉料采用真空循環輸送將其運走。 圖4-21是下部為真空吸送的倒包機。 每次可送四包,人工拆線后,物料架翻轉 倒包,卸入物料經料斗由真空吸送管送 走。倒包時,上部帆布折疊罩關上,從真 圖4-19粘土拆包機排風裝置圖 1一包機構2一本體3一排風口一料斗 空輸送管分出的一路真空管接到料斗的吸 塵口上,利用真空泵形成的真空度來控制粉塵。這樣,不另設除塵通風裝置,粉塵也不致外 逸,使用效果較好。圖4-22為下部是低壓沸騰輸送的粉料倒包機。該裝置結構與圖4-21相 似,所不同的是在倒包機的側面增設排風口以避免卸料時粉料逸出。由于折疊罩密閉較 240 200 金屬網 B800橡 空 圖420粉料倒包機排風裝置圖 132 好,一般1100m3/h排風量即可。采用袋式除塵,排風口即 為除塵器出灰口。利用間斷性送料的間歇,機械振蕩清灰, 清除的粉塵仍經排風口卸入發送器回用。 3.散裝材料的機械化進料 大型鑄造車間的散裝原砂往往是用貨車鐵路運輸的。在 車間內卸料時揚塵極大,應將卸料處與其它作業點隔開,以 減小污染面。卸料時可采用噴霧降塵。 (1)料粉料力輸送 散裝材料應盡量使用料罐車或密閉料箱運輸,進料時來 用氣力輸送直接送入料倉。從圖4-23可以看出:裝在汽車上 料罐(即臥式發送器)里的粉料,可以直接送到混砂機的日 耗斗里,也可以先送到儲料庫內,待車間需要粉料時再由儲 圖4-21粉料為真空吸送的料庫下邊的立式發送器送至混砂機日耗斗中這樣的運輸就 倒包機 1一帆布折疊罩2粉料架 大大減少了粉塵的危害。 3一級塵口4一真空輸料管 (2)散裝材料的抓斗進料 2070 含 1500 ∞x 900700 圖4-22粉料為低壓沸騰輸送的倒包機 1一折疊罩轉動氣缸組2一排風口3一折疊罩4一工作5一緩速氣缸6一篩子 在用抓斗把散裝材料直接送進料倉時,由于高落差的卸料,揚塵很大,需設排風裝置。 圖4-24為料倉周邊側吸罩形式。這種排風方式的最不利控制點在料倉開口面以上的1m處。 其排風量可按有邊側吸罩公式計算: L=0.75(10x2+A)×3600v(m/h) (4-) 式中x——卸料最高點至料倉開口面距離(m) A開口橫斷面積(m2) 控制風速(m/s) 標準分享網w bzfxwcom免費下載 133 開口橫斷面積 A(m2)=BB4 B可比抓斗最大開啟度B1小0.4m,B 應比抓斗寬度B2大0.4m當取x=1m,控制 風速取0.5m/s時,按上式計算的排風量。 如洛陽礦山機器廠、上海起重運輸機械廠 生產的容積為2.5m3(B1×B2=3150×1570mm) 抓斗,L=20800m3/h;大連起重機器廠生產 的3m3(B1×B2=3000×1852mm)抓斗,L= 21400m/h 也可在料倉格子板上裝排風裝置,見圖4 25。其排風量按料倉上部格子板面積每平方米 圖4-23料粉料氣力輸送裝置 1一袋式除塵器2一卸料器3一料庫4一發送器 排風量1500m3/h計算。400×400mm的格子6一分離器6一貯氣7一岔道8軟管9 板上部設800×800mm周邊側吸罩排風量為罐(車發送器)10旋風分離器11一日耗斗 24000m3/h采用這種除塵方式后,粉塵濃度由4000mg/m3降低至3.34mg/m3,收到很好的 圖4-24料倉斗進料排風裝置 5000 4000 3000 2000 有無 1000 塵塵 23 半 含水量( 圖4-25料倉抓斗進料局部排風裝 圖4-26濕型砂產塵曲線表 134 除塵效果。在不影響工藝操作和質量的情況下采用噴霧降塵或噴蒸汽除塵設施,可進一步 降低作業現場的粉塵濃度。 4.3.2機械化輸送設備通風除塵 鑄造車間中常用的機械化輸送物料設備為帶式輸送機,斗式提升機。螺旋輸送機等。一 般被輸送的鑄工砂在含有不少于其工作濕度的1/3水分且均勻分配時,不至成為明顯的塵 源。圖4-26所示為濕型砂產生的粉塵量與其含濕量之間的關系曲線,曲線表明當砂子的含水 量為2.5%時,則存在有“干、濕點”,即物料在輸送過程中,含水量低于2.5%,且水分分 配不均勻時,就有很多“干點”,一被擾動就會揚塵,因此,需加排風;物含水量高于 2.5%,含水量又較均勻時,就不會揚塵,不必排風。 物料在由帶式輸送機向帶式輸送機(或鱗板輸送機)轉運;或由帶式輸送機向斗式提升 機轉運(反之亦然),即由高位設備向低位設備轉運時,由于有一定落差,均會在低位的受 料設備上產生大量粉塵,應加局部排風。在落差大于1m時,應通過傾斜的溜槽向受料設備 給料,增加物料與溜槽的摩擦力,以減少誘導的空氣量,同時應加大受料設備處的局部排風 量,附加系數見表4-9 表4-9受料設備局部排風量附加系數表 物落下高度 (m) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 系 數1.0 1.2 1.41.51.71.8 1.9 1.帶式輸送機 這是鑄造車間主要的輸送設備。由于帶式輸送機是敞開式輸送,在轉運或卸料時,均有 粉塵產生,污染環境,故需采取一定的措施。在運送多粉塵干物料時,宜將帶式輸送機密閉 起來,并進行排風,具體可參見第6章的落砂機地坑皮帶輸送。 (1)減少物料的散落 機械化鑄造車間物料的輸送量很大,如使用不當,則很容易造成物科從帶式輸送機上散 落,形成飄塵,影響整個車間環境。欲減少物料的散落,在布置帶式輸送機時,應注意以下 幾個方面 1)不論輸送高峰時間有多長,均采用造型所需砂量的兩倍為帶式輸送機的高峰荷載 值。如這樣考慮的帶式輸送機容量過大,可設置高峰料斗,以減小帶式輸送機。 2)輸送速度應選擇好。帶速應很據所送物料情況與輸送條件來決定。特別應考慮到輸 送系統中是否裝有犁式刮板卸料器,舊砂中粉塵飛揚情況和物料散落等因素常用輸送速度 為0.8,1.0及1.25m/s,用作給料時,速度應適當減慢,取0.4~0.8m/s 3)應盡量采用槽形皮帶,以便有效利用皮帶寬度,防止物科的散落。目前我國已投產 的深槽帶式輸送機(又稱U型帶式輸送機),其托輥槽角為45,運輸能力比TD62增大 23%左右,運輸平穩,可靠,輸送物料時,帶寬為500mm,輸送料邊緣距帶邊僅20~30mm 時,仍能正常運輸,無散落現象。 4)帶式輸送機用作傾斜輸送時,應很據不同物料來決定輸送帶的最大允許傾角(見表 1-8),避免物料的散落。 深槽帶式輸送機的允許傾角約比TD62大5~7,一般傾角可達22~25 標準分享網w www. bzfxw, com,com免費下載 135 5)皮帶由于粘砂。回路皮帶就會發生散落,因此必須設置刮刀,清除粘砂。圖4-27、 圖4-28分別為頭部清掃器及下刮清掃器,裝于頭部滾筒處的稱為頭部清掃器。下刮清掃器主 要用于磁選滾筒,亦可往前移,作普通滾下刮清掃用。圖4-29為空段清掃器,裝在尾部滾 筒中心前約500mm處,用作清掃輸送帶非工作面的物料。 橡膠 橡膠板 圖4-27頭部清掃器 圖4-28下刮清掃器 6)橡膠皮帶的接法采 用的形式,會影響到物料的 逸漏。采用硫化法時,其接 頭強度可達膠帶本身強度的 85~90%;采用卡子連接 時,其接頭強度降低到60~ 65%,物料易逸漏,故建議 圖4-29.空段清掃器 采用硫化法接頭。 7)帶式輸送機的頭輪粘砂會造成皮帶跑偏,形成物料散落,應采用自凈式頭輪。 (2)帶式輸送機向帶式輸送機轉運及末端卸料 帶式輸送機在轉運及末端卸料時、由于具有一定高差的落料誘導空氣以及飛濺使卸料點 出現揚塵現象。捕集粉塵最有效的方法是將其密閉起來進行排風。由于誘導空氣是從給料帶 , 式輸送機的頭部帶入,經下部帶式輸送機受料點擴散出來因此,給料皮帶機的頭部應嚴格 密閉,以減少落料帶入的空氣。受料點也應嚴格密閉并設排風罩避免含塵空氣逸出罩外, 擴散到工作區。轉運處密閉排風裝置見圖4-30、4-31,轉運處尺寸見表4-10。、 ·開口處排風速度應大于皮帶輸送速度(08~1.0m/s),排風量可按開口風速1.5m/s計 算,見表4-11。 圖4-3垂直相交轉運處密閉排風裝置 圖431軸線相重轉運處密閉排風裝置 136 表4-10垂直相交及軸線相重轉運處尺寸表(mm) B=500c=400B=650C=400-b00c500-1000C-650 D=500D2=400D1=500D2=400D=50D2=400D1=630D2=500 630 630 度)(度) hH Ah 垂0 05007005001500600500160080 55018001050600 >0~661500700500 1600750500160090050018001000550 直>6~212160060050017006505001700800500190090550 1700 800)(1800 (600(1800) (600)(2000 (650) 相>12~18181800500600190055060020007006002200800650 交>18~24241900400600200460600210060650230070070 (T00)(2200) 軸0 001600505001700350501800350550200035060 0~6 160030000170030050 19002005002100200550 線 ~1212170030050018003005020002005002200200550 (1800) (600)(1900) (600)(2100 (600)(2300 (650) 相12~1818180025060010020600220006002400650 24201020028-50200-50958 注:1.括號內尺寸為螺旋拉緊行程S一800mm時的變動尺寸 2.當采用電磁滾筒時,頭架高H取下述尺寸:B=50.H2000mb50.H=2100mm;b=800 H=2200mm;B=1000,H=2400mm 表4-11帶式輸送機轉運處局部密閉罩排風量 皮帶寬度(mm) 400 500 650 800 排風量(mb)10001500 2000 2500 條件許可時,最好能設置一個容積式罩子將整個轉運處密閉起來,利用罩子的容積造成 循環氣流,減小正壓,以減少排風量。圖4-32為卸料落差小于1m時,皮帶機轉運處容積式 排風罩,其排風量可按開口處風速0.75~1m/計算,亦可按皮帶寬度來計算在皮帶輸送 速度小于1m/s時,每m寬皮帶的最小排風量為1900m/h,具體數據見表4-12 在給料落差大于1m時,上部皮帶應采用溜槽向下部帶式輸送機給料。可采用如圖4-33 的形式,下部受料點設導料槽密閉罩,并加大排風。排風量可按每米寬皮帶100m乘上 附加系數(表4-9)計算。 皮帶轉運處所需排風量并不大,且較分散,因此在系統布置時就較困難,針對這種情況 可在皮帶轉運處采用插入式袋式除塵器,見圖4-34這種除塵裝置省去了管道系統和除塵設 2倍帶寬 1/3帶寬 間500mm 橡皮簾 圖4-32帶式輸送機轉運處容積式排風罩 圖4-33皮帶溜槽給密閉排風罩 標準分享網www. www. bzfxw, com,com免費下載 137 表4-12帶式輸送機轉運處客積式密閉排風罩排風量 皮帶寬度(mm)4005006508001000 150℃)時,一般只在上部排風。 輸送產生水蒸汽的物料時,可在提升機頭部設置自然排風管,見圖443管徑可采用 400mm左右 標準分享網www. www. bzfxw, com,com免費下載 41 綜合工作制時,上下也都排風。 帶式輸送機向提開機卸料時,如物料中粉 塵不多,可將提升機底部排風罩取消,共用皮 帶轉運處排風罩;排風量按皮帶向提升機轉運 處排風計算。如物料中粉塵較多,則仍應加底 部排風,見圖4-44 3.螺旋輸送機 用于輸送干舊砂、新砂及粉料等。在輸送 過程中,如設備密閉得不好,粉塵也會散發出 來。 對螺旋輸送機的密閉,主要是解決頂蓋與 機身間的壓合,可用泡沫塑料作密封填料,并 增加卡子的數量,以提高密閉效果。為解決輸 送機受料的泄壓,可在頂蓋上開設排氣孔,用 圖441犁式卸料刮板整體密閉罩 圖4-42斗式提升機的排風裝置圖 表4-18D型提升機排風罩尺寸表 尺寸提升機尺寸(mm)頭部排風罩尺寸mm 底部排風罩尺寸(mm) 型號 RHa中 D160 8064261760500300350105600400600200400106 D250 1006 1000.600400450135800400800250450135 D350 06556 110868819506500055010900400800250500160 D450130880823007005006501700004001000250500170 表4-19斗式提升機頭部部排風量表 型 號 D160 D250 D350 D450 排風量(m/) 600 1000 1400 1900 海軍呢過濾擠壓出來的含塵空氣。見圖4-45。般密閉良好的螺旋輸送機是不排風的只 是當給料落差較大時,可以在受料點處設排風罩如圖4-4所示。螺旋輸送機由于密閉較 嚴,排風量不宜過大,特別是在輸送粉料時。一般根據落差和螺旋輸送機的直徑,采用500~ 142 圖4-43提升機頭部自然排風管圖4-44提升機底部排風 圖4-45螺旋輸送機排氣孔 1一帶料的排氣孔2一螺旋輸送機 3一料翻板 1000m/h排風即可。排風罩處要設立容積 箱,輸送粉料,口風速控制在2m/s以內, 防止抽走較多的粉料。 4給料機 盤給料機給料的落差一般都較小,因而 誘導空氣量并不大。在卸落濕物料時,可不加 排風。在卸落干物料時,在受料點產生粉塵。 可把盤與受料設備的受料點一起密閉,做成 整體密閉罩,見圖4-47。由于密閉罩不可能做 得十分嚴密,故仍需在其上部排風。排風量列 于表4-20 圖4-47盤給料機密閉排風裝置 圖4-46螺旋輸送機排風裝置圖 表4-20盤給料機卸料點排風量 網盤規格D00D30000800 D1300D12000 琳風量0000~800700~10000~1001000~14001300~171500~2000200~2500 m 標準分享網w. www. bafxw, com,com免費下載 143 4.4型砂及芯砂配制 在對混合料配料,混合料卸入混秒機以及在混砂機的干混過程中均會產生大量的粉塵 在混合料的加濕過程中,如舊砂的溫度較高也會產生大量的水汽,因而應設置機械排風裝 置。此外,在使用亞硫酸鹽(即紙漿廢液)作型砂粘結劑時,需先將亞硫酸鹽加熱后再加入混 秒機內與其它造型材料一起混輾。在加熱亞硫酸鹽時,會產生有害蒸汽應在加熱爐上裝排 風罩或通風柜(圖4-48)。為了操作需要,在前面裝有兩扇可開啟的門,排風量按操作門開口 風速不低于0.7m/s計算,在亞硫酸鹽爐直徑為1190mm時,為2800m3/h,直徑為810mm時, 排風量為1300mh 4.4.1港砂機通風除塵 1.輾輪式混砂機 1)配料和加料 混秒機的通風除塵與造型材料的配料和加料密切有關。采用在料桶內配料,然后用吊車 把料桶吊至混秒機上部加料的方法,不僅生產事很低。而且很難采取通風除塵措施會產生 嚴重的粉塵危害,作業環境粉塵濃度可高達上午毫克應改變這種落后的生產方式。 285 16 130 1 (810 圖4-41190(1)亞硫酸鹽爐排風裝置圖 圖4-49翻斗加料混砂系統排風裝置圖 1一爬式翻斗加料機2一條縫側吸罩一斗 4一擋板5一橡皮簾一混砂機 采用爬式翻斗加料機加料的混砂系統,在翔斗配料處和卸料處都應設排風裝置,如圖4 49所示。翻斗配料處可設條縫側吸罩,排風量可按下式計算。 L=4600×W(m/h) (4-2) 式中翻斗長度(m) 一翻斗側面斜邊長度(m) 卸料口設橡皮擋簾,其排風可與混秒機密閉罩合并一起考慮。 現代鑄造車間待配制的造型材料通常儲存在混砂機上部的日耗斗內生產時材料由日 耗斗下部的定量器定量后,卸入混砂機內,這樣的配料、加料方式就容易實現混秒生產的密 閉化。 14 采用螺旋給料器和星形給料器作定量器 時,由于是密閉輸送,定量加料,可不考慮排 風。 采用格柵式定量器和杠桿稱量斗(圖4-50) 作定量裝置,在進料定量、卸料、氣缸抽動 閘板時,有粉塵揚出。應把整個定量裝置密閉 在混砂機罩內,通風由混砂機一并考慮,見圖 4-51。采用瓢式定量器時,也應將定量器等一 起罩入混砂機罩內,見圖4-52。箱式定量器的 圖450杠稱量斗示意圖 體積較大,在加料、定量時,產生粉塵也較 多,應考慮單獨密閉并設置排風裝置,排風量 可按1000m/h選取。 S1114、SZ1114、S1314型輾輪 式混砂機本身自帶電子稱量裝置,其 電子稱量斗的下半部都在混砂機罩 1200 280 內,防塵效果就較好,見圖4-53 800 100 2000 2000 2600 圖451帶定量器的混砂機密閉排風罩 圖4-52帶式定量器混砂機密閉罩 格式定器2一輔料斗3一螺旋給料器 1 一排風管5一取樣門 (2)混砂機 混砂機在受料時,產生粉塵很多。同時一般的混砂工藝是加料后先干混數分鐘,再加 標準分享網ww, www. bzfxw, com,com免費下載 2600 1100×1400 400×500 250 4200 圖4-531114銀輪式混砂機示意圖 水濕混。在于混過程中,由于輾輪的輾混、攪拌也會產生大量的粉塵,故混砂機本身需設密 閉罩并加排風。為了觀察混輾進展情況和選取型砂試樣,密閉罩的側面留有操作門。混砂機 密閉罩的排風量可按開口風速0.75m/s計算在密閉較好的情況下,排風量可按表4-21選取。 混制于型背砂時,如背砂中粉塵較多,則排風量可比表內提高30~40%。 表421輾輪式港砂機排風量 型 號 .Siit S114 S116 S124 圍開口最大面積(m) 0.50 0.85 0.80 0.70 推薦排風量(m3/h) 1400 1800 2200 1100(風) 采用爬式翻斗加料機加料的混砂機罩子開口面積較大,排風量可比同類型混砂機增加 0%,以提高排風效果。 SZ124型自動擺輪式混砂機是一種生產率較高的混砂機本身自帶鼓風機冷卻型砂去 146 除粉塵,見圖4-54。冷卻用 650接風管 通風機容量為14700m/h, 實際生產中常用最大鼓風量 為8500m3/h。排風量一般 A向 應比鼓風量大25~30%,取 650 8-911000m3/h。但是有些廠在 實際使用中,認為不用鼓 風,型砂的降溫和透氣性也 并無影響,符合工藝要求。 在不鼓風的情況下,SZ124 型混砂機排風量可減至2200 m3/h. 近幾年來,隨著鑄造生 產、技術的發展,砂處理特 別是混砂生產已實現了自動 程序控制。新發展的S1114 型、SZ1114型輾輪式混砂 機以及S1314型輾輪轉子式 混砂機,設備本身自帶密閉 罩、電子秤加料定量裝置和 自動定量氣壓加水裝置,這 圖4-545Z124型自動擺輪式混砂機示意圖 就為型砂生產自動控制創造 了良好條件。型砂生產自動 化、密閉化,不但提高了生產率和型砂質量,由于混生產在全密閉狀態下進行,排風量就 可進一步減少。一般取1000~1500m/h就能保持罩內一定負壓,控制住粉塵不外逸。 輾混中,造型材料使用易燃性的溶劑時,混砂機的最小排風量應不低于稀釋到易燃性溶 劑爆炸下限的25%,以避免發生意外事故。如用冷覆膜法混制殼芯砂時,要加較多量的工業 酒精作溶劑,混砂時應按工藝要求核算排風量以使既能滿足生產又能降低酒精蒸汽的濃度, 防止爆炸事故。 2.葉片式混砂機 這種混砂機的特點是自帶加濕裝置,在輸送過程中進行干混和濕混。在加料和干混過程 中會產生粉塵。應考慮設置能遮住機器主體長度約三分之二的罩子來進行局部排風由敞開 部分進風,已加濕的不能散發出粉塵的型砂即在開部分內移動、攪拌排風量按敞開斷面 內的速度約0.5m/s來確定。 3.ZS7215型熱法樹脂砂混砂裝置 這是用熱法混制殼芯樹脂砂的半自動設備。原砂經過該裝置自動加熱并加樹脂混合,然 后經過破碎、篩砂及冷卻等工序,把樹脂覆蓋在砂粒的表面,成為供殼機用的樹脂砂。在 混砂過程中,除了產生粉塵外,還會散發出較多的一氧化碳和少量的、化氫氣體,故需 設排風裝置,見圖4-55。排風量根據本身的鼓風量定,通常給料口的排風量為400mh, 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 篩砂機處的排風量為1600m 4.混砂機起始濃度與除塵器的選擇 混砂機起始濃度與型(芯砂工藝密切相 關,工藝不同,起始濃度的變化就很大。 一般,新砂,由于對原砂有質量要求,故 砂中的粉塵比較少;舊砂,由于型砂配制時加 入了粉料,以及粒在澆注以后中的澆損 和粉碎,砂中的粉塵就比較多些。干型砂在型 (芯)砂配制時粘土加入量比濕型砂多,砂型圖4-55ZS7215型機排風接管示意圖 (芯)又經過烘干,含水量比濕型砂大為減1一催化劑定器樹定器料口 少,故干型舊砂中的粉塵就比濕型舊砂多。石:排風4一煤氣5一加熱鼓風機一冷卻鼓風機 灰石砂,易“磨”粉,與鋪件接觸的表面 遇高溫又分解為粉狀氧化鈣所以石灰石舊砂中的粉就多于石類混砂機在混輾型(芯 或背砂時,由于材料及配比的不同,造成起始濃度差異甚大(表4-22),在選用除塵器時必須 充分注意。如混輾石灰石砂背砂,管道里粉塵濃度極高,因此必須選用凈化效率很高的除塵 器,最好采用兩級除塵。混干型型(芯)砂,濃度中等,采用一級高效濕式除塵器即可。混 濕型砂時,濃度較低,可用一般中效的濕式除塵器,可是在混輾生產率較高的造型生產線用 的濕型型砂,舊砂的回用率、周轉率和溫度均很高,起始度就達5000mg/m左右,應 采用一級高效除塵器進行凈化。混輾濕型背砂時,如來料舊砂較濕,濃度很低甚至可以不 經凈化,直接排放。 表422泥砂機起始濃度表 粉塵類別 起始濃度(mg/m 條 注 高 平均 干型砂 7500 2600 型砂 850700 型砂 7800 破率及周率較高· 石石背砂 40 3000 濕型背砂 50 40 夾料較濕 混砂機除塵在工藝許可的條件下,可采用插入式袋式除塵這樣,既解決了有用粉料 的用,又避免了二次污染 4.4.2搞防塵,減少粉料抽走的幾點措施 在配制型砂的過程中,需向機中入一些粉狀材料。常的粉料有粘土、粉等 如混秒機的排風量過大,或排風管位置布置不當,均會使有用的料從排風管量抽走,造 成不必的損失,也增加了除塵器的負擔。從摘好防塵、減少料損失的角度考慮可選用以 下凡點措施。 1.濕法加料 就是先把粉料加水制成漿狀,然后再進行分配加料圖456是粘土漿制備與分配的自動 化裝置。其制備按下述過程進行:在罐形攪拌器6中加入水與煤粉的混合物由料斗2來的 煤粉用螺旋給料器按時間定量,煤粉與水的混合物的體積(液面)用信號器控制。當水、煤 粉混合2.5~3分鐘后,下達由砂斗加入定量粘土的指令,由螺旋給料器4按時間控制粘土給 料的容積。粘土量的選定應使綜合粘結劑的比重比要求的低0.06~0.88g/cm3,經過10~12 分鐘攪拌后再以規定的粘土漿濃度來確定要求修正的粘加入量成品粘結劑漿液經過專門 的放泄閥流至分配箱8,由此再用泵沿管道系統送到壓力定量器10中把粉料制成漿狀加入 混砂機就可避免了由于排風而引起的粉料損失,也避免了由于加入于粉料而引起的粉塵污 染。 2.改變混砂工藝 目前工廠粘土砂常用的加料順序是,先將回用砂和于料(包括新砂、粘土粉、煤粉等 混勻,而后加水。這種工藝既影響型砂的質量,又會使粉塵飛揚,惡化勞動條件。造成粉料 損失。所以宜先加砂和水,混勻后,再向濕料加粘土、煤粉混勻,最后加少量水調整含水 量。試驗結果表明,先加水的混砂工藝能收到很好的效果。 3.控制排風量及罩口風速 自粘斗 10 接除塵器 水 至至至 定定定 量 器 器器 空氣一 搜砂機密閉罩 圖4-56粘結劑漿液制備與分配的自動化裝置示意圖 圖457混機排風管旁路自動開關閥 1一粘土斗2一料斗3一4一螺旋給料器5一裝料 1-5mm鋼板2-10mm厚橡皮板3旁 門6一形攪拌器7一泥漿泵8一分配箱9一氣動閥門 路短管一二位四通電磁516壓縮空 10壓力定皇 氣管6一小氣缸7一支架 :排風量越大,粉料抽走就越多。在防止粉塵逸出混砂機罩外污染環境的前提下,而盡 量減小排風量,必要時可采用排風管旁路裝置,以減少物料損失。湖南拖拉機廠鑄工車間的 SZ124混砂機排風量是按11000m3/h設計的。加料時,有大量物料被抽走,造成浪費因此 加料時希望不抽風或少抽風。由于加料次數較頻繁,不宜采用啟閉風機的辦法來避免抽走物 料。為此,在排風管上加能自動啟閉的旁路短管(457)。加料時氣缸自動把旁路管打開, 這時風機大量抽走野風,以減少混砂機罩內排風量加完料后,氣缸自動把旁路短管關閉 加大混砂機排風量,起通風除塵作用。此外在設計時應控制好排風罩的罩口風速避免過 多抽走粉料。由于排風罩是處于密閉罩正壓區上,吸口風速應不大于2m/s為好。 4.混砂機插入式脈沖袋式除塵器 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 混砂機插入式脈沖袋式除塵器,是由農機 部第二設計院設計的。它是利用混砂機密閉罩 內現有空間,在適當的位置上,插入一定數量 的進袋。同時達到密閉排風和空氣凈化兩個目 的。見圖4-58。這就相當于把一個小型袋式除 塵器機組配在混砂機密閉罩內,成為混砂機的 一個組成部分。由于采用了袋式除塵器,其除 塵效率可以高達99%以上,這樣由排風抽走的 有用粉料基本上都可以收集起來。采用壓縮空 氣反吹,從布袋上清除下來的粉料再回到混砂 機中去,直接回用,減少了損失。使用單位按 兩斑制工作估算,每臺混砂機每年可回收近 圖4-58砂機插入式脈沖袋式除塵器 1一插入式濾袋2一混砂機 30t的煤粉和粘土粉。 混砂機插入式脈沖袋式除塵器在使用時會遇到一個是否會粘袋的問題。特別是在舊砂溫 度較高,加水濕混時,會產生大量水蒸汽,在這種情況下會不會粘袋,直接關系到插入式袋 式除塵器的正常使用。按農機部第二設計院現場測定:回用舊砂是擠壓造型線落砂后舊砂, 砂溫較高。不開插入式袋式除塵器排風機S114混砂機正常工作時,測得罩內平均干球溫度 為9℃,平均相對濕度為86.5%(此時室內平均于球溫度為46℃相對濕度為72%,不會 結露。打開風機,罩內進入2000m/h空氣量時,則混砂機罩內的空氣相對凝度將趨近于室 內相對濕度,更不會結露、粘袋。使用實踐證明除塵器沒有發生過粘袋現反吹清灰很 順利。 在采用混砂機插入式袋式除塵器時,應注意到以下個方面,一是插入式袋式除塵器在 混砂機密閉罩內布置時,應考慮到設備檢修的方便二是在混砂生產中回用舊砂溫度過 高,水分大量蒸發時,為防止結露、粘袋,應適當增加密閉罩排風量。圖4-59、4-60、4-61 是插入式脈沖袋式除塵器使用在S114型、S116型混砂機上的幾種結構形式。 5.合理布置風管 風管與混砂機密閉罩的連接很為重要。一般風管從罩子頂部接入也可從密閉罩上側面 接入。排風口應盡量遠離粉料卸料口,防止大量粉料被抽走。在相隔較近時,在排風口與卸 料口之間裝設隔板,也有一定的作用。 混砂機生產時,輪的轉動會誘導空氣,造成罩內空氣順輾輪運動方向作旋轉運動。因 此排風管與密閉罩作切線方向連接時,應注意到罩內氣流運動方向圖4-62虛線所示排風管 接法顯然是錯誤的,這樣排風會造成罩內氣流素亂,粉塵易逸出罩外達不到良好的排風效 果。 4.5料倉 砂準備及砂處理工段的料倉主要用作存放新砂舊砂、粘土粉、煤粉以及廢砂等 5.1砂裝車通風除塵 廢砂裝車卸料時,會產生大量的粉塵,可考慮如圖463的除塵方案旁側裝車,在廢砂 160 圖4-59S114型混砂機插入式袋式除塵器 1一袋(3個,20、L1500)2殼:3壓空氣一沖 5一脈沖控制儀-油水過濾器7一排風管8—壓縮空氣管道 料倉卸料口,設一帶式輸送機,在其端部配備移動式帶式輸送機使多卸料變為定點卸 料,并降低落差,減少揚塵。在卸料點設置排風罩,控制友砂裝車時的粉塵同時可設噴霧 裝置卸料時進行噴霧,以提高降塵效果 45.2密閉料倉通風除塵 裝有料位指示器的密閉料倉在受料時,物料誘導空氣散粒狀材料空隙間容納空氣,卸 料時,物料由懸浮體變為沉落體,占有料倉空間排擠空氣這都會使料倉產生一定的余 壓。泄壓時,空氣經料倉不嚴密處流出,就帶出細小的粉塵,因此,料倉應該先密閉好。 帶式輸送機上物料經刮板卸至料倉時,卸料口都有排風裝置。科倉泄壓的含塵空氣從卸 料口排出,其通風可由卸料點排風一起考慮 采用氣力輸送向料倉送料時,為保證旋風分離器料氣的分高效果要求分離器卸料出 口有一定氣性,通常都裝有鎖氣裝置在這種情況下,受科密閉料倉會由于氣產生變 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 200120020 圖4-60Sli6型混砂機插入式脈沖袋式除塵 1一2一袋(28個,中120、L1850)3一脈沖壓縮空氣集管壓空氣管6一排風管 :0091 區玉 收 < ≌蘇 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 153 形。此外,用螺旋輸送機向密閉料倉送料時, 也會出現這種情況。解決密閉料倉的泄壓、除 塵可采用以下幾種方式 1.設置配有海軍呢的排氣孔 11 40×5-5952 圖4-63廢砂裝車除塵 圖4-64料倉排氣孔 1一排風罩2一廢砂料倉3固定式帶式輸送機 1一排氣孔2一海軍呢3一砂 一移動式帶式輸送機 4料倉蓋板 在料倉頂蓋上設置配有海軍呢的排氣孔,用以過濾、排泄擠出的含塵空氣,見圖4-64 其過濾風速v取0.5m/min,擠出空氣量可近似地按物料輸送量換算。如:吸送干型舊砂時 輸送量W為10t/h 舊砂的堆積密度y為1.2t/m3。舊砂卸料時所占有的空氣容積V可按下式計算: = W1 ==8.33m/h r1 相應的每小時擠出的空氣量也就是8.33m3。海軍呢過濾面積F可按下式求出: V 8.33 F=36003600×(0.5/60) =0.278m2 如排氣孔采用圓孔,則其尺寸應是595mm,見圖4-64.物料堆積密度列于表4-23中 表4-23物科堆積密度表(t/m3 濕新砂干新砂濕型舊砂干型舊砂廢砂粘粉煤水泥 1.7~1.914~1.1.1~1.81.1~1.21.1~1.50.2~0.800.84~0.980.9~1.7 使用時應定期拆卸排氣孔上海軍呢,清理呢上積灰提高過濾效果。設置排氣孔后,能 得到很好的除塵效果,據使用單位測定,料倉平臺上的環境粉塵濃度由原來的340mg/m3 降低到1.33mg/m3 2.料倉全自動脈沖袋式除塵器 采用壓送直接向料倉輸送物料時,尾氣中含塵濃度很高,料倉余壓也很高。可采用如圖 4-65的形式。把氣控脈沖袋式除塵器直接坐落在料倉頂蓋上,利用送料時的倉內余壓排出尾 氣,而不需排風機。使用的QMY-4K型氣控脈沖儀帶有一個正壓啟動器,當感測到倉內因 送料而出現的正壓時,立即自動進行脈沖噴吹清灰停止送料后,余壓逐漸消失后自動停止 噴吹。 3.設立自然排放管 在送入帶有水蒸汽的熱物料時,可在料倉頂蓋上設立自然排風管,利用余壓和熱壓排除 154 水蒸汽。自然排風管的直徑可取在450~600m的范圍內。自然排風管的特點是,排風時, 不需動力;停止送料后,仍可繼續排除貯存物料中的水蒸汽。但是車間內處于負壓狀態時, 使用自然排風管要注意,防止倉內粉塵大量冒出倉外,污染車間環境,見圖4-66 在向料倉送入多粉塵熱物料時,利用自然 排風管泄壓,會帶出粉塵。可在自然排風管內 裝設高壓靜電塵源控制設備,凈化排放空氣。 為提高除塵效果,管內流速應控制在3m/s以下 為好。 4,機械排風 圖4-65壓送料倉全自動脈沖除塵 圖4-66密閉料倉排風示意圖 1一濾袋2一脈沖除塵器3安全柵欄4一脈沖儀 1一自然排風管2雙面卸料點3一皮帶 5一氣控儀6一排風管7一進料口8—料倉 末端卸料點4一機械排風點5一也可在 一物料 此機械排風 料倉在接受有一定水分的熱物料時,物料在冷卻過程中,易結露,而造成料倉棚料,甚 至會出現料倉堵塞現象。為防止出現冷凝,可在料倉上設置機械排風裝置,進行少量排風, 以新鮮空氣“清掃料倉,防止結露。見圖-66排風量可按料倉容積計算,每立方米容積 為30m/h。進風口和排風口應盡量間隔遠些。 標準分享網www www. bzfxw, com,com免費下載 第5章造型、制芯及澆注工段 5.1工藝簡述 造型和制芯工段的任務是制造砂型和砂芯。造型制芯的工藝過程包括填砂、緊實和起 模(或取芯)等基本工序。其方法有手工和機器兩類由于造型和制芯用砂都有一定水分, 因此在操作過程中產生的粉塵較少,是鑄造車間中比較清潔的工段 近年來,由于造型工藝和材料的不斷發展,自硬砂造型、熱芯盒、冷芯盒制芯等新工藝 以及濕型鑄造的推廣應用,需要烘干的砂型和砂芯的數量日趨減少,但是,到目前為止仍 有部分大型、復雜和鑄件質量要求高的砂型以及粘土砂油砂與合脂砂的砂芯還需要烘干 砂型和砂芯的烘干方法有整體烘干和表面烘干兩種。 地面造型和特別重大砂箱鑄型,一般采用移動式烘干爐使用焦炭、煤等固體燃料的移 動式烘干爐時,所產生的廢氣和煙塵都排入車間內,污染工作地點。如使用煤氣或柴油作為 燃料時,則粉塵較少,只有廢氣排出。采用紅外線烘時,則較為清潔 整體烘干設備主要有:室式、抽屜式、立式和臥式烘干爐一般室式和抽屜式烘干爐都 使用煤作為燃料,廢氣由煙囪排至室外,但在裝料和取料時都有煙氣散出用壓縮空氣吹去 砂型和砂芯上的浮灰時有粉塵產生。當砂芯用油類、松香、瀝青等作為粘結劑時,則在烘干 和冷卻的過程中產生丙烯醛、油煙等有害氣體。在履帶板砂芯自動生產線上,砂芯的硬化采 用煤氣加熱,因此在加熱、冷卻、運輸時都產生有害氣體當采用殼芯機和熱芯盒射芯機 時,在拉開芯盒取芯、冷卻運輸以及砂芯熱裝配的過程中散發熱尿醛、甲醛、苯酚等有害物 砂芯在烘干后,需要用磨芯機等設備進行整修,產生大量粉塵對于表面光潔度要求高 的砂芯,還要噴、涂刷水基或醇基石墨涂料,需局部通風。 隨著生產的發展,出現了許多化學硬化砂型,如水玻璃砂流態自硬砂等它們的共同 特點是不用加熱烘干。 水玻璃砂型用吹二氧化碳氣或自然硬化法,當采用固體燃料的移動式烘干爐制取二氧化 碳時,則燃燒所產生的廢氣直接排入車間,會污染環境如用瓶裝二氧化碳或讓砂型暴露在 空氣中自然硬化,則勞動衛生條件較好。 流態自硬砂可直接灌入砂箱或芯盒里,能自動充滿經過短時間停放而自硬成型,不需 要長時間烘干或可不烘干。用流態自硬砂完全取消了造型材料的繁重搗實過程,減少了粉塵 的散發 近年來,鑄造生產過程的機械化、自動化得到很快地發展。如無箱壓實造型線、無箱射 壓造型線、氣動微震壓實和多觸頭高壓造型等生產線等這些生產線的特點是能完成造型、 合箱、澆注、冷卻、落砂等工序。對于提高勞動生產率、提高產品質量、降低勞動強度、改 善勞動條件都起了重要作用。在這些生產線上各種散發粉塵和有害氣體的設備比較容易采 取通風除塵措施。從而改善了車間環境條件。 156 磁型鑄造的特點是造型不用砂,對消除矽塵的危害很有意義。磁型鑄造是用聚苯乙烯泡 沫塑料作成模型并涂以涂料(主要成分為石英砂以鐵磁性丸為造型材料,將塑料模埋入 鐵丸內,在磁場力作用下緊實鐵丸,構成鑄型當澆注金屬液后,塑料模即被氣化,金屬液 取代模型,凝固后成鑄件。在斷電后,磁場消失就可由型箱內取出鑄件鐵丸經冷卻后可回 用,其工藝流程簡圖見圖5-1 鐵丸 造型 澆注(磁場 電磁(微振動)(排風罩 消磁) 排風 塑料(泡沫聚 金屬熔液 乙烯)氣化模1350~1450℃ 件 圖5-1磁型鑄造工藝流程簡圖 在磁型鑄造生產線上,配模、開箱、鐵丸回收提升等處主要揚出氧化鐵粉塵。澆注時, 塑料模氣化而散發出大量有害氣體,主要成分是:苯、甲苯、苯乙烯、硫化氫、二氧化硫和 一氧化碳等。鐵丸在冷卻時也有氧化鐵塵及有害氣體散出。落砂機處的粉塵散發量不太多。 磁型鑄造實際上也是實型鑄造的一種。 實型鑄造是用聚苯乙烯泡沫塑料制成的整體模型和澆冒口代替木模或金屬模。造型后, 塑料模不必從砂型中取出而進行澆注。由于澆注時塑料模氣化產生大量黑色煙霧。也有在澆 注前用加熱的無氧氣體吹入砂型,使塑料模氣化,此時同樣產生大量有害氣體 殼型鑄造是采用石英砂和強度很高的熱固性樹脂(如酚醛樹脂)作粘結劑為主的材料制 成薄殼鑄型。殼型機在加熱硬化殼型以及殼型澆注時產生苯酚、甲醛、氨等有害氣體 砂型澆注時,產生一氧化碳、油煙、二氧化硫等有害氣體。大型砂型的面砂中有重油、 柴油、桐油等物質所以在澆注時產生丙烯醛油煙等有害氣體,石灰石砂型澆注時及澆注 后都產生大量一氧化碳、二氧化碳及粉塵,還有少量氮氧化合物,如果通風不良,會使操作 工人發生急性一氧化碳中毒事故。 濕型砂型中有煤粉等有機附加物,因此在澆注、冷卻、脫箱時產生苯酚、甲醛、乙烯、 甲苯、二甲苯、苯乙烯、油煙等有害氣體。 鋼錠模鑄錠時,鋼錠模的內表面需清掃干凈及涂油,有粉塵和含瀝青氣體散出,在鑄錠 時主要是散發大量的熱,采用無砂澆口可以減少脫模時的揚塵。鋼錠脫模的冷卻不應采用埋 砂保溫的辦法,因為埋砂會散發大量粉塵而嚴重影響整個車間的衛生條件 澆注用的鐵水包在修理襯壁或涂油后需進行干燥并在盛液體金屬前要加熱烘包器所用 的燃料有固體燃料、重油和煤氣幾種除有煙氣產生外。有時還有瀝青氣散出,需設局部排 風。 5.2造型工段 5.2.1造型及砂型烘干通風除塵 手工或機械造型時,產生粉塵不多,可以不設通風除塵裝置。 標準分享網w, www. bzfxw, com,com免費下載 1S7 砂型烘模爐當采用氣體球液體燃料時,一般在出爐時可預先將燃料停止供應,因此散出 廢氣不多,在烘模時,爐門關閉較嚴密,故可不設局部排風裝置燒煤的烘模爐,在取料和 裝料時,產生煙塵和熱量,應在加煤口和裝料口均設排風罩,罩的尺寸為:罩口長一般比爐 門(或加煤口)寬加大100~150mm,罩口寬為爐門(或加煤口)高度的50~70%,排風量 按罩口風速v=0.5~0.7m/s計算。采用自然排風效果不好,所以一般都應采用機械排風, 但可不設凈化設備。如果采用新型的省煤烘模爐,由于煙囪位置的改變和抽力的加大,加煤 和加料口基本不再冒煙,因此,可不考慮設局部排風。砂型經烘干而出爐時,一般也要吹 灰。如工藝條件許可,最好在烘模爐內冷卻和吹灰。如將烘模拉出爐外在爐門前吹灰時,最 好設一小室,小室只有一面敞開通向造型工段,小室的排風量按敞口處風速v=0.5m/s計 算。由于排風量較大,一般可不設凈化設備這種解決出爐后砂型的吹灰問題,對于烘模爐 設在造型工段主跨的偏屋時較適用,只需將烘模爐爐門前與主跨間隔開一段距離能容納裝砂 型的小車即可,在此室間里只留一面敞口通向主跨,敞口面積按小車及所裝砂型的尺寸決 定,小室設通風系統排除粉塵。采用這種方法后,爐門的排風罩可不設。 5.2.2砂型合箱通風除塵 在對烘干后的砂型或合箱前的砂型用壓縮 400 空氣吹掃表面的塵粒、浮灰時則揚塵較大。應 要求工藝在特設的密閉小室內進行吹灰。密閉 小室的大小和工作孔的尺寸按工藝條件確定。 人員在小室外操作,密閉小室設通風除塵系統, 排風量按工作孔處的風速v=1.0m/s計算 除塵器可采用高效旋風式(如CLP、CX或 XLD型等)、濕式或袋式。圖5-2是一種形式 的密閉小室。 如必須對砂型就地吹灰時,最好采用移動 式或集中式真空吸塵裝置。有的工廠采用一種 FW型強力吸砂器來吸除砂型上的砂粒及浮灰 取得了較好效果。FW型強力吸砂器的簡圖見 圖5-3。它采用壓縮空氣為動力,通過拉瓦爾 圖5-2合箱吹灰用密閉小室 1一照明燈2一玻璃觀察孔3一可打開部分 噴管高速噴出使造成負壓而吸灰。含塵的混合 空氣經過吸砂器中的水浴除塵器凈化后排出。FW型強力吸砂的缺點是壓縮空氣耗量較大, 當使用4.5kg/cm2壓力的壓縮空氣時,其耗氣量需5~7kg/min,抽氣量為107~119m3/h 使用FW型吸砂器時,合箱吹灰的操作區要合理布置、相對集中當需吸灰的范圍較大時, 可在一個吸砂器上接幾個吸管,見圖5-4 國內有的鑄造車間利用從輔料真空吸送系統上接出一支管,通到合箱區,將砂型上的砂 粒和浮灰吸走,吸入的空氣經除塵器凈化后進入真空吸塵系統管網,實際使用效果較好。 采用T形管接壓縮空氣吸去砂型表面浮灰的辦法噪聲大、效率低,而且仍將粉塵排至 車間內,故不推薦采用。 在機械化、自動化造型線上,造型機的型板上殘留的型砂需用壓縮空氣吹凈,一般工藝 設備自帶一袋式除塵機組吸除并凈化。在鑄型輸送器小車臺面上的散落灰砂是通過機械傳動 158 A向 150 A放大 1=780 2 接通 氣 圖5-3FW型強力吸砂器圖 圖5-4一臺FW型吸砂器接多只吸管圖 1一膠管2一鋼管3FW型級砂器 的小車清掃器進行清掃的,通常不采取通風措施。如必須設置通風除塵裝置時,可在清掃器 外殼上排風,排風量按敞開面積處的風速v=1.5m/s計算。 5.2.3磁型鑄造通風除塵 磁型鑄造生產線上散發粉塵和有害氣體的設備,如磁型機、翻箱機(開箱落砂)、配模、 澆注、滾筒篩、提升機、風冷鐵丸等均需設通風除塵系統。磁型鑄造生產線通風除塵系統布 置圖見圖5-5。排風量列于表5-1中。凈化設備可采用袋式或濕式除塵器。有的廠因落砂機處 揚塵不多,采用了壓縮空氣噴霧冷卻降塵也取得了較好效果。 800×600 磁型機 機 提升機 12 滾筒破碎篩 813 TP-1 圖5-5磁型鑄造生產線通風除塵系統布置圖 3 1一磁型機澆注排風罩(650×1000雙)2一翻箱機排風罩(傘形罩350×1000)3一提升機排風4-40m 袋式除塵器5、6、7-4-72-11-4.5A通風機及J0242-2.5kW電動機840m袋式除塵器配 楓處10風管(500×280)11一風管(330)12一管(450 標準分享網ww. www. bzfxw, com,com免費下載 159 表5-1磁型鑄造生產線通風系統設計參數 心控制風速罩口風速排風量 系統號使用地點子形式vvm選用通風除塵設備 P-1 磁型機側吸罩罩口尺寸 3.0 6.0 280040m脈沖袋式除塵 6501000mm 器72-11-4.5A 風機 P-提升機、滾篩 局部密閉罩 按一般要求 同P-1系統 P-3 翻箱機(開箱落上傘形罩罩口尺 0.27 4.0500072-11-4.5A風機 機 寸350×1000mm 注:配模處設側吸罩,每個排風量為1000m/,在非連續生產時,配模和磁型機不同時工作,故可合用一個系統 用板閥調節 5.3制芯工段 5.3.1制芯通風 手工、機械及普通射芯機在制芯時,由于芯砂中有一定水分故產生粉塵不多產生有 害氣體也不多,可不需設置通風。采用薄殼、熱芯盒、冷芯盒等工藝制芯使用有機粘結劑 時,會產生有臭味的有害氣體。這種有害氣體是由溶劑與樹脂揮發和分解所致(在用冷芯盒 法時還有催化胺泄漏問題)大大降低混合料中樹脂和催化劑以及樹脂中游離甲醛、酚的含量 是改善工業衛生條件的最根本解決方法。目前國外還很重視減少制芯過程中發出的有害氣 體含量。如:對殼芯樹脂作變質處理,硬化時不再需加烏洛托品通過樹脂變質,殼芯砂在 硬化過程中,揮發出的甲醛、酚和氨含量可以減少50%。 臭味氣體主要在拉開芯盒取芯時產生,應在制芯機上部設置傘形排風罩,及時排走有害 氣體。排風罩下沿可加橡皮簾,以提高捕集效果。 1.殼芯機 常以熱固型酚醛樹脂作粘結劑在殼芯機上制芯。在倒砂、開啟芯盒、頂出砂芯時會產生 苯酚、甲醛、氨等有害氣體,需在殼芯機上部裝設排風罩。 圖5-6為K87型殼芯機排風罩,其排風量見表5-2 2.熱芯盒射芯機 熱芯盒在加熱硬化取出砂芯時,會產生甲醛、氨、氰化氫,呋喃樹脂還會產生糠醇,酚 醛樹脂產生苯酚等有害氣體。單工位熱芯盒射芯機可在取芯處設側面排風罩,見圖5-7排風 354 23 400600 圖5-6K87型殼芯機排風罩 圖5-728612型自動熱芯盒射芯機排風罩 160 圖5-8二工位熱芯盒射芯機排風罩 量按罩口風速1.75m/s計算 40 熱芯盒射芯機在制芯時,由 于射芯工序時間很短(一般不到 一秒),因此,生產中常采用二 四、六、八等多工位熱芯盒射芯 機即將加熱硬化及起芯等工序 下部封閉 下部閉封不放在射芯位置上,放在機外進 行,以提高生產率。二工位熱芯 15605 盒射芯機就應在第工位(兩處) 上部設排風罩,見圖5-8。其排 風罩尺寸及排風量見表5-2 930 對于多工位熱芯盒射芯機, 最好能把各芯盒部分沿著軌道密 閉起來,在密閉罩上進行排風, 3660 見圖5-9。排風量仍按兩端開口 圖5-9多工位熱芯盒射芯機密閉排風罩 風速0.7~1.0m/s進行計算 3.擠芯機 表5-2殼芯機與熱芯盒射芯機排風量表 設備名稱及格 排風尺寸數量風 (mm)(ex6) (m3/) K8型殼芯機 800×1200 6000 Z28612型熱芯盒射芯機 400×600 1600 2228612型二工位熱芯盒射芯機600×800 2×2500 228625型二工位熱芯盒射芯機800×100022×300 2228640型二位熱芯盒射芯機00×125022X6000 圖5-10為采用擠芯機生產履帶板砂芯生產線及其上部排風罩由擠芯機2擠出的樹脂砂芯 承放在加熱板1上(根據生產需要配備有一定數量的加熱板)在氣動推桿的作用下,加熱板 在爐體5內的兩層軌道上成閉合方框形滑行使砂芯迅速加熱、硬化。應在加熱部分上方設 排風罩,排走有害氣體。排風量按開口處風速0.7m/s計算。 標準分享網w www. bzfxw, com,com免費下載 4.冷芯盒制芯 在常溫下進行通胺(氣)催化,三乙有 強烈奧味,散發出這種氣體會污染環境。為了 防止催化胺泄漏,可設置吹氣室把芯盒放在里 面吹氣硬化。大量生產時應將芯盒密閉起來, 不另設吹氣室。其生產過程為:芯砂經射砂 射入芯盒后,用霧化器以2.5atm往芯盒吹入 圖5-10履帶板砂芯生產線及其上部排風罩 三乙胺氣流進行硬化,使芯砂全部與氣流接一加熱板2一擠芯機3一砂斗4一上、下 觸。吹氣時間根據砂芯大小及形狀選擇。硬化軌道6一體6一排風7一煤氣燃燒室 后用3.5atm空氣通過砂芯進行清洗,清洗時間略長于硬化時間。清洗后即可開盒取芯整個 過程應加通風(見圖5-11),及時排走泄漏胺氣,排風量按罩口風速0.75~1.0m/s計算 5.3.2砂芯烘千及除灰通 壓縮空氣 風除塵 砂芯烘干爐在進行烘烤時 爐門是關閉的,只有少量煙氣從 縫隙處逸出。但在取芯、裝芯時 在爐門口散發出較多煙塵,應在 爐門口裝設局部排風罩。排風量 可按罩口風速0.7m/s計算。 圖5-12、5-13分別為1.3m2、 圖5-11氣霧冷芯盒法制芯原理圖 6m2抽屜式砂芯烘爐排風罩示1一排風管2一射砂頭3一吹氣板4一密封5一排氣 6一升降工作臺7一砂芯8一電磁閥9一減壓10壓力表 意圖其排風量分別為4200m3/h、1-混合室12氣缸13一空氣泵14三乙 6800m3/h 砂芯在烘干后出爐冷卻時, 3100 會繼續散發出煙氣。有條件時 應盡量放在設有排風的密閉罩 (小室)內進行冷卻。 采用油、煤氣燃燒或紅外線 加熱砂芯烘干爐,比較潔凈;采 用燒煤加熱方式,砂芯表面沉積 煤灰較多,出爐后需除灰。在用 壓縮空氣吹去烘干砂芯表面浮灰 及砂粒時揚塵極大,應力求放在 圖5-121.3m抽屜式砂芯烘干爐排風罩 密閉小室中進行,以便采取通風 除塵措施(詳見本章第5.2.2節)。也可采用帶袋式除塵器的真空吸塵裝置來清除砂芯表面積 灰,它具有布置靈活,就地處理,凈化效率高等特點。 5.3.3廢氣處理 對于薄殼、冷芯盒、熱芯盒或擠芯機制芯,以及烘芯澆注時所產生的有害氣體,國外 稱之為惡臭,并已日益重視對這方面的處理常用的處理方法有藥液氧化法、燃燒法、活性 162 炭吸附法、生化法、酸堿法等。 145 其特點見表5-3. +2800 下面對藥液氧化法、酸堿 上680 法、生化法、活性炭吸附等方法 350 作簡單介紹。 400 350 1.藥液氧化法 1080 1694 廢氣在吸收塔內被多層噴淋 的藥液所吸收和氧化分解。藥液 1201800120120-2160120 為氧化劑H2O2,氧化觸媒劑為 圖5-136m抽屜式砂芯烘干爐排風罩 FeSO7H2O.氧化劑的添加根 據藥液的氧化還原電位(ORP)予 以自動控制。對于50mg/m左右的粉塵也可凈化。循環藥液裝置經NaO,Ca(OH)中和 凝聚,再經硅藻土過濾器過濾后入循環水槽循環。圖5-14為DCG型脫臭裝置流程圖,其效 率見表-4 表5-3各種脫臭處理法的特點 方 法 特 點 藥液氧化法 適用于大風量處理,維護方便,吸收效率高,能處 理有機及無機性氣體。也能集粉塵 燃燒法 適用于可燃性、高溫、高濃度、不含粉塵的有機性 氣體脫臭。不適于氯、氯化氫、硫的氧化物等無機性氣 體成分,直接燃燒法處理溫度最高達750℃,觸燃燒法 溫度約為250~350℃以白金等貴金屬作觸媒劑) 生化 處理效率很高,處理風量也較大,需培養微生物 護工作大 酸堿法 適用于含酸性、性氣體成分以中和反應臭 對處理有機性氣體效率較低 活性炭吸附法 適用于小量、低濃度、低溫、不含粉塵的有機性 困難 2.酸堿法KT型洗滌器 KT型洗滌器可處理含有胺,DMEA(二甲基乙胺),或SO2等廢氣。見圖5-15來自 制芯機的廢氣由洗滌器下部進入,用泵將下部儲存的5%H2SO清洗液抽出,以兩排口逆 噴,一排噴,吸收有害氣體。清洗液的儲存量由L液面指示控制器控制。pH值必 須加以記錄和控制,用Na2CO溶液將其調整到pH=4~5清洗液使用后要再生。排出空 氣中有害氣體含量每立方米為0.1mg左右。 此外,也可采用磷酸清洗含有胺氣的廢氣,清洗后空氣為中性。在這種設備中,按加入 化學藥劑濃度的不同,清洗液可使用12~24個月,水可循環使用,而不產生廢水。 3.生化法處理 這種方法對處理惡臭很有效。其原理是把將惡臭廢氣送入高9m、直徑4.15m的塑料清 洗器中,從微生物罐中將微生物液用離心泵不斷打入該清洗器中。廢氣自下而上,微生物液 標準分享網www. www. bzfxw, com,com免費下載 163 個凈化氣體 洗凈用水 FeS0.-7H,ONaOH Ca(OH): 硅藻土 H2O PH OVp RP 泥餅 放 水 圖5-14DCG型脫臭裝置流程圖 1一脫水器2一吸收塔3一收液槽4一硅藻土過濾器一循環槽 表5-4吸收塔進出口濃度 有害氣體 濃度(ppm) 凈化效率(%) 進口1出口 苯酚 2.0 0.09 957 甲醛 1.83 0.08 96.6 氨 0.9 97.8 廢氣 500~200050~100 90~95 自上而下,把廢氣中的有害氣體吸收并氧化分 解為水、二氧化碳及基本元素。為了維持微生 物的生存,應不斷地向微生物罐中加入營養 pH記錄儀 液,如氮肥、通入氧氣,加入啤酒花等。微生 物罐中析出的泥漿隔一定時間應抽走一部分。 4.水洗及活性炭吸附 來自制 采用水洗加活性炭吸附處理惡臭,其流程 見圖5-16。凈化效果見表5-5 HgoF 5.3.4磨芯及噴涂通風除塵 % HLIC 中和 1.磨芯 抽取中和 自硬或烘干后砂芯需經過磨芯,整修后才 可組裝。在砂芯修磨過程中會產生粉塵,需設 置通風除塵設備。常用的磨芯機及通風罩有以 圖5-15KT廢氣洗滌器 下幾種: (1)手推式磨芯機 工作時手推磨頭,使高速旋轉磨頭繞立柱往復轉動而將砂芯平面或分芯而磨平。由于 磨頭在工作中轉動,不能裝設固定排風罩,可在磨頭上方設置可一起轉動的局部排風罩。見 圖5-17排風量可按磨頭直徑計: 16 表5-5吸收塔進出口有害氣體濃度 濃度(ppm) 有害氣體 凈化效率(%) 進口出口 ⊥ 0.2~0.410.0.00698~98.6 甲醛 0.46~0.55 100 氨 2.0~5.0 0~0.5 90~10 補給水 ↑ 吸收塔 收塔 2 家頭直徑 廢水池 (6m3 圖5-16水洗、活性炭吸附脫臭裝置 圖5-17手推式磨芯機局部排風裝置 1一袋式除塵器2一排水溝3-通風機(000m 1一轉動和活動節管2一支柱3一帆 150mmH2)4一檔水板5一填料6一液位控制計 布或橡皮檔板一觀察門 7、11一過濾器8一循環泵9一壓力計10—流量計 12活性碳 500mm以下,排風量為1600m3/b 500~750mm,排風量為3000m3/h 750mm以上,排風量為6000m3/h (2)轉盤式磨芯機 工作時磨頭固定,裝置砂芯的轉盤工作臺向磨頭作相對運動可在磨頭旁設局部排風, 見圖5-18 排風量可按每毫米磨輪直徑排風量3~6m/算。圖5-18為760mm(磨輪)磨芯機排 風裝置,實測排風量為3800m/h,使用效果較好。 (3)磨頭固定,砂芯移動的磨芯裝置 可在機床的磨頭旁設排風裝置,見圖5-1.圖5-20為2個480mm磨頭同時工作的磨芯 機排風裝置圖。這類磨芯機的排風量仍按每毫米磨輪直徑排風量3~6m計算 磨芯機排風系統中由于磨輪對砂芯的磨削作用砂粒飛散故粉塵中常有粗顆粒。可在 靠近排風罩處設置沉降箱,圖5-18排風罩中本身就設有灰箱、出灰口,以便及時收集、排走 沉降的粗顆粒。而后采用濕式除塵器進行凈化。 2.噴涂料 小砂芯的噴涂料可在設有排風系統的工作臺上進行見圖5-21。其排風量按工作孔處吸 入風速1m/s計算 標準分享網www. www. bzfxw, com,com免費下載 165 1100 600 圖5-18轉盤式磨芯機局部排風裝置 1一1780mm轉盤2780mm磨輪3一出灰口4一檢查孔5一格 較大砂芯噴涂料在前部開口的排風小室中進行,砂芯就 放在轉臺上進行噴涂。排風量可按開口風速0.5~0.8m/s計 200400 算。 圖5-21的噴涂料工作臺本身自帶水箱,打砂格子,分離 器等凈化設施;排風小室可不需另加凈化直接排放。 5.3.5砂芯輸送、熱裝配通風 機械化生產的車間,從制芯機或砂芯烘干爐取出的冒煙 熱砂芯一般是通過懸掛輸送機送至砂芯倉庫或下芯處。砂芯 在運輸冷卻過程中會繼續散發出熱量和有害氣體。在懸掛圖5-19芯移動芯機排風裝置 輸送機上設密閉排風罩,見圖5-22。排風量可參照本章第5.4.2節澆注冷卻罩的方法計算。 據現場觀察熱芯盒制芯從制芯機中取出砂芯后10分鐘內,砂芯散發出的煙氣很大;10分 鐘后煙氣顯減少。故可確定:在輸送熱芯盒工藝砂芯時,應在懸掛輸送機行走10分鐘的 距離(一般約為30m)內,加設密閉排風罩。 166 25075000 235 2465 1050170310350 ∞ 320 1000 1000300300 圖5-20雙頭磨芯機排風罩 圖5-21噴涂料工作臺排風裝置 1水箱2一打砂格子3一分離器 A 3000 1500300030001500 285 26 12000 12000 A-A 1000001000 285 265 圖5-22砂芯懸掛輸送機排風罩 圖5-23砂芯熱配道排風罩 1一端部、側面活動擋板2一后部封板3200×200頂板 砂芯采用熱裝配時,應在其裝配輥道上設置排風裝置,見圖5-23排風量可按工作孔口 風速0.7m/s計算,或按每米道1250m3/h計算。 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 167 5.4澆注工段 5.4.1澆注通風除塵 當金屬液注入砂型時,產生大量熱和CO氣體一般要在砂型出氣孔和口處引火使CO等 有害氣體燃燒,一方面促使鑄型中氣體更快地跑出,又使有害氣體氧化燃燒而不致影響操作 人員健康。 單件小批生產或產量較小的鑄造車間,通常澆注和造型工段設在一起,而且為階段工作 制。在澆注班次時,澆注時間很短,在澆注完畢后,操作人員即離開澆注區域,因此雖有CO 等有害物產生,一般可以不考慮設局部通風系統而采用全面換氣的方法 在機械化、自動化鑄造生產線的澆注段,當進行定量或氣壓自動澆注時,工作地點相對 固定,操作員應在有送風的操作室內控制。澆注時所產生的熱和有害氣體采用全面換氣的 方法排出。如在澆注段進行手工澆注時,應在鑄型輸送器澆注段設一排均流側吸罩,每隔 1.3m設一個,而且各均流側吸罩之間應有檔板,以增強排風效果均流側吸罩大小尺寸和 排風量按照澆注段的輸送器臺面寬度來決定。澆注段均流側吸罩布置圖見圖5-24。其尺寸表 見表5-6排風量見表5-7 由于澆注人員還受到輻射熱,因此最好在均流側吸罩的對面人員操作地點設置崗位吹風, 表5-6機械化鑄造生產線澆注段均流側吸罩(圖5-24)尺寸表(mm) 注寬 中 H A R C E 00 2851T002123 1223850601622,1171 2650 28510002071707 1100778778 18 800 32010003229202913009191103 1000 3201250388824181500 101367281 1300 900900740009000 圖5-24機械化鑄造生產線澆注的均流側吸罩 168 見圖5-25。每個噴頭的送風量可為1500~2000m噴頭的數量可根據澆注區域內人員活 動范圍來決定。炎熱地區,送風可以用噴霧冷卻的方法或采用地道風。 有一種隨鐵水包移動的排風罩來排除鑄造生產線澆注段的有害氣體的方法。這是在鐵水 包上部設排風罩,通過軟管及活動插口,接入澆注帶上部的固定風管內排風罩、軟管和插 表5-7澆注段均流側吸罩總排風量表 口可隨鐵包水同時移動。這樣可以不必在整個 澆注段內設一排固定的均流側吸罪。排風量可 澆注段軌寬(F) 總排風量② m (/h) 以大大減少見圖5-26 500 10000 60 12000 00 14000 1000 16000 總排風量按6個均流側吸罩計算 ②每個均流側吸置的風量按罩凈面積的風速為2.06 ~2.47m/s計算 噴向除渣工20200噴間澆工 工作地點 工作地點 圖5-25澆注段崗位吹風 圖5-26移動式澆注段排風裝置 石灰石砂的SiO成分很低,對防止矽肺有重大意義,但在澆注時,產生大量CO和CO2等 氣體。這是由于CaCO3受熱分解和CO2在高溫下與Fe氧化的原因,其化學反應式為 CaCO→Cao+CO↑ Fe+co2→feO(薄膜層)+CO↑ 據測定,澆注結束后第三小時,從砂型氣孔中散發的氣體中CO濃度還高達200000m= m,十分危險,所以應有醒目標志,防急性中毒。大鑄件應在出氣孔處引火使CO燃燒。 在石灰石砂型附近的CO濃度,即使在澆注2~3小時后,也達1000~2000mg/m,超過國 家衛生標準30~60倍。澆注區的粉塵濃度也達200~400mg/m3,這比一般砂型的散發粉塵量 要大。因此要采取以下措施: 1.加強澆注區的全面換氣,迅速排出CO等有害氣體,在澆注后1~2小時內工作現 場附近暫時停止工作; 2.澆注后的拆除合箱螺絲的人員,特別容易發生C急性中毒,最好佩帶送風面罩, 使C經吸附處理 3.不要將休息室布置在澆注區的下風側以免CO氣體流入而發生中毒事故 4.澆注區內的地坑,在澆注時或澆注后4小時內禁止有人工作 在通風條件良好的條件下,石灰石砂型在澆注4小時后,CO濃度就大為減少。 實型鑄造在澆注時,由于聚苯乙烯泡沫塑料模的氣化而產生大量碳黑構成的煙氣和苯、 甲、苯乙烯等有害氣體。一般應加強澆注區的全面換氣來排除。如發現有急性中毒現象: 標準分享網wwb m免費下載 16 頭昏、惡心、嘔吐等,要使中毒人員迅速離開現場,呼吸新鮮空氣。 澆注鋼錠時,主要是產生大量余熱,應采用全面通風來排除。鑄錠坑旁可設崗位吹風來 改善工人勞動條件。 54.2冷卻罩通風 鑄造生產線上的冷卻段需設冷卻罩,冷卻罩的斷面大小及長度均由工藝按生產需要確 定。冷卻罩上部設排風點,其位置應盡量布置在冷卻罩的中間如排風點有幾個時,應取奇 數,以保證冷卻罩內氣流通暢,而不致造成罩內局部地段空氣不流動的情況。澆注段冷卻罩 通風裝置圖見圖5-27。排風量按冷卻罩兩端開口及不嚴密隙處的風速v=1.0m/s計算 冷卻罩縫隙面積可按每m罩長為0.025~0.03m2估算。冷卻罩一般都采用機被排風方法,排 出空氣可不經凈化。但小型鑄件的冷卻段,因罩內余熱量大尚可采用自然排風方法。當鑄 件和砂型冷卻有油煙產生時,為防止通風機風管等粘油而影響運行,可以采用誘導通風 的方法,見圖5-28。誘導通風的計 算,可參閱第11章11.2.7一節。 為了減少冬季補風量及加速冷 +15000 卻,可將室外空氣直接接入冷卻罩的 端。澆注段的側面排風也可以采用 660 “補償罩”,即排風罩與不經加熱的 補風相結合在一起,一送一排,圖5- 29是一種澆注輸送器上的補償罩形 600 式。 300 檢查孔 660 冷卻廊 圖5-27澆注段冷卻罩通風裝置圖 圖5-28澆注段冷卻罩誘導通風裝置圖 5.4.3烘包器、塞桿烘爐通風 烘包器在工作時,除了燃料燃燒時產生的煙氣外,有時 尚有瀝青煙氣夾雜在其中,在這種情況下,不論采用何種燃 料均宜裝設局部排風,見圖5-30及圖5-31。其排風量按罩面 或不嚴密縫口處風速為0.7~1.0m/s計算。采用固體燃料時 取大值;采用其他燃料時取小值。 塞桿烘爐、口烘爐其本身應有煙囪將廢氣排出室外, 故可不必另設局部排風裝置,否則,爐子的廢氣,必須用機 械通風并經過凈化后(以煤為燃料時)將其排至室外。 圖5-29澆注輸送器上的補罩 17 a 圖5-3大型烘包器及烘包爐的排煙罩 )烘包爐包器 1一鐵水包2子3一烘包器 圖531柜式烘包器的排風裝置 1一軸流通風機2一罩子3一小鐵水包4一烘包器 標準分享網ww, www. bzfxw, com,com免費下載 第6章落砂工段 6.1工藝簡述 從鑄型中取出已經冷凝鑄件的過程稱為落砂。落砂的方式有三種 1.在澆注地點就地落砂 就地落是較落后的生產方式。因為它既不能設置固定的局部排風裝置,又給舊砂回用 帶來困難,故工藝上應盡量避免這種落砂方式。如遇有個別特大件需就地開箱落砂時,最好 能改在第三班進行。為了減少作業環境的粉塵濃度,可采用鑄型澆水濕法落砂的操作方法和 噴霧降塵,同時必須加強操作工人的個人防護。 2.在定落砂床上進行落砂 這種方式主要適用于產量較低的單件、小批生產的小件落砂用 3.在震動落砂機上進行落砂 單件、小批量的機械化鑄工車間的落砂常采用吊車搬運帶鑄型的砂箱在落砂機上落砂。 在有鑄型輸送器的機械化、自動化造型生產線上采用各種型式的自動落砂,設于生產線 上的落砂機一般都小于5t,為了提高砂箱使用壽命減少噪聲,鑄型在震動落砂前,常先用 頂出機將其頂出,再采用推桿或頭把鑄型連續送入落砂機落砂。 鑄型在震動落砂機上進行落砂時,由于激烈震動、撞擊,空氣的擾動以及高溫鑄件產生 的熱上升氣流都會大量揚塵。干型鑄造的大件落砂時,揚塵極大濕型鑄造件落砂時,產生 大量的帶塵水汽。自動落砂能大大提高勞動生產率而且操作工人的落砂條件大為改善,甚至 可遠離落砂點操作,減少了粉塵的危害,但是由于生產的提高落砂速度的加快,粉塵的 散發量也相應增加。因此,均需在落砂處設置各種排風裝置。有條件時,應采用濕法落砂, 這可收到良好的除塵效果。 在機械化生產的鑄造車間中,有些鑄件(尤其是出砂性較好的樹脂砂鑄件型芯的清除 是在L415型風動型芯落砂機上進行的。這種型芯落砂機以壓縮空氣為動力震擊鑄件而清 除鑄件內腔的芯砂。在震擊落砂的過程中,會在型芯落砂機震擊頭上下兩個區域產生粉塵, 應采取通風除塵措施 落砂后鑄件由輸送器或吊車運走。熱舊砂一般先貯放在落砂格子板下部的砂斗內,再通 過各種振動給料器(或不用給料器)卸料至地溝輸送設備,由帶式輸送機或鱗板輸送機送往砂 處理系統的過程中完成對舊砂的磁選、破碎及部分冷卻工作在熱舊砂的貯存給料、輸送、處 理等工序中,均產生大量粉塵和水蒸汽,需從工藝、通風上來采取措施,以控制粉塵危害 6.2落砂 6.2.1震動落砂機通風除塵 落砂機常用的排風罩方式見表6-1. 172 表6-1震動落砂機常用排風罩方式 排風方式使用場合 優缺點分析 參考圖 密閉人定式用于自動化程度較高的排風最小捕集粉塵效果最好能減小噪 B-1 生產線落砂 聲采用移動式密閉罩時,摘鉤掛鉤罩 子要開、閉,輔助時間和人工要多 移動式 用于落砂時間較長 6-2心18 >7.5t大中型落砂機 用于楓向氣流較小的15t基本上不影響工藝操作,但排量很大溫6-19 側吸罩以下的落砂機或向回砂度高時捕集效果較差特別是在有橫向氣 格子卸料 干擾時,效果更差 s-0 半封閉式定式用于單件、小批量生產落砂時可不與移動密閉罩相比,方便了圖63 >.5t大中型落砂機 脫鉤操作操作;與側吸罩相比排風圖6-24 頂蓋移動式 砂時脫鉤、減少,提高了捕集效果 圖6-25 移動頂蓋 用于工藝操作要求工藝操作自由度大,抵擋橫向氣流的能力比圖6-26 吹吸式通風開度大的中、小型落砂機側吸置強能以比側吸罩為小的排風量獲得較 好的效果 圖6-27 用于鑄件溫度低于落砂機上沒有任何裝置,給工藝操作很大圖6-28 200℃,秒箱低于200mm的便利,也解決了斗受料時的揚塵,但使用6-30 落砂頻繁,工藝上要求場有較大局限性 抽風罩落砂機上部不要設罩子的 落砂處,小件工落砂也 采用這種方式,落砂的砂 箱占格子板面積應<50% 局部密閉罩 用于滾筒落砂機或作能以相對小的排風,有效地控制落砂時的圖6-31 輔助工作的生產線砂揚塵點 圖6-32 上部風罩 要用于生產線落砂便于工藝操作,風效果也較好,但抗橫向-33 氣流能力較,風量較大 ~6-35 在設計落砂機排風裝置時,應考慮到以下三個方面: 1.落砂操作方式 鑄造車間中生產組織形式不一樣,落砂的操作方式也不同。為了盡量不妨礙工藝操作, 應針對具體的落砂操作方式,設計排風裝置。 2.落砂鑄件的溫度 不同的鑄件,工藝上規定的開箱時間有長短,這就造成了落砂鑄件的溫度有高低,高則 可達700~800℃,低則<200~300℃。鑄鋼件落砂后一般都要進行水爆清砂,其開箱鑄件溫 度約為400~600℃。溫度不同,由熱壓產生的氣流上升速度就不一樣,溫度越高,氣流上升速 度越大,則由熱氣流卷帶的細微粉塵就越多。在設計時,應充分考慮到這一點 3.噪聲控制 落砂機在操作時,震動噪聲很大,在設計密閉罩時應考慮到噪聲的控制。現有的移動密 閉罩結構形式,縫隙較大,特別是罩子下部與地面連接處開口太大。如作為隔聲罩,其最大 隔聲值可按下式計算 AL=(dB) (6-1) 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 173 式中罩內表面積與開口面積之比。 可見這種罩子基本上不符合聲學處理要求,達不到降低噪聲的效果。應加強密閉(這樣 對通風除塵也有好處),并在罩內涂上阻尼涂料,裝設吸聲材料,采取減震措施,以提高降 低噪聲的效果。 1)密閉罩 這是把操作時的落砂機連同砂箱(鑄型)一起密閉并進行排風的做法。密閉罩能采用較小 的排風量來有效地控制落砂時所產生的大量粉塵因此,落砂通風應優先考慮采用全密閉罩。 1固定式密閉罩 適用于自動化程度較高的落砂機,密閉罩留有鑄型進口和鑄件出口,其排風量可按開口 風速0.6~0.75m/s計算。圖6-1為廣州水暖器材總廠所使用的長5m,寬0.9m的雙軸慣性落 砂機密閉排風裝置。其開口平均風速為0.6m/s排風量為8000m/用鍍鋅鐵皮包礦渣棉 制成的隔聲板做成罩子,罩外比罩內減少16dB(A),除塵效果也較好。 1200 2200 4500 圖6-15000×900雙軸落砂機密閉排風罩 1一檢查門(4個)2一鑄型進口3一鑄件出口4一礦渣棉 2)移動式密閉罩 適用于單件、小批量生產,>7.5大中型落砂機確定移動式密閉罩的排風量主要是根 據罩于縫隙處的粉塵不致外逸而定。一般規定縫隙處速度應大于m/s但因縫隙面積較難 確定,所以還是按落砂機的格子板面積來計算排風量每平方米格子板面積排風量指標采用 1200~3000m/h越是小的落砂機,單位格子板面積所負擔的縫隙長度越長;越是大的組 合式落砂機,單位格子板面積所負擔的縫隙長度就比較短因此小落砂機的排風量指標應 取大值;而大的落砂機則可取小值。落砂機格子板面積可按第1章表1-11進行計算 常用落砂機移動式密閉罩的技術性能及排風量見表6-2,其結構示意圖見圖6-2~6-18 單偏心軸落砂機在動時,除了有垂直方向的震動力外,還存在著水平分力水平分力易 1 00中 09 81 0 壓試守異 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 175 4500 5380 2740 圖6-40t(2×L128)慣性震動 圖6-510t慣性動落砂機移動式密閉罩 落砂機移動式密閉罩 6700 宮 4167 475 3 圖6-610t慣注動落砂機移動式密閉罩 圖671.5t雙軸動落砂機移動 式密閉罩 3643 5815 2905 20 300 圖6-815t(2×7.5)慣性震動落機移動式密閉罩圖6-920t(4×L28)震動落砂機移動式密閉罩 1100 73 6400 4078 6000 一 L=ssse-iss 圖6-1025t(2×12.5t)雙軸震動落 圖6-1130t(6L128)動落砂機移動式密閉罩 砂機移動式密閉罩 標準分享網w. www. bzfxw, com,com免費下載 177 29002900 39007715 9855 3082029642964820 3 圖6-123u(6L128震動落 圖9-1330t(4×7.5t)慣震動落砂機移 砂機移動式密閉罩 動式密閉罩 6502615 2645 品 4916 圖61430t(4×1.5t)慣性復動落砂機移動式密閉罩 178 405000 3580 圖6-1530t(2×25)復動落砂機移動式密閉罩圖6-1640t(41)雙軸落砂機移動式密閉罩 8400 15590 4000 4000 圖61750t(4×12.t)雙軸落砂機移動式密閉罩 圖6-160t(4×25t)震動落砂機移動式密罩閉 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 179 表6-2常用落砂機移動式密閉罩的技術性能及排風量 電 動 移動速度 機 移動量排風 落機規格 號功轉速 參考圖號 (m/) g (m3/h) (r/) L128型性動 0.23 2×1.8 25007500圖-2 砂機臺5 7.5t慣性震動 0.237T2-31 1.6 ≈2500 5006-3 落機 10t(2L128) 0.237 2×1.81430 110006-4 慣性動落砂機 1t慣性振動 0.24mt1-6x1.8910≈4008150005-5 落砂機 (ZR11-6) 10慣性震動 0.24MT11-2X1.8910≈370015000圖6- 落砂機 (ZRiF-6) 12.5雙軸慣性落 1300 00 6-7 砂機 15t(2×7.5)慣性0.32J0412×1.09405520 16000 圖6-8 落砂機 20t(4128)動0.24Z11-62×1.8 7233 18000 圖6-9 落砂機 B40% 25t(2×125t雙 2×1.8 20000 圖6-10 軸震動落砂機 30t(BXL128)動0.25 1. 930 23000 圖6-11 落砂機 0.241Z11-82×1.8 10172300圖6-12 B40% 30t47.5t)慣性0.19J211-2×1.891074822006-13 動落砂機 0.24mtk11-821.8910799022000圖6-14 Z11-) 30t(2×25t)晟動0.2991041-62×1.094810424000圖6-15 落砂機 40t(410t)雙軸 2×2.8 30000圖6-16 落砂機 60t(412.5t)雙0.81212-82×2.8 1378330000圖-17 軸落砂機 b0t(425t)動 40000圖6-18 落砂 使震動著的砂箱翻倒,有時翻倒的砂箱還會卡住密閉罩,影響了移動式密閉罩的使用。為克 服這種弊病,可采用以下幾點措施: ①改單軸落砂機為雙軸落砂機或電磁震動落砂機這樣就基本上避免了水平分力對砂 箱的影響。 ③適當放寬移動罩的尺寸,防止傾倒的砂箱卡住罩子。 ③可在落砂機震動臺的兩側設保護檔等,以保護移動罩,使之正常工作。此外,還應 制訂必要的操作制度,加強維護管理,保證移動罩能得到正常的使用,以發揮防塵作用。 在設計移動式密閉罩時,排風管與罩子的接法很重要。有一種做法是把一端固定,設密 封墻,排風口就開在此端壁上,其余的四面組成移動罩(如圖6-5)。這種子占地面積大, 且當罩子打開時,罩外空氣會“短路”進入排風口內含塵空氣卻未被排走而散入車間 180 內,污染環境。因此,應盡量避免這種做法(只是在10以下的落砂機移動式密閉罩中采 取這種形式)。有的單位為了減少密封墻的占地面積,有利操作,在設計時,去掉一端的密 封墻,移動罩的開口端采用吹風氣幕進行封閉。在氣幕使用得當時也能收到良好的效果。 落砂機移動式密閉罩的接管起始濃度比其它形式的排風罩要高些落干型砂的平均濃度 為6000mg/Nm3,最高為14000mg/Nm3,落于型石灰石砂時濃度更高,平均為15000mg/Nm3, 最高為18000mg/Nm應針對各種不同情況分別采用一級高效除塵器或二級除塵器進行凈 化。落濕型砂的濃度要 低些,可采用一級濕式 或在上部排風 32L 除塵器。 (2)側吸罩 這種排風罩形式主 0 要適用于采用吊車搬運 45 鑄型進行落砂的15t以 下落砂機。側吸罩應設 置在落砂機長的一邊 旁,在不影響吊車操作 操作應保持的最小間距 的前提下,側吸罩的上 圖6-19落砂機側吸罩 邊應盡量靠近落砂機, 1一調風量用插板2一檔板3一支柱 罩住落砂機格子板,以 提高捕集效果。一般側吸罩上部外邊至落砂機格子板中心線投影距離為W/6,見圖6-19排 風罩的高度和寬度取決于落砂機的長和寬一般可按圖6-19取。有些生產線上落砂機同時兼 起輸送作用,這些振動輸送落砂機,其寬度<1.5m,長度根據生產需要有好幾米長,這些 落砂機側吸罩的長和寬可按圖6-20取。 側吸罩的排風量大小與鑄件落砂溫度很有 關系。鑄件在300℃以上落砂時,熱氣流上升 速度較快,要使含塵氣流從側面吸入排風罩, 一定要保持較高的控制風速,一般罩口風速采 用3.5~5.0m/s,按落砂機格子板面積計算, 排風量指標采用每平方米8000~15000m/h 鑄件落砂溫度較高,落砂機較小時,取大值; 反之取小值。動輸送落砂機排風量可按每平 方米格子板面積7000~9000m3/h計算。各類 落砂機側吸罩排風量見表6-3 在落砂機噸位>7.5或寬度>1.8m、 圖6-20動輸送落砂機側吸罩 <2.5m,工藝操作的需要又不能采用移動式 密閉罩或半封閉罩(如通過式的吊運)時,宜 采用雙側吸罩。排風量指標采用每平方米格子板面積9000m左右 側吸罩排風量較大,在濕型小件落砂時,其排風管內的起始濃度很低,可采用旋風除塵 器凈化,甚至不加凈化直接排放。 標準分享網w 免費下載 13 表6-3落砂機側吸罩排風量(m3h) 落砂1.011.0 2.5 5.0 7. 10 1015 t)(機械心)(L121)(L113)(L128)(慣性)(性)(2L128:(2×751 絡藏度 ≥20020000200033003300000008000054000500 <200160002000028000280003000300043000600 為解決地面散落砂,鑄造車間中常用抓斗或料桶把散落砂收集起來,通過回砂格子,送 入舊砂輸送,回用系統。在用料桶向回砂格子卸料時,也可采用側吸罩排風方式,見圖6-21 其排風量可按每平方米回砂格子板面積7300m3考慮抓斗向回砂格子送料可參見第4章第 3節中散粒材料抓斗進料的通風除塵方式。 用 進風 可怖縮 圖6-21回砂格子側吸罩示意圖 圖6-22落砂機手指狀折疊罩排風裝置 為減小橫向氣流對側吸罩排風的影響,落砂機應遠離車間大門布置,必要時,可在其兩 側設置移動擋板。國外曾提出采用手指狀折疊罩見圖6-22。該裝置有一排直徑為200~250 mm的圓形帆布“手指”,由裝在罩頂的小風機充氣。“手指”可一直伸到砂箱的中心位置 吊索可進入“指縫”,不影響操作。吊車司機 透過“手指”間空隙,看到下面落砂情況。采 5635 用這種裝置可減小排風量,節約50~75%的電 2000 能,抗橫向氣流干擾的能力也有所增加 3)半封閉罩 1)固定式半封閉罩 這是一種在移動式密閉罩和側吸罩基礎上 發展起來的排風罩,實際上是固定的半封閉的 側吸罩,見圖6-23。適用于生產率較高的單件、 小批量生產大中型落砂機。半封閉罩的前部 3550 和上部均有開口。落砂時,吊車吊運的砂箱可 5355 經開口處自由進出落砂機,不必脫鉤,簡化了落 圖6-2310t落砂機半封閉罩 砂操作程序,縮短了落砂操作周期。其排風量可按每平方米格子板面積3500~5000m/h計算, 也可按開口風速0.5~0.7m/s計算。在砂箱較高、溫度較高,干型砂鑄件落砂時,排風量指 182 標可取大值;砂箱較低,濕度較高的濕型砂鑄件落砂時,取小值。圖6-23為西寧山川機床鑄 造廠10(2×L128)震動落砂機半封閉排風罩,其設計排風量為30000m/h時開口風速平 均為0.5m/s,在約500℃鑄件落砂時,效果良好。 這類半封閉罩使用在600℃以上高溫鑄件或大型落砂機組落砂時由于帶塵熱氣流上升 速度很快,單憑罩內側面排風,不一定能收到良好的效果可用氣幕對罩子上部開口處進行 封閉,防止粉塵向上飛逸。圖6-24為蘭州石油化工機器廠4L128落砂機氣封閉半封閉 罩。其排風量經實測,分析,應為40000m/h.采用6kg/cm壓力的壓縮空氣作封閉氣幕用 壓縮空氣作氣幕,功率消耗太大,不經濟,可改為通風機吹風,較合理。 2)頂蓋移動半封閉罩 這是在半封閉的基礎上采用的頂蓋移 2500 2280 動罩,由上海壓縮機廠鑄工車間設計并使 用(見圖6-25)。其頂蓋開、關一次只需 12秒,落砂時可通過前部開口觀察落砂情 況。落砂設備為4×L128落砂機,實測排 2800 風量為35000m/h,開口平均風速為 0.77m/s。使用效果良好,環境濃度由不 通風時的154.4mg/m3,降為2.4mg/m3。 460 4 L46 半封閉罩與移動式密閉罩和側吸罩相 4部放大 比,其優劣介于兩者之間。半封閉罩可較 3/管 好地解決防塵效果與生產率之間的矛盾。 50 4)吹吸式通風罩 這是根據吹吸氣流聯合作用的合流理 論,在落砂機的一側,布置吹風口。用吹 風射流和側吸罩排風相結合的方式,把鑄 件落砂時的上升帶塵氣流推挽至排風罩內 而抽走。由于吹吸氣流的聯合作用提高了 排風系統對粉塵的控制能力,捕集效果就 優于側吸罩,特別在落砂鑄件的溫度較高 時,其效果就更為明顯。吹吸式通風罩的 抗橫向氣流干擾能力有所增強,而排風量 也有所減少 5720 設計吹吸式通風裝置時,吹吸風量及 圖6-244L128落砂機壓縮空氣氣幕封閉半封閉其比例可按計算求得落砂機吹吸風愛比 1一橡皮2一壓綿空氣吹風管3一排風 一般可為1:7~10。在條件許可時,吹吸 之間的距離越近,效果越好。 圖6-26為上海柴油機廠L128型落秒機吹吸式通風除塵裝置示意圖,排風量為26000mh 風量為1800~2500m/h。采用帶法蘭擋板的側吸罩,以提高對污染源的控制風速。翠 子上部中心區的罩口風速可達4m/s,平均為2.7m/s吹風口龍門架上有15個2管徑的噴 標準分享網w.bfxwcom免費下載 83 5300 4260 3900 12001200 L0 4200 5700 貝 圖6-254XL128落砂機頂蓋移動半封閉罩 口,噴口風速取15m/s左右。生產時,使用兩部吊車交替吊運砂箱進行落砂,落砂操作很頻 響 。。 繁。采用吹吸式排風裝置后較好地解決了操作與除塵的矛盾,并能抵擋近1m/s的橫向氣流影 圖6-27為吹吸式通風的另一種應用方式。這是由農機部第二設計院設計的除塵設置,在 半封閉罩內采用吹吸式通風,以提高排風效果排風量23300m3/h,吹風量為2600m/h左 右,適用砂箱總高度不超過800mm。如工藝操作要求,在車間內橫向氣流干擾不大的條件 下,該罩的后側護板可以不設。天津第四鑄造廠把這種方式用于800℃左右的高溫下落砂, 也取得良好的效果。 (5)底抽風罩 這是一種在落砂機格子板底部,砂斗處進行排風的除塵裝置。由于排風罩設在落砂機 部,要排走落砂機上部熱鑄件產生的熱上升含塵氣流是很困難的故采用底抽風罩的落砂鑄件 溫度不應超過200℃,砂箱高度一般為200mm以下,不宜超過300mm砂斗較小時排風口可直 184 接開在砂斗壁上,通過百頁格進行排風, 見圖6-30。砂斗較大時,可在格子板下 部,砂斗上部設排風罩,見圖6-28。排風 30 罩口速度應>7.5m/s。為保證排風效果 落砂的砂箱(鑄型)占格子板面積應 <50% 8 2900 30 495 230 3160 圖6-26落砂機吹吸式通風除塵裝置 圖6-277.5t落砂機半封閉罩吹吸式除塵裝置 1一排風罩2一吹風氣幕龍門架9-L128落砂機 1一測定孔2一排風管3一排風罩4一吹風機 (4-72-114)5一均勻吹風管6一后側板 一落砂機砂箱 砂箱高度低于200mm時,底抽風排風量主要取決于鑄件的落砂溫度:在100℃以下時, 濕型落砂排風量可按每平方米格子板面積200~3000m/h考慮;干型落砂排風量為每平方 米格子板面積3000~4500m3/h在100~200℃砂箱稍高(300mm左右)時,濕型落砂排 風量為每平方米格子板面積3500~5000m3h干型落砂為每平方米格子板面積5300~7500 /h. 圖6-29為陜西印刷機器廠使用在4×L128 落砂機上的底抽風裝置,排風量為20000m3/b, 格子板面風速為0.55m/s,在不到100℃的濕 型落砂時,排風效果良好。 底抽風罩用在生產線落砂并不多,在落砂 較頻繁,工藝上要求落砂機上部不能設罩子 時,才采用底抽風罩。生產線上落砂的鑄型很 低、很小,但有一定溫度,其排風量可按每平 圖6-2落砂機底抽風罩 方米格子板面積3600~6500m3/h計算。 1一鑄型2一落秒機3一排風罩4一秒斗 小件在固定落砂床上手工進行翻箱落砂 5一帶式輸送機 時,也采用底抽風,見圖6-30,在砂斗兩個外側 標準分享網w, www. bzfxw, com,com免費下載 185 4100 3650 5809501150950 6200 圖6-294XL128落砂機底抽風罩 1一排風2一沙機8一秒斗一篇框 的密閉室上進行排風。落砂溫度應低于200℃,其排風量: 濕型落砂按每平方米格子板面積1300~1800m/h計算;干 家 型落砂的排風量可比濕型排風量增加50% 解決地面零星散落砂在回砂格子下部采用底抽風時,排 風量仍可按每平方米格子板面積1300~1800m/h計算,回 砂中粉塵較多時風量增加50% 圖6-30砂床底抽風裝置 底抽風罩的起始濃度較大,濕型落砂最高可達1800mg/Nm3,平均為12000mg/Nm 因此,排風管特別是水平管道的流速應適當提高,防止風管堵塞,同時應注意排風罩的設計避 免砂粒直接通過排風罩進入風管內。由于粉塵粗顆粒較多,可采用二級除塵,第一級用旋風 除塵器進行凈化。 6局部密閉罩 1)滾筒落砂機局部密閉罩 滾筒落砂機較多地用在射壓造型生產線的落砂上。一般直徑為1200mm鑄型進入滾 后,在旋轉滾的帶動下,鑄型被翻轉、撞擊、摩擦而落砂滾筒的出口處,即鑄件的出口 1 910 A-A 1 5900 圖6-311200×5900滾筒落砂機局部排風裝置圖 1一鑄型入口2一落砂滾筒3一排風罩4一鑄件出口5一舊砂卸料口一傳動部分7一機架 及舊砂的卸料口會由于出料而產生大量粉塵,可在此處設局部排風裝置,見圖6-31排風量 可取4200m3/h。鑄型的入口處,為避免鑄型沖擊滾筒壁,揚起粉塵。在工藝設計時,應盡 量減小鑄型進入滾筒的落差。在落差較小時,入口處不另考慮排風也問題不大;在落差較大 時,入口處應設局部排風罩,當鑄型輸送機上有冷卻罩時,可把冷卻罩與入口排風罩連結起 來,并在密閉入口處進行排風;沒有冷卻罩時局部排風罩設在入口處上方,其排風量應根 據開口及落差大小,取2000~4000m3/ 2)生產線動落砂機局部密閉罩 生產線上的落砂機落砂頻繁,有些落砂機在落砂時,尚需人工作些輔助工作采用全密 閉罩會影響工人操作,可設局部密閉 5作孔面積 的落砂機罩,見圖6-32。操作孔大小 盡可能減小 根據操作需要確定,孔口面積應盡量 小些,以減少排風量。排風量可按孔 口風速0.8~1m/s計算 (7)上部排風罩 主要用于生產線落砂。按使用方 式不同,可分為如下兩種 圖6-32局部密閉的落砂機罩 1)上吸式傘形排風罩 1一鑄型滾道2一詩型入口3一鑄件出口4一落砂機 這是在生產線上落砂機經常采用 標準分享網www www. bzfxw, com,com免費下載 17 的排風罩,對人工輔助操作帶來很大的方便。由于一般生產線落砂時鑄件的溫度都很高,又 是濕型落砂,在其上部設置傘形罩也能獲得一定的效果,見圖6-33排風量可按每平方米落 砂機格子板面積3500~5000m3/h計算鑄件溫度較高時,排風量可取大些;或是設置容積式 傘形罩,可減少些排風量。在不影響操作的情況下,應盡量在罩子四周用橡皮簾圍起來,減 小橫向氣流的影響。在 1000 操作工人固定的位置 上,可設置崗位吹風 進行空氣淋浴。上吸式 傘形罩用在單件、小批 量生產落砂時,可做成 回轉罩,以不影響吊車 1000 操作但由于使用麻煩, 故采用不多。上吸式 圖6-33有空氣淋浴的落砂機上吸式傘形排風罩 傘形罩的起始濃度較 1一排風罩2空氣淋浴吹風 低濕型落砂時最高才 510mg/Nm3,平均為350mg/Nm3可采用一般的旋風除塵器進行凈化 2)上部罩 采用鑄型頂出機將鑄型脫箱時,會產生很多煙塵。應在頂出機上都設置并進行排 風。圍罩一面密封,一面留作觀察孔,見圖6-34。排風量可按開口風速1m/計算 320 此封閉 頂出機工作面 圖6-34鑄型頂機排風罩 這種排風罩可用在帶捅箱機構的落砂裝置上。圍罩的設置不要影響箱機構的動作。在 操作自動化程度較高時,圍罩應盡可能靠近捅箱落砂點,以減小排風量。圖6-35為洛陽拖拉 機廠鑄鐵分廠,落砂機上部圍罩排風裝置,其排風量為14000m,使用效果較好。由于排 風量較大,又是濕型小件落砂,故圍罩接管起始濃度極低,僅20~50mg/Nm3可不需凈化, 直接排放。 6.2.2型芯落砂機通風除塵 帶芯鑄件在型芯落砂機上落砂可采用兩種通風除塵方式 1.移動式密閉罩 一般情況下應盡量采用這種方式,特別是在落砂鑄件溫度較高時采用。移動式密閉排風 罩可得到很好的效果,排風量也可大為減少圖-3為移動式密閉罩排風裝置圖,采用以壓縮 188 560 17001300 9050 圖6-35落砂機上部圍罩排風裝置 圖6-36L415型風動型芯落砂機移動密閉罩排風裝置 1圍2一空砂箱一道一落砂機 1一固定罩2一氣缸3一移動4一固定支架 5一鑄型輸送機6一氣動推桿一頭 空氣為動力的氣缸驅動 100045500750 移動罩,罩子移動速度 550 較快,使用可靠,排風 量可取5500m/h 8 0 1000 2.側吸罩 12000 這種方式主要是在 工藝操作要求吊車不脫 1600 鉤以及落砂鑄件溫度較 低時采用,見圖6-37。 鑄件上部上升氣流中的 圖6-37L415型風動型芯落砂機側吸罩 1一側吸罩2落砂機3一沉降小室4一秒斗 粉塵用寬2m,高2.2m 的側吸罩來捕集,排風 量為11000m/h落砂鑄件溫度較高時,應適當加大排風量,提高捕集效果。下部區域內所 形成的粉塵用設置局部排風的方法從砂斗4中予以捕集,砂斗處排風量可取8000mh為了 防止過多抽走粗顆粒,在砂斗壁上的排風口帶有百葉格與排風口相連的為沉降小室3。小 室的下部亦與斗相通。這樣吸入的粗顆粒就在小室中沉降,經小室落入砂斗中,避免阻 塞排風管及不必要地增加除塵器的負擔。 6.2.3砂斗通風除塵 鑄件在振動落砂時,大量熱舊砂落至格子板下的砂斗內沖擊和誘導空氣的泄出造成大 量粉塵和水蒸汽。向上,透過格子板逸出至工作環境中向下從砂斗卸料口出,污染地 溝。因此落砂機采用側吸罩排風時應盡量在砂斗處加設排風,以控制粉塵外逸。建議在落 砂機排風量中取出相當于每平方米格子板面積750mb的風量在每個砂斗處進行排風。此 外,可在砂斗內裝設傾斜溜板(見圖6-53)增加舊砂與溜板間的摩和碰降低舊砂誘 導空氣的能量和沖擊動能,減少粉塵的飛揚。 標準分享網ww, www. bzfxw, com,com免費下載 1 6.3舊砂給料、輸送 砂斗在直接向帶式輸送機卸料時,在皮帶的受料點應采用導料槽局部密閉罩密閉罩排 風量應包括舊砂卸料時帶入(誘導)的空氣量和使含塵空氣不外逸而經不嚴密處吸入的風量。 其排風量可按每個落砂點3000m/h計算,排風罩中心位置與落料點的間距一般可取1m圖 6-38為砂斗落砂至帶式輸送機排風裝置圖。砂 A-A 斗向鱗板輸送機卸料時;可設全密閉罩并加排 風控制粉塵。見圖6-39,排風量可按表6-4取 圖6-38砂斗落砂至帶式輸送機排風罩 1一排風罩2一導料槽3一帶式輸送機4一托板 圖6-39砂斗落砂至鱗板輸送機排風罩 砂斗下部設電磁振動給料機時,舊砂卸料在電磁振動給料機上的落差很小,電磁振動給 料機的振幅不大,振動頻率很高,把舊砂均勻送至帶式輸送機上,所以揚塵不大。可把給料 機本身密閉起來,砂斗與給料機,以及給料機 與導料槽連接處用橡皮或帆布套密封起來只在 帶式輸送機導料槽密閉罩上加排風見圖6-40 排風量見表65 密封振動給料機也常用作砂斗給料用,其 設備本身密閉,防塵效果較好。 表6-4砂斗落砂至B500鱗板輸送機全 密閉罩排風量 輸送機長度(m2.86.09.0 圖6-40電磁振動給料機給料處排風裝置 1一砂斗2一排風罩3一電磁振動給料機 排風量((2500《《4000《《701 導料一繞性接口 密封振動給料機一般有兩種形式,見圖6-1、6-42.見表6-6、6-7 密封振動給料機如同電磁振動給料機一樣,只需在給料處進行排風圖6-41形式的給料 機在導料槽密閉罩上排風;圖6-42形式的給料機本身設有排風口,在卸料口上部排風。其 排風量可取2000m/h 采用一般的機械振動給料機向帶式輸送機給料時可采用如圖6-43的全密閉排風罩方 式,排風量約為3000m/h 90 表65電磁振動給機給料處排風量(m/) 型 規 格 帶式輸送機寬度 排 風 號 長寬高(mm) (mm) <50℃舊砂 <150℃舊 .Dzt 00200×100 400~509 800~1000 900~130 DZ; 800×300×120 400~500 800~1100 1000~140 660 1300 1600 D 1000400×150 500 1400 1500 650 1600 2000 D2. 1100×500×20 650 150 2000 D2 1200×100×25 800 1700 2300 1000 2 600×320 600×400 7 250 300 1250 1300 圖6-41密封振動給料機 圖6-42密封振動給料機 1一動給料機2一排風口3一秒斗 表6-6密封振動給料機技術規格 規格及單 位 表6-7密封振動給料機技術規格 振動頻率 電動機032-4皮帶輪+12016次 體尺寸(長×寬×高)(mm)1300×480×150 電動機J41-6皮帶輪170 進料口尺寸(外)(mm) 600×400 體尺寸(長寬高 血m) 1250×390×110 出料口尺寸(外)(mm) 300x250- 全振幅 振動形式 機械偏心軸迫振動 ( 4 振動頻(次/) 36 生產 (t/h) 16~20 全振福(mm) 4 電型號032-43041-8 生產(t/h) 15~20 功 () 1.0 1.0 電型號 j--3 動 機1420 動功(W) 1.6 940 - (t/min) 機轉速(/min)40 振動類型單質點機械偏心強迫振動 標準分享網www bzfxw,com免費下載 6.4落砂地溝 舊砂在落砂地溝內的輸送過程中,由于卸料、轉運、磁選,輸送機械的振動,以及空氣 的擾動都會使高溫的舊砂產生大量的粉塵和煙氣濕型砂還會產生大量的水汽石灰石日 砂粉塵較多,如不設排風,地溝環境極為惡劣粉塵濃度會高達幾千毫克。要改善落砂機地 溝環境先要從土建設計著手,考慮到通風的要 求,創造必要的條件。地溝設計時,斷面要大 些,帶式輸送機旁邊至少有一側的凈空要大于 1m,凈空高度最小不得低于2.5m,否則排 風管敷設困難。為了地溝內全面排風氣流的正 確組織,地溝出入口的設置應考慮到使進風氣 流方向與皮帶輸送方向一致。此外,必須針對 不同的情況選用下列某些措施: 1.舊砂氣力輸送 在工藝許可的情況下,應優先采用氣力輸 送舊砂,見圖6-44。這樣,落砂地溝面貌可 大為改觀,又可在密閉輸送中解決或部分解決圖6-43機械振動給料機給料處排風裝置 舊砂的去灰、冷卻。 2.減小卸料落差,加密托輥或加托板,防止受料皮帶下凹 砂斗卸料口應裝設給料機,以減小落差,均勻送料,減少散落和飛現象。此外,在送 料時,由于卸落的沖擊動能和瞬時料量較大常會出現受料點托輥間的皮帶下沉,形成較大 的縫隙,因而破壞了罩于的嚴密性。在這種情況下,即使采用較大的排風量,也很難控制住 圖6-44舊秒送 圖645無托輥密閉排風罩 1機2一斗3圓盤給料機 1一排風2一橡膠密封條3一托板 .4一管5一輸送道B一分離 粉塵不外逸。因此,可把受料點處的上托輥布置得致密些,托輥間距最好不超過200m 也可在受料處局部采用無托輥密閉罩,見圖6-38與6-45,即將受料點前后3.5m的范圍內 192 托輥拿掉,換以托板,消除受料時的縫隙,減小排風量。 3.設置增濕裝置 有以下兩種增濕方式: (1)舊砂輸送皮帶上增濕裝置 這是根據輸送中的舊砂溫度變化,自動噴射水,使舊砂增加濕度,并利用舊砂中的水 分汽化散熱,達到舊砂冷卻和防止粉塵飛揚的目的。圖6-46為廣州水暖器材總廠鑄造車間 熱砂自動增濕冷卻裝置示意圖。其工作原理為溫度敏感元件1連續測得帶式輸送機上舊砂 的溫度值,并將信號傳給比例調節器4。比例調節器包括溫度信號顯示裝置,表示調節閥開 度大小的讀數儀表和記錄通過帶式輸送機輸送砂量給定值的刻度盤。比例調節器調整了調節 閥3開度的大小,含適的水量就通過噴霧系統進行自動給水噴嘴2離帶式輸送機帶面250 mm,水在壓縮空氣作用下呈霧狀從噴嘴噴出,對舊砂實行增濕。經增濕處理舊砂,再用雙 輪破碎機5進行破碎攪拌處理,以使其水分均勻,提高舊砂冷卻效果 圖6-46自動增濕冷卻裝置示意圖 圖6-47舊秒盤式混砂機增濕裝置 1一溫度敏感元件2一噴3一調節 1一圓盤給料機2一落砂機3一盤式混砂機 4一比例調節器5一雙輪破碎機 (2)加水濕混 在砂斗下部安裝一臺輔助的連續盤式混砂機,使水分均勻分配入舊砂,見圖6-47其 防塵和砂子冷卻效果均好,不足之處是增加了設備和廠房 摻濕型砂 在剛落下的高溫舊砂內立即摻入接近于常溫的濕型砂濕型砂摻入量與落下舊砂基本 相等。這樣落砂機下來的舊砂就完全被埋入冷卻的濕型砂中,即使擾動也不會揚塵了摻混 的砂子可以全部或部分送到混砂機輾混,除造型需要量外,剩余部分砂子儲入砂斗備下次防 塵處理用。這種方法的防塵效果較好,同時也使舊砂很好地冷卻,省卻了除塵設備,但是混 砂機,帶式輸送機等工藝設備的容量要比原先 斗 有所增加。 冷卻進風口 5.密閉、排風 可將落砂地溝的帶式輸送機全密閉起來, 在密閉罩上每隔9m設一個排風點,見圖6 48。排風量可按輸送機的寬度計算,在密閉較 好的情況下:落濕型砂,每米寬為2000m/h ,圖6-48落砂地溝帶式輸送機密閉排風裝置落多粉塵的干型砂或石灰石秒時,每米寬 標準分享網w www. bzfxw, com,com免費下載 193 3000m3/h。排風點應為奇數,防止“短路排風密閉罩宜采用圖6-49、6-50的形式為好。 這種類型的罩子密閉性好,拆卸方便,利于工藝設備檢修。由于是用橡膠板密封,遇到小 的鐵磁性雜物也不易卡住。 A部放大 1000 1016 圖6-49B800平皮帶密閉排風罩示意圖 1一密閉罩2一固定架3一密封橡皮一輸送皮帶6一托輻 在舊砂內有飛邊、砂鉤等雜物,裝設密閉 罩有困難時,應在前裝設磁選設備,去除磁性 雜物,以便安裝密閉罩。 也可采用多點、分散、小系統排風。即根 據工藝操作特點和揚塵情況,將地溝不同的地 段各自隔離成幾個小單元,減少相互影響,分 別進行密閉排風。 6.地溝全面排風 地溝帶式輸送機不能密閉排風時,可采用 地溝大風量全面排風。全面排風氣流沿地溝流 動方向應與輸送機輸送方向一致,否則由于氣 流和舊砂的輸送作相對運動,容易揚塵所以在圖6-50B800槽形皮帶密閉排風罩示意圖 考慮進風和排風的氣流組織時,應和土建結合起來,排風氣流速度在和輸送機輸送速度一致 的情況下最為合理全面排風量可按地溝斷面速度0.8m/s(皮帶輸送速度為0.8m/s時)進 行計算至少不能低于0.5m/s在落砂頻繁干型落砂溫度較高時,斷面速度可取大值。 以12.5t雙軸動落砂機地溝為例(見圖6-51當皮帶輸送速度為0.8m/s時,地尺寸及 全面排風量見表6-8 地溝全面排風,對消除地構粉塵、煙氣危害是非常重要的即使是在舊砂輸送中對輸送 機械已采用密閉排風等局部通風的情況下,全面排風也是必要的。此時的全面排風量可作如 下考慮:每平方米地溝斷面積的排風量為180mh,由此得出的排風量減去局部排風量, 便為有局部排風情況下的地全面排風量。 成批生產,在地構內采用鱗板輸送機輸送高溫落砂鑄件時,其全面排風量按消除余熱進 194 表6-812.5t雙軸震動落砂機組地溝尺寸及全面排風盤 地溝尺寸(mm) 戴面積 排風量 組合形式 備注 A B (m) (m3/h) 單臺 4500 2500 ≈11.25 2000032000秒斗:臺、2臺組 合為單斗臺組合 2臺 000 3600 ≈1 32000~51000為2斗 帶式輸送機:單臺為 B500;2臺、4 4臺 5500 4000 ≈2 40009~8300組合為B6 ±0 18001660 C向 圖6-5112.5t雙軸震動落砂機地溝工藝設備布置圖 1一砂斗2一電磁振動給料機3一式輸送機 行計算 地溝排風一般可考慮用軸流風機。第一汽車制造廠鑄造分廠的落砂地溝全面排風采用大 風量的低壓軸流風機排風,用轉盤噴霧除塵器進行凈化見圖6-52這種通風除塵裝置結構 簡單,動力消耗少,對于南方炎熱地區,成批生產的鑄工車間落砂地溝特別有利既可排 塵,又能起降溫作用。用在北方采暖地區,冬季就有大量補風和耗熱的問題 對于粉塵散發量較低的濕型落砂地溝,全面排風可不考慮凈化而直接排至室外 7.防止從地面不嚴密處往地溝內大量漏砂 落砂機框架、格子板、砂斗和地面的連接應采取措施不使子在操作時漏入地溝 內。防止從不嚴密處往地溝內大量漏砂有種種措施,圖6-53為格子板、砂斗和地面的連接 標準分享網 m免費下載 195 示意圖。此外不要將落砂機和砂斗連成一體,這樣既會降低其激展力也會因無法密封而造成 漏砂。 8.設置崗位吹風 地溝內固定操作點可設置崗位吹風,以凈化空氣改善局部勞動條件 圖6-52落砂地溝內全面排風裝置圖 6-5格子板砂斗安裝示意圖 1一盤式噴霧器2一排風塔3一大軸流風機 t一基礎2一埋角鐵3一格子板 一水箱5一水一水泵T一地構 一砂斗6板 第7章清理工段 7.1工藝簡述 鑄件開箱落砂后尚需進行清理,以便將粘附在鑄件表面的砂子、飛邊、毛刺、澆口和 多余的金屬去除掉,從而得到合格的毛坯鑄件,清理后的鑄件如發現存在缺陷,有時尚須進 行焊補。毛坯鑄件,特別鑄鋼件大多數需要進行退火,毛坯鑄件且須上底漆。 清理工作的難易主要取決于造型材料。 此工段是鑄造車間內揚塵比較大的地區,在粉塵控制差的工段內,環境濃度可達每立方 米幾十到幾百毫克。但是,如果采用了各種有效的密閉清理設備、水爆砂或水力清砂,粉 塵濃度即能大幅度下降,并有可能達到或接近國家衛生標準。大型鑄鐵件經過水力清砂后, 砂芯有時還不可能全部清除,此外少數包砂夾渣以及復雜內腔的砂芯都還得用風鏟進行必 要的手工清理,形成了難以控制的揚塵點。 清理粘附在鑄件表面的粘砂和氧化皮一般可以在噴砂、噴丸、拋丸或噴、拋丸聯合的密 閉設備內進行,小件可采用清理滾筒。應該完善和發展拋丸室,因為其使用效率高,需要動 力也較小噴砂作業應該被限制在一定范圍只有對鑄件表面狀態有特殊要求時才允許采用。 小鑄件砂芯的清除可在拋丸滾筒、風動型芯落砂機上進行,有時也用清理滾筒清除。 采用各種砂輪、清理工作臺進行鑄件的打磨和整修。 清理時,鑄件溫度一般應在50℃以下,否則會惡化勞動條件。 清理工段主要有害物為塵、鐵塵。在用氧、乙炔切割澆冒口和飛邊毛刺時,由于高速 氣流在工件表面上的反彈作用和高溫煙氣帶塵上升切割工呼吸的空氣中含有特別細而且濃 度可高達100~200mg/m3的粉塵。尤其在切割清理鑄鋼件時,對人體危害更大用等離子切 割時,產生強紫外線和臭氧。采用電弧氣切割飛邊毛刺產生高溫煙塵,電弧光和熱輻 射。 7.2清理滾筒 7.2.1通風設計原則 鑄件平均重量小于30kg的可在清理滾筒內進行清理滾筒運行時產生大量粉塵和噪聲 為了改善勞動條件,滾筒必須很好密閉并設置有效的局部排風裝置另外,也可在滾筒內壁 襯以耐磨橡膠板以減少噪聲或將其布置在地坑內或專設的密閉防塵隔聲室內此時,計算滾 筒的排風量時,應同時核算在操作孔口處的風速能保持1.0m/s左右,這樣才不至于有粉 塵逸出。 Q3110型及Q3113A型兩種拋丸清理滾筒系利用高速回轉的葉輪將彈丸拋向滾筒內不斷 翻轉的鑄件或鍛件來清除其表面上殘留的焦砂或氧化皮清理均勻生產率高,設備密閉, 排風量小,且可配套單獨除塵設備,故安裝上靈活,不必受到車間內通風管路的限制。設 標準分享網w www. bzfxw, comcom免費下載 197 有自動停車裝置,操作簡便,適宜于清理15~30kg的小件。 由滾筒排出的含塵空氣,一般應經兩級凈化。特別是在連續大批量生產用清理滾筒清砂 芯時,由于工藝需要,要把清下的細砂迅速抽走,故風管內粉塵起始濃度極高,(如清縫紉 機機頭內砂芯時,起始濃度達284~317g/m),選擇凈化設備時應特別注意。 7.2.2定型的清理滾筒通風除塵 定型的圓形清理滾筒有Q116和Q118兩種型號,其主要技術參數列于表7-1中 表7-1定型的圓形清理滾主要技術參數 E>10mm+25mm 型 號 Q116型 Q118型 滾筒內徑(mm 600 800 有效工作長度(mm)1000 1650 滾筒容積( 0.28 0.77 風量(m/)600~80 1320 集塵箱內負壓 100 圖7-1清理滾筒排風裝置 電動機功率(k) 2.6 的0 1一空心軸2一滾筒3一集塵箱 一接管5一卸灰一小孔板 排風點應設在清理滾筒不安裝電動機的一端 7.2.3.非定型的清理滾筒通風除塵 排風裝置見圖7-1風通過空心軸處排出,排風量及排風速度的規定見表7-2 表7-2請理筒的排風量及排風速度 筒直徑D(mm)00 750 900110012001500180 排風量L(m)700 1100 1600 22502900 4700660 空心軸和接管直徑d100 140 10 200 220 280 300 (mm) 空心軸風速v(m/s)20 20 2220 21 21 23 表7-3集塵箱尺寸表 濱直徑(mm)600 75000 110012001500 1800 集塵箱容量(m)0.0520.020.090.160.190.31 0.44 輪廓尺寸(mm)00Xx05x70《0xz0×400300×40400×500450650500×700700×700 長×寬×高) 800600750750800900900 排出的空氣先經過集塵箱,將較大的塵粒沉降后再接至排塵系統。集塵箱大小可按表 7-3采用 四角、六角、八角及其他非標準的清理滾筒排風量計算,也可參照表7-2采用,但滾筒 直徑是指多角形清理滾筒對角線的長度。對于不帶空心軸的非標準滾筒,可以在滾筒外面做 全密閉罩,并在其上部排風。 7.2.4拋丸清理滾筒通風除塵 Q3110及Q3113A拋丸清理滾筒的主要技術參數列于表7-4,結構示意圖見圖7-2、圖 7-3 19 3 出口154×150 設備配套除塵器 +210 1450 設備配套除塵 ,接154 圖7-2Q3110型拋丸滾筒結構示意圖 圖7-3Q3113A型拋丸滾筒結構示意圖 1一除塵器2一滾筒3一配電箱 1一配電箱2一滾筒3一拋丸器4一除塵器5集塵箱 表7-4Q3110及Q3113A拋丸清理滾筒主要 滾筒配套的旋風除塵器只能起到初凈化及 技術參數 分離碎鐵丸的作用,因此只有在排放要求可以 名稱 Q11011放寬的地區用于干凈鑄件打氧化皮的情況 滾筒直徑(mm)100 1800 下,才能直接將除塵器的排風管接出室外,其 排風盤(mh)800 1400 余所有場合均需再加一級較高效的(濕式或袋 分離效率(%)~89(實測)~89(實測)式)凈化設備。 功(kW) 0.8 1.5 Q3110清理滾筒除塵凈化效果,兩廠的實 測數據列于表7-5中。 表7-5Q3110清理筒除塵器凈化效果實測 起始濃度配自帶除塵器后第二級額外增加的除 名使用場合 備注 (mg/m3) (mg/m3) 塵器后(mgm3) 北京重型電機廠鑄件已經水力清砂2420 n=9.14%)旋筒水膜92.4%)直接接往大氣 和退火 23 20 時風量為814 /h 天津拉機經水力清36500(旁路擴散式=9%下部不嚴灰 拋丸初期 1790 從上表知,即使在打氧化皮時,設備配套自帶除塵器后的粉塵濃度尚有263mg/m3,也 超出了150mg/m3的國家規定,如用于連續清理帶砂鑄件,起始濃度極高,除塵器后尚有 36500mg/m3,第二級增設了旁路擴散式除塵器凈化效已高達95%,但排放濃度仍然 高達1790mg/m3超過國家規定100mg/m3的1倍,因此必須換上凈化效事更高的除塵設 備。 7.3噴砂室 7.3.1通風設計原則 鑄件在噴砂室內清理時,產生大量粉塵,而且其所含游離SiO量均在50%以上,因此 標準分享網www bzfxw,com免費下載 199 必須設置有效的局部排風。 噴砂室應高度密閉,室內一定要有良好的照明在噴槍伸入的孔處,必須有擋板且需 內外設橡皮封板,防止砂子自此處飛出。 大型噴砂室內的氣流組織,一般應采取上部進風在室頂開一定面積的進風口同時又能 關閉),下部排風。或利用噴槍一側的壁面開孔進風,而在其相對的側面排風。排風口如直 接處于正壓區,吸口風速不宜大于1.5m/s,最好加擋板,以防止吸入大量砂子,影響除塵 系統正常運行。 一般噴砂室最好同時只有一個噴槍工作。 應盡量避免在噴砂室內操作,如必須在室內操作時一定要穿戴送風面具和防塵工作 服 自噴砂室排出的含塵空氣宜采用中、高兩級凈化。 .3.2:排風量計算 人員在噴砂室外面操作時,排風量的確定應以保證在進行理工作時,能看清鑄件表面 為原則。一般可按室內斷面風速(與氣流垂直的斷面上的平均風速)保持0.3~0.7m/s具 體選用參照表7-6 當人員在噴砂室內操作時,距噴射物件很近能見度要求可以低一些,不必按整個噴砂 室斷面保持一定風速來計算排風量,而是按噴槍操作時產生粉塵量的多少來計算風量。根據 不同直徑的噴嘴,每個噴操作時所需的排風量見表7-7 表中所引述的噴嘴直徑是指已磨損后的直徑即噴嘴允許使用的最大直徑。一般采用陶 瓷噴較好,不易磨損。 排風量除應滿足上兩表要求外,尚需考慮防止粉塵從密閉噴砂室的縫隙處外逸,故還要 以此來核算其排風量。 因為壓縮空氣從噴嘴噴出的速度很高,當這股射流噴到隙處時,仍然有相當高的速 度,致使粉塵外逸。射流從縫隙處外逸的速度V按下式計算: 29, V.=XNA, (m/s) (7-1) 表7-6噴砂室的推薦斷面風速 被清理件 順砂室容(m3)!推薦新面風速(m/s) 備注 鑄件的粗清理 <8 0.7~.8 8~20 0.6~0.5 21~50 04 0.5~0 >5 0.4~0.3 鑄件的表面理及鍛件、 ≤2 0.5~0.4 焊接件的理 >20 0.4~0.3 表-7大型噴砂室排風量表 噴嘴直徑(mm 6 8 10 t2 1 15 16 排風(m)00080001000014000180002000000 200 式中噴嘴的耗氣量(m3/s) A,噴嘴的斷面積(m2) X—距離(m) 例7-1]設噴嘴直徑為10mm,噴和縫隙的距離為3m,噴嘴耗氣量為6m/min,求 射流從縫隙處外逸的速度。 V 2×6/60 =7.5m/s 33.14(0.01) 這樣,如果密閉室在射流作用到的一側有0.1的縫隙為了防止粉塵外逸,至少需 排風0.1×7.5×3600=2700m3/h 另外,在噴砂室的斗式提升機和分離器上均需裝設局部排風。斗式提升機排風量一般為 800m/h.分離器排風量為1700m3/h。對于小型的噴砂室斗式提升機和分離器設在一起時, 提升機不排風,而只在分離器上排風 7.3.3凈化設備的耐磨處理 由于石英砂磨琢性大,因此用于噴砂室的除塵器、風管彎頭、風機需特別耐磨耐磨處 理有如下幾種方法: 1.彎頭除了增加壁厚,采用白口鑄鐵等耐磨材料制作外,還可以在外壁采取局部加強 和便于拆換的措施 2.除塵器內壁貼鑄石,或在入口和錐體外壁包剛玉水泥(硅酸鹽水泥與剛玉以1:3 配比 3.風機外殼包剛玉水泥 4.所有系統中易磨損的部位涂刷耐磨涂料。 表7-8中介紹了兩種耐磨涂料。 表7-8耐磨涂料成分配比表 N] 規格 重量N2 格 比 2燒粘土骨料 2.0.5mm 32科料<30mm統料 7 燒粘土骨料 <1.0mm 48礬土熟料細粉 一 30 礬土熟料細粉 20 水玻璃 模數M-2.4~2.9 15 水玻璃模數M2.4~2.9 15 容重y=1.38~1.40 容重y1.38~1.40 (波美密度40 (波美密度40) 氟硅酸鈉 1.5硅酸鈉 1.5 耐磨處理的幾種做法見圖7-4 標準分享網w. www. bzfxw, com,com免費下載 21 B-8 砂封活蓋板 微孔 A-A 包剛玉水泥 青加厚 c) d 剛玉水泥 剛玉水泥 ) e 圖7-4耐磨處理示意圖 a)背部加厚鑄鐵彎頭 b)外包剛玉水泥的彎頭 c)砂封自磨彎頭 d氣墊彎頭 e)背部可拆換的彎頭 旋風除塵器下部錐體包 g)風機外包剛玉水泥 剛玉水泥 7.4噴拋丸室 7.4.1噴丸清理室通風除塵 鑄件在噴丸室內清理時,產生粉塵量比噴砂時要少,尤其是經退火后鑄件的表面清理。 因此,排風量比噴砂少。 人員一般應在噴丸室外操作,此時排風量可按斷面(與氣流垂直的斷面風速保持 0.12~0.50m/s計算。不同情況下,噴丸室的斷面風速推薦值見表7-9 表7-9噴丸室的推薦斷面風速 被清理件 噴丸室容積 推薦斷面風速 (m3) (m/s) 件的表面清理及鍛件、焊接件的清理 8 0.30~.26 8~20 0.26~0.20 21~100 0.20~0.16 >100 0.16~0.1 鑄件的粗清理 8 0.5~.40 8~20 0.40~0.35 21~100 0.35~.30 >100 0.30~0.25 202 表7-10大型噴丸室排風量表 噴直徑(mm) 7 8 9 12 14 16 排風量(m)000 5000 55007000 1000 13500 18000 表7-11Q2511型噴丸清理轉臺主要技術參數 噴嘴直徑 (mm) 10 噴嘴數量 (個) 1 小門尺寸《寬×高)(mm)480×410 排風量 (m)1000 175接排塵系統 500接系統 通大氣 中 4003 圖7-5Q2511型噴丸清理轉臺結構示意圖 圖7-6Q265A型噴丸清理室結構示意圖 1一操作孔2一觀察窗3一小門4一風接管 1一分離器2一體3螺旋輸送器分離篩 5一壓空氣管道6一噴丸器7一提升機 表7-12Q265A噴丸滴理室主要技術參數 表7-13Q2513型轉臺式噴丸理機主要 噴嘴直徑(mm) 技術參數 噴嘴數量(個) ⑩2 直徑(mm) 13 排風量(m/) 從清理室14000 數量 從分離器1800 支管內負壓mmHO) 150 主(個) 3 噴(個) 風機需用功率(W) 16.4 小門尺寸(mm) 400×300 排風量(m 850 人員如必須在大型噴丸室內操作時,其排塵設備功率(kW) 1.5 風量應根據噴丸室布置和噴嘴直徑,數量而注:備套除塵僅作為第一級初凈化用, 定,按表7-10采取。上表所指的直徑為已磨損后的允許使用的最大直徑。人員在噴丸室內 操作時,還必須穿戴個人防護服。 小型定型Q2511型噴丸清理轉臺,主要技術參數見表7-1結構示意圖見圖75 Q265A型噴丸清理室主要技術參數見表7-12,結構示意圖見圖7-6 標準分享網 m免費下載 203 Q2513型轉臺式噴丸 清理機主要技術參數見 表7-13,結構示意圖見圖 7-7 7.4.2拋丸清理室通 風除塵 在連續式拋丸室內,鑄 件清理是連續進行的。入口 和出口是用多層交叉橡皮板 做成屏風,以防止彈丸碎片 和粉塵外逸。有時為了確保 安全,最好在兩端頭再加一 段罩殼或擋板。連續式拋丸 室的排風量,需保證門洞及 圖7-7Q2513型轉臺式噴丸清理機結構示意圖 縫隙處風速不小于5m/s 1一塵器2一照明燈3一壓縮空氣分配缸4一主噴嘴 5一轉臺6一操作手孔一輔助噴嘴 但由于縫隙面積難以精確計 算,因此可仍按拋頭數量來計算排風量。第一拋頭排風量為3500m/h,以后每個拋頭為 2500m3/h,考慮到連續式拋丸室兩端不能完全密閉因此按拋頭計算的排風量尚需附加30% 的漏風量。 間斷工作的拋丸室,排風量也可按拋頭數量來計算,但由于兩端是密閉的,因此附加 10~15%。 拋丸清理室的排風量還可按室體容積和拋丸器功率來核算,見公式7-2 L=a, (m3/min) (7-2) 式中L一排風量(m3/min) 一不同型式拋丸設備的系數: 臺車式、轉臺式2.5~3.5 吊掛式 3.0~4.0 通過式 3.5~5.0 滾筒式、腰帶式5.5~7.0 a2一一不同清理對象的系數: 去氧化皮 1.0 去粘砂 1.2 —清理室容積(m3) N全機拋丸器總功率(kW) 幾種定型的拋丸清理設備介紹如下 Q365A型拋丸清理室主要技術參數見表7-14,結構示意圖見圖7-8 QB3210型半自動帶式拋丸清理機主要技術參數見表7-15,結構示意圖見圖7-9 Q388型單鉤吊鏈拋丸清理室主要技術參數見表7-16,結構示意圖見圖7-10 Q3525A型拋丸清理轉臺主要技術參數見表-17,結構示意圖見圖7-11 204 表7-14Q365A型拋丸清理室主要技術參數 表7-15QB3210型半自動式拋丸清理 拋丸器中500 機主要技術參數 數 (個) 拋丸器50 單位最大拋射量(每個)(kg/min) 140 數量(個) 1 排塵系統 單位最大射蛋(kg/mn 40 清室排風量 (m/b) 1000 推風量 分離器排風量 (m3/h) 3000 拋丸清理機(m3h) 3500 猜理室內負壓(mmHO) 50 分離器(m3) 2000 Q384A型雙行程吊鏈式拋丸清理 室主要技術參數見表7-18,結構示意 圖見圖7-12。 7.4.3噴拋丸聯合理室通風 除塵 28 統 特大型鑄件的清理,一般宜采用 噴拋結合的聯合清理設備,這樣既可 395 提高清理效率,同時又能保證清理質 接排 塵系 量。此時為提高清理室內的能見度, 統 280 340 接排塵系統 圖7-8Q365A型拋丸清理室 圖7-9QB3210型半自動履帶式拋丸清理機結構示 結構示意 意圖 1一分離器2一小門3一提升機 1一分離器2一提升機一拋丸器 4一丸器 排風量需比公式7-2增大50~80%,并采用下吸上進、頂排的方式,見圖7-13 噴拋聯合清理室排風量還應按噴丸條件來核算,因為噴丸條件比拋更差。工藝操作時 應避免噴、拋丸同時使用。一般先使用拋丸將鑄件表面砂子初清理,然后再噴彈丸作進一步 清理。 Q7630A型定型噴拋丸聯合清理室主要技術參數見表7-19,結構示意圖,見圖7-14 近十年來,國內外均在發展一種稱之為“四合一的拋丸落砂(芯清理設備。它是在 普通噴、拋丸清理室的基礎上加以強化和完善的一種清理設備。它能一次完成鑄件落砂、除 標準分享網ww www. bzfxw, com,cm免費下載 205 表7-16Q388型單鉤吊鏈拋丸清理室主 表1Q3525A型丸清理轉臺主 要技術參數 技術參數 拋丸器,φ420 排風盤 數盤 (個) 2 清理室 ) 1800 單位最大拋射量(每個)(kg/min) 100 分離器 ) 1300 配套除塵設備 拋丸器,20 排風量 (m3h) 1800 數量(個) 2 電動機功率 (kW) 1.5 單位最大拋射量(每個)(g/mia) 80 注:設備配套除塵器僅作為第一級初凈化用 清理室排風口 分離器排風口 00 154×154接 配套除塵器 接排塵系統 35 24 接排塵系統 圖7-10Q388型單鉤吊鏈拋丸理室 1一分離器2一除塵器3一集箱4螺旋 芯、表面清理及舊砂再生。 這種設備能清理300℃左右的鑄 件,除塵系統所需排風量約比一般表 面清理的大一倍左右。落砂時產生的 大量粉塵被除塵系統迅速排走,同時 起到了冷卻鑄件的作用。 由于將原來分散的揚塵點集中在 圖7-11Q3525A型拋丸清理轉臺 一臺密閉設備中,從而減輕了粉塵和 1一分離器2一提升機3一拋丸器 噪聲的危害,改善了環境條件。 國外幾個應用實例見表7-20 BE型分離器的性能列于表7-2中。 拋丸落砂(芯)清理設備排塵風管內粉塵起始濃度很高,分離器內更高,一般宜采用于 式旋風和袋式除塵器兩級除塵。為了保證分離效果,便于風量調節分離器宜單獨設置排塵 凈化系統。 206 1000 130 2000 2000 圖7-12Q384A型雙行程吊鏈式拋丸清理室 1一提升機2一分離器3一吊鏈4-清理室5一拋丸器 表7-18Q384A型雙行程吊鏈式拋丸清理室表7-19Q7630A型噴拋丸聯合清理室主要 主要技術參數 技術參數 拋見器、中500 拋丸器,中600 數量 (個) 6 數量 個) 4 單位最大拋射(每個)(kg/min 140 單位最大拋射量(每個)(kg/min)120 排風量 噴丸器 理室 (m3/h) 2000 容 (m3) 0.14 分離器 (mh)3600 壓縮空氣壓力 (atm) 5.0.0 提開機 (m3/h) 200 2個噴嘴中10耗氣量(m/min) 2×6.5 排風量 清室 (m3b)22820 分離器 (mh)1600 (配4-12-118c風機,2930/min 22kW電動機) 注:本章所列噴拋丸清理設備均屬島鑄造機廠 產品 圖7-13噴、拋丸聯合清理室進排風方式示意圖 標準分享網ww, www. bzfxw, com,com免費下載 207 320 700接除塵器 630 1200350 回 640 5100 圖7-14Q7630A型噴拋丸聯合清理室 1一分離器2拋丸器3一提升機4一大門5一噴丸器6一蝶旋輸送器7一噴槍 208 表7-20拋丸落砂(3)清理設備用例 序設備尺寸鑄件總拋丸 排風量 (長×寬×高) 備 注 號 (m) (t) t m3/h) 14.5×.0 12 8 43000采用呋樹脂,72年建成 212×4.6×4. 4 41000 并設有兩根噴槍,68年建成 38.5×8.8×6.075 195.6拋丸室2×4000采用BE分離器,7個拋頭,袋式除塵 分離器30000器,體和分離分成兩個單獨除塵系 統。拋丸室和分離器阻力損失均為150 mmHO,除塵耗電量共105kW 7.5鑄件表面清整 7.5.1砂輪機通 風除塵 96 鑄件的表面清整可 以用各種砂輪機來進 行。清理小件可用固定 砂輪機;清理大件用懸 掛砂輪機或軟軸砂輪 機。 出廠的固定砂輪機 本身帶防護罩,但不合 乎排塵的要求,可按圖 7-15或圖7-16加以改 150100130170 裝。圖7-15是在原防護 罩的下面接出一段,使 被砂輪甩出的塵粒大部 圖7-15秒輪機防護罩改為排風罩 分沉積在罩內,含塵空 1一砂輪2一防護3增加的收塵排風罩 氣被排走。圖7-16是在 表721BE型分離器的性能 原防塵罩上增加一個收塵錐形漏斗,以收捕磨 型外形尺寸(mm)產量風量削下來的粉塵。今后發展的方向應由砂輪機制 號 (t/)(/)) 造廠成套生產配有通風除塵設備的砂輪機。 1:125×760×6905 300 2380×760×69016760 固定砂輪機的排風量可按表7-22采用,表 3:860×760×9028 1560 中所列出的排風量為單頭砂輪的,雙頭砂輪應 4100×78069057 3180 乘以2。固定砂輪機排塵系統風管內粉塵起始 51920×760×690854590100~150 01608901 62680×60×890 濃度取決于生產性質、鑄件表面狀況而定。對 6360 7220×160×690 經 7800 于表面比較于凈(經過噴拋丸或噴砂或水爆等 83800×760×690170980 等)金屬削量較少,生產不十分連續的情況 91500×60200 12360 10540×60×6902212720 下不大1000mg/m3;對于表面粘砂較多, 金屬削量較大,連續生產的情況下不大于 標準分享網w www. bzfxw, com,com免費下載 表7-22固定砂論機排風量 20 輪 排風量 直徑(享度m (m/) 300 60 600 400 60 800 600 15 1100 60 100 1300 00 12 1600 800 50 2000 2000mg/m3 固定砂輪機排塵系統兩個廠的實測數據列 于表7-23中,圖7-17所示的吸塵罩結構,根據 上海柴油機廠多年實際運行表明,效果較好。 使用懸掛砂輪機清理鑄件表面,其活動范 圍較大,排塵裝置必須與其相適應。位于批量 生產線上的懸掛砂輪機,其活動范圍相對限 定,一般可采用如圖7-18的集塵小室排風量采 增開條形孔 用5000m/h,開口處平均斷面風速保持不小 圖7-16砂輪機防護罩改為排風罩 于0.8m/s,即可獲得良好效果。 1一砂輪2一防護罩3增加的收塵排風4板 表7-23固定砂輪機排塵系統實測數據 廠名子阻子局部環境秒輪工作 阻力系數本底濃度開風機環境排風管內起始所選用的 濃度 備 (mmH20)()(mg/) (mg/)m /h) (mg/m') 除塵器 上海柴油22.51.42 0 179066~178風DF型00雙頭砂 機 生機 北京重型 2.5 6.25 中60雙頭秒輪機 2830645~69C型水拋丸后去毛刺 洛陽拖拉機廠的實 120 10020 測數據列于表7-24中。 由于集塵小室同時 0 起到排風罩和沉降室的 作用,大顆粒粉塵吸入 后即沿程沉降,因此接 340 管中起始濃度低。 單件生產用懸掛砂 16025505 輪機打磨大件時,排塵 系統可以有下列幾種方 式 290 1.采用跟隨懸掛 砂輪機活動的活絡接管 和萬向接頭,而后再接 往固定的排塵凈化系 圖71740砂輪機吸塵罩 210 350350 6220 220 輪后退 頂開此板 2000 350700 700 圖7-1懸掛砂輪機集塵小室 13374K型懸掛秒輪機2一集塵小室3一中220接警4伴隨電纜線的懸5810mm橡皮板 表7-243374K型400懸掛秒輪機排塵系統實測數據 罩子阻力罩子局部環境本底工作時風量風內起所選用的 廠(mmH20)(5)(mg/m3)(mg/m3)(m3h)(mg/m3)除塵器 阻力系數濃度環境濃度 始濃度 備注 開口風速0.83m/s 洛陽拖拉機3.400.184.166~1487280~165ClT/型800 接管風速17.8m/s 值指相應接管處 風速 統。 2.滑動式排風裝置,如圖7-19。排風罩 安裝在懸掛砂輪上,并與軟管相連接,滑動接 管可以沿排風總管往復滑動,以此來適應操作 時大的活動范圍。這種裝置的排風量可采用 3000~4000m3/b 當有成排的懸掛砂輪機布置在排風總管下 面時,這種排塵系統便能顯示出其優越性。 3.采用帶擋板的排風罩,罩子與砂輪機 圖7-19滑動式懸掛砂輪機排風裝置 防護罩連成一體,如圖7-20。這樣可以減少排 1一排風總管2滑動接管3一懸掛秒輪4一排風罩風量這種裝置的排風量為1500m阻力損 失為95mmH2O 從輪機排出的含塵空氣可用旋風除塵器加以凈化。 標準分享網www. www. bzfxw, com,com免費下載 211 清整用的手提式風動工具和砂輪,國外采用小風量、高負壓的真空吸塵系統排風量列 于表7-25中。這種裝置可以縮小整個除塵設備的容量減少操作人員手中的荷重用于這種 裝置的凈化設備可為單獨袋式除塵機組。 操作人員采用軟軸砂輪或其他風動工具進入大型鑄件空腔內清整其內表面時可以采用 吸風屏如圖7-21,其排風量可按造成空腔內斷面風速0.8~1.0m/s,加上吸風屏和空腔接觸 不嚴密處的漏風量20~30%來考慮。人員必須位于下風側操作,還需穿戴送風面具。 表7-25手提式風動工具和砂機的排風盤 轉速砂輪直徑周速度排風管直徑負 阻力失 (mmH;) 名稱 .:(/min)(mm)(m/s)(m3/) ()(mmH:) (3m 570012737.6 120321730 58 平面砂輪機、50016035.21203 1730 1170 558 50022641.21203217301170668 350023051120 一2 170 1210 517 軟軸砂輪機 570018054120 3 1790 6600178 0.5 18032 1730 850017879180~20032170 570015069.6319170790 徑向砂輪機800《0263 1 1730 1400060 60 170 570050~1021 60 19178083090 錐形砂輪機1200025~3018.842161730 2400020 40161780 風 20111730830 900 900 285030046480~80051~601730 懸掛砂輪機 150050039.5480~0051~601730 142060045480~60051~601730 鋼絲刷 2200150~20023 60 191730 圖7-20帶擋板的排風罩 圖721清整鋼錠模內表面時的排風裝置 1一擋板2一接管3軟管4一秒輪 1一鋼錠模2極風屏—款管 7.5.2清理工作臺(室)通風除塵 小于20kg的小鑄件,表面清整可以在清理工作臺上進行。這樣就能相當有效地控制住粉 塵污染。設計清理工作臺及其排風裝置時應考慮以下各點: 1.工作臺當用于打磨和鏟刺比較干凈的鑄件時,其開口斷面上的平均風速可取1.0 m/s 212 2.當鑄件單重超過20kg時,必須增電重設備,如手 動或電動葫蘆。同時便于翻轉起見,還應翻轉臺 3.工作臺罩體內都照度建議采用0以使操作者能 看清鑄件; 4.工作臺宜采用木制的,因為鋼板工作臺噪聲比較 大,最好再加隔聲填料 與袋式除塵器組合成一體的清理工作臺示意于圖7 22工作臺面尺寸為2×0.7m,排風量達60m/h,開口處 斷面風速為1.34m/s。含塵空氣大部份由工作臺面以下排 圖7-22與袋式塵器組合成一出,另一小部份由集合空腔處條縫口排制工件懸掛 體的清理工作臺 1一入式袋式除塵器2一集 清整時的揚塵。 空腔3一板工作臺面 為了減低噪聲,側板和頂部均鑲嵌5的聲纖維,并 復以1.6mm厚的薄鋼板保護層。其對著工的內側面用5cm 硬木條做成,并做成活絡易于更換的。頂部裝有65W熒光燈管照明,并用塑料板保護。 全部結構采用3.2mm厚鋼板制成,框架用64mm厚鋼板加固這樣其任何一份均可承 受0.25t荷重。 濾袋采用72袋,140,長1.8m,總過濾面積為58m,濾速采用2m/min濾袋上部縫扎后 懸掛在框架上、下部用圓卡子固定在花板上。濾袋直聯高效風機裝在袋式除塵器的頂部,由 5.5kW的電動機驅動。 清理工作臺可以做成單面或做成雙面如圖7-23。 圖7-23雙面排風清理工作臺 圖7-4清理轉臺吸塵 1一塵2一件8轉臺 在大批量生產線生產時,清理工作臺成排布置,此時宜將它們各自隔開,以免噪聲和粉 塵相互干擾,而惡化了勞動條件。 在清理轉臺上操作時,可以采用如圖7-24那種吸塵壁來控制揚塵。當轉臺直徑為1500 時,排風量為5400m2000時,排風量為7200m/h 為了進一步改善清整工作時的勞動條件,國外近幾年來發展一種清理工作小室。室體是 隔聲的,室內照度高達1000lx。操作者所使用的全部工具被整潔地安放在的工具架上。 鑄件用氣吊送到位于室內的設有排風的工作臺上。干凈空氣(冬季加熱手降溫從室頂 夾層內送出,流經操作者上部而由工作臺處排走。這樣不但為操作者提供了良好的勞動條 標準分享網 m免費下載 213 件,而且也改善了整個周圍的生產環境。 7.6鑄件焊補切割 焊補小鑄件可以在焊接工作臺上進行,其排風裝置見圖7-25口新風速可采用0.75 m/s,這時罩子排風量為2700mh·m2罩口斷排風由工作臺上下兩時排出,上部排 3/4,吸口處風速取5.0m/s,下部排1/4,吸口處風速取1.0m/s,排風內風取17.5m/s, 罩子局部阻力約為5.0mmH2O。罩子采用玻璃纖聲材料處理,以減低聲。罩子內表面 鑲嵌木條以防鑄件撞壞罩壁。 在焊補大件時,可以在密閉工作室內進行,雅裝置見圖7-26密閉的工作室頂部和 底部均留有開口進風。開口斷面處風速保持0.m這樣的氣流組織可以使較干凈的空氣 先經過焊工的呼吸帶而后連同煙塵一起由罩子排走。 0.75m/s 2/3風管寬 底開口 吸入3/風量 斷面風速 5m/5 須部開口 吸入/4風量,開口 處斷面風速m/s 圖7-25焊補工作臺排風裝置 圖7-26焊補工作室排風裝置 t一插板閥2一檔板3接管4一子 1風機2一密閉小室3一分段接擋板 5—工作臺 4工作臺—拉門 由于鑄件尺寸和別的限制因素不能采用工作臺或工作室時,可以采用全面換氣,換氣次 數可按表7-26采用。全面換氣可以采用機械排氣、自然進氣;機械排氣,機械進氣等方式。 全面換氣氣流組織優劣對比見圖7-27。只有在使用無毒焊條或焊補時間一班內少于1.5 小時,且焊工能處于良好的空氣對流(或穿堂)情況下操作時,才允許采用自然通風。 如用碳弧氣刨切割鑄件,應該如第2章所提及的改為水霧電弧氣刨,以減少粉塵,臭 氧、一氧化碳、二氧化碳以及輻射熱,同時也節約了碳棒消耗。 采用等離子切割時,產生NOx、O、CO等各種有害氣體金屬煙塵,弧光輻射,高頻電 磁場和放射性物質,其中以有害氣體和光輻射為主要危害。因此必須采取局部排風和個 人防護。 采用自動切割機的大型臺位,其排風裝置的風口一般設在工作臺位鐵格子板的下面,如 圖7-28所示。支管閥門應能跟隨切割機自動啟閉,切割機正在切割處的附近兩排風口自動打 214 表7-26按不同焊條直徑確定的每個操作點所需的每小時換氣次數 每時風次 焊條直徑 (mm) 每個 9.0 8.0 6.0 5.0 4及更細 操作點所 占有的空間 4860 1.00 4590 1.06 4320 1.12 4050 1.20 3790 1.27 1.00 3780 1.28 10 3610 1.38 8 1.08 3240 1.50 1. 2976 1.6 t.28 2700 1.80 1.40 2430 2.0 1.57 210 2.25 1.76 2145 2.26 1.77 1.00 1890 2.57 2.10 1.14 1620 3.00 2.35 1.33 1350 3.80 2.82 1.60 129 3.75 2.93 1.6 1.00 1080 4.50 3.52 2.0 120 859 5.6 4.42 2.60 1.51 t.00 810 8.00 4.0 2.66 1.80 1.06 540 9.00 7.10 4.00 2.40 1.59 270 18.00 14.00 8.0 4.80 3.18 135 36.00 28.1016.0 9.60 6.3 開,這時保持兩排風口之間的氣流控制速度應 不小于0.5m/s。圖中所示的實例排風量為 72000m3/h。采用沖激式除塵器,阻力損失為 150mmHO,對于>m的粉塵,凈化效率達 98%左右,循環水量為1t/h 用氧、乙炔焰切割鑄鋼件飛邊毛刺和澆冒 口時,由于高速氣流的反沖作用和高溫煙氣帶 A放大 支4根×1m間距 工作臺位長61m 圖7-27焊補室內氣流組織優劣對比 圖7-28等離子切割機的排風裝置 1--支管風口2一切割機3管一濕式除塵器 5一風機一煙7一閥門 標準分享網www. bzfxw,cm免費下載 215 上升,使作業地點的環境粉塵濃度高達100g/m左右。控制這種煙塵,在切割鑄件的澆 口高度離格子板不超過1.0m標高時,可以采用地坑排風,見圖7-29。設計采用的格子板 面排風速度為1.0~1.2m/s,切割較高些的合金鋼件時,取大值,切割較低的碳鋼件時取小 值。地坑內應盛水此時大部分熔渣及粗塵粒為坑內水面所捕集,吸入煙氣的起始濃度較 低可以采用各種慣性分離沉降室凈化含塵空氣或除去水滴。 從上海中華冶金廠的實測資料表明,在切割150、350鉬二鈦合金鋼閥門澆管口時(鑄 件高度分別為0.3m和0.7m,鑄件占格子板面積約76%),地坑內沒有盛水,當格子板面平均 吸風速度達≈1.2m/s時,切割中下口時測得切割工呼吸區粉塵濃度為0.5~1.87mg/m3, 而在切割工上方0.3m處的濃度為22.5~40.9mg/m風管內粉塵起始濃度分別為342.1mg/ Nm3和525.7mg/Nm3,因此須考慮設置適當的凈化設備。 為了使格子板面排風比較均勻,排風管應設計成均勻吸風的,吸風口還可以用插板閥調 節。 在被切割的鑄件大小差別很大,且均有一定批量時宜按鑄件大小分類,分開幾個獨自 的切割坑,這樣各盡其用,避免大切割坑用子小鑄件,而多消耗排風用電。 當被切割的鑄件澆冒口標高超過1.0m時,宜采用如圖7-30中所示的通風裝置。移動頂 500×500 只 500×500 副 1800 2005003000501600200 200 圖7-29切割地坑排風 1一地坑2一地溝3一帶插的風口一格子板一降塵室 機(4721112,22kW) 216 600 45 450 圖7-30切割大件時采用的移動頂蓋密閉排風小室 1一止擋2移動頂蓋3導軌一輪5格子板一轉動門7一排風罩 蓋是為丁車操作的需要,同時也可用調節其開啟度來調節小室內排風速度,采用液壓或 氣動頂蓋。采用底抽和側吸相結合的排風方式,兩者的排風相等,均取6120 m/h,總排風量為12240m3/h 7.7退火爐 鑄鋼件幾乎全部需要退火,因此,鑄鋼清理退火爐較多。退火爐爐體散熱量不大,但在 鑄件取出時,特別是大件用臺車從爐內拉出時散熱量很大。因而宜設置專門的冷卻室,進 行通風冷卻 用煤氣作燃料的退火爐,爐門口最好也裝傘形罩。燒煤的爐子,在爐型結構上應首先改 革,如采用階梯爐排,使燃料充分燃燒,這時可不設置除塵裝置,或只設置簡易的除塵裝置 (如容積式除塵器),否則應在加煤口和裝料口均安設局部排風罩。排風量按罩口風速0.7m/ 計算。含塵空氣在排入大氣前必須加以凈化。凈化設備可以采用高效旋風除塵器,顆粒層 或袋式除塵器。 退火爐,一般均設計有煙囪并用機械排煙,因此上述排風可與其合并考慮 標準分享網ww, www. bzfxw, com,com免費下載 第8章熔模鑄造工段 8.1工藝簡述 熔模鑄造是特種鑄造方法之一,是一項少、無切削工藝熔模鑄造能獲得尺寸精度較高 的鑄件,并且能達到V4~8的光潔度。因此對于不配合面,可以不進行加工就可滿足零件設 計要求,即使是配合面,也只需留適當的加工余量即可。所以應用熔模鑄造可以節約材料, 減少機加工工時和機床設備,適合于小型鑄件的大批量生產,可大大提高勞動生產熔模 鑄造能生產復雜甚至是機加工困難的零件,又可生產幾個零件組合的復合件,以滿足設計要 求。應用這種鑄造方法還可以有利于部分代替鍛造壓延、沖壓、機加工等方法來加工特殊 的材料,如不銹鋼、耐熱合金和各種硬質合金等。熔模鑄造由于工藝上的原因存在著不同 程度的鑄造缺陷,重要零件和較大零件不宜使用。這種鑄造方法還存在著工藝復雜、工序多 等缺點,有待于進一步發展機械化、半自動化和自動化生產。 8.1.1工藝流程 熔模鑄造一般須經過熔模制造、制殼、焙燒、熔煉澆注和清理等工序,其生產全過程 可以概括地從圖8-1生產流程圖中表示出來。 零件圖 毛胚圖設計 模具設計制造 回配制模料造膜配脂液 收 蠟制蠟澆口侯組合脫 料 ↓ 殼← 一配制料 模殼殼裝箱 合金煉 脫冷卻 澆口用云口 煮 清除內澆口余零件熱處理 拋丸、砂拋光 檢驗 ↓ : 入庫 圖8熔模鑄造生產流程圖 218 8.1.2工藝方法 熔模鑄造的工藝主要可歸納為熔模制造、制殼熔煉澆注、清理這四大部分,分述如下。 1.熔模制造 (1)蠟料制備和制模 制造熔模的蠟料有兩類:一類為中高溫蠟料,用松香、地蠟、聚(苯)乙烯等制成,目 前使用單位不多;另一類為低溫蠟料,用石蠟與硬脂酸制成。 將塊狀蠟料用碎蠟機或蠟片機破碎,以一定比例配合,在各種熔蠟爐(蒸汽加熱,電加 熱或感應加熱)內,加以熔化。低溫蠟料通常采蒸汽電加熱中高溫蠟料采用電或感應 加熱。在蒸汽加熱熔蠟時,當密閉蓋漏汽時蒸汽和蠟味外逸,宜設置局部排風低溫蠟料 熔化溫度在80~90℃,保持30~40分鐘,通過攪蠟機(有水套可傾式、螺旋式、雙速式等) 制成糊狀蠟料,而后再進行壓注,此時蠟料溫度在40~50℃中高溫蠟料熔化溫度在200~ 270℃保持一般時間,將熔化好的蠟料在160~180℃的液態時進行澆注蠟料的壓注和澆 注是在特制的鑄型(金屬的、橡皮的、石膏的)內進行的。壓注所用的壓蠟機就壓力提供方 式可分為手動、氣動、電動、液壓等幾種;就結構形式可分為臺式、多頭移動式、半自動、 多工位半自動和多工位(12工位)自動等幾種。手動的適合壓制小熔模;氣動的便于壓制較 大的熔模;很小的熔模可以用蠟槍和注射器壓制使用電熱刀將熔模單體組合在澆口棒上, 并進行修飾。這時產生烴蒸氣的刺人氣味,因此,應在裝配工作臺上設置局部排風。模組在 上涂料前需進行脫脂。 (2)制模的環境條件 在蠟模制造房間內,冬季應保持室溫16~18℃在壓蠟間內進行蠟模壓型并加以裝配組 合、整修。此時,如采用低溫蠟料,則夏季要求室溫不超過23℃,相對濕度為50~70%;如 采用中、高溫蠟料,則可放寬到不超過28℃。對某些加工余量留得很小的精密零件,還有一 定的恒溫要求。 涂料間在進行涂料干燥時的溫、濕度要求大致與壓蠟間相似,甚至再可以放寬些,具體 參數根據工藝要求而定。 為了節省這些房間的空調負荷,設在其中的局部排風裝置,在保證排風效果的前提下, 應盡量減少排風量。 2.制殼 (1)涂料制備和制殼 在制成的模組上涂以適當的涂料以便制殼。 涂料有兩種:硅酸乙酯[SiO4(C2H)4]涂料及水玻璃涂料。 硅酸乙酯涂料的成分是水解硅酸乙酯和石英粉。石英粉應預先加以清洗、沉淀、焙燒及 過篩。硅酸乙酯水解時產生酒精、鹽酸蒸氣,需局部排風。石英粉篩分時要排塵。 水玻璃涂料是在水中加入氯化銨的水溶液,然后再加入石英粉。 涂料的配制是在涂料攪拌機(水套可傾式、懸掛式)內完成的。 模組上涂料是將其浸入涂料槽中,并在取出時旋轉一下,使其分布均勻涂料也可用噴 涂的方法噴在模組上。每涂一層涂料后,要一次砂。在砂機中進行撒砂為了減輕塵 的危害,有些單位試用合缽砂,焦寶石砂代替石英砂取得了不少生產實踐經驗。為了使模殼 具有足夠的強度,涂層需有一定厚度,一般為4~7層。 標準分享網ww, www. bzfxw, com,com免費下載 21 (2)涂層的硬化和干燥 用硅酸乙酯涂料時,涂層的硬化先在氨氣干燥箱內進行,然后在空氣中自然干燥。用水 玻璃涂料時,涂層的硬化先在氯化銨或聚氯化鋁溶液中進行,然后在空氣中自然干燥氯化 銨有刺激味,要排風。包括上涂料、撒砂、切澆口、硬化和加熱干燥在內的制殼生產線國 內已日益推廣使用。這種生產線可以分為懸掛式、懸鏈雙吊具式、轉臺懸掛式等各種結構 形式。為了制作較大的水玻璃涂料高強度模殼可以采用轉臺式制殼機和M345型自動制殼 。 3.脫蠟 模組從模殼中熔出即脫蠟,在脫蠟裝置中進行脫蠟的方法有熱水脫蠟、蒸汽脫蠟、激 熱脫蠟以及溶劑脫蠟等幾種。采用后兩種方法蠟料不予回用,因此,當前各廠主要采用前 兩種脫蠟方法 4.模殼焙燒 ! 脫蠟后的模殼須裝入砂箱,并在焙燒爐(電阻爐、油爐、煤氣爐等)內經過高溫(900 950℃)焙燒10~12小時,待殘蠟燒燼后才能進行澆注。焙燒的作用是提高模殼強度燒除 殘存在模殼中的蠟料及其他雜質,同時滿足澆注時各種模殼溫度的需要。 5.熔化澆注 熔化和澆注同一般砂型鑄造。 根據一定的批量,把焙燒和熔化澆注聯結在一起組成機械化生產線可以大大提高生產 率,減輕勞動強度和節約生產面積。 目前,熔模鑄造中常用的熔煉設備有:小型單相電弧爐、小型電渣爐、600kg以下的三 相電弧爐、500kg以下的工頻感應爐、430kg以下的中頻感應爐、150kg可控硅中頻感應爐、 小型高頻感應爐、小型等離子爐,以及250kg以下的真空中頻感應爐。 6.脫殼清理 澆注后的鑄件冷卻到50℃以下,就可用脫殼機以機械震擊方法脫殼。動脫殼機有立 式、臥式、電動錘擊式和由鑿巖機改裝的多種類型。 脫殼后的鑄件連在澆口棒上,因此必須經過切割工序,將其與澆口棒分離而成為一個個 的單體鑄件面澆口棒仍可回用。切割可以用Y41-10型液壓切割機和J23-100型壓力切割機 來完成。 為了清理單體鑄件表面的粘砂。可以采用堿洗滾筒和化學清理裝置以后的工作就是用 打磨機去除內澆口余根和用噴砂、噴丸或拋丸摘作進一步的表面清理某些表面質量要求 高的零件可用較細、軟的彈丸拋丸或拋光 8.2熔模制造設備通風 8.2.1熔蠟爐 熔爐排風一般采用通風柜,見圖8-2,排風量按工作孔風速為0.7~1.0m/s計算圖 8-3所示為20kg熔蠟爐誘導式通風柜。 為了解決蠟料冷凝后粘結風機和風管內表面的問題采用了誘導通風并增設了濾蠟器 熔蠟爐的排風裝置也適用于蠟料回收熔化爐也可采用蒸汽化蠟來解決面粘問題(停風 220 機時使用)。 8.2.2壓蠟機 用半自動壓蠟機壓注熔模 640 時,當溫度為200℃以上時,散 發蠟氣味。宜在自動回轉臺 上裝設盤狀排風罩見圖8-4排 一接誘導裝置 風量按開口處風速0.7~1.0m/s 400 計算。排風對加快熔模的冷固也2 是有利的。盤形罩基本上是密閉 400510 320 5 2 接通風機 L=1800m3h =80mmH2 450 1200×(1000) 接料 圖8-2熔蠟爐通風柜 圖8-320kg蠟爐誘導式通風柜 1-工作孔2--熔蠟爐 1一照明燈2一濾蠟器3一熔蠟爐通風柜 3—保溫層4一蒸汽管 5一誘導裝置6一工作孔 的。僅留出壓模處做成開口,罩子 高度由熔模尺寸確定。 接通風機 8.2.3熔模裝配工作臺 熔模單體在裝配工作臺上進 行組合和修飾時產生烴蒸氣和丙 烯醛,因此,必須裝設局部排 風,如圖8-5。排風口兩側和頂 端全加擋板,抵擋橫向氣流干 擾,減少排風量,提高排風效 果。每個排風口的排風量可按下 式計算。 圖8-4半自動壓蠟機回轉臺盤形排風罩 1壓蠟機2一盤形罩3轉臺4開口 =0.50(5x2+d)ux(m/s) (8-1) 式中污染源邊點至排風口的距離(m 排風口面積m2 標準分享網www www. bzfxw, com,com免費下載 221 污染源邊遠處(與x距離相應的點)的控制風速(m/s),取0.3m/s 8.3制殼設備通風除塵 8.3.1水解器 采用硅酸乙酯涂料、在水解器上方裝設傘形罩排風,排風量按罩口風速0.7m/s計算。 硅酸乙酯水解時產生酒精,鹽酸蒸氣,有防火要求,因此應布置在單獨的隔間內。 8.3.2振動篩 用作涂料的填充料和石英粉要用振動篩進 行篩分,其排風量可按表8-1采取。 8.3.3硅酸乙酯涂料槽 上硅酸乙酯涂料時,應將槽子放在通風柜 內,排風量按工作孔處風速1.0m/s計算。 8.3.4微砂機 AL 表8-1振動篩排風量 排出空氣 外殼體積(m3) 風量(m3h)每小時換氣次數 0.5 50 1500 1.0 1000 1000 2.0 1200 600 40 1400 350 7.0 1600 228.57 圖8-5熔模裝配工作臺排風 1一排風管2一排風口3一板4一工5工作臺 : 有滾筒、擺動、流態化及風動等幾種形式。滾筒撒砂機由于操作不便等原因已被淘汰。 目前流態化和風動兩種撒砂機具有操作方便撒砂速度快模殼強度較高以及結構比較簡單 等優點,已被廣泛使用。圖8-6為風動撒砂機排風裝置。這是流態化撒砂機的一種改進,其 既能用于手工操作,也能用于自動線上生產。排風罩可以做成圖中所示的形式,既不至于妨 礙操作,又能盡可能地加以圖擋。排風量可按設備實際鼓風量(或壓縮空氣量)加上按排 風罩罩口風速取1.5m/s所計算得到的風量之和來考慮含塵空氣加以凈化后排入大 氣。 … 圖8-7所示為滾筒撒砂機排風裝置,該機排風量按工作開口風速0.8m/s計算采取500 圖8-8所示為流態化撒砂機排風裝置。這一類撒砂機形式很多,可以根據生產的不同需 要采取不同的結構形式。其空氣動力的提供也同樣有壓縮空氣和鼓風機兩種。這種撒砂機的 排風量可按設備實際鼓風量(或壓縮空氣量)加上按工作孔保持1.0m/s風速所計算得到的 風量之和來考慮。 圖8-9所示為擺動撒砂機排風裝置。所有部分應全部密閉在一個鋼殼體內工作時操 作小門應關閉,僅留有進出工件用的孔洞和縫隙。排風量可按保持孔洞和縫隙處5.0m/s風速 來計算 撒砂器排風凈化由于含塵空氣粒度較粗,可以采用高效旋風除塵器 222 A向放大 4-9 75 100 20 8 635 90g 800 1102 100 945 1080 圖8-6風動撒砂機排風裝置 圖8-7滾筒撒砂機排風裝置 一排風罩2一振動篩3一風口 一砂簡砂管 3 220 350 800 圖流態化撒砂機排風裝置 圖擺動撒砂機排風 1一排風采2一上筒3一下筒4一擴散板(= 1一砂斗2一偏心擺動篩3一機殼 mm白毛氈)壓縮空氣管(壓力:3~4 kg/cm2) 8.3.5硬化槽 采用硅酸乙酯涂料的中、高溫模組,在氨氣干燥箱內進行干燥硬化時散發出大量氨氣 必須安設局部排風裝置,這是一種特殊結構的通風柜見圖8-10排風量按柜內每小時換氣 400~500次計算。小柜取大值,大柜取小值。 標準分享網www www. bzfxw, com,com免費下載 223 大型熔模鑄造通常采用立式自然干燥和氨氣干燥室。模組由懸鏈在干燥室內緩慢移動 通過自然干燥區的時間約需2小時左右;通過氨氣干燥室的時間僅需5分鐘。這種氨氣干燥 室一般配套排風裝置,如無排風裝置時,應設計通風柜排風量按工作孔處風速為1.5m/s 計算。在確定排風方式時,應盡可能減少氨的損耗量。在室內進行自然干燥時,室內空氣流 動速度不宜過大,以防止模組發生裂紋。低溫蠟料采用氯化銨溶液為硬化劑,為了排除自硬 化槽中逸出的有害氣體,需設置槽邊側吸罩用在自動線上時或通風柜(多用于手工操 作) 在工藝條件允許時,槽邊側吸應優先采用高截面(E≥250mm)條縫槽邊排風罩,見圖 8-11.當硬化槽寬度W≤700mm時,可采用單側排風。此時,排風量可按下式計算: L=2x=()3600(m/h) (8-2) 式中控制風速,取0.30(m/s) 槽長(m) W槽寬(m) 硬化槽寬度如W>700mm時可采用雙側排風此時排風量可按下式計算 W =2X ValW()(/h) (8-3) .排風罩斷面有250×20250×250(E×F)兩種。罩子入口速度v取7~12m/s的范圍 內。h值不宜大于50mm。 罩子接管尺寸ab由其排風量和v=8~12m/s確定。 高截面條縫單側排風罩性能列于表8-2中 高截面條縫雙側排風罩性能列于表8-3中。 采用通風柜時,排風量按工作孔風速為0.5m/s計算。 a(axb) 圖8-10氨氣干燥模組用的通風相 圖8-11邊排風罩 1一調節風2縱桿3一進風開口 4一氨容器5一多葉閥 8.3.6脫蠟裝置 模組在熱水槽中或蒸汽脫蠟裝置中脫蠟時,產生烴和水蒸汽可在槽上設置類似圖8-2 這種通風柜,排風量按工作孔風速0.7~1.0m/s計算。機械運轉部分通過柜壁處留出孔洞, 并盡量用橡皮簾密封之 224 E≥250mm 表8-2高截面條縫單例排風罩性能表( v=0.25m/s (mm) 400 長 00 600 700 排民量條縫高度排風量條縫高量條縫高度風縫高度 40085 37 35 466 565 50 344 450 30 60 870 50 00400 520 30 650 780 4 0500 655 30 8t5 880 46 10600 785 30 975 500555 1175 40 1200 90530 1125 1350 40 150 108030135035162640 2000 1370251700302040 40 :1.條縫高度h項相應速度在7~10(m/s)之間 2.條縫高度h(mm),不宜大于50(mm) E≥250mm 表8-3高面條雙排風罩性能表( v=0.25m/s (mm) 槽 寬W 800 1 100 1200 長風量縫高排風條縫高度ab風條縫高度 b (/h))) (m3/h(mm)) (m3/) (mm) 80100025002018053010.4 一 1 3010.400×350 100120021100×300 1753010.100×19603511.12×400 120013852011.100×3501805309.120×46022503510.6120×500 15001670208.6120×45021702511120×45027003510.0150×500 200020952010.120×450235210.2(1203003400309.02(150×350) 250025002010.150×4503270258.72×(10350406030.2(150×400 30002880208.2(150037702510.02(150×35047003010.2×(160400) 注:1.(×b)×∠表示兩個,風罩由兩個議成 2.v(axb)斷面處的風速(m/s) 8.4焙燒、熔煉、澆注設備通風 8.4.1焙燒爐 脫蠟后的模殼在焙燒爐內焙燒時,散發出烴蒸汽和丙烯醛,因此采用任何燃料(煤、油、 煤氣、電)的爐子均須在裝出料口裝設排風罩排風量按罩口風速不小子1.0m/s計算模 殼焙燒爐裝出料口排風罩示意見圖8-12 8.4.2熔煉、澆注設備 熔煉、澆注設備和過程的通風可參見本書各有關章節,本處不予重復。 標準分享網w. bzfxwcom免費下載 225 8.5清理設備通風除塵 8.5.1脫殼機 .1.動脫殼機 結構筒圖見圖8-13,技術參數見表8-4。震動脫殼機由機殼、機架、震動器、夾緊氣缸 及壓縮空氣控制系統等組成。其作用原理是更 換進氣方向,借此使震動器中的震動子上下運 動。并通過機械傳遞使夾持在動器與夾緊氣 缸之間的鑄件震動,使之脫殼。這種設備由于 表8-4展動脫殼機主要技術參數 鑄件最大長度(mm) 400 子直徑 (mm) 中40 震動頻率 次/min) 500~800 壓縮空氣壓力(kg/cm2) 45 壓縮空氣消耗量(m) 4~8 電動機功率kW)0.25 生產率 (組串/) 40~0 設備排風量 (m3/) 1 1350 外形尺寸mm)50602260 總重 (kg 1400 L200 300 925 圖8-12模殼焙燒爐裝出料口排風罩示意 圖8-13動脫殼機結構簡圖 1一爐子裝料口 1一電動機2一機架機殼氣5手柄 6一動器7氣閥8一排口 震動頻率不高只適用于形狀較簡單的零件,否則需要用手工輔助。此外噪聲較大外殼應增 加隔聲措施 排風量按工作孔處保持1.5m/s風速計算,當工作孔為500×500mm時,排風量為1350 m/h. 2電動錘擊脫殼機 該機由支架、罩殼、電動錘擊機構,工作臺以及鑄件夾緊裝置等組成這種設備結構簡 單,使用方便,適合于無壓縮空氣的場合,工作時錘易損壞要經常更換,其結構簡圖見圖8 226 14,在設備很好密閉的情況下,排風量按工作孔處風速為1.5m/s計算,約1500mh該設 備外形尺寸為900×1000×2000,電動機功率為1.7kW,生產率為每小時40~50串 3.由鑿巖機改裝的脫殼機 該機由機架夾緊機構,7655型鑿巖機工作臺和供氣系統等組成,結構簡圖見圖8-15由 于7655型鑿巖機頻率很高,沖擊力大,脫殼效果比一般震動脫殼機好,但工作時噪聲特大 因此必須和除塵結合在一起考慮,加裝密閉防塵隔聲罩。當工作孔小門尺寸為500×500mm 時,排風量按保持此處1.5m/s風速計算,取1350m/h 140 =1.5m/s 150 工件 圖8-14電動錘擊脫殼機結構簡圖 圖8-15由鑿巖機改裝的脫殼機示意圖 1一罩殼2一錘3一彈簧4一小門一工作臺6一支座 1一排風管2鑿巖機3-防塵隔聲罩 7一小支輪8一排風接管9一大皮帶輪10電動機 4可拆卸的防塵隔聲密閉置5工作 4臥式雙工位震動脫殼機 該機由機架,夾緊氣缸、拉桿、支架、震動器和排氣孔接套等組成,結構簡圖見圖8-16 140 140 圖8-16臥式雙工位震動脫機結構筒圖 1一機架2一夾緊氣缸3一拉桿4一動器5排氣孔接套6一軸7一支架8一工件9護罩 1移動 標準分享網ww. bzf'xw,com免費下載 227 主要技術參數見表8-8。在機架上另外裝有防塵隔聲罩殼、移動門及排風管。粉塵經除塵器 凈化后排入大氣。排氣孔接套的作用是使壓縮空氣排入下水道以減少噪聲 這種設備結構簡單,操作方便,震擊力大,脫殼效果好,噪聲也較小適用于中小零件 成批生產,不足之處是橫向裝卸,勞動強度較高。 排風量按工作孔處保持1.5m/s風速計算,當工作孔尺寸為500×500時,雙工位的排風量 為2×1350m3/h,共2700m/h 表8-5臥式雙工位動脫殼機主要技術參數 震子直徑 (mm) 中50 壓縮空氣壓力 (kg/) 45 夾緊氣缸壓縮 空氣壓力 (kg/) 2 生產率(雙工位)(串/) 0~20 排風盤(雙工位)(mh 2×1350 外形尺寸 (mm)2756×600×1175 脫殼機排風凈化可采用高效旋風除塵器 8.5.2切割設備 . 2在熔模鑄造中,采用了易割澆口工藝后可 200 以用震擊壓力剪切的方法將鑄件從澆口棒上 切割下來這種方法比傳統的氣割、砂輪切割 等方法要優越,提高了生產率,改善了勞動條 件。 采用砂輪切割或氣割時的通風參見第7章 清理工段有關內容。 采用Y41-10型液壓切割機時,如鑄件形 狀較簡單,脫殼后表面粘砂較少時,可以不設 局部排風;如鑄件形狀復雜,脫殼后表面粘砂 很多,則宜加設局部排風,見圖8-17。排風罩 可做成月牙形的,排風量采取1800m/h,可 用旋風除塵器凈化后,排大氣。 8.5.3堿洗設 圖817Y41-10型液壓機局部排風裝置 1.堿洗滾 1一切劑機2一工件3十月牙形風罩(300×300 通常的堿洗是將鑄件放在含有15~30%的NaH溶液的堿洗槽中,加熱沸煮。如果將鑄 件放在滾筒內,再浸入堿洗槽,使鑄件處于翻動狀態下堿洗,則堿洗時間可以縮短,鑄件也 較光潔 堿洗滾筒槽邊排風罩見圖8-18,主要技術參數列于表8-6中。 由于滾筒用電動葫蘆起吊,因此采用雙側槽邊排風排風罩用高截面條縫式排風量按 2000mhm2液面計算為2400mh 2.化學清理裝置 化學清理是將鑄件放入500~520℃苛性納溶液中放置25~60分鐘,再將鑄件移至冷水槽 228 表8洗滾筒主要技術參數 筒轉速 (r/min)20 洗時間 h) 3~4 滾筒中件重量(kg) 200~250 電動機功率 (kW) 2.8 排風量 (m3h)2400 中水爆,然后在70~90 ℃的熱水中清。化學 120 清理裝置見圖8-19。主 要技術參數列于表8-7 中。這種清理法對精鑄 件內腔的模殼殘砂和氧 化皮的清理十分有利, 尤其是對形狀復雜、彎 曲和細小的型腔殘砂能 清理得十分干凈,可提 10 高生產率,提高鑄件質 1500800 量。采用這種方法應很 圖8-18堿洗滾槽邊排風罩 好調整鑄件在溶液中清 1一滾筒2一洗3一槽邊排風罩(雙側) 理的時間,處理時間過 A 圖8-19化學清理裝置 1一橡皮密閉條2一觀察孔3一密閉小室4一熱電調5一滾格6一電阻加熱爐【一排風280 8一吊鉤9一出入門10冷水槽11熱水槽 長會腐蝕鑄件 排風量按縫隙和端部(一端)在進出料打開時的面積保持風速0.5m/s計算為5500mh 8.5.4拋丸清理設備和打磨、拋光機 1.拋丸清理滾筒 標準分享網wwbfxw,com免費下載 229 表8-7化學清理裝置主要技術參數 帶性鈉溶液槽尺寸(mm)820550800 (可盛放固體性鈉300kg) 一次清理鑄件重量 (kg) 150~200 電阻爐功率 (kW) 4 電動葫蘆重量 1.0 鑄件在溶液中滴理時間 (min)26~3030~506060 鑄件量(kg)<1..1~5.0>5.0 每t鑄件清耗苛性鈉 (kg) 40 排風 (m/h)( 5500 3110A拋丸清理滾筒對熔模鑄件表面清理很適合生產率高勞動條件較好通風參 見第7章清理工段有關內容。 2轉臺式打磨機 打磨機與排風結構示意圖見圖8-20該機專門打磨鑄件內澆口余根,將鑄件(內澆口朝 上)放到胎具里,經兩個砂輪打磨后取下。排風量按砂輪直徑每mm為2m/計算。 3.拋光機 拋光機排風罩可參照砂輪機罩設計,排風量按每mm輪子直徑計算如下 毛氈拋光輪m/h 布質拋光輪6mh 圖8-20轉臺式打磨機與排風結構示意圖 1一秒輪2一轉臺3一胎臭一子 拋光時常在輪表面涂以氧化鉻等拋光膏,工作時飛揚金屬粉塵和纖維塵。含塵空氣可采 用形網濾塵器加以凈化。當濾塵器阻力為20mmH2O時,通過網格單位面積的空氣量為500 ~800m/hm 第9章有色鑄造工段 9.1工藝簡述 機器制造工業常用鋁、鎂、銅、鋅等有色合金鑄件、巴氏合金以及軸承合金 有色合金熔煉時加入的爐料一般均由新金屬料、中合金和回爐料(澆口、切屑、重 熔錠、廢鑄件)所組成。 用于熔煉有色金屬的爐子最常用的有坩堝式電阻爐、感應電爐(工頻、中頻)和各種燃 料(焦炭、油、煤氣)的坩堝爐,熔銅也有采用電弧爐。 熔煉時加入的熔劑按其作用可以分為覆蓋劑、氧化劑和精煉劑。 由于有色合金的熔煉和澆注溫度都低于黑色金屬,因此一般應快速澆注并加覆蓋劑以防 止金屬液降溫和氧化。 有色合金可以采用砂型(以濕型為主)鑄造也可采用金屬型和其他如離心澆鑄、壓 鑄、熔模、磁型、低壓、真空等特種鑄造方法。 有色鑄件的開箱、落砂基本上與鑄鋼、鑄鐵件相同切割澆冒口和飛邊毛刺可分別采用 氣割、碳弧氣刨、沖剪、帶鋸和砂輪鋸而后進行手工整修、研磨和拋光等精整工作。 為了獲得某種要求的機械性能,有色合金鑄件,通常也可以進行熱處理。 在規模較大的有色鑄造工段內,還設有用來對成品進行內部透視的光室和暗室 9.2熔煉設備通風除塵 有色合金熔煉設備種類很多。可以根據不同的爐型、結構和工藝情況分別裝設固定或回 轉升降式排煙罩對開式排煙罩、爐口側吸跟、爐口環形罩和整體密閉罩等排煙設施。在工 藝條件許可的情況下,應優先采用后三種罩型。 9.2.1各種排煙的比較 1.固定或回轉式傘形罩 (1)加科時移開子,熔煉周期短時(如熔煉一爐銅水只需0.5~1.0小時)操作 罩子相當費勁而麻煩,因此回轉裝置必須輕巧靈活,最好增加液壓或氣動傳動。固定式罩子 只適用于手工加料的小爐子 (2)出料時無法排煙。 (3)比其他形式的罩子結構寵大 (4)排風量也大得多。 2.爐口側吸罩 (1)罩子較輕,故可以在加料時旋轉到旁邊,也可固定在爐體上和爐體同時傾動,因 此出料時仍可排煙 標準分享網www. bzfxw,com免費下載 23 (2)在有橫向氣流干擾下,會影響排煙效果。 3.爐口環形罩 (1)不妨礙加料,可以和爐體同時傾動熔煉的所有期間都能排煙。 (2可以抵擋橫向氣流的干擾。 (3)設計罩子時,要防止罩口進入料屑和被熔渣堵塞。 4.爐子整體密閉罩 (1)排風量小。 (2子設計要考慮到工藝操作和設備維修。 9.2.2各種排煙罩的結構形式和排風量確定 1傘形罩 包括固定式,回轉式,回轉升降式,對開式等型式,排風量均可按口風速確定在熔 煉鉛、鋅、銅(紫銅可不排風)、鎂等合金時,口風速取1.5m在熔煉鋁合金時,罩口 風速取1.0m/s。對于1200的罩子排風量分別為6100m3/h及4100mh當罩子下部設圍 擋時,罩口風速可適當減小。 燃料坩堝爐固定式排煙罩見圖9-13升降 式回轉排煙罩見圖9-2 當采用傾斜式坩堝爐時也可采用對開式排 1200 圖9燃料坩堝爐固定式排煙罩 圖9-升降式回轉排煙罩 1一排罩2一坩爐3一排煙一直接排放煙囪 煙罩,見圖9-3,這種罩子比較密閉,效果較好。 HTG型熔銅電弧爐可以采用下部加圍擋的矩形回轉式排煙罩,罩口風速取1.0m/s,不 同型號的技術參數如下: T-.25t,罩子1200×2000排風量8700m3/h htg-0.50t,罩子1200×2400,排風量10370m3/h 排煙罩安裝示意,見圖9-4 232 300 中200 地腳螺釘孔 15125 圖9-3傾斜式坩堝爐對開式排煙罩 供低熔點有色金屬和合金,如鉛、鋅、 鋁、錫、鎘及巴氏合金等熔煉或熔化保溫用的 QR系列傾斜式熔化電阻爐可采用回轉傘形罩 排煙,見圖9-5.其技術性能參數列于表9-1 375300 圖9-4HTG型熔銅電弧爐回轉式排 圖9-5Q-150、z7型斜式化電 煙罩安裝示意圖 阻爐回轉傘形罩 1一旋轉法蘭2一支架3一于4一石棉布板 5一電弧爐 2.爐口側吸罩 爐口側吸罩有多種型式,圖9-6及圖9-7所示這兩種罩型的排風量可按第11章公式(11 20~25)計算。 側吸罩罩口風速不宜過高,否則過多的金屬蒸汽被吸走浪費金屬并增加了凈化系統 的負荷,同時又會降低爐溫,延長熔煉時間,增加電耗。因此,罩口風速,一般取8~12n/s 并按吸氣流場核算。置子用耐熱鑄鐵或5mm以上的厚鋼板制作。 爐口側吸罩通常用于較小爐子,結構簡單,效果好 標準分享網www, www. bzfxw, com,com免費下載 233 表9-1QR系列傾斜式熔化電阻爐技術性能參數 型 號 QR-30 Q-150 Q-270 坩堝直徑 (mm) 240 350 409 坩堝高度 (mm) 443 600 870 坩堝容積 (1) 2 55 100 額定功率 (kW) 12 6 75 每爐熔鋁量 (kg) 30 150 270 每爐熔鋅量 (kg) 80 350 00 最高工作溫度 (℃) 800 800 800 排風罩直徑 (mm) 1000 1200 1200 排風量: 溶鋁 (m3/h) 2800 4100 4100 熔鋅鉛等(m3/h) 4200 6100 6100 3.爐口環形罩 爐口環形罩適用于較大的爐子其排風量也可參照公式(11-20~25)計算,較為安全 這種罩子的結構形式,用于固定式501、2501電 阻爐的,見圖9-8;用于傾斜式250、500、 1500kg感應爐(工頻等)的,見圖9-9及圖 9-10 +140 85mm A向(放大) 圖9-6.爐口吸(加板) 1一爐子2一蓋板3一子4一旋轉法蘭 4 23a 20夾角 2d+a+250 圖97爐口側吸(加圖擋) 圖98固定式坩化電阻爐環形罩 1一檔2一爐蓋3一側吸4一旋轉軸線1一環形罩2一板(6)坩堝一爐體 5一旋轉法蘭6爐子 234 碼 復回名 如 長劃H品員 兵察零 標準分享網w. www. bzfxw, com,com免費下載 235 +1000平臺 爐子回轉軸線 此分封死 B 爐子回轉中心 另一 座環形罩16082108 870 B-B 1000 800 580 圖9+101500工頻應電爐環形軍 1爐蓋2一環形罩3爐米旋轉法蘭6連樓精6一調節插板一測孔加強筋 其用于側傾式爐子(感應爐、電阻爐燒料坩堝爐時固定管段必須位于爐子的回轉 軸線上(爐子中心、爐口中心或出料口下方)由于各種爐子的爐口結構和爐蓋關閉方式(敞 口、翻轉、旋轉、移動等)很大因此環形罩的具體做法(形式和尺寸應與爐子密切 配合,以避免產生裝不上或礙操傷不好使用等不良后果。 236 501、2501坩堝熔化電阻爐環形罩尺寸及排風量列于表9-2中。 表9-2501、2501電阻爐環形罩尺寸及排風量 坩堝容積 a b 排風量 ( (m3/) 50 T00 200 300 300 86 380 250 1100 300 400 300 000 注:1.在250子上加罩子,要拆去原爐蓋及軌梁 2501,n=3:201.n=4 250kg、500kg及1500kg無芯工頻感應電爐的環形罩尺寸及排風量列于表9-3中 表9-3250、500、1500kg工頻感應電爐環形罩尺寸及排風量 爐子容量(kg)排量mh) 50 700450300160100250200360300560350600 500 8006804001501002002403203405703301100 1500 1000800580190126200300384006003002100 :工領爐每臺有兩個相同爐座,交替使用、所以排風量只計算其中之一 4.爐于整體密閉罩 國外,在感應電爐上,采用了將爐子全部密閉起來的整體密閉罩。采用這種裝置的排風 凈化系統見圖9-11。旋轉爐蓋裝在密閉罩上面,罩子側壁為可打開的采用這種罩子,風管 內煙氣溫度低于120℃,一臺25t爐子的排風量為16000m3/h凈化設備采用袋式除塵器 6 圖9-1感應電爐密閉排風罩及凈化系統鳥圖 1一袋式除塵器2一風管8一正在出料的爐4一連接箱5包子不工作的爐 標準分享網ww. www. bzfxw, com,com免費下載 237 9.2.工頻爐電氣間通風 工頻爐電器間內布置有電容器、電抗器、變壓器以及高壓開關設備等。這些設備在運行 過程中,由于損耗,將電能轉化為熱而造成夏季室內高溫。 根據產品要求,電容器鐵殼允許溫度為40/+40℃電容器損壞主要在于沖擊電流, 而溫升也起到惡化作用。溫升超過產品規定值即會漏油,此時遇到沖擊電流即容易被擊穿。 因此,電容器溫度保持在夏天不超過+40℃是極限允許值。 電容器的發熱量可按每1000千法(kF)實需容量損耗3~4kW計算。平衡電抗器的損耗 為每1000千法(kF)10~15kW 電氣間的布置應盡量為利用自然通風創造條件,通常均布置在與車間隔開的單獨房間 內。當其房高太低時,上部房頂應隔熱并開設通風天窗(按室內夏季不超過35℃,以消除余 熱計算開窗面積,炎熱地區可適當放寬到不超過38℃),外墻m以下增開進風窗,實踐證明 效果很好。 變壓器和電抗器應盡量布置在靠近外墻處有條件時可放到室外。 當電氣間布置在半地下室、地下室或密閉房間所處周圍環境被污染時)內時此時無 法利用自然通風或者即使利用了自然通風也無法保證上述室溫時,應采取機械通風(機械進 風、自然排風或機械進、排風)此時,電客器應分層架設,電容器架最好布置成兩排的,便 于維護和有利通風。室外空氣經由地溝直接均勻地送到電容器架底部,如電氣間所處的周圍 空氣環境被污染時,送風可采用自動卷繞式過濾器過濾。為了加強設備的散熱,可在電容器 架通廊端部和電抗器處,增加軸流通風機吹風。 對于連續生產的工頻電爐,電氣間機械通風設備在正常設計的容量以外,可增加附加通 風設備,一旦室溫超過允許極限值其即能自動投入工作。 當采用會散深出三氯聯苯介質的電容器時,室內應保持微負壓此時通風只能采取機械 進風、機械排風而不能采用機械進風、自然排風 9.3澆注設備(場地)通風 各種有色合金澆注時均散發大量的有害氣體,氯、氯化氫、氟化氫、二氧化硫、一氧化 碳、水汽等,此外尚有氧化鋅、氧化鉛、氯化鋅等塵。因此,必須對澆注設備和場地采取 局部排風和全面換氣。 在批量生產的情況下,砂型(或金屬型)的澆注是在鑄型輸送器上進行的。澆注地點是 固定的,澆注工作區對面設均流側吸罩,輸送器的冷卻段上設冷卻罩,詳見第5章造型、制 芯及澆注工段。 澆注大砂型時應在固定地點進行,并設置局部排風如圖9-12,圖9-13排風量按罩口 風速0.7~1.2m/s計算。 手工澆注中小型鎂合金鑄件,出爐前應將熔渣扒開并將其放置在有排風設施的固定 地點(通常均在爐旁),排風罩可采用回轉傘形罩,罩口風速取1.5m/s,罩子大小取決于 熔渣存放點的大小,罩子盡量安裝得低些以提高排風效果。其往往可以和爐子的排煙合 為一個系統,在澆注場地內,采用單向氣流覆蓋的排風裝置,可以獲得較好的效果其優點 為: 238 圖9-12大件定點澆注折疊式排風罩 1一折疊式排風軍2一秒型3一液壓(氣)缸 圖9-13大定點澆注伸縮式排風罩 1一伸縮2一秒犁3一軌道一固定 1.可以盡量將有害氣體控制在操作人員呼吸區以下,至少使操作人員處于射流范圍的 新鮮空氣區。 2.可以盡量防止有害氣體的擴散,減少腐蝕性氣體對廠房、吊車、工藝設備、電氣設 施的接觸機會。 3.造型、澆注操作方便。 據實測,當室內風速為0.1~0.15m/s時,澆注時在澆口杯處測得的煙氣上升速度為0.2 ~0.5m/s,設計時可按0.5m/s來確定射流末端最小平均速度。 送風口應設計成可調百葉風口,以調節射流的角度,送風口的風速可采取8~12m/s, 送風口標高可以設置在2.0~3.0m上下的范圍內。過低會造成工作區風速太大,加劇鎂鑄件 的氧化燃燒,要多增加硫磺粉覆蓋;過高會使風口下邊負壓區加大,從而減少了造型澆注面 積。排風口的風速高低對排風效果影響不明顯,排風口的標高應使吸氣中心低于操作人員呼 吸區。采用小間距(或連續均勻排風管)、低阻的排風口(光滑流線,簡單裝飾而不要加阻 力較大的鋼板網裝飾)。當排風量和送風量的比為.0左右時,可以獲得比較好的效果。射 流不應被其他污染物所污染。送、排風口之間的間距應使澆注時操作人員所走的路線最 短。由于射流與澆注區有害氣體混合較快,為確保工人始終處于射流區,因此應先從射流末 端(即靠近排風口這一側)開始澆注。此時要求在造型時即很好安排,將澆注溫度高、要 求先澆的鑄件置于射流末端,并按澆注溫度的高低,順序向噴口方向排列。 根據某廠實測,當屋架下弦標高為10m時,廠房天窗開啟,對氣流覆蓋沒有發現有明 顯的影響。澆注時未開通風,氟化氫濃度20~ 40mg/m(國家許濃度為1.0mg/m3);開通 風(送、排風)后下降為0.5mg/m3 全面換氣量可按每澆注1.0t有色件換氣 50000m3/h計算 排風應加以凈化,管道等應考慮防腐。 采用離心澆注機澆注如銅合金件和雙金屬 軸承合金等件時,產生大量水蒸汽。離心澆注 機有立式和臥式,立式中又有單工位和多工 位,臥式中又有單頭和雙頭等區分。但在澆注 圖9-14離心澆注機的局部排風 1殼2一水管3鑄型4一壓蓋 槽和鑄型這部分均有罩殼殼住,排風罩可以設 5~澆注槽6一可打開的端蓋7一排風罩 標準分享網ww. www. bzfxw, com,com免費下載 29 在罩殼上部,如圖9-14,排風量可按打開端蓋時,保持其斷面風速05~0.7m/s計算。 采用壓鑄機壓鑄如鋁合金等件時,由于在金屬鑄型表面涂刷了脫模潤滑劑(潤滑劑中含 有各種機油、石墨粉,水玻璃、石蠟、硬脂酸等物,有些配方也有加入鉛黃和氯化鋅溶 。 液),因此在開模時產生大量黑色油煙。目前在現場,一般均未設專門的排風設施因此,在 新建廠當壓機布置比較密集的區域內,廠房不宜低,并且上部必須開設擋風天窗(避風 氣樓),對于現有的老廠,當廠房較低。通風不良時可在壓鑄機鑄模處加裝罩殼,留出一面 開模取件。若排風罩設在罩殼上部如離心澆注機排風量按敞開面斷面風速為0.5~0.7m/s 計算 9.4其他設備通風除塵 有色合金鑄件開箱落砂批量較大時可以采用震動好用電磁震動來砂機對于批量 較小的中小件也可采用在固定格于板上手工定點砂根據不同的工藝況、落砂時的排風 裝置可以采用側吸、底抽或上懸式半密封,結構形式和排風確定可參見第6章落歌工 段 使用氧、乙、碳弧氣刨和砂輪切割機切割澆口和飛邊毛刺,應在與車間隔開的專用 小室內進行。當在工作臺上進行上述工作時,可采用均流吸罩進行局部排風。砂輪切割機 的局部排風置,示意于圖9-15中。對于40×3的砂輪,其排風量可采用500m3/h 用帶鋸切割鋁合金鑄件飛邊毛刺時,可不 設局部排風。 合金鑄件的進一步表面清理及處理如酸 洗、氧極氧化、砂輪打磨、拋光、熱處理等均 需設置局部排風其中有些內容可參見本書有 關章節。 來用砂型鑄造時,在回用舊砂的各轉卸 點,型砂處理設備等均應設置局部排風,可參 見第4章砂準備與砂處理工段有關內容。在鑄 造鎂合金的情況下,舊砂皮帶、混砂機等均應 圖9-15秒輪切割機排風 加以密閉,排風量取上限值。 在使用電熱鼓風箱或其他烘窯烘烤鑄鎂用含氟化物添加劑的砂型和砂芯時應在爐門口設 置傘形,排風量可按1.0m/s考慮,排風應進行凈化,整個排風系統應防腐處理 暗室的特點是用水量大,經常使用流動冷水,室內濕度高,房間體積小而密閉,冬冷夏 熱,膠片容易發霉,因此應考慮5次的全面換氣排風口宜設在水池附近的上方,以排除 水汽。采用機械排風,自然補。為此應在門或內墻下部須在Im以下)設置遮光百葉窗, 見圖9-16,通過百葉窗的風速應小于2.0m/在外墻上裝設流風機排風時應加裝遮光管 段,見圖9-17 X光機工作時產生臭氧和射線,應設計5次/h的全面通風并采取防護措施排風口設在 下部距地面0.5m處,風管穿過防護墻時應立即拐彎,然后再用鉛板護,見圖9-18~9-21 圖9-18、圖9-21中為板至管壁間距,B為墻面至鉛板距 240 A廣 件1 件2 30707070160 290 270 397 400 AL 圖9-16遮光百葉窗 圖9-17遮光管段 2 防護區內禁止 皮裝任何調節 或 散射線 3 風管紫貼墻面 裝在離防護 區1m以外 2W或2H 在防護區外,風管 取其中較大值) 5可向任意方向設 圖9-18散射間接照射時,風管穿過X 圖9-19間接照射時,風管穿過X光室 光室防護墻的平面圖 隔墻的剖面圖 1一風口2一墻洞(寬W,高H)3三面鉛板 1一厚重混凝土樓板2一管(寬W高H (W5m的低濃度粉塵時,凈化效率可達95%以上,但不 適用于吸收<1m的煙和高濃度或450mm 8=2.0mm (6)彎頭最小彎曲半徑R值采用 d=100mm R=3d 100v,就可把有害物吸入罩內 根據對排風口前氣流速度流譜的研究,圓形和矩形外部排風罩,在冷過程而且罩前無障 礙物時,控制風速和排風量之間的關系,可用下列公式表示 1)圓形吸口,罩口四周無邊框 vxx+0.14(m/s) 0.1L (11-5) 標準分享網www www. bzfxw, com,com免費下載 277 L=(10x2+)ux(m3/s) (11-6 2)圓形吸口,罩口四周有邊框(或放在臺面上,罩口四周無邊框): 1 0.1L vx2+0.1 (m/s) (11-7) L=0.75(10x2+)x(m3/s) (11-8) 3)矩形吸口,罩口四周無邊框: (11-9) =(+A.(m'/s (11-10) 當半個矩形吸口放在臺面上時,罩口四周無邊框(見表11-5中簡圖) L=(5x2+A)v(m/s) (11-11) 4)矩形吸口,罩口四周有邊框 v0.75x2+b(m/s) (11-12) L=0.75(x2+)(m3/s) (11-13) 當半個矩形吸口放在臺面上時,罩口四周有邊框(見表11-5中簡圖): L=0.75(5x2+A)vx(m3/s) (11-14) 5)條縫吸口,罩口四周無邊框: U,= 1 L xB(m/s) (11-15) 3.7 L=3.(m3/s) (11-16) 6)條縫吸口,罩口四周有邊框(或放在臺面、槽面上罩口四周無邊框): 1 L 2.8xB (m/s) (11-17) L=2.(m3/s) (11-18) 當有邊框條縫吸口放在臺面、槽面上時: L=2xBv,(m'/s) (11-19) 各式中Ux離罩口軸心上x處的風速(亦即所需的控制風速)(m/s) L排風量(m3/s) A罩口面積(m2) b系數,按矩形罩口的短邊與長邊之比n值而定,見表11-2 x罩口至控制點的距離(m) B條縫吸口之長邊(m) 公式(11-5)至(11-14)的適用條件是x≤15D,D為罩口直徑,如x1.5D時,則實 際吸入氣流的速度衰減要比公式算出的更快。 各種污染物在不同擴散條件下外部排風罩的控制風速可參見表11-3 (2)熱過程側面排風罩的排風量計算 北京市勞動保護科學研究所對污染源的發熱量大而且以對流熱為主的熱過程側面排風罩 278 表11-2矩形罩口短邊與長邊之比n與b值關系表進行了試驗研究,現將計算方法介紹如下: b b 熱過程側面排風罩的關系尺寸見圖11 0.1 0.020 0.6 0.07110 0.20.037 0.7 0.075 取罩口寬度G等于熱污染源直徑E,即G 0.3 0.049 0.8 0.08=E;D為罩口高度,取D=0.6G;罩子接管 0.40.059 0.9 0.08t 0.50.065 1.0 0.083 擴張角a取30,不宜大于60;罩子接管的上 下兩塊板與水平面平行。 表11-3最小控制風速的選用 污染物的擴敢條件最小控制風速v(m/) 舉 例 以輕微的速度放散到相當平靜的空氣中 0.25~0.5子液面的蒸發;氣體或煙從敞口器中外 逸,如脫油槽、油槽等 的 以較低的初速度到尚屬平靜的空氣中去 0.5~10 噴漆室、間斷地將有塵屑的干物料倒入容器 中、焊接臺、酸洗、低速輸送機等 以相當大的速度放散出來,或是放散到空氣1.~2.5用壓縮空氣噴漆的小噓漆室快速裝料、高速 運動迅速的區域 輸送機(>1m/s)的轉換點混料、砂、破碎機等 以高速放散出來,或是放散到空氣運動很快 2.6~10 磨削、噴砂、砂輪機、清理滾等 的區域 圖11-10熱過程側面排風罩 E一熱污染源直徑b一熱污染源的工作臺寬 1一熱污染源的工作臺寬H一側面排風罩下邊與污染高差 U一側面排風罩與污染源最近點的水平距離 M一面排風包括邊框的高一側面風 風罩包括邊框的寬 側面排風罩罩口寬D一側面排風罩罩口高 a一接管擴張角 罩口最好緊貼熱污染源邊緣,使和為零,尤其是愈小愈好 根據實測的熱污染源表面溫度t,按公式(11-2)及(11-21)求出必須的最小風量L 當E=0,E=0,G=0.6以及外界風速v=0的條件下 L=3600×(0.2316Wh207-a(m/s) (11-20) 式中W-一熱污染源水平表面的對流散熱量(kcal/s) 標準分享網www. bzfxw,com免費下載 279 h—罩子水平方向的控制距離(m) F熱污染源水平表面積(m2) 熱污染源表面與周圍空氣的溫度差(℃) W=2.15(-t)126f1 3600 (kcal/h) (11-21) 式中t—熱污染源表面溫度(℃) 周圍空氣溫度(℃) 當+0,+0,+0.6以及外界風速v0時,需要對用公式(11-20)求 得的最小排風量L進行修正,以算得實際必須的排風量L。 L=.L,(m3/s) (11-22) 式中KK、K、K均為修正系數 K=.728 (11-23) K=e1.196 (11-24 k2.8e-1.71 (1-25) HUD K,gKg分別可按實際的正及值圖11、圖11-2、圖1113求得。 可按不同的外界風速及熱污染源溫度查圖11-14求得K (3)槽邊排風罩的排風量計算 槽邊排風罩是外部排風罩的一種特殊形 =0 式。它的特點是不影響工藝操作,有害氣體不 =0 經過操作工人的呼吸區。由于吸氣氣流與槽子 1.20 1.15 1.1 10 圖11-K與的關系圖解表 圖11-12K與的關系圖解表 散發有害氣體的運動方向并不一致,因而這種排風罩需要的排風量較大。 槽邊排風罩分為單側和雙側兩種,圖11-5左下圖所示是雙側槽邊排風罩槽邊排風口 280 應布置在槽子的長邊一側,槽寬小于或等于 0.7m時,宜采用單側排風,槽寬大于0.7m 時,宜采用雙側排風。 鑄造車間熔模鑄造工段一些槽子大都采用 條縫式槽邊排風罩,見第8章圖8-11 22222 2 2.0 11111 13 1.2 1 1.0 2 4.50.6 1.0 1001502002503 圖11-19K與的關系圖解表 圖11-14v、、K的關系圖解表 條縫式槽邊排風罩的排風量可按以下公式計算: 1)高截面單側排風 L=7200×W()(m3/h (11-26) 2)低截面單側排風 L=10800×w(2 )Us(m3/h) (11-27) 3)高截面雙側排風(總風) L=7200/h) 、21 (11-28) 4)有一側高截面或靠墻的雙側排風總風量 L=9000w()v(m/h) (11-29) 5)低截面雙側排風(總風量) L=10800×()(m/h) (11-30) 6)高截面環形排風 L=5652D2u(m/h) (11-31) 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 28 7)低截面環形排風 L= (m3/h). 1-32) 式中L排風量(m/h) 槽長(m); W槽寬(m) D圓槽直徑(m); 槽子液面邊緣點或最不利處控制風速。 v可參照表11-3選取,一般取0.2~0.5m/s。如熔模鑄造工段的硬化槽,v取0.3m/s, 其他槽子可按槽子溶液中的主要有害物查有關通風手冊確定。 條縫槽邊排風罩斷面高E≥250mm時,為高截面;E<250mm時,為低截面 條縫排風罩的條縫罩口高度h值(見圖8-11)不宜大于50mm.罩口吸入風速7~12m/s 槽寬大于2m,槽面無突出部分并且取放工件不頻繁時,宜設置帶吹風裝置的槽邊排風 其簡圖以及吹、排風量計算可參見表11-5 另外環形罩實際上也是槽邊排風罩的一種形式,見第9章圖9-8、910所示 有熱氣流上升的污染源,使用環形罩的排風效果較好據對一些熔銅爐環形罩的調查測 定表明,環形部分對阻擋室內橫向氣流很有效,當上部孔口有蓋板時,對挺高排效果更有 利排風量可以減少 如圖9-8、9、10所示形式的環形罩,若采用公式11-31)、(11-32)計算排風量是偏小 的,因為沒有考慮上升氣流的影響。環形罩排風量可按公式(11-20~25)計算由于環形罩 四周有圍擋,因此用此公式計算比較安全。 4.接受罩的排風量計算 在鑄造車間中,接受罩的使用范圍一般有兩種:用于有熱氣流上升的工藝設備傘形罩、 側吸罩,如煉鋼電弧爐上部傘形罩,各種爐密的爐門罩;以及產生誘導氣流的砂輪機局部排 風罩。 接受罩的工作原理和冷過程的罩是完全不同的對于常見的熱源上部接受罩的排風量計 算,實際上是一個熱射流的計算。由于在不同文獻中提出的熱射流計算公式,其計算結果出 入較大。因此我們在實際工程設計中,對于一定結構形式的罩子和不同工藝條件下的罩子, 仍然采用罩口平均風速來計算排風量,即L=A鑄造車間的一些設備上常見的接受罩的 口平均風速v值可參考表11-4 5.吹吸式通風罩的吹排風量計算 吹吸式通風罩具有對工藝操作影響較小,總風量一般比側吸罩少和排風效果較好等優 點。在鑄造車間中也得到了應用。 ,吹吸式通風罩的吹風口吹出氣流是自由射流,當接近排風口時,由于吸氣氣流的作用, 使射流呈收縮形而與周圍空氣一起被吸入排風口,這是吹吸氣流聯合作用下的一種重要的氣 流流型。 目前,吹吸式通風罩的吹、排風量計算方法較多,每種方法都有一定的件和應用范 圍。從機理上來分析,主要有兩類計算方法:一類主要從射流理論來考慮;另一類則是考慮了 吹吸氣流的聯合作用。從吹吸式通風罩實際工況來看考慮吹吸氣流的聯合作用是合理的 (1)以射流理論為主的計算 282 表11-4一些鑄造設備接受罩罩口平均風速v 設備名稱 接受罩形式承口平均風速v(m/s)備注 小型煉鋼電弧爐 上低傘形罩(如圖3-17) 0.8~1.1 噸位大時值取大值 0以下) 上部移動式排煙罩(有均流罩口凈截面上風速3.2~ 板,凈面積為罩面積的0%)4.0 電極處蟹鉗式排煙罩(有效8.5~10 面積為70%,如圖3-18 爐門罩 3~3.5 高架誘導式傘形罩(口0.3~0.37 積為電爐投影面積的倍 熔銅電(HTG型)、100~300g鋁四轉形罩 1.0 坩堝爐、傾斜式電阻溶鋁爐 100~00kg銅、熔、熔鉛坩堝爐、回轉傘形罩 1.5 傾斜式熔鋅、、銅電阻爐(QR型) 沖天爐 裝料口傘形 1.0 大型烘包器及供包爐 傘形罩 氣體燃料0.7 固體燃料1.0 鑄件澆注帶 均流罩 凈面上 2.0~2.5 平板式烘砂爐 上部傘形 ≈0.42 烘模爐 護門傘形罩 0.5~0.7 砂芯干燥爐 爐門罩 .7 K87型殼芯機 頂部傘形罩 ≈175 (1.2×0.8m) 二工位熱芯盒射芯機 工作臺側面傘形罩 ≈1.70 工作臺上部傘形 1.2~1.7 熔模鑄造用水解器 上部形 0.7 熔模鑄造用脫后的燒爐 爐門傘形罩 1.0 有色金屬澆注處 折疊式排風罩 0.7~1.2 煮膠鍋 上部傘形罩 0.3 焦油加熱爐 上部傘形罩 1.0 注:其他工藝設備接受罩的罩口平均風見有關章節 當室內環境風速v2及其流量L2和污染源散發的氣流速度及其流量L都不大的情況 下,根據要求的控制風速x,即可用射流理論自由射流或貼附射流)計算出射流起始流量 (即吹風量L1)和射流末端流量。而排風口必須全部把射流末端流量全部吸入,考慮一定 安全系數后即求得排風量L 但當室內環境風速v2和污染源散發的氣流的速度v較大,吹出的射流就會發生彎曲。實 際的氣流運動是吹風量L、污染源散發的氣流流量L和室內空氣混入射流中的流量L三股 氣流運動的合成。這是一個復雜的流體力學問題。要保證有害物全部進入排風口,就必須盡 標準分享網w www. bzfxw, com,com免費下載 23 量減少射流的彎曲。射流抵抗彎曲的能力主取決于射流的動量即不但與射流的流速有 關,而且還與射流的流量有關。 從理論上來說,射流在運動過程中的總動量是保持不變的,其關系式為: mU=LiY= (11-33) 日 射流力為 F==L = 11-34) g 式中m動量(kgm/s) L1—吹風口吹風量(m3/s) L射流到排風口前的總風量(m3/s) v—吹風口射流的平均風速(m/s) 射流到排風口前的平均風速(m/s) y空氣的容重(kgf/m3) 重力加速度(m/s2) F射流力(kgf) t—作用時間(s) 射流抵抗彎曲的能力可用射流力F的大小來衡量。雖然有人做過實驗但目前還缺乏 系統的F與v、之間的關系式。一般認為當污染源上升氣流的溫度不高,則射流量大斷 面處的平均風速為1.26~1.5m/s時,可獲得較好的排風效果 (2)用流量比法計算吹、排風量 流量比法考慮了吹吸氣流的聯合作用。排風口的排風量L必須等于吸入吹風量L以及 由于吹出氣流混入的污染源空氣量L和周圍環境空氣量L之和日本林太郎教授等學者提 出了以下的關系式: L=l1(1+K) 11-35) = (11-36) 式中L1吹風口吹風量(m3s) E1吹風口高度(m) 1—吹風口長度(m) 吹風口射流的平均風速(m/s) L排風口排風量(m3/s) K—考慮安全系數在內的設計流量比。 流量比與吹吸式通風罩結構的形式和尺寸、吹吸口之間的距離、吹風口風速等有關。有 專門的文獻可以查到。 日本林太郎教等學者建議用以下步驟和要求設計吹吸式局部通風罩: 根據實際條件確定吹、吸風口的長度及相互之間的距離。 吸風口邊框外緣全高F與吹吸風口間的距離H之比FH≥0.2而且希望盡量取 大。 H與吹風口高度E1之比,HE1≤30,而且希望盡量取小。 28 當吹吸風之和為最小時,HE1值可按下式求得 H/E1=HF[3.2+270(H/F)-1+460.1 (11-37 F3/E1要在2≤Fa/E1≤50范圍內。 吸風口高度E3與吹風口高度E1之比為:0.5≤E3/E1≤10 吹風口邊框外緣全高F1與E1之比為:1≤F/E1≤80 根據污染源氣流速度vG和H/E1、F3/H查圖11-15,可得出值,從而求得吹風 口風速v,再按公式(11-36)求出吹風量L1然后查圖11-16,可得LL1值,并求出吸風 量L,再考慮1~1.3安全系數,即得實際吸風量。 近幾年,我國在鑄造車間除塵中采用吹吸式通風罩的系統日益增多,并取得了一定效 果。日本林太郎教授等學者在1980年提出的統計方法,在我國還沒有應用實例,有待于進一 步實踐。本書第3章、第6章中列出了一些煉鋼電弧爐、落砂機的吸式通風罩實例,供參 考。 2826 2222y8 2 2 17 3 15 1 1水 10 1074323320 0.020.056.10.20.5 8 F3/H 0e a=/. 圖11-151/vG與F3/H的關系 圖11-16L3/L1與F/E1及vv的關系 6.各種局部排風罩排風量計算公式綜合表 為查閱方便,現將各種常用的局部排風量計算公式及簡圖列于表115中 1.1.4排風罩設計優劣對比 : 排風罩設計得好或壞,對控制污染的效果和經濟合理性差別很大,幾種典型排風罩的優 劣對比見表11-6。 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 285 11-5局部排風罩排風量計算公式表 名稱形式 形簡圖 罩口形式風算公式 (m3/s) 備注 無邊平口 形=(10x+),罩口面A (m) 矩 矩形 罩口面積A=Bh(m) 形 L=(x2+A)b數 及 有邊平口 形 軍 形 L0.75(10x2+) 平 口 矩形 側 F<150 排臺上或落 形或矩形 地式平口 風 0.2=0.75(10x2+) 罩 臺上平口 有邊 罩 0.75(5x+d)v (5x2+A). 無邊條縫 L-3.; 吸口 條 桂 有邊條縫 式 0.2 =2.8x 吸口 吸 排 風 286 續 名稱形式 罩形簡圖 罩口形式排風量計算公式 (m/s) 備注 臺上或槽 邊條縫吸v 0.2無邊 L=2.8Bxv. 條口 有邊 L=2Bxv. 式 設在臺上 BC或 S一按軍口吸入風 側槽邊無 <0.2l-28w.-10m/s確定縫 吸邊的條 高度(m 排側口 一風量系數,在 0.25~2.5m/m范 風 圍內選用,一般采取 0.76~1.25m/s 罩 上懸式 按操作和設側面無圍擋 P-槽口周長(m) 傘(冷態) 備要求L=1.4Ph.W一罩口長度(m) 兩側有圈擋 B一口寬度(m) 形 L-(w+B)hv, 三側有圍擋 L=Wh或 L=. 底抽 按操作要求=(10x2+x (冷態 當x0 L=Av. 半箱式 按操作要求=A 口面積wH =100~200mm T=150~300mm 密 口風速m) 當wh7.52.3 11.2除塵系統的風管 風管是除塵系統中的一個重要組成部分。風管布置、管徑計算、附件選擇的正確與否, 都直接影響整個除塵系統的使用和經濟效果設計風管時,必須考慮和解決以下四個問題 ①使除塵系統的每一個吸風點達到所需要的排風量; ②不使粉塵在風管內沉降而造成堵塞 ③管經選擇要使一次投資和經常運行維護費用經濟合理; ④便于維修管理 288 表11-6罩子設計優劣對比表 對 比 說 應從散發有機溶劑濃度比較高的槽側直接排 風 浸律 優 劣 采用條縫側吸罩使操作人員不接觸有害物 上式 如用上部傘形罩,則有害物首先經過操作人 傘形罩 員的呼吸區 子 子 優 劣 罩子遠離污染源,不僅排風增大而且效果 2 也不好 L=1680m3/h L=2400m3h 劣 上暴式應盡可能將塵源密閉,減少推風 密閉 傘形罩 輸送機 優 劣 按控風速或每m槽面計算排量,這就 按控制風速U 按條縫風速v 考慮了槽寬和面積不同時,排風量也是變 0.25~0.5m/s計算10m/s計算 動的而按條縫風速計算,則不論槽子大 小,都采用一個固定不變的風量,這是不合 子 槽子 理的 好 不好 罩子形式的采用,應使粉塵順著切線方向直 接進人罩口 好 不好 標準分享網www. www. bzfxw, com,com免費下載 289 因此,設計風管時,應和排風罩(或吸塵罩)、凈化設備、通風機等部分一起予以全面考 慮。 11.2.1設計原則 1.系統形式的選擇 根據工藝生產和設備的情況、廠房條件和排風量的大小可分別設計就地除塵、分散除 塵和集中除塵系統三種形式。 就地式除塵系統是將除塵器,通風機與揚塵設備結合一體,就地捕集和回收粉塵,具有布 置緊湊、簡單和維護方便等優點。如砂準備工段的人工拆包機就地除塵機組、混砂機插入式 脈沖袋式除塵器等 當車間中揚塵點比較分散,且廠房內有安裝除塵設備的位置時,可將幾個揚塵點連接起 來,成為一個除塵系統。這種分散除塵系統的除塵器和通風機安裝在揚塵設備附近,風管較 短,布置簡單,系統阻力容易平衡。分散除塵系統在鑄造車間采用較普遍 集中除塵系統是用于揚塵點比較集中,有條件設置大型除塵設施情況下。它將一個工段 的揚塵點全部連接起來。或將幾個除塵系統的設備集中于一處,這就可以集中管理,粉塵回 收也比較容易,但由于管網長而復雜,系統阻力不易平衡。 2.除塵系統的劃分 除塵系統的劃分要合理,宜將同時運轉、相同生產流程、粉塵性質相同而且相互距離不 大的揚塵設備吸風點合為一個系統,以便于操作管理、粉塵回收和節省運轉費用。如大型落 砂機及其下部舊砂皮帶不一定同時運轉,所以落砂機密閉罩及其下部砂斗到皮帶的節點處就 不宜合為一個系統。 同時運轉但粉塵性質不同,如允許不同粉塵混合回收或粉塵無回收價值時,也可合為一 個除塵系統。 凡不同的粉塵混合后能引起燃燒或有爆炸危險以及不同濕度、溫度的含塵氣體在混合后 可能引起結露時,則不應合為一個除塵系統。 3.除塵系統的風管布置 除塵系統的風管的布置力求簡單,一般一個系統中的吸風點數量最好不要超過5~6 個。當吸風點之間的距離不大或各并聯支管之 間的阻力損失仍可平衡時,則吸風點數量可適 當增加,但不宜超過20個。吸風點多的除塵系 統,最好采用集合管。集管有水平和垂直兩 種,見圖11-17、圖11-18。水平集合管內的 圖11-17水平集管 -18垂直集合管 1一集合管2螺旋機3通風機 1一集合管2支風管3通風機 4一集塵箱5一卸生8支風 卸塵閥 290 風速為3~4m/s,適用于揚塵設備分布在同一層且水平距離較大的場合。垂直集合管內的 風速為6~10m/s,適用于揚塵設備分布在多層,且水平距離不大的場合。集合管還能起初 凈化作用,下部應設卸塵閥和粉塵輸送設備。 風管的布置還要考慮和廠房的建筑結構配合好而且不應影響工藝操作,要布置在不易 損壞的地方,同時要便于安裝和維修。 風管宜垂直或傾斜敷設。傾斜敷設時,風管與水平面的夾角不應小于所排送粉塵的自然 堆集角,一般宜采用45°~60°傾角對于輸送含塵濃度小于1000mg/m3的無爆炸危險的風 管,風速不小于16~20m/s時,則可水平敷設。當由于各種原因,風管必須水平敷設時,應 采取防止積塵的措施,如盡量縮短水平風管的長度,要易于清掃積塵,在彎頭、三通等異形 管件附近裝設清掃孔或設壓縮空氣接頭,以便定期吹掃。 風管一般應明設,當必須在地下敷設時,應將風管設在地溝內。只有利用地溝作降塵 時,才可在地溝中不另設風管。排除含有劇毒物質的正壓風管,不應穿過其它房間。排除含 大量濕氣的風管,避免通過無采暖房間,更不宜設于室外。在風管內壁有可能出現凝結水 時,風管應有不小于0.005的坡度,并應在風管的最低點和通風機底部采取排水措施,必要 時風管可加保溫層,或在外壁加熱升溫或增加清掃孔。排除大盤濕氣的風管,從吸風點起應 有3m左右的垂直風管。 為了防止風管堵塞,風管的直徑不宜小于下列數值: 排送細小粉塵(礦物粉塵) 80mm 排送較粗粉塵(如木屑) 100mm 排送粗粉塵(有小塊物件、如刨花) 130mm 排送木片 150mm 有可能發生粉塵靜電積聚的風管系統(如木工除塵系統應有效接地。在金屬風管的連 接處要使其直接接觸否則要用銅或鐵件相連。 確定采用大氣稀釋的排出口位置時要充分考慮排出氣體、粉塵對周圍環境的影響排出 口需設錐形風帽或防雨套管 除塵風管應采用圓形鋼制風管。根據檢測要求,在風管上適當的部位預留測定孔。 除塵風管的支管應從主管的上面或側面連接;三通管的夾角,一般采用15~30 11.2.2風管的風速選擇 除塵系統風管中的風速,需要考慮的主要因素是:求得最經濟的風管直徑;并使整個系 統的阻力損失能符合最適用的通風機性能;使輸送的粉塵不會在風管內粘結于管壁或發生沉 降和堵塞現象。 輸送風速是使粉塵在風管內能移動的最小風速,這與粉塵的形狀、大小、容重有關。 設計風速應大于輸送風速,因為必須考慮以下一些因素:在一條多條支管被關閉時 保證主管內的風速仍可正常地輸送粉塵而不會沉降;風管的損傷,例如凹痕,將增加管道阻 力而使風量和風速減小;在風管不嚴密處漏氣時,會使風管內風速降低通風機葉輪的磨損 或腐蝕,以及轉速降低都將減小風量和風速。 因此,在一般資料中給出的風速是考慮了上述因素的設計風速。 常用的除塵風管內最低設計風速,按粉塵性質的不同,可按表11-7采用 鑄造車間工藝設備的除塵系統,其風管內推薦的設計風速,見表11-8 標準分享網www.b m免費下載 21 表11-7除塵風管內最低設計風速(m/s 粉塵性質水平管 垂 粉狀的粘土和砂 謝火材料粉塵 重礦物粉塵 輕礦物粉塵 煤粉 11B485898450 1~12 濕土(水份2%以下 鋼鐵塵末 鋼鐵屑 53 灰土、砂塵 碳化硅、剛玉 鉛塵 4 木鋸、木刨花 12 大塊干木屑 大塊濕木屑 水泥粉塵 16~18 12~13 炭極粉塵 13 表11-8鑄造車間工藝設備除塵系統的風管中設計風速 鑄造工藝設備 設計風速(m/s) 備 注 煉鋼電弧爐 爐外排煙12.5~17.5指標準狀態下的風速 爐內排煙10~15 指標準狀態下的風速 沖天爐 17.5 磨芯機 1 鑄件澆注 17.5 鑄型冷卻 17. 落砂機 上部排風17.5 下部排風20.5 帶式輸送機轉運點 17.5~1 料倉 17.5 斗式提升機 17.6 篩子 18 粘土拆包機 17.5 混砂機 17.5 固定或移動式砂輪機 17.5 理滾 由空軸排風18.5~21 由密閉小室排風18 噴砂、噴拋丸室 17.5~20 坩爐 8~10.5 計算除塵風管時,自最遠的一個排風點起,主風管內的風速應漸增,一般不要使中間一 段的風速反而比前一段的風速小,以免發生沉積現象。經過凈化后的空氣風管風速可采用 8~12m/s 11.2.3除塵系統阻力計算 除塵系統的總阻力損失包括:排風罩的入口阻力風管及其部件的摩擦阻力和局部阻力 以及凈化設備的阻力三個部分 1.風管的阻力計算 292 風管內空氣流動的阻力有兩種。一種是由于空氣本身的粘滯性及其與管壁間的摩擦而產 生的阻力,稱為摩擦阻力。另一種是空氣流過風管的某些部件時,由于風速的方向和大小的 變化,產生渦流而造成的阻力,稱為局部阻力。 (1)摩擦阻力R 根據流體力學的原理,圓形風管的摩擦阻力可按下式計算 R=(mmH2O) D29 (11-38) 或R=R(mmH2O) (11-39) 式中摩擦阻力系數; 風管中空氣的平均流速(m/s) g重力加速度(m/s2) 空氣容重(kg/m3) D—風管內徑(m) 2y—動壓(mmH2O) R—單位長度摩擦阻力:(mmH2O) —風管長度(m) 摩擦阻力系數與空氣在風管內的流動狀態和風管管壁的粗糙度K有關。我國通用風管 計算表中所采用的公式如下: 2.51 (11-40) 式中K—風管內表面當量絕對糙度(m) R——雷諾數。 按照公式(11-38)、(11-39)、(11-40)等,我國已編制了全國通用通風管道計算表本 書不再列出。 圖11-19是圓形鋼板制的風管的圖解計算表。經核算,按此表查得的R值與全國通用管 道計算表查得值算出的R。值基本一致,其誤差率已可滿足工程設計的需要。 在使用圖11-19時,應注意采用我國所規定的除塵風管統一規格。 無論按照全國通用通風管道計算表或是按圖11-19計算風管時,如被輸送空氣的溫度不 等于20℃,而且相差較大時,則應對R值進行修正。 R:=R,K, (11-41) 式中摩擦阻力的溫度修正系數K,值可按圖11-20查得。 空氣溫度的變化不僅使摩擦阻力隨著改變,而且通風機的風壓同樣也改變。因此如計 算風管的阻力是按高溫氣體實際容積流量來查標準狀態的風管計算表求得的,且系統中沒有 經過濕式除塵或其它加濕降溫處理而使氣體溫度有較大的改變時,則通風機可按實際容積流 量和按查標準狀態的風管計算表求得的風管阻力來選用。此時風管的阻力和風機的壓力(按 標準狀態的數據)都不需按溫度修正。 鋼板制的風管的內表面粗糙度K值,一般為K=.15mm如實際采用的風管,其K值 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 293 10000 5000 300 1000 900 8 4000 20000 1000 區800 6000 400 300 200 1000 80 60 40 300 200 100 摩阻力(mho/m) 圖11-19圓形鋼板制的風管圖解計算表 不同時,則值需乘以粗糙度修正系數8鑫見表11-9表中為風管中空氣的平均流速 s (2·局部力乙 空氣通過風管的彎頭、漸擴(漸縮)管、三通等管件以及排風罩時,管道的局部阻力可 294 按下式計算 1 2=5 29(mmH20) 1. 減 (11-42) 0.9 式中5一局部阻力系數; 0 —通過管件時的平均風 速(m/s) 2046011210180 y空氣容重(kg/m3) 空氣度 重力加速度(m/s2) 圖11-20溫度修正系數K圖解表 局部阻力系數可查專門的資料求得 表11-9c的概略值 口 2 ~6 8~12 14~22 24~30 K 0~0.01 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.10 1.00 0.95 0.9 0. 0.96 0.20 1.00 1.05 1.06 1.05 1.05 (3)風管的總阻力損失 除塵系統中風管的總阻力損失,按系統中最遠一個吸塵點或阻力最大的一個環路的各段 風管阻力相加求得,可按下式計算: H=+ 2g (mmH2O) (11-43) 或 H=(+s)() (11-44) 或 H=+() (11-45) 2.各種排風罩(吸塵罩)的阻力 各種排風罩(吸塵罩)的阻力按下式計算: H.=(mmH,) (11-46) 2g 式中為排風罩(吸塵罩)的局部阻力系數,由試驗得出; v罩子入口風速或接管內風速(m/s) 在計算時,必須注意所查得的排風罩(或吸塵的局部阻力系數是相應于罩子入口 風速還是接管內風速,并需了解所規定的風速數值(或罩子排風量和接管管徑)。因為翠子的 值是按實測的局部阻力損失除以相應某處氣流的動壓而得。某種結構型式的罩子,在一定 排風時,其局部阻力損失并不由子接管中風速的改變而有明顯的不同。因此,決定罩子局 部阻力損失是其結構形式和排風量。經實測常用鑄造設備的局部排風罩在采用本書推薦的 形式和排風量時,其阻力損失可參見表11-10其它鑄造設備排風罩的估算阻力見表11-11 3.除塵風管的計算風量與阻力平衡 標準分享網www. www. bzfxw, com,com免費下載 29s 表11-10常用鑄造設備排風罩實測局部阻力損失 造設備名稱 子形式 都阻力失 (mmH20) 砂機 密閉圍罩 落砂機 設備密閉 以下落砂機 上吸式形罩 砂機 抽風罩 機 吸式側吸罩 落砂機 半封閉罩 砂機 移動密閉罩 1雙頭型芯落砂 移動密罩 雙頭砂輪機 部吸塵罩 3374K懸掛砂輪機 密閉小室 Q118理滾筒 設備密閉 Q3110拋丸清理滾灣 設備密閉 半自動拋丸機 設備密閉 拋丸室: 體 密閉室 提升機上部 設備密閉 提升機下 設備密閉 電磁振動篩 傘形罩 噴丸室室體 密閉室 S4140滾 設備密閉 中1500篩 設備密閉 50t/h冷卻提升機 設備密閉 增濕器 設備密閉 1.6×1,2×1.8米冷 設備密閉 卻除灰箱 雙面犁式卸料刮板 密閉氧(大) 雙側吸風 單面犁式卸料刮板 065a4104uaB5030 斗式提升機 密閉罩 上都排風 設備密閉 下排風 設備密閉 帶式輸送機頭 密用 粉料倒包機 折疊式密閉 磨芯機 輪 芯整徑機 月牙形罩 6 表11-11其它鑄造設備排風罩局部阻力損失(估算用)表 鑄造設備名稱(或罩子形式) 局部阻力損失(mmH2O) 式破碎機 28 式破碎機 28 球磨機 34 破碎機 24 其他破碎機 14 砂斗 16 清理工作臺 30 煉鋼電弧爐蓋罩 2 上吸式傘形罩 4 295 除塵系統各段風管的總排風量,一般應按該段各排風點同時工作考慮。當有的排風點不 同時工作而且排風量較大時,則計算各段風管的總排風量時,可按該段同時工作的排風點計 算排風量,并應附加該段各非同時工作排風點排風量的15~20%,面且必須在各間工作排 風點的支管上裝設閘板。 風管的漏風量,應按系統總風量的下列百分率考慮:一般送排風系統附加010%,除 塵系統附加10~15%。這個附加風量不計入風管的計算風量中,但除塵器的漏風量則應計入 除塵器后的風管風量內。旋風及濕式除塵器的漏風量不考慮,袋式除塵器附加5~10%,如 有反吹風量時應另計入風管內。 風管的計算壓力損失,宜按下列百分率附加:一般送排風系統1015%,除塵系統15~ 20%。這個附加值不在計算每段風管時加入而僅附加在整個風管系統的總阻力上,凈化設 備及罩子局部阻力(不用計算,而查表1110,11-11求得時)則不需附加。除木上機床除 塵系統外,鑄造設備除塵系統不需附加由于含塵濃度而引起的阻力增加值 除塵系統各并聯支管之間的計算阻力損失差值(包話支管所接的排風罩阻力宜小于 10%,其他通風系統宜小于15%,以保證各支管的風量達到設計要求。當除塵系統各并聯支 管之間的阻力損失差值超過10%時,一般可采用調整管徑、增加風管長度和增加局部阻力來 達到平衡,垂直風管也可采用調節孔板來增加阻力最好不要采用閘門來調整阻力,以免引 起積塵堵塞,或因調整不好而達不到阻力平衡。當采用調整管徑的方法來平衡并聯支管的阻 力時,可按下式計算: .26 dd( (1147) 式中d、H要求達到的阻力H時的管徑d'; d、H初選時的管徑和阻力。 4.除塵系統風管總阻力的估算值 除塵系統的風管總阻力應按前述方法計算。表11-12的數據僅作參考表中所列出的風 管阻力不包括凈化設備的阻力損失,但包括設備吸塵罩的阻力。 表11-12除塵系統風管阻力估算值 統性質 m最遠一環風管長度排風點個數 管中風速 (m) 估紅力 (mimH30 陳鋼電爐爐除塵系統 1.0~5t 18~20 5 2 狀態 120~150 妙處理設備除塵系統(混砂機) 18~19 30~4012~4 100~140 砂處理輸送、破碎設備除塵系統 18~19 ≈50 三個以上 120~150 網上 18~19 ≈30 三個以下100~120 理設備、砂輪機除塵系統 16~18 噴砂、噴拋丸寵 16~18 ≈32個以上 40以下 110~140 1~2 100~120 木機床除塵系統 16~18 ≈ 6個以上:120~140 落移動密閉罩 16~18 ≈4 2個以下100~120 落砂機吸罩 16~18 5 1個 F0~60 11.2.4計算程序及實例 進行除塵風管設計時,必須首先了解工藝操作情況和需要排風的工藝設備型號、規格和 位置;局部排風罩的形式和排風量;按系統分要求布置好風管、除塵器和通風機并與工 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 297 藝、建筑結構配合以確定風管走向和決定風管材料。 風管計算的目的主要是確定風管管徑和阻力從而確定通風機型號規格和動力消耗,一 般可按以下程序進行。 1.按風管布置情況,畫出除塵系統計算圖如圖11-21在圖上標明各排風點的工藝 設備編號、風量和其吸塵罩的值(或阻力從圖上最不利的一環開始將風管逐段編號, 標注長度和風量。管段長度一般按兩管件間中心線長度計算,不扣除管件(如三通、彎頭) 本身的長度;三通及彎頭注明角度曲率半徑。 2.選擇風管內的風速。 3.根據各管段的風量和選擇的風速,按有關圖表確定管徑、計算摩擦阻力和局部阻 力。 4、對并聯管路進行阻力平衡。 5.根據規定的附加值,計算出整個系統的總風量和總阻力 B.輸送含塵濃度大的空氣時,風管阻力要比輸送清潔空氣有所增加,一般除系統可 不予修正。本工機床的 誰型風一甲 除塵系統則按第10章模 型工段中的方法計算。 [例11-1]某鑄造 1.0 =1.0 車間清理工段的一個 除塵系統,擔負一臺 ⑤ Q3113型拋丸清理滾筒 (本身未帶除塵設備)和 一臺3M634400雙頭 =2000x 25mmh0=1.2 式塵機 砂輪機的除塵,其布置 Q313型 3M34型 圖11-21風管計算系統圖 如系統圖(圖11-21)在 此圖上已按要求注明了:風管編號、風量、段長吸塵罩的阻力或局部阻力系數、風管管件 的有關數據除圖上標明彎頭的R/d值外,均為1.5管段編號后的數字,分子為排風量 m/,分母為長m;三通夾角均為30。袋式除塵器的阻力為100mmHO,求風管管徑和 除塵系統總阻力。 解按該系統的管段①→②→→④為最不利一環計算未經凈化的含塵空氣設計流速 按不小于17.5m/s計,以此選擇風管管徑。風管為鋼板制作,當量絕對粗糖度K=0.15mm 各管段計算結果列于表11-13中 風管阻力加上除塵器的阻力100mmH2O,即得該除塵系統的總阻力H=230mmh2. 11.2、5除塵系統的防火與防爆措施 在排送的氣體中含有可燃分子時同時具備下述三個條件就會引起爆炸:①可燃氣體 和空氣或氧的混合比在炸極限范圍之內,如一氧化炭與空氣混合在20℃和一個大氣壓時 的爆炸極限(按容積百分比)的下限為12.5%混合時的溫度在最低著火溫度以下,否則 只能引起燃燒;遇到足夠能量的火種,如電火花、金屬碰從工藝設備帶出的火花等。 為了防止有爆炸危險的除塵系統發生燥炸事故應注意以下幾點: 1.系統的風量除了滿足一般的要求外,還應校核其中可燃物的濃度。如果可燃物濃度 298 表11-13,風管計算表 管風量風徑管長 動壓阻力備 段L 阻力系數及+h h 號(m/)(m/s)(mm)(m mmH2O)(mmH2O)注 200018.22007.00.1010.7070.25×2=0.5 彎頭 1.20520.2924.5 拋丸清理滾阻力 26 80017.6101.00.1740.1741.2+.25+0.28=1.731.90318.9736.1 (罩子)(彎頭)(三通 160017.61803.0.1150.400.25+0.18=0.43 0.8318.97 彎頭)(三通 15.8 80019:32808.00720.780.292+90 1.64622.8235.3 (彎頭)(小到大) ③360010.4300.0.06350.190.25×2+0.1=0.6 0.796.695.2 彎頭)(大到小 60010.430010.0630.60.2×2+0.1+0.1+1.6=2.383.088.63 20.4 彎頭風機進口)(出口)風〕 h12.8 管道阻力附加1% 故風管阻力=(112.8×1.5 130mm20 在爆炸濃度的范圍內,則應按下式加大風量: L>(m/s) 11-48) 式中從局部排風罩排出的可燃物量或產生的可燃物量(g/s) y可燃物爆炸濃度下限(g/m3) 2.防止可燃物在通風系統中的局部地點(死角積排除有爆炸性氣體時,不允許 采用傘形罩或能使該氣體積聚不散的裝置。 在操作排有爆炸性氣體的除塵系統時,同樣要注意不使該氣體在風管或設備內積聚。在 系統運轉中,不要在管道上切割和焊接,以防管道中氣體爆炸。 3.應設置防爆門,當系統內壓力急劇升高時靠防爆門自動開啟泄壓,如煉鋼電爐排 煙系統在爐頂彎管、排煙管道、轉接箱、冷卻器袋式除塵器上均需考慮設置防爆閥 4.選用防爆通風機,并采用直聯或軸聯式傳動方式,如采用三角皮帶傳動時為了防 止靜電產生火花,可用接地的方法。但一般在鑄造車間通風系統中很少采用防爆通風機。 當在吸氣口混入空氣而使排出的一氧化碳已經能夠充分燃燒的條件下,則系統中可以不 考慮采取防爆措施。 11.2.6風管材料及管件 除塵風管的鋼板厚度,按管徑大小采用15~3.0mm的炭素鋼板。在一般情況下同一 個除塵系統中直管和異形管的壁厚均采用同一規格。但輸送高硬度、磨料粉塵時,如金屬 塵、碳、氧化鋁、水泥等,則異形管的壁厚應適當加厚,一般比直管壁厚加1~2mm排 出腐蝕性氣體的排風系統,其直管的壁厚一般不小于2mm。 電爐爐內排煙系統的高溫部分的除塵風管(煙氣溫度超過200℃應采用水冷套管,用 8mm厚的鍋爐鋼板制作,非高溫部分或爐外排煙的風管則采用不小于4mm低碳鋼板制作 管件的制作、風管的連接、風管與通風機的接口都有一定要求,優劣比較參見圖11-22、 圖11-23 標準分享網www. www. bzfxw, com,com免費下載 2 不可 優 好 優 長直徑=51 優 劣 優 不可 不可 優 劣 優 良 不可 圖1122管件制作和連接的優劣比較 除塵風管中不應采用蝶閥,應采用斜插板閥門 不允許在風管上安裝或在風管內通過電線、煤氣管道、熱源管道、熱水管等 為調整、檢查測定除塵系統及各吸風點的參數,應在各支管及除塵器、通風機前后處設 測孔,測孔位置盡可能遠離異形管件,以減少渦流影響,測孔位置不要打在風管的上方,以 免影響測定。 要求用風管冷卻排煙的系統,如電爐、沖天爐排煙系統,可采用水冷夾套風管。 風管的涂刷油漆料類及遍數參見表1-14 通風設備及構件的油漆類別及涂刷數與風管對應并相同柔性連接風管如用帆布時 應內外刷兩遍鉛油。 除塵風管法蘭盤中襯墊可用膠皮或在水中泡濕的和在干性油內煮過并涂了鉛丹油的厚紙 墊:輸送不超過70℃的正常濕度的風管可用厚紙墊超過70℃的風管則均用石棉厚紙墊或石 棉繩。 鋼制風管水平安裝時,其固定件(卡箍、吊架、支架等)的間距,當管徑不超過360mm 時,不大于4m;超過380mm時,不大于3m。當垂直安裝時,其固定件的間距不大于4m 拉繩和吊架不允許直接固定在風管的法蘭上 11.2.7誘導通風計算方法 誘導通風的特點是被排出的高溫、易燃、易爆或腐蝕性氣體不直接通過通風機因此可 以有效地保護通風機。 誘導通風的原理是利用誘導通風機送出的空氣,以高速從噴管噴出,在噴管周圍形成負 壓,將被誘導空氣通過誘導裝置排出。圖11-24為誘導裝置示意圖。 在鑄造車間的通風除塵系統中,目前采用誘導通風裝置的很少但在沖天爐排煙、鑄 件冷卻廊通風和熔蠟爐排風系統上使用,取得了較好效果。 第一機械工業部第六設計研究院總結的兩種計算方法較為實用,現介紹如下: 300 不好 不好 優 優 b 不 不好 優 ) 好 片與氣 片與氣 平行不好 流好 3 好 好 A=2x葉輪直徑;B=2x葉輪直徑;C=2×葉輪寬 直管入口 漸縮管入口 優 優 圖11-23風管與通風機的接口的優劣比較 a)風管與風機入口連接,b矩形風管與風機入口連接c)風機出口風管連接d)風機出口風管連接風機出口 片安裝位置風機出口至小室 標準分享網www. www. bzfxw, com,com免費下載 301 表11-14風管油漆選用表 風管所輸送空氣的性質 油漆種類內表涂刷遍數外表涂刷遍數 含有不含粉塵、溫度<60℃的室紅丹底漆或鋁粉 1 1(第一 內風管 鐵紅酚防 灰鉛油或各色脂膠調合漆 2 同上,室外風管(包括有腐蝕性氣紅丹防底漆鉛粉 1(第一) 體的室外風管) 鐵紅酚防銹漆 鋁粉醇酸耐熱漆 2 內外風管含有腐蝕性氣體溫度鐵紅酚醛防銹 不含粉塵,溫度>60℃<150℃(室紅丹防銹底漆或鋁 上 60℃ 鐵過乙烯 柒 各色過氯乙烯防腐漆 過氯乙防腐清漆 上,溫度>60℃<150℃ 鐵紅環氧底漆 各色環 環氧脂清漆 統風有機各色耐熱漆 沖天爐電爐排煙系統風管溫度有機硅粉耐熱漆 >300℃ (1-22). 溫度<240℃ 醇酸清漆加鋁(6:1) 1.能量方程、阻力損失法 按能量守恒方程式推導出以下四個公式 可求得誘導通風裝置的尺寸及參數: △PF P =2+2n2 F-(1+n) (1++紅+)() 圖11-24誘導通風裝置 1誘導室2一管3一混合段4一擴壓段 (11-49) F =2n-+2n ()(+()) (1-50) 當η為最大時,得和n的關系式 ()-( (1++21+n)2- (11-51) 并得最佳誘導系數 1+51+ + (11-52) .2.動量方程、流速系數法 按動量守恒定律推導出以下兩個公式,在確定了誘導系數后可得誘導通風裝置的盡 寸及參數: =1.80.975+0.39n(F △H1 -0.6(1+(]11-53) 302 ( =1.22(1+n)2-0.8n (11-54) 各式中P一混合空氣在擴壓段出口的靜壓(kg/m2) P1誘導空氣所具有的壓力(kg/m2) P2在I-斷面處的靜壓(kg/m2) △P=P-P斷面0-0、-1之間的靜壓差; F一一擴壓段出口截面積(m2) F1—噴嘴出口截面積(m2)3 F2—被誘導空氣在斷面1-的環形截面積(m2) F—混合段截面積(m2) n=G2/G1誘導系數,(無因次) G1誘導空氣重量流量(kg/s); 被誘導空氣重流(kg/s) 、—空氣在混合段、擴壓段的阻力損失系數; 刀—誘導裝置的誘導效率(無因次) 最佳誘導系數(無因次) ()()最佳面積比 △H外部管網總阻力損失(kg/m2) AH1=P1-P2—噴嘴前后壓差(kg/m2) 11.3通風機選擇 11.3.1常用通風機簡介 鑄造車間通風除塵系統,大多采用離心式通風機,只有少數簡單的排風系統才選用軸流 式通風機。 1.離心通風機 (1)離心通風機按其全壓大小可分為 低壓離心式通風機一全壓Hg≤100mmH2O 中壓離心式通風機—全壓10040m的大顆粒粉塵。這樣,它在單獨使用時就往往不能滿足空氣凈化的要求故一般 只作為第一級除塵器放在效率較高的除塵器之前使用。 重力除塵器基本上可分為兩種類型:一種是簡單沉降室,另一種是多層沉降室簡單沉 降室如圖12-1所示。多層沉降室如圖12-2所示,其中裝置著若千水平集塵薄板以減小捕集較 細塵粒(可細到15μm)所需的沉降室體積。裝了水平集塵板后,氣流速度會有所增加,對 沉降不。但重要的是縮短了集塵的垂直距離,這就使除塵效率大為提高。多層沉降室裝有 層集塵板,即有n+1個重力沉降室。每個沉降室的高度為相鄰兩層集塵板間距h這個間 距可以小到25mm。氣體從側面均勻地分配到各集塵板間去通常用緩轉彎、導流板,分配 網或扎板等使氣流分配均勻。多層式的缺點是:集塵板間的空間小,清灰較困難粒塵濃度超 過2.3g/m3并不適用。另外,在高溫條件下使用時,集塵板會發生翹曲。 重力除塵器的阻力損失很小,一般小于5mmH2. 體 化氣 一體入口 圖12-1簡單沉降室 圖12-2多層沉降室 1出口變徑管2一口變徑督3集塵斗 1一集塵板2一擋灰板 在重力除塵器中加上碰撞板,使氣流改變方向以對塵粒附加一個向下速度,可提高塵粒 的分離作用,這就是“重力慣性除塵器”。這種除塵器能夠除下10~20m的塵粒。其結構 比單純的重力除塵器緊湊,體積小,但阻力損失略高(2.5~25mmH2O),見圖12-3所示 含氣體入口 含塵氣 凈化氣塵氣 入口 體出口入口 凈化氣 出 出灰 出灰下 6 出 c) 圖12-3重力慣性除塵器 a)單碰撞板式的三碰式人字形碰板式 標準分享網www www. bzfxw, com,com免費下載 311 重力沉降室中的氣流速度應盡量保持低一些,一般在0.3~3m/s 在大多數實際使用的沉降室中,終末沉降速度都很低,適用于司托克斯定律。其所能捕 集的最小粒徑可按下式計算: d,min= 18Q 一 .BL(m) (12-1) 式中dmin最小捕集粒徑(m) 氣體粘度(kg/ms) Q氣體流量(m3/s); g力加速度(9.8m/s) P—塵粒密度(kg/m) B、L一一沉降室的寬、長(m) 由式(12-1)可見,重力沉降室能捕集到的最小粒徑只取決于集塵面積(沉降室的寬果 長),而與其高度無關。沉降室的最低高度只是為了降低氣流速度使已經沉降下來的塵粒 不致被揚起。 12.3旋風除塵器 12.3.1概述 旋風除塵器按照入口與排灰形式的不同可分成四種類型: 1.普通型,即切向入口,軸向排灰,見圖12-4a) 2.切向入口,周邊排灰,見圖12-4b) 3.帶導流片的軸向入口,軸向排灰,見圖12-4c) 4.帶導流片的軸向入口,周邊排灰,見圖12-4d) 以第1、3種使用最廣。 旋風除塵器對于細塵粒的除塵效率不高。但對m以上塵粒有較高的效率。其突出 的優點是構造簡單,造價低廉,維護管理比較方便因此至今仍得到廣泛應用 ) b d) 圖12-4旋風除塵器類型 a)普通型b)切向入口周邊排灰型c)軸向入口軸排灰型d軸向入口周邊排灰型 312 12.3.2工作原理 在旋風除塵器內,由于塵粒的結聚和分散,器壁對粒子的反彈,垂直渦流的作用,塵粒 的返混現象,徑向飄流的影響等,使除塵機理較為復雜。 以普通型旋風除塵器為例,如圖12-5,當氣體從切向入口進入除塵器時,就在除塵器殼 體內壁與排出管外壁之間產生一個向下旋轉的旋渦,稱之為主旋渦。氣體中的塵粒因有較大 的慣性,就沿著氣流切線方向而不是旋轉方向向外運動這樣,就有一個向外的徑向速度 把塵粒推移到除塵器壁(即分離界面)。到達器壁的塵粒即被重力和向下旋轉的主旋渦帶到 除塵器底部的排灰口而排出。主旋渦到達除塵器底部(錐體部分)時留下了絕大部分所攜 的塵粒。同時,開始改變軸向運動方向(旋轉方向不變),成為一旋轉向上的內旋渦凈 化氣體即從排出管排至除塵器外。 除上述主旋渦和內旋渦外,在殼體與排出管之間的環形空間內還有垂直渦流(或稱上旋 禍),見圖12-5。這股渦流使一部分已分離在器壁上的塵粒被帶向排出管降低了除塵效 垂直流 內旋潤 主 圖12-5旋風除塵器內氣流狀態 圖12-6旁路式旋風除塵器 a)滿流b塵流 率。此外,也會使一些塵粒懸浮在除塵器頂部附近,經過一段時間,塵粒便越積越多而落 下。其中一部分也會被上升的內旋渦帶到排出管排出管越長,垂直渦流也越顯著,如取消 排出管渦流仍會存在,但把排出管適當延伸到入口下緣下面可以防止大量塵粒直接從入口 帶到排出管去。加旁路分離室,見圖12-6,是減少垂直渦流損失的一種有效措施圖12-4c)、 d)那樣的軸向入口除塵器則完全消除了垂直渦流。 12.3.3除塵效率 按除塵效率,旋風除塵器可有一般型和高效型之分所謂高效型通常是指筒體直徑在 25cmm以下的小直徑除塵器。兩種除塵器的效率范圍見表12-2 1.影響除塵效率的因素 (1)二次效應 如圖12-7所示,雖然從理論效率曲線來看,略大于切割粒徑的塵粒的除塵效率應為 標準分享網ww www. bzfxw, com免費下載 313 100%,即全被除下;略小于切割粒徑的塵粒 理論效率曲線 100 則除塵效率為0%,即全部跑掉。但是,實際的 效率曲線并不與理論曲線相一致,這就是存在 二次效應的緣故。因為有些小粒徑的塵粒由于 5 好實際效 結聚或被運載氣體中大粒塵帶出等原因,使本 率曲線 來會跑掉的塵粒卻被捕集下來。而有些大塵粒 卻由于下列原因使本來應被分離下來落到灰斗 切粒m 中去的塵粒倒反而被運載氣體帶出。這些原因 圖12-7二次效應對理論效率曲線的修正是:1)塵粒被回彈到內旋渦中;2灰斗中 的氣流把塵粒重新卷起產生返混現象;3)塵 表12-2旋風除塵器效率范圍 粉塵粒徑范圍(μm)除塵器效率(%) 一般型高效型 A-A <5 50 50~80 5~20 50~0 80~95 16~40 95~99 >4096~99 95~ 粒被渦流重新卷入凈化氣體中去;4)徑向 圖128二次效應 飄流把塵粒帶到內旋渦二次效應見圖12-81到內旋滿2一塵粒返混3一徑 當氣流在矩形彎頭或入口蝸殼中轉彎時,飄流把粒帶入內旋4塵粒流帶入內旋 會產生垂直渦流。這是由于不同面上的氣流要5一向流 走不同的距離來完成轉彎。于是就出現了垂直渦流以平衡氣流的動能。垂直渦流不僅會把已 經到達器壁的塵粒帶到排出管去,并且它將提高徑向速度。一般內向飄流(徑向流)的流速 約為0.3~0.9m/s,且較均勻。在入口速度為15m/s時渦流可以逆著主氣流流動方向加上 3m/s的速度這相當于把徑向飄流速度從0.3~0.9m/s提高到3.3~3.9m/s而切割粒徑d 與終末徑向飄流速度的1/2次方成正比。這就是說,油于渦流影響,比切割粒徑大2~3倍 的塵粒都會跑掉,使除塵效率下降。 由實驗知,如把入口彎頭設計成:任何斷面上的氣流速度與其所走距離的乘積在所有斷 面上都保持一個常值,則垂直渦流就可以消除。而任何斷面上的氣流速度都直接與該斷面處 的彎頭高度成正比,氣流的行走距離又直接正比于彎頭的曲率半徑。所以,要消除渦流應 保持各斷面上的彎頭高度與曲率半徑的乘積不變。即在圖12-9及圖12-10上,應使 ab=cd=c'd'.. (12-2) (2)除塵器各部分的尺寸比 旋風除塵器一般均以其筒體直徑為示性尺寸,其余各部分的尺寸都以其與體直徑的比 值來確定,比值不同,除塵效率也有所不同。國外有人曾對幾個影響捕集效率的因素,如入 口尺寸HB,排出管直徑D.以及筒體直徑D各自單獨進行變化,觀察效率的變化情況。當 其他部分的尺寸均不變,D從原設計的50%一直增大到150%時,則除塵效率從50%提高到 88%,入口尺寸和排出管管徑的改變對效率也有較大影響,見圖12-11.但從50~100%段 效率變化很大,以后漸趨平坦,即筒體直徑繼續增大而效卻增加不多。 314 H 普薈 50 100 150 原始長度百分比( 圖12-9消除渦流的彎 圖12-10入口蝸殼上平滑 圖12-11單獨改變一個尺寸 頭設計 流動彎頭設計 對除塵效率的影響 湖北工業建筑設計院CX型除塵器的試驗也說明當其他尺寸和入口流速不變時,僅改 變入口尺寸,即改變入口尺寸與筒體的比值,效率將起變化。入口尺寸縮小,效率便提高。 西安冶金學院等單位試驗CZT除塵器時也發現,排出管直徑從0.6D減小到0.45D除 塵效率提高2.8%。 旋風除塵器各部分尺寸改變對除塵效率的影響也可從后述的拉伯爾公式(公式12-6)看 出。例如,增大入口寬度B,切割粒徑d將增大即意味著除塵效率降低。又當其他條件 不變時,有效圈數N愈大,則切割粒徑d將愈小,即除塵效率愈高。而N與除塵器有效容 積成正比,與氣體流量成反比,見公式12-7。當其他條件不變增大筒體直徑時,也就等于 加大除塵器有效容積,于是N增大,效率提高。如果其他條件不變,縮小入口尺寸,就等于 減少氣體流量,于是N增大,效率提高。 采取改變各部分尺寸比的辦法來提高效率是可行的,但應注意耗鋼量指標等經濟性。 圖12-12,12-13,12-14為幾種不同效率的旋風除塵器尺寸比。 旋風除塵器的下體也可以不做成錐體形式。根據旋風除塵器的工作原理,即使沒有錐 體,主旋渦在一個長的直流圓筒中也會使下降旋渦轉變成上升內旋渦。但做成體可以使這 一轉變過程所需要的長度縮短。據北京市勞動保護研究所試驗,在條件相同的情況下錐體 式的除塵效率高于直筒式和擴散式(即倒錐形),其中以擴散式的效率最低。但錐體磨損較 快。對于軸向排灰型的除塵器來說,錐體的一個重要作用是把分離下來的粉塵集中到底部中 央以便排放。如果錐體底的直徑太小,內旋渦就會碰上錐體壁,把已收集的粉塵重新帶走。 旋風除塵器內旋渦的軸線有偏心度,其偏心量可達排出管直徑的因此,理論上錐體底的 直徑應大于排出管直徑,以免內旋渦碰上錐體壁。 (3)氣體和粉塵的物理性質 對旋風除塵器效率有影響的物理性質是:1)塵粒密度(真密度2)塵拉大小 3)運載氣體的粘度;4)運載氣體的密度;5含塵濃度。其中氣體密度因其值遠小于塵 標準分享網ww www. bzf'xw, com,com免費下載 315 d d 0.375D 灰斗 斗 圖12-12一般型旋風除塵 圖12-13中等風量,效率較高圖12-14中效、高風量旋風除 器的尺寸比 的旋風塵器尺寸比 塵器尺寸比(正常風 B.-d4s.-d/8d.-d.2 (正常風量5490 量16500D2m3 .-2D.-D./2 , m3/h) ) 任意一般取DL.-2D.S-5D./ 粒密度,故其影響可忽略不計。 根據公式(12-6),塵粒密度變化的影響為: ( (12-3) 氣體粘度變化的影響為 ( (12-4) 氣體含塵濃度增高將提高除塵效率。入口含塵濃度很高時,較大塵粒向器壁方向推移時 會把一些較細塵粒也撞帶過去。大塵粒還會碰撞小塵粒。當含塵濃度增高時,除塵器的壓力 損失將有所降低。除塵器的壓力降若維持不變則入口速度將有所提高一般情況下,入口 速度提高也就意味著除塵效率提高。白克斯脫(Baxter對含塵濃度與除塵效率提出了如下 的關系式 100一 100-c (12-5) 式中1一除塵效率為時的入口粉塵濃度(g/m3) 316 C除塵效率為n2時的入口粉塵濃度(g/m3) 2.除塵效率計算 如前所述,旋風除塵器的除塵效率高低可以從切割粒徑來斷定,切割粒徑小,說明除塵 效率高。切割粒徑可按拉伯爾(Lapple)公式計算:見公式(12-6) 9uGB. d =,,(P,-PG) (12-6) 式中d切割粒徑(m),即除塵效率為50%時的粒徑,這是因為實際效率曲線與理論切 割效率曲線的交點正好約在50%效率處(參見圖12-7); B—入口寬度(m) N一氣流在除塵器中的有效旋轉圈數 氣體粘度(s/m2) 入口速度(m/s) P,—塵粒密度(kg/m3) --氣體密度(kg/m3) 拉伯爾公式在理論上雖不夠完備,但與實驗數據尚較接近。國外曾把旋風除塵器和多管 旋風除塵器的制造廠分效率曲線轉換成效率對dd的曲線(d為塵粒直徑,m與拉伯爾 提供的曲線進行對比,在d/d>1時,制造廠的效率略低于拉伯爾計算值;dd=1.5 時,最大偏差為5%;d/d=2~3時,對于多管除塵器,最大偏差為12%可見,作為工 程估算,拉伯爾公式是可用的。 對于圖12-12那種一般型除塵器,拉伯爾還提供了切割粒徑查算圖(圖12-15)利用該 30 2xN(,) 作圖條件 =15m 15m/s μg210-ns/m N=5 Be De/4 6 林 5 101520304050 除塵器直徑(in) 圖12-15一般型旋風除塵器切割粒徑查算圖 標準分享網ww, www. bzfxw, com,com免費下載 317 入口風速(m/ 4 3005060708090200 3 100000 2學 2 × 0.0.150.20.20.30.050.60.8 氣度μo(ns/m2) Be/D. 圖12-16氣體粘度、入口風速修正系數 圖12-17入口寬度修正系數 圖,只要知道了旋風除塵器的筒體直徑與塵粒 密度,即可查出其切割粒徑d當氣體的入 3 口速度、有效旋轉圈數、入口寬度與作圖條件 2. 2.q 不符時,可從圖12-16、12-17、12-18查出其 修正值。 拳 1 有效旋轉圈數理論上可按下式計算: 1.g N,=.. (/) 0. 0 (12-7) 0.5 89to 有效旋轉數N 式中氣流在除塵器中的逗留時間(s) 入口速度(m/s) 圖12-18有效旋轉圈數修正系數 V除塵器有效容積(m3) Q一氣體流量(m/s) D—除塵器筒體直徑(m) 圖12-12比例尺寸的除塵器有效容積為 =(2(3)+d-d+)=1767D (12-8) 將式12-8代入式12-7則 N-(1.767d D (12-9) ∵Q=vBh=v(4)(D/2)=0.125D ∴N=(160125v=4.5 所以這種一般型除塵器的有效旋轉圈數約為5圈。 圖12-19表示切割粒徑比與除塵效率的函數關系曲線當塵粒粒徑大于切割粒徑,即 31 臥 d/d>1,則該塵粒的除塵效率大于50%。 反之,塵粒粒徑小于切割粒徑,即dd<1 50 則除塵效率低于50%此曲線圖適用于比例尺 40 寸符合圖12-12的旋風除塵器。當某一除塵器 的切割粒徑已算出,則由此圖即可求出各粒級 塵粒的除塵分效率。如果粉塵的重量分散度已 知,則除塵總效率即可求得。 當某一旋風除塵器的切割粒徑已經試驗得 粒徑比(dnd 出,則與此比例尺寸相同的另一個旋風除塵器 圖12-19粒徑比與除塵效率 的切割粒徑可按下式計算: 未知d=(未知D (12-10) 這是因為旋風除塵器的各部分尺寸都與D有一定的比例關系,根據拉伯爾公式,d (B),而入口寬度B與D的比值是固定的,因此,dc(D2) 當某一旋風除塵器的除塵分效率曲線為已知時,則與其幾何相似的除塵器的除塵分效率 即可按下列程序求出: (1)從已知除塵器的分效率曲線上找出效率為50%的粒徑,即切割粒徑d (2)根據已知除塵器的分效率曲線和(1)所求出的d參照圖12-19格式繪制效率 對d/d的關系曲線。 (3)按式(12-10)算出未知除塵器的doc (4)應用(2)繪制的曲線,根據未知除塵器的dd值,即可求出未知除塵器的分 效率和分效率曲線。 除塵總效率可求取如下 (1)把已知的粉塵重量分散度劃分成若干粒范圍并算出每個粒徑范圍的平均粒 徑。 (2)從分效率曲線上找出各平均粒徑的除塵分效率。 (3)各平均粒徑的除塵分效率與該粒徑范圍重量分散度乘積的總和即為除塵總效率。 (4除塵總效率亦可按下式計算: =1+(/d pso) (12-11) 式中d粉塵的中位徑,即大于或小于此粒徑的累計重量百分比均為50%(見第14 章) 12.3.4阻力損失 旋風除塵器的阻力損失一般在50~150mmH2O通常由實驗求得在無試驗資料的情況 下,可按下式估算: 30B, D. .Peu △p=dl+2 (12-12) 式中△除塵器阻力損失(mmH2O) 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 B—入口寬度(m) H入口高度(m); D.筒體直徑(m) D排出管直徑(m) L筒體長度(m) 錐體長度(m) PG一氣體密度(kg/m3) 入口速度(m/s) 入口氣體的含塵濃度增大將減少除塵器的壓力降,其關系式如下 △p △p=(0.0086+1) (12-13 式中△p含塵氣體的壓力降(mmH2O) △p潔凈氣體的壓力降(mmH2O) C入口含塵濃度(g/m3) 當氣體從入口流進除塵器上部的環形區時,將被器內已經存在的旋轉氣流擠壓到入口寬 度的一半左右,這樣就產生很大的壓力損失。為減少這個部分損失,可在入口處加導流板 見圖12-20a)裝不擴張的導流板比無導流板的除塵器可減少壓力降一半。擴張導流板(圖 12-20a)可減少四分之三。導流板對 環形區上部形成旋渦有阻礙作用,而 把塵粒從氣體中分離出來的卻正是旋 渦。因此,加導流板將降低除塵效 率。螺旋形入口,見圖12-20b),對 氣流施加一個向下的速度,可以避免 不擴張 進入氣流對已經存在于環形區內的旋 導流板 轉氣流的于擾。螺旋形入口是否真能 擴張導 減少壓力降,根據現有試驗資料,還有流板 爭論,有一些試驗還發現除塵效率有 所下降。故國外大多數商品除塵器都 b) 不用螺旋形入口。漸開線入口,見圖 圖12-20入口形式 12-20c),這可把上述兩股氣流的干 )加導流板b)蝶旋形開線形 擾降低到最小。多個漸開線入口好處更多,但尚缺定量的試驗數據來具體說明對阻力損失 和效率的影響。 從排出管流出的氣流也是旋滿,按正常流的需要來說,能量有過剩。但旋渦同時也起到 繼續把塵粒從氣流中分離出來的作用。回收這部分能量的辦法也有多種有的就在排出管下部 裝整流片,用抑制旋來回收能量。這樣做,在減少阻力損失的同時也降低了除塵效率,故 不足取。比較成功的回收能量辦法是在出口裝蝸殼或圓筒,見圖12-21蝸殼是用逐漸擴張 的辦法把動能轉變為靜壓。出口筒象是倒過來使用的旋風除塵器,把旋渦轉換成直線 流。這樣的出口裝置可以減少除塵器阻力損失5~10%,而對除塵效率卻毫無影響。 因旋風除塵器的阻力損失是由旋渦而不是由摩擦力造成的,粗器壁對旋渦形成又有抑 2 制作用,故四壁粗糙倒反而可以減少阻力 損失。但粗糙的器壁會增大渦流,使已分 離下來的塵粒重新被卷起,降低除塵效 率,因此,不能用增大器壁粗糙度的辦法 來減少阻力損失。 總之,用抑制旋渦形成來減少阻力損 失的辦法都是不恰當的。 12.3.5各種變量的影響趨勢 綜上所述,現將各種變量對除塵器的 a b) 阻力損失、除塵效率以及費用的影響趨勢 圖12-21出口壓力回收裝置 歸納成表12-3 a)出口蝸b)出口圓筒 表12-3各種變量對除塵器的影響趨勢 變化情況阻力失除塵效率 增大除塵器尺寸 少 下降 提高 長圓簡體長度 略有減少 提高 提高 :流量不變,增大入口面積 減少 下降 一 入口流速不變,增大入口面積 增大 下降 降低 加長錐體長度 略有減少 提 提高 小體下部孔口 略有增大 大體下部孔口 略有減少 提高或下降 除塵器內的排出著長度加長 增大 提高或下降 - 增大排出管直徑 減少 下降 提高 氣體變化: 入口速度增大(在15~26m/s范圍內) 增大 提高一次投資降低,運行 費提高 密度增大 增大 可忽略 略有提高 粘度增大 可忽略 下降 溫度增高(流速不變 減少 下降 粉塵變化: 密度增大 提高 粒徑增大 提高 含濃度增高 減少 提高 現有的旋風除塵器,如要增大其處理風量,則可作如下幾點修改(見圖12-22) 1.加高入口高度,但不要加寬入口寬度。 .2.增大排出管的斷面積。因入口高度加高,故同時還要加長排出管的長度使其仍能延 伸到入口底部以下。 3.錐體底部孔口改大(把錐體末端割去一段即可根據粉塵量增加情況,可能尚需 增大灰斗容量。 現有除塵器如果要提高其除塵效率(流量和含塵濃度不變),則可作如下修改(見圖12 1,加長除塵器內的排出管長度,并把排出管的進口改成帶梢的即縮小進口直徑進 標準分享網w www. bzfxw, com,com免費下載 321 縮小 10 圖12-22增大處理風量修改措施 圖12-23提高效率修改措施 口面積以縮小10%為宜,縮小太多將使阻力損失大大增加。 2.加長圓筒體或錐體,以增加氣流沿四壁的旋轉圈數提高效率。但旋轉圈數增多會 加大磨損(磨損與單位風量的旋轉圈數成正比) 12.3.6安裝 1.并聯安裝 采用小直徑高效旋風除塵器時,一般都是多臺并聯以滿足處理風量的需要。如果并聯的 數量很少,則每臺除塵器應有單獨的入口和灰斗設計時應使氣體均勻地從總管分配到每臺 除塵器去。除塵器的出口可單獨直接排放至大氣或者接到一根總管后排至大氣。 如果并聯的除塵器很多,如多管除塵器,則由一個公用的入口箱,共用灰斗和公用的出 口箱把這些除塵器組合成一個整體。在這種情況下,如果不能把含塵氣體比較均勻地分配到 各除塵器,則個別除塵器會出現倒流現象堵除塵器或把灰斗內的粉塵重新帶走而使除 塵效率顯著低于單個除塵器,如粉塵從灰斗通過某除塵器的排灰口倒流到出口箱去,則使整 個設備的除塵效率降低。灰斗內的積灰高度并不均勻一致,某一位置可能堆得特別高。這 樣,靠近該處的單個除塵器的排灰口就會堵住,使進入這只除塵器的粉塵量全部經過它竄到 出口箱去。因此,灰斗不應設計得太小。 當入口流量分配不勻,則通過某些除塵器的壓力降就會增大造成公用灰斗中的各除塵 器排灰口下的壓力有差異。這樣,在灰斗內將出現所謂“灰斗環流”氣體從壓力降最小 的除塵器流入灰斗而后夾帶粉塵從壓力降最大的除塵器流出,見圖12-24在實際使用中, 不管出、入口連接的設計、計算如何準確,各除塵器的流量分配和壓力降總不可能十分均 衡。因此,灰斗環流現象也就難以避免。當影響除塵效率嚴重時可增設一套灰斗放空系 322 統,即用一臺單獨的風機從灰斗內抽出總風量10~15%的空氣量,使灰斗內部各點保持均勻 的負壓以消除灰斗環流。放空系統抽出的氣體可設單獨除塵器進行處理或者再接到并聯除塵 器的總入口去。 圖12-25為旋風除塵器并聯安裝出、入口連接方式示意圖圖12-26為多管除塵器典型布 置。 666666 圖12-24灰斗環流圖12-25升聯安裝出、人口連接方式圖12-26多管除塵器 2.串聯安裝 兩臺除塵器串聯安裝時第二級除塵器是用來除掉第一級除塵器未被除下的塵粒。當兩臺 相同的旋風除塵器串聯安裝時,由于它們的除塵分效率是一樣的。因此,第二級除塵器的除 塵總效率總要比第一級低。在沒有實測資料時,通常可假定第二級除塵器的總效率只有第一 級的一半。 實踐中還發現,若單臺旋風除塵器采用較高的入口速度,使其壓力降等于兩臺串聯起來 的旋風除塵器壓力降之和,則單臺除塵器的效率往往比兩臺串聯的效率還高。當然用提高入 口速度來提高效率有其一定的限度,一般不宜超過25m/s 旋風除塵器一般不應串聯,但在下列條件下,可考慮串聯安裝: (1)聚結在一起的塵粒在高速氣流情況下很容易粉碎而變細,這時就用兩臺低速運行 的旋風除塵器串聯比較恰當。 (2)用一臺大直徑的旋風除塵器作為第一級除塵,除掉較粗塵粒以減輕第二級效率較 高的除塵器負荷。如果第二級用的是小直徑高效旋風除塵器,則尚可防止其發生堵塞。 (3)當運行可靠性極為重要時,則兩臺除塵器串聯,即使其中一臺發生堵塞仍可保證 有一定的除塵效率。 3.安裝方位 為了出灰方便,旋風除塵器一般是垂直安裝的。如果受地位限制,也可傾斜或水平安 裝。因為旋風除塵器是利用比重力大幾百乃至幾千倍的離心力來分離塵粒的,故其安裝角度 對除塵效率并無明顯影響。當傾斜安裝時,灰斗與錐體的連接如圖12-27所示。 4.其它問題 (1)風 漏風,特別是錐體底部和灰斗的漏風將惡化運行工況,使除塵效率變壞。因為大部分除 標準分享網ww. www. bzfxw, com,com免費下載 323 塵器是在負壓條件下運行的,漏入筒體、錐體 及灰斗的空氣又只能從排出管跑掉,于是漏入 的空氣將夾帶著灰塵通過排出管排出,而使除 塵效率降低。因此,錐體底部宜裝設灰斗,并 配備氣密性良好的排灰閥,如旋轉閥、雙層翻 板閥等。 傾斜安裝旋 (2)磨損 風除塵器 表12-4磨損臨界值 粉塵濃度(g/m3)入口速度(m/s) 0.69 35.7 6:87 20.4 6870 2 圖12-27傾斜安裝除塵器灰斗連接 1一體2一錐體3灰斗 磨損是由塵粒與器壁碰、摩擦而引起的。粉負荷高、入口速度大、磨性大的塵 粒,則磨損更為嚴重。最易受磨損的表面是焊縫、配合不好的法蘭縫、錐體的底部附近 和入口的對面。焊接處的不規整表面以及焊口附近的金屬退火軟化都會使焊接處磨損加快。 故應盡量減少焊繼。必要時應進行熱處理使焊縫附近的金屬保持一定的硬度。 錐體底部的積塵如果不能連續及時地排掉,就會有高濃度的粉塵在那里流轉導致錐體 過度磨損。如果排灰口堵塞,則進入除塵器的粉塵將全部通過除塵器而排出。這樣排出管 也將受到磨損。 面對入口的殼體部分,磨損也較厲害。在處理大塵粒時尤為嚴重可用耐磨金屬做成一 塊可拆換的板或在內壁襯嵌橡皮。但要做得與內壁其余表面相平齊,以免高低不平引起渦 流。 粉塵濃度和入口速度的綜合指標如果超過表12-4所列值將會引起磨損。 塵粒直徑小于5~10μm的一般粉塵不會產生明顯的磨損。 磨損嚴重時,可在除塵器內襯砌輝綠巖鑄石,用鑄石粉環氧樹脂膠泥膠合 (3)污物塞 污物塞將使除塵效率下降、磨損加重和阻力損失增大。常見塞是排灰口堵塞或除塵 器內壁物料積厚。排灰口常被大塊異物或灰斗積灰過高或除塵器內壁結塊掉落所堵塞。 除塵器內壁結塊與粉塵特性有關。一般說來,粉塵愈細、愈軟就容易在器壁結塊此 外,除塵器壁上有凝結水也易使粉塵粘壁。入口速度保持在15m/s以上可以減少粉塵粘壁現 象,除塵器內壁應做得平整光滑。 12.4袋式除塵器 12.4.1概述 袋式除塵器是用濾袋把含塵氣體中的塵粒阻留在濾袋的上氣流側,而凈化氣體則從濾袋 的下氣流側排出。積在濾袋上的粉塵由各種清灰方式予以清落排走 袋式除塵器的處理風量范圍很大,小的可以到200m/h以下,大的可以到幾百萬mh 324 大型的袋式除塵器猶如房屋,稱之為袋濾室小型的可以做成單獨機組(與通風機、電動機 組合成整體),供分散布置的單臺工藝設備使用。還可以將濾袋直接裝在工藝設備內(如裝 在混砂機、粉料倒包機內等)稱為插入式袋式除塵器,見圖4-58 含塵濃度的適應范圍也很寬,低如大氣塵,高如風力輸送塵,均可處理。除塵效串很 高,對于1m的塵粒,其除塵效率可達99%以上過濾速度一般為0.3~5m/mi,阻力損 失為75~150mmH2O 12.4.2工作原理 袋式除塵器能夠捕集的塵粒要比濾料的網眼小得多。例如,濾料的網眼為100m,卻能 把1μm以下塵粒捕集下來。這是因為它并非單純依靠濾料網眼的過篩作用,而且還通過攔 截、碰撞、擴散、重力沉降和靜電吸引等把塵粒推移到濾料表面上。當有足夠多的塵粒阻留 在濾料上時,便形成了一層起過濾作用的積塵層,它能過濾很細的塵粒這時濾料纖維主要 是起支撐積塵層的骨架作用。 12.4.3除塵效串 袋式除塵器的一個重要特征是,對1m左右的塵粒也有很高的除塵效率。一般只要設 計、構造正確,運行合理,除塵效率都可以達到99%以上。因此在工程設計中一般可不必 預先估算其除塵效率 袋式除塵器如果達不到高效率,一般有下列一些原因清灰過度、濾袋破損、旁路漏氣 或者過濾速度過大使積塵層產生針孔。 12.4.4過濾速度 過濾速度是袋式除塵器的一個重要參數,通常根據實際使用經驗或產品說明書確定。一 般說來,較細或難于捕集的粉塵取較低速度較粗和易于捕集的粉塵可用較高的速度過濾 速度太高,會使阻力損失過大、效率降低和快速磨損。清灰方式對過濾速度取用也有較大影 響。表12-5列出了各種粉塵在不同清灰方式時的過濾速度表中數值是以低、中負荷的粒狀 粉塵為依據。如果粉塵負荷很高、溫度也高或者粉塵粒徑比正常的小,則過濾速度應比表列 數值減少。此外,在除塵效率相同的條件下氈的過濾速度可以比織物提高。 表12-6為鑄造車間一些工程中實際使用的過濾速度。 12.4.5濾料 選用濾料主要依據下列幾方面條件 (1)氣體溫度 (2)粉塵的物理化學特性; (3)氣體的化學成份 (4)氣體的濕度 (5)清灰方式。 一般要求濾料具有以下一些特性 (1)容塵量大,清灰后能留有一定數量的粉以保證對細小粉塵的過濾效率 (2)透氣性好,使過濾效率高,過濾阻力損失小; (3)抗皺折性好,耐磨性好和機械強度高 (4)耐高溫,在高溫下尺寸穩定; (5)吸濕性小,易清除粘附在表面上的粉塵 標準分享網ww. bzfxw,com免費下載 325 表12-5袋式除塵器過濾速度 過濾速度(m/min) 塵 打清灰 脈沖噴吹反風縮非回轉反吹 化鋁 0.78~0.9 2.4~3 炭黑 0.48~0.8 1.5~1.8 0.34~0.45 一煤 0.78~0.9 2.4~3 一 粘王 0.~0.98 2.7~3 0.4~0.6 水泥 0.6~0.9 2.4~3 0.37~0.46 石· 0.6~0.78 1.5~1.8 0.46~0.6 氧化鐵 0.78~0. 2.13~2.4 0.46~0.8 平化鉛 0.8~0.78 1.8~24 0.46~.55 百灰 0.7~0.9 3~3.66 -0.49~0.6 石灰石 0.82~1.0 2.4~3 一 石英 0.85~0.98 2.74~3.35 石塵 0.9~1.08 2.74~3 砂子 0.7~0.9 3~3.66 木 1.07~1.22 3.6~4.57 二氧化硅 0.7~0.85 2.13~2.74 0.37~0.46 滑石 2.~3.0 10~12 氧化 0.6~076 1.5~1.83 046~0 表12-6某些工程使用的袋式除塵器過濾速度 家過速度阻力損失料科壽命蝕灰方式 塵 (%)()(/m)()(m/min)(mm) (年) 沖天 1.83264190 玻璃絲0.3 振打 電9910.761044152綸1.5無反(縮 電97 16.18:04046 玻璃絲2.5反 電電電電電 電爐一 1.74430.8 48 爽蛇2.5 振打 電98-1.1660 0.58 1 89 奧綸 振打 爐99.87-3.01301 150208綸布一 脈沖噴吹 9912008 120208滌綸城布>2回轉反 砂、噴丸 16.0常1.52 152 棉布無氣環反吹 (6)使用壽命長,成本低。 各種纖維待性見表12-7 幾種常用國產合成纖維濾料幅寬及耐酸堿性見表12-8 12.4.6濾袋清灰方式 當濾袋積塵到一定程度,阻力變大,風量減小或者效率下降,就需要對濾袋進行清灰。 袋式除塵器的分類通常以消灰方式來區分。清灰方式種類很多,有振打式、反吹風式,脈沖 噴吹式等以及幾種清灰方式聯合應用。各種清灰方式比較見表12-9. 12.4.7影響性能的因素 當氣體流量一定時,袋式除塵器性能與一些因素的關系見表12-10 326 表12-7各種纖維的特性 品名化學類別密度直徑受拉強度長耐酸性能抗蟲及細溫性施水 (g/cm3)(m)k/m()酸性能經常最高(%) 自然纖維1.4~1.610~20~6.6~10良未經處理時75~85958 102016.610 麻 自然纖維 16~5035 未經處理時差80 蠶絲 自然纖維184 未經處理時差80~901100 羊毛 自然纖維1.325~1514.1~225~35酸差經處理時80~010010~1 玻璃 礦纖維 5時良 有機處理2.54100 良不受蝕20350 維綸1.39~1412~25良良優0~50660 龍 聚胺.13~1.1551.842~良優75~85954.5 熱:華 芳香質豪酰胺14 克斯 良良 優 2002605 純)聚丙烯 30~6515~30良:可優126~1361502 聚丙烯睛與.~1. 混合聚合物 18~2良可優10~1301401 滌綸1.38 40良良 40~1601700 泰弗綸聚四乙烯2.3 3310~25優優不受200~25 杜爾 優優優 80115 表12-8種常用國產合成纖維濾料的寬及耐酸堿性 類別編號寬(mm外觀軟化點耐酸性 130920白色、薄而細 良好 較差 240920白色、較密實、厚 B11870白色、厚 硫酸、硝酸中熱為沸強堿分解可 621900白色、密粗 強度幾乎不降低 734920白色、較軟細 238~240 滌綸布類尼綢布類箭布類綢布 45914白色、股細、密實 47 930白色密實、較 762880 白色較實 208800白色,單面絨、厚 861060白色,厚實 較差 良好 40700白色、較薄 5%鹽酸煮沸分解,在濃燒中強度幾子不 601890白色、較厚實 235在冷濃鹽酸、硝酸、硫降低 680890白色,較細密 中部分分解并解 11910 良好 較好 212900 190~220在硫酸濃鹽酸中強對的抵抗力亦好 213 度幾乎不降低 4920 7860 深草綠色 較差 良好 9890 101000 小方格白色 180在濃鹽酸、濃硫酸在濃燒堿中強度幾乎不 濃硝酸中部分分解同時降低 1 860 密細 髂解 211020 硬密實 標準分享網www www. bzfxw, com,com免費下載 327 (續) 類別號寬外觀軟化點()耐酸性耐堿性 維 832900 100 較差 良好 綸 布 845910 在濃鹽酸濃硫酸、在濃燒中顏色變黃 類 濃硝酸中溶解、分解強度幾乎不降低 平紋氯綸布 920 60~10 良好 良好 表12-9各種清灰方式比較 灰方式清灰均勻性濾袋磨損濾料類型過速度設備造價電費粉尖負荷塵粒的除塵效電 搖動 一般一般物一般一般低一般較高 反吹風(不縮癟) 好慢織物一般一般中低一般較高 反吹風(縮) 一般快織物一般一般中低一般較高 氣環反吹 很好一般氈織物很高高高 很高 脈沖噴吹(分室噴吹 好棵織物高高中高 脈沖噴吹(分噴吹一般一般氈織物高高高高 高高 振打 好一般織物一般一般中低一般較高 手動 好快氈織物一般低 低較 表12-10影響袋式除塵器技術性能諸因 因素 阻力損失減少 除塵效率提高 袋壽命延長 設備費低 過濾速度 低 低 低 高 清灰作用力 大 小 小 消灰期 短 長 氣體溫度 低 長低二 低 氣體濕度 低 氣體密度 響小 影響小 無影響 粉塵粒徑 大 大 小 小一低低影大二 無影響 人口粉塵濃度 小 大 小 粉塵密度 影響小 影響小 注:有“表示影響大 12.5濕式洗滌除塵器 12.5.1概述 這是一種用水凈化含塵氣體的除塵設備。其除塵效率較高,應用范圍較廣其主要優點是 1.與相同性能的其它除塵器比較,造價較低。 2.在除塵的同時還能對氣體進行冷卻、增濕和吸收。 3.除塵效高,當選用合適時,可以清除0.1m的微粒。 4用空間一般較少。 5.構造簡單、可動部件少,故障較少 6沒有粉塵的二次飛揚問題。 328 其主要缺點是: 1,需要消耗水量。使用循環水時,泥漿處理要占用一定的場地,并另需投資且維護管 理費用也增加。 2.泥漿處理比較麻煩,這是目前使用推廣濕式除塵器的最大障礙 3.當氣體中含有腐蝕性成分時,維修工作量比干式的要大。 4.對疏水性塵粒,捕集較困難。 5.在寒冷地區冬季必須采取防凍措施。 6.物料難以回收。 濕式洗滌除塵器種類很多,大致可分為低能型和高能型兩類。 低能型包括簡單的噴淋塔、濕旋風除塵器泡沫、水浴沖()激式,其阻力損失為25~ 60mmH2,對于5m以上的塵粒,其除塵效率可達80~97% 高能型,例如文氏管式,其阻力損失為250900mmH2O,除塵效率可達99.5%以上。 12.5.2工作原理 濕式洗滌除塵器有除塵和清除有害氣體的作用。除塵的機理有:碰撞、攔截、擴散(布 朗運動)、靜電、重力、冷凝和熱梯度等。其中最起作用的是塵粒與液滴的碰撞和攔截。其 除塵效果與塵粒和水滴的大小以及兩者之間的相對速度有關。 塵粒是否疏水性是濕式洗滌除塵器的一個特殊問題。疏水性的塵粒與水滴碰撞時會發生 排斥,而不能被碰撞捕集下來。這種塵粒浮在水面上時就可能再度揚起。塵粒疏水性由塵粒 的性質所確定。當塵粒的表面附著空氣或被復上厚油層時,一般就難以濕潤。炭黑是疏水性 的,可以作為洗滌除塵器難以捕集的代表粉塵。對疏水性的粉塵添加表面活性劑或不用水而 用其它液體來洗滌,都有一定的效果。但從經濟角度考慮,很少實際應用 12.5.3幾種濕式洗滌除塵器簡介 1.噴淋式除塵器 這是一種最普通的低能型濕式除塵器,(見圖12-28),又稱重力噴淋塔含塵氣體由下 部進入,通過均流孔板以0.6~1.5m/s速度向上流動。水則從上部用噴嘴向下噴淋。水滴 的終末沉降速度也就是氣流與水滴的相對速度,其值必須大于氣流的上升速度以免水滴被重 新揚起。當上升氣流速度較高,超過1.8m/s時應在塔頂處設擋水板 根據碰撞機理,要得到高的捕集效串,應使塵粒與水滴之間具有較高的相對速度,并將 水滴分散得細小一些。但在重力噴淋塔中這兩個方面卻是相互矛盾的。因為細小的水滴雖 有利于塵粒捕集,但它的終末沉降速度較低,即氣流與水滴之間的相對速度較小,這又不利 于塵粒捕集。這里就有一個達到最大碰撞效率的最佳水滴大小(對某一尺寸塵粒而言的選 擇問題。從實驗看,水滴尺寸在500~1000u范圍內碰撞效率較高。大于小于這個范 圍,碰撞效率都有所下降。對于小于5m的較細塵粒,水滴直徑在800m時效率為最高。 對于較粗的塵粒,水滴直徑在500~1000u范圍內變化時,碰撞效率基本不變。因此,重力 噴淋塔很少采用很細的噴嘴。 與其它濕式除塵器一樣,噴淋塔既可除塵又有吸收有害氣體的作用。它的阻力損失較 小,不包括均流孔板和擋水板在內,一般只有25~50mmH2O,每立方米氣體的耗水量約0.4 ~27k,氣體在塔中逗留時間為20~30秒。 噴淋塔能夠處理大量的氣體,常被兼作氣體預冷器使用,例如沖天爐煙氣除塵若用袋式 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 329 除塵器,則為了降低煙氣溫度和第一級除塵可在袋式除塵器前加一級噴淋塔。噴淋塔的主要 缺點是,對于5μm以下的塵粒除塵效率較低而對10m以上的塵粒,除塵效率可達70% 噴淋水 裝在沖天爐上的濕帽也是一種噴淋式除塵 器,見圖1229其工作情況與噴淋塔相仿 2.沖(自)激式除塵器 氣 凈化 「噴 士 氣體 排污含塵 氣體 排污 圖12-28重力噴淋塔 圖12-29濕 把洗滌液分散成細小水滴可以用噴嘴噴射,也可以利用氣流本身的動能激起水花沖 (自)激式除塵器就是采取后一方式使水分成細滴的利用沖激方式來分散水雖然不及噴 有效,但它能處理高濃度的粉塵和大流量氣體而不會堵塞。 圖12-30為鑄造車間中最常用的一種沖激式除塵器。含塵氣體從入口進入后,向下沖擊 水面,部分塵粒被水吸收,未被吸收的塵粒跟隨氣流進入固定的S形收縮通道。因氣流通過 時速度很高,每立方米氣體約可帶動1.4~3.4kg的水一起運動,于是激起大量水花和泡沫, 使塵粒頻繁地碰撞水滴面被捕集。氣、水離開通道時,速度降低,大部分水滴(具有足夠大 的粒徑)便受重力作用而被分離出來。在S形通道中因氣流突然轉向產生了離心力,較小的 水滴就受離心力的作用被甩出撞擊在上部擋板上而獲得分離。經過這樣一些過程,塵粒基本 上都被水滴捕集并被分離下來。因此除塵效率很高。對于一般粉塵,可達99%,阻力損失為 100~160mmH2O通過S形通道的氣流速度在18~35m/s范圍內可獲得較高的效率水位會 隨風量的增減而自動上升下降,這將使通過形通道的流速保持恒定。故處理風量變化20% 時,對除塵效率幾乎沒有什么影響。 還有一種與上述相似的沖激式除塵器,但不用S形通道而是用二排雙進水的文氏管,如 圖12-31所示。其工作原理是,含塵氣體室和凈化氣體室之間由于存在著壓力差,兩者水位 高低不同。利用這個水位差使文氏管上下部都能誘導進水,使氣水能更好地進行混合,故 其凈化效率要比單從下部進水為高。采用這種文氏管可以把水分散得很細,并使水滴與塵粒 在一個長距離內密切地接觸。經試驗,當文氏管的仰角為30、擴散角為4~6.5、氣流速度 為27~30m/s時,阻力僅為90~100mmH。用于噴丸室的除塵,其效串達95~98%。 3.臥式旋風水膜除塵器 這也是鑄造車間中比較常用的一種濕式除塵器見圖12-32)它是由內筒、外筒、螺 旋形導流片、脫水裝置、灰漿斗和供排水設施等組成內、外簡之間的螺旋形導流片把除 330 凈化氣體 一風機 I部放大 含塵氣體 凈化氣體 體 排污 圖12-30沖激式除塵器 圖2-31雙進水文氏管沖激式除塵器 凈化 氣體 含塵 塵器內部分成若干個螺旋形通道。含塵氣 氣體 體從入口切向地進入,沿螺旋形通道流 動,當氣流以較高速度沖擊到灰漿斗水面 時,部分塵粒被水吸收,同時激起水滴。 3 氣體夾帶水滴繼續向前旋轉,在離心力的 作用下把水滴和塵粒甩向器壁,使外筒內 定期供水 壁形成一層3~5mm厚的水膜,同時甩向 連續供水 器壁的塵粒被水膜所捕集。氣體連續流經 幾個螺旋形通道,便得到多次凈化,使絕 定期排污 大部分塵粒被分離下來。凈化氣體經脫水 裝置(檐式擋水板或旋風脫水)脫除水滴 圖12-32臥式旋風水膜除塵器 1一外筒2一螺旋導流片3內筒4一灰斗 后排出器外。 5溢流筒式擋水板 除塵效率隨氣流的旋轉圈數的增加面 提高。一般以三圈比較合適。當粉塵濃度 較大或粉塵分散度較高時,可適當再增加一到二圈,以取得更高的除塵效率圈數增至5~ .6圈以上時,阻力成倍增加,而效率則提高不多。 試驗證明,各螺旋通道能否形成完整水膜對除塵效影響極大。為保證各圈水膜強度均 勻、適當,采取了各圈灰漿斗全隔開的措施,使圈水位在使用風量范圍內能夠自動調整、 平衡,并能長期、穩定地運行。供水制度采取使用前定期加水和使用時連續供、排水相結 合。 標準分享網 m免費下載 331 這種除塵器用于鑄造舊砂多角篩、沸騰冷卻器的除塵系統,實測效達99.77~99.86% 阻力損失為119~143mmH2O 4.水浴除塵器 這是一種最簡單的濕式除塵器,由進、出風管、噴頭、擋水板、水箱、溢流裝置等組 成,如圖12-33所示。當含塵空氣從噴頭高速噴出,沖擊水面層時,便濺起大量水花。塵粒 則被水層和濺起的水花所碰撞吸收。 除塵效率與噴頭風速和噴頭浸水深度有關提高噴頭風速或加大噴頭浸水深度均可提高 除塵效率,但阻力將增大。一般噴頭風速取10~15m/s,噴頭浸水深度取10~20mm 除塵器內風速一般取1~2m/s風速<2.m/s時,采用6折90擋水板即有良好除霧效 。 為使運行時噴頭浸水深度保持不變,對溢 流管水封的設計要求是: 當用于負壓系統時,溢流管頂到水封水面 的高度H1應大于器內負壓P正壓運行時, 進水 則水封高度H應大于器內正壓P。否則溢流 管將起不到控制水位的作用,使除塵器不能正 常運行。 水浴除塵器適用于親水性、顆粒較粗的粉 塵,其效率可達85~95%。用于疏水性,較細 圖12-33水浴除塵器 的粉塵,如電爐煙塵,則效率僅50~65%。除1頭2一檔水板溢流管4水封 塵器阻力為100~120mmH2O 進水管進風管7一出風管 12.6顆粒層除塵器 12.6.1概述 顆粒層除塵器是一種高效除塵器,其主要優點有: 1.除塵效率高。綜合效率(包括第一級凈化設備)可達98~999% , 2.粉塵種類、導電性等對除塵效率影響不顯著; 3.氣體溫度、風量和粉塵濃度波動時對除塵效率影響不大; 4.用石英砂作濾料時,可耐高溫350~400℃。氣體中偶有火星也不會發生燃燒的危 險 5.石英砂濾料極為耐磨且價廉,運行可靠、維修費用低。 主要缺點 1,過濾風速比電除塵器還要低,在0.5~0.m/s之間因此結構比較龐大 2.每個單體都需要梳耙、換向閥和傳動裝置等,易漏泄; 3.凈化高溫氣體時,換向閥門等部件要承受反復的急冷急熱,易產生變形而失靈 4.過濾和反洗過程的切換,需自動控制換向閥門等部件的啟停 12.6.2工作原理 顆粒層除塵器過濾的機理主要有以下四種作用: 332 1.重力沉降作用:顆粒層象集攏起來的許多小沉降室,由于顆粒形狀的不規則,使總 的沉降室面積增大。一般粒徑的塵粒就依靠重力作用沉積在粒料上 2.過篩作用:顆粒層還象一個微孔的篩子塵粒通過細小彎曲的孔隙而被截。粉塵 愈粗、砂粒愈細則過篩作用愈顯著 3.慣性碰作用:含塵氣體在流經顆粒層中彎曲通道時,由于氣體慣性小,很容易繞 過粒于繼續前進。而固體塵粒慣性較大,也愈容易和粒子碰撞; 4.碰撞粘聚作用:這是由多種力作用的總稱。粉塵或由于布朗運動而和粒層碰撞(擴 散作用),或由于分子的引力、靜電引力等,使塵粒與粒料碰撞粘附,或使塵粒互相粘聚成大 塊,因而被阻留在顆粒層中。這些力綜合作用的結果稱為碰撞粘聚作用 含塵氣體在顆粒層除塵器中的過濾流向,采用由上而下還是由下而上是一個重要問題。 煙氣自上而下為固定床過濾,氣流力可將粒層壓緊以防止松動,濾速可選擇較大值,整個 顆粒層的尺寸也因之縮小。而煙氣由下而上則濾速受到限制,過濾能力低,不經濟。因為過 濾風速提高時,細顆粒的濾料會流化而使濾料層膨脹,造成除塵效率降低。另外,由于氣流 分布不可能十分均勻,即使濾速選用較小,仍然會局部出現騰涌和溝流,粉塵將短路沖出濾 料層而影響效果。研究表明,氣體由下而上過濾時,當濾速大于0.5m/s時,除塵效率就顯 著降低。故從六十年代后期國外幾乎全部采用由上而下的固定床過濾方式。這個結論也為國 內一些單位所證實。 氣體通過顆粒層的速度愈低,粉塵穿透深度就愈小,顆粒層下部的濾料就不能充分發揮 作用。所以采用過小的濾速,會降低除塵器的捕集能力。但濾速也不能過大,當濾速過大時 會把顆粒層穿透,造成粉塵逃逸的現象。常見 的濾速為0.3~0.8m/s。經過實踐證實,一般 希望在過濾或反吹時,最大濾速都不要超過 0.7m/s。除了要選擇合適的濾速外,對煙氣 進口方式也很重要。為了防止粉塵分布不均和 把濾料揚起的缺應盡可能避免采用沒有擴散 管段的切向進口,而采用帶導流片的徑向擴散 進口,以保證進氣均勻和避免氣流沖刷顆粒層 粒料。 影響除塵效率最大的因素是:粒徑、層 厚和過濾風速。此外還有濾料及粉塵的性 質、表面狀態、濾料的排列、氣體溫度以及粉 塵充滿程度等很多因素。在整個過濾過程中 由于濾料層中逐漸充寨粉塵,除塵效率也是不 斷改變的。 顆粒層除塵器的結構見圖12-34 圖123顆粒層除塵器簡圖 12.6.3濾料及層 1一殼體2水冷夾套3一耙4一輪減速箱 1.濾料性質應耐磨、耐腐蝕、耐高溫換向閥絡支桿7一濾網板10目) 8—檢9一導向板10徑向擴散入口 且價廉易得。石英砂、礫石、河砂、金屬屑、 陶粒、玻璃屑皆可。濾料表面以粗糙些為佳。 標準分享網www. www. bzfxw, com,com免費下載 333 一般選用石英砂為濾料。 2.濾料粒徑濾料粒徑對除塵效率影響最大一般采用1~5mm,濾料愈細則凈化效 率愈高,反吹時只需較小的風速就可使整個濾料層流態化,且流態化均勻清灰效果良好。 但此時濾料層的阻力也愈大。故一般選擇粒徑2~3mm石英砂作為濾料。 濾料層布置以上部的粒徑大下部的粒徑小,上松下密為宜,這樣粉塵在整個濾料層內分 布比較均勻,濾料的過濾能力得以充分發揮,容塵量也有所提高。但由于反吹時梳耙的攪動 及氣流的作用,會破壞濾料層這種上部粒徑大下部粒徑小的分布狀況,因此就出現了雙層濾 料的作法。即在同一顆粒層除塵器的篩網上布置二種濾料上面布置大而輕的濾料,下面布 置小而重的濾料,這樣既滿足了充分發揮濾料層的集塵能力,又可避免反吹時氣流及梳耙破 壞濾料的分布狀態。 3.濾料層厚度濾料層越厚,除塵效率越高,但阻力損失也越大反吹時所需的風壓 也越高。一般選擇取80~150mm 4.濾料層阻力當氣體通過濾層呈層流狀態時,阻力與濾速成正比呈流狀態時, 阻力與濾速的平方成正比;如果呈過渡狀態時則阻力介于前二者之間由于在過濾過程 中,濾料層內逐漸充塞粉塵,故氣流通過孔隙的截面和速度都在不斷變化因此,實際的阻 力還需通過試驗測定。從調試運轉中測得,在正常過濾時濾層阻力為90~110mmH2O,當反 吹進行時,過濾負荷增加,阻力上升到130mH2O設計時應考慮最大濾層阻力為 150mmH,O. 12.6.4反吹清灰 反吹灰分有耙流化反吹和無沸騰反吹兩種這里僅介紹有耙流化反吹 ● 1.反吹風速 反吹過程是個流態化過程,無論是連續氣流均勻流態化反吹還是脈沖氣流騰涌反吹 風速都采用經驗數據。反吹風速應把濾層松動,使其流態他,從而將最大最重的塵粒吹走 但同時又不要把最小的濾料吹走。所以,反吹風速應大于最大塵粒的自由沉降速度而小于濾 料臨界流化速度。具體選擇時,主要依據濾料積灰、反吹時間及間隔而走一般選用反吹風 速為過濾風速的1.2~1.67倍。有關石英砂的臨界流化速度和粉塵的自由沉降速度詳見表12 11及表12-12 i 表12-12粉塵在常溫空氣中的自由沉降速度 表12-11石英砂的臨界流化速度 vz(/) 粒當量直徑阿基米德數A界流化速度 粉塵粒粉塵密度為粉塵密度為 (mm) (m/s) (m)2500kg//m' 0.5 0.8×100.20 0.97×10 12 0.008 0.033 0.012 1.0 0.48 2.0 71.8×10410.91 50 0.20 0.0 3.0 242.8×101.2B 0.850.22 57410 1.73 20 3.0 1.15 4.0 .60 5.0 1120×10 2.8 0 26.0 100 580 0 2.反吹時過濾層阻力 氣體通過流化床的阻力等于單位面積上濾料的重量 AP=GIF H(Ye-Yg)(1-e)(mmH,O) (12-14) 334 式中△P反吹時氣體阻力(mmH2O); G—濾料總重(kg) F濾料層截面積(m2) H濾料層厚度(m) YB—空氣容重(標準狀態下,Yg=1.293kg/m3) Y—濾料密度(2500kg/m3) e系數,e=0.4 例如當濾料層厚度為120mm時,反吹氣體阻力損失為: △P=0.12×(2500-1.293)×(1-0.4)=180mmH2O 3.反吹時間及間隔 反吹所需要的時間由濾料層內積灰量和粉塵被清除的程度決定影響清灰程度的主要因 素有風速、濾層厚度、粉塵量、濾料直徑。其中風速影響最大清灰快慢與反吹風速的3~4 次方成正比。塵粒愈小、愈輕、愈多,清灰愈快。清灰后期由于細灰剩余不多,速度顯著減 慢。所以過分延長清灰時間是不合理的。應根據積灰程度,適當縮短各層反吹的間隔時間, 這樣積灰就不致過多,反吹時間也可縮短。當反吹間隔定為12~20分鐘,反吹時間為1分鐘 時,濾料層在過濾時所增加的壓差損失,經過反吹后能夠迅速消失,恢復到原狀。 4.攪拌器梳耙 反吹是在梳耙開動下進行的。梳的作用是攪拌濾料層,幫助氣流清灰使粘附于濾料層 中的粉塵容易脫落,同時將濾料層表面耙平。從工作可靠,維修方便、宜于自動控制來考 慮,梳粑應用單獨傳動。梳耙轉速為1020r/min,耙齒直徑為12mm,齒端離篩網20~ 30mm,齒間距為120mm,兩邊交錯布置。為了考慮耐高溫,耙軸的軸承結構應能適應熱膨 脹,間隙可自動補償。梳耙應在反吹風機開動后延時5秒起動,反吹完畢時先停耙,再延時 10秒停風機。這樣,耙子就能始終在濾料處于流化狀態下轉動。此時粒料互相浮動,濾料層 疏松膨脹,梳耙運行的阻力就很小,需要的功率不大,一般在0.5~2.5kW 5.反吹換向閥 要使除塵系統正常運行、反吹、過濾過程的自動切換靈活、可靠,換向閥是關鍵部件 應有良好的密封,能承受高溫氣體的沖刷,閥體用鑄鐵制,可以防止變形。閥板與閥座間密封 填料由活動的錐形壓緊圈緊固在閥片的凹槽內,裝配方便,密封性能好。閥板的驅動用油缸 和氣缸皆可。但采用油缸驅動時,由于活塞桿沾塵后易使密封圈磨損造成漏油,故一般采用 壓縮空氣源通過Q24H型二位四通氣動滑閥來控制氣缸的換向。 6.反吹清灰除塵器 反吹清灰后,清除顆粒層內積存細灰有兩種方法:一是利用顆粒層除塵器的預凈化粗除 塵設備;二是單獨選用高效除塵器。采用預凈化粗除塵設備兼作反吹清灰除塵器,優點是除 塵系統簡單。缺點是該除塵器在反吹時,處理風量波動較大且為照顧反吹清灰的效果要求 預凈化粗除塵設備的效率較高。采用單獨清灰除塵器的優點是反吹時除塵系統風量變化不 大,顆粒層除塵器的預凈化粗除塵設備也可選用效率較低的所以一般當除塵系統處理風量 較大時,選用顆粒層除塵器個數較多時,反吹清灰宜采用單獨小容量高效除塵器。若除塵系 統處理風量不大、選用顆粒層除塵器個數不多時還是利用顆粒層除塵器的預凈化粗除塵設 備兼作反吹清灰除塵器較為合理。 標準分享網www www. bzfxw, com,com免費下載 335 12.6.5電氣控制系統 整套除塵裝置在正常工況下應自動運行,無需人工操縱。備有供維修和調整時用的手動 控制裝置。一般全自動控制線路設計為有觸點交流程序控制,這種線路比無觸點程序控制可 靠、簡單,且造價便宜,維修方便。在控制室內需裝有指示燈以便隨時反映運行情況。為防 手動與自動相互干擾,需采用中間繼電器進行隔離。各氣動換向閥間的切換、耙子的運 轉、反吹風機的起動停止,皆通過時間繼電器進行控制,而時間繼電器應選擇準確可靠、調 節范圍較大的一種。 12.6.6G.FE旋風式顆粒層除塵器簡介 這種除塵器有一個旋風筒用來分離粗粉塵,氣流從上而下地通過顆粒層,這樣就省去了 經受不起磨損的密封件。其結構如圖12-35,含塵氣體由入口1以低速切向進入預分離器 2。預分離器是用來分離粗粉塵的旋風筒,經過預分離后的含塵氣體通過插管3從旋風筒 上升到正式的分離室,由上而下地通過水平過濾層,此時細粉就粘附在石英顆粒上或滯 圖12-35G.FE型旋風顆粒層除塵器 圖12-36G.F.E型旋風除塵器的反吹過程 1一含塵氣體入口2一預分離器3一插管 1一反吹空氣出口2一預分離家3一插 4一顆粒層5一藏流閥6一凈氣 一顆粒層5一截流閥一凈氣管7一梳耙 了一棟靶8一油9電機 8一電動機 留在顆粒層4的空隙中,氣體通過凈氣室和打開的截流閥5接著進入凈氣管6每個單筒下 部的錐形集塵斗的粉塵最好用星形閥排出,然后再通過螺旋輸送機或刮鏈輸送機送走。除 塵器每個單筒的滑掃按程序或根據除塵器的阻力進行控制,過程見圖12-36首先關閉截流閥 5.使單筒和凈氣管6切斷然后按相反方向用鼓風機或利用負壓鼓進或吸入反吹空氣到過 濾室內,在反吹空氣使顆粒層松散的同時,梳粑7攪動顆粒層,使粘附在顆粒上的粉塵脫 落,同時顆粒層又被梳平,粉塵被反吹空氣帶走通過插管3被送進預分離室2并在這里降 低速度,急轉向,而使絕大部分粉塵沉降下來。含有剩余粉塵的反吹空氣在含塵氣體管道 中和粉塵氣體混合在一起在其它單筒內被凈化截流閥5關閉時,它是通過油缸8伸長或縮 回活塞桿的作用而交替地頂在兩個支承環上,由兩位四通電磁滑閥控制,梳由直立電動機 9驅動。G,F.E除塵器在低流量時凈化后氣體中的含塵量反而會增加,原因是旋風除塵 器和過濾器固定在一起,低流量不能保持其最佳工況。盡管如此,負荷變動在60~130% 336 額定負荷時,氣體經凈化后仍保持一個相對穩定的含塵量。在連續運轉過程中含塵量保持在 50mg/m以下。由于風除塵器和顆粒層除塵器組合一體有不利之處,兩者能力不匹配,互 相牽制,不能分別發揮最大效益,由此后來發展為顆粒層除塵器和旋風除塵器分離的顆粒層 除塵器。 關于反吹清灰,如采用連續氣流反吹清灰方法,將使顆粒層除塵器得以連續地進行工 作,面采用短促而強有力的脈沖氣流,動力消耗小,清灰較為徹底。經過試驗,脈沖反吹比 連續反吹要優越。有關無耙沸騰反吹方法,在國內外也都有試驗。有的采用時間短暫而壓力 較高的脈沖使床層整體騰涌,從而把層面上積塵除去。但這對大面積的床層很不容易掌握, 所以多用百葉板或小袋室組成多個較小的顆粒層床;有的利用連續鼓泡流化床反吹,在顆粒 層中存在著一個濃密的鼓泡相,它上面是一個稀相或分散相,由于顆粒較粗、重,處在濃密 的鼓泡相內,粉塵較細、輕,懸浮于分散相內,粉塵呈氣體輸送現象,被夾帶出去。在鼓泡 相內由于從密相升起的氣泡在表面上破裂,將固體顆粒噴射到分散相內,會帶有一定的塵 粒,故在除塵器結構和選擇反吹風速時應充分注意這一點,以保證功率不至過大又使顆粒 層沸騰均勻,清灰效果良好。 目前還出現用靜電作用來提高顆粒層除塵器效率的一些作法:使用易于積累電荷的粒 料,如塑料顆粒;把整個顆粒層置于靜電場中,氣體進入顆粒層前先通過一荷電設備;把顆 粒層布置成圓筒形在其中心裝設電暈線,靜電可促進粉塵的凝聚從而提高凈化效率。 另外,利用顆粒層還可同時進行傳熱、傳質和化學反應。例如用輕燒白云石顆粒可吸收 二氧化硫;用氧化鋁粒層可吸附氟化氫等。除了固定顆粒層之外也出現利用流態化顆粒層除 塵設備。流態化時增強了慣性碰撞的作用,阻力損失也低,但缺點是帶塵和粒料粉碎較嚴 重。 12.7除塵設備選用 12.7.1選用原則 在除塵通風系統中設置除塵設備的目的主要是為了保證排出到大氣去的粉塵濃度能夠符 合國家排放標準的規定。因此,排放標準是選用除塵器的首要依據。 依照排放標準,再根據進入除塵器的入口粉塵濃度(果只有一級除塵則可取除塵系 統的起始粉塵濃度)即可按下式確定除塵設備應有的除塵總效率。 n=(1-×100% (12-15) 式中除塵總效率 c——除塵器入口粉塵濃度(mg/Nm3) 除塵器口粉塵濃度(mg/Nm3) 除塵器出口粉塵濃度c,對于一級除塵,即相當于排至大氣的粉塵濃度。由此可見,要 達到同樣的排放標準,不同的入口粉塵濃度c對除塵器將有不同效率要求愈大就要求 除塵效率愈高。因此,除塵器的入口粉塵濃度是除塵器選用的第二個重要依據。 根據除塵器的機理,除塵效率與粉塵及氣體性質有關,其中尤以塵粒的大小對除塵效率 影響最大。塵粒愈細,就愈難以捕集,對除塵器的效率要求也就愈高。而不同的除塵器對各 標準分享網www. www. bzfxw, com,com免費下載 337 種粒徑的塵粒有不同的除塵效率(即除塵分效率),故各類除塵器都有其一定的塵粒粒徑適 用范圍,見圖12-37。為此,要選擇合適的除塵器,還必須掌握除塵器入口粉塵的分散度資 料。圖12-38為各類除塵器對粗、細、極細三種標準粉塵(其分散度見圖12-39和表12-13) 的除塵效率曲線圖,根據粉塵的粒度情況和所要求的除塵效率,就能從此圖上大致選定除塵 器的種類。但是,實際粉塵并不止這三種,為使所需的除塵器更能符合實際粉塵的情況,可 在圖12-39上畫出除塵器所處理的實際粉塵的分散度曲線,而后根據實際粉塵曲線處于三條 標準曲線中的位置,用間插法在圖12-38上找出實際粉塵所適用的除塵器種類。當然,這種 選擇除塵器的方法還只是預選性質的。 最后選定除塵器時,還要考慮粉塵和氣體表12-13三種標準粉塵的粒徑分布 的物理、化學特性,如粉塵的密度、毒性、爆 炸性、粘性、親水性以及氣體的溫度、化學成粒徑重量分度(%(篩下分布 分等。此外,還要考慮設備占用空間、投資和 (m)粗塵細粉全極細塵 運行費用、維護操作方便等等。各類除塵器對 150 62 104 0 一 各種運行操作條件的適應情況列于表12-14 75 4 00 各類除塵器每1000m/h處理空氣量所需60 占用的空間立方米數見圖12-40 40 30 27 在實際工程中,有些場合往往需要幾類除20 塵器幾級串聯使用。例如,一級除塵達不到排15 放標準;為了減少濕式除塵器的泥漿處理量, 10 1963 0065580602 320 在濕式除塵器前面加一級干式中、低效除塵5.0 8498 85 器;為了清除較大塵粒和降低粉塵負荷以減少2.5 某些高效而易堵塞的除塵器的故障,亦可在前中位徑d5090m25um2m 面加一級除塵器,等等。這時,串聯除塵器的 總效率應按式2-16、12-17計算。 表12-14各類除塵器對各種運行操作條件的適應情況 各類除塵器適用情況(“+”表示適用) 條 件 10112 捕集粗粉塵 捕集較細的粉塵 捕集極細的粉塵 對所有 要求對所有粉塵的除塵效率>99% 用于含水分很多的氣體 用于高溫氣體 對腐蝕性氣體不必使用特殊材料 要求維護費用低 ++++ 要求所占空間較小 + 要求設備費較低 求運轉動力贊較少 ++++ 要求氣體流量變化對除塵性能無影響 +++++ 用于爆炸性粉塵和氣體 ++++ :除塵器編號同圖12-38. 338 表12-15各種鑄造工藝設備粉塵起始濃度 序 號工 藝設備 粉塵類別起始濃度(mg/Nm 備 注 最高平均 1混砂機 干型砂 75002800 混砂機 石灰石砂背砂0000300 混砂機 濕型背砂 5040來料砂較濕 混砂機 濕型砂 850700 SZ124砂機 濕型砂 78004900不風,舊砂回用率及周轉率較高 2滾筒落砂機 濕型砂 84004100 麗動落砂機 上都排風 濕型砂 6103505t以下流水線上落砂機 底抽風 濕型砂 18001200砂箱很低冷鑄件開箱 吹吸式 濕型砂 27001900件溫度約800~900℃ 移動密閉罩 干型砂 , 140006000 移動密閉罩 干型石灰石砂1800016000 半封閉罩 干型砂 32001700 側吸罩 濕型砂 370 低側吸罩 型砂 17000 4411雙頭風動型芯落砂機濕型砂 14001300 (移動密閉罩 6雙頭砂輪機 鐵末、秒 20001200 懸掛砂輪機(小室排風鐵末、砂170 120 7清理 氧化皮、砂191000800 清理滾筒 砂31700000件內帶芯為提高理速度把 細砂也抽走 拋丸清理滾筒 氧化皮、砂 2400二次理,自帶小旋風除塵器之前 拋丸清理滾 鐵末、砂 37000一次理,自帶小旋風除塵器之后 9半自動拋丸機 鐵砂260002800 10拋丸室 室體 氧化皮、砂48003000一次清理(預清理) 氧化皮、14001100二次清理(表面清理 提升機(上部排風)化皮、砂 3800二次理 提升機(下部排風)氧化皮、砂 1000570二次清理 鐵丸風選 、 氧化皮、砂 3200020000二次清理 地坑電磁振動篩氧化皮、砂 420二次清理 11丸 室體 氧化皮、砂3300018000一次清理 室體 氧化皮、砂 890 790二次清理 鐵丸風選 氧化皮、砂 :47000二次清理 提開機(上部排風)氧化皮、砂 18000二次清理 提升機(下部排風 氧化皮、砂 490二次清理 12滾筒 石灰石舊砂400036000 滾筒篩 千型舊砂6000031000 滾筒篩 濕型舊砂 28001800 13冷卻提升機 濕型砂 4000015000 14沸騰冷卻器 濕型砂 60002000 15增濕器 濕型砂 15000度大,水汽體積百分比為9.8% 1冷卻除灰箱 濕型砂 2200021000 17式卸料刮板 整體密閉罩 濕型舊砂 280270 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 339 () 序工藝設備粉塵類別 起始濃度(mg/Nm3) 備 號 最高平均 整體密閉罩 千型砂45004200 側吸罩 石灰石新砂 720600 雙側吸罩 干型舊砂 450 00 3500 18斗式提升機(上部排風)千塑舊 1000 19斗式提升機卸料點(斜傘形殼芯樹脂砂 1100 20皮調頭 千型舊砂 57002100 21皮調頭(包括電磁滾筒)石灰石砂干型舊砂50000 38000 22轉盤式磨芯機 樹脂砂 3500 23磨芯機 樹脂砂 12000 24電弧爐 氧化鐵等18000900 25沖天爐 二氧化硅,焦炭粉250005000 :起始濃度系指排風罩接管中的粉塵濃度平均值為幾次測定的值的平均,最高值是幾次測定中出現的最高值。 n1+(1-m)(二級除塵) (12-16) =n1+n(1-n1)+(1-m1)(1-2)(三級除塵)2 (12-17) 式中 串聯除塵器的綜合效率; 1,2,7分別為第一級、第二級、第三 級除塵器的效率。 5 一般旋風除塵器 小旋風 濕式洗滌除塵器 袋式除塵器 8 9 文氏管洗滌器 10 靜電除 器 1 12 100001010.0.010.00 粉塵粒徑(am 除塵效率(% 圖1287各類除塵器的塵粒粒徑適用范圍 圖12-38各類除塵器對三種標準粉塵的除塵效率 1一慣性除塵器2一中效旋風除塵器一低阻小 12.7.2各類除塵器在鑄造車間中的應用旋風除塵器4一高效旋風除塵器5噴淋式除塵 鑄造工藝設備的粉塵起始濃度和重量分散器式靜電除塵器一濕式靜電塵器 度分別列于表12-15和表12-16中 8文氏管洗滌器(中動力高效靜電除塵器 10文氏管洗滌器(大動力)11一打袋式除塵器 參照表12-15表12-16的資料,以及其它有12一脈沖噴吹袋式除塵器 1粉塵1一細粉塵【一極細粉塵 關條件,即可按照12.6.1中的選用原則,選擇 鑄造車間合適的除塵設備。 表12-17列出了各種鑄造工藝設備常用的除塵器類型供選用時參考從國內外近年來 的趨勢看,袋式除塵器在鑄造車間中的應用范圍和所占比例正在不斷擴大 340 表12-16造工藝設備 序 粉塵真密度 工藝設備 粉塵類別 號 (g/) 1 砂機(S114) 干型砂 2.1414 2 混砂機(S116) 鑄鋼背砂 2.2995 3 混砂機(SZ124,不鼓風) 型砂 2.1310 4 落砂機(2×L128) 千型 2.527 5 落砂機(2×10t) 干型砂 落砂機6128) 干型砂 204 2.6377 落砂機(6L128 旅態砂 2.4165 落砂機(412.5t 干型石灰石砂 2.3918 Q118理滾筒 氧化皮、砂 2.4035 1八角理滾筒 氧化皮、砂 2.7563 11 323半自動拋丸機 氧化皮、砂 2.6268 12 37206拋頭連續拋丸室 氧化皮、砂 2.8637 13 7拋頭強力拋丸室室體 氧化皮、砂 2.6748 147拋頭強力拋丸室鐵丸風選器 氧化皮、砂 2.7682 15拋丸室提升機上部 氧化皮、砂 2.7375 16 S4140滾篩 干型石灰石舊砂 2.654 171600多角篩 干型舊砂 2.8829 18 80t/h冷卻提升機 型舊砂 2.648 19 30t/沸騰冷卻器 濕型舊砂 2.63 20 45/冷卻器 濕型舊砂 1.037 21 冷卻除灰箱 舊砂 2.2788 22 D350舊砂斗式提開機上椰 干舊 2.670 23 B600日皮帶調頭 干型舊砂 2.444 2 電磁皮帶輪及皮帶 干型石灰石 2.8247 25 落砂機砂斗至皮帶振動給料處 干型石灰石舊砂 2.503 2 低壓輸送離心分離器之后 粘土 2.066 2 熱風沖天爐 二氧化,炭粉 28 冷風沖天爐 二氧化硅,炭粉 0 電弧爐(熔化期) 氧化鐵等 電弧爐(吹氧期) 氧化鐵等 標準分享網w bzfxw,com免費下載 341 粉塵重量分散度 粉塵重量分散度(% <33~55~1010~2020~3030~4040~5050~60>60中位徑 (um)(um)(um)(um) (um (um)(um)(um)(m)d,50(um) 39.76.16.77.04.02.82.21.31.08.8 34.2.810.510.75.84.02.72122.08.6 26.86.29.89.55.742.92.332.17.0 45.38.715.815.7.84.11.80.70.44.0 39.27.017.420.98.03.51.80.91.5 6.1 26.11.719.117.87.84.52.71.9.47.3 28.88.415.328.316.8 20.40 0 9.1 16.77.513.014.2846.14.03.127.019.0 2.2t.52.32.8t.1.20.80.87.8>100 0.4 0.51.53.12.72.2.2.284.5>100 .81.121.01.81.61.4 1184.2>100 5.0275.7.96.0443.3.063.>10 29.21.86.29.67.36.56.66.226.824.0 8.18.3 6.8 7.3 4.83.7 3.0 2.9611>100 2.9 3.28.213.910.4796.85.042.745.0 32.711315.514.76.74.62.61.910.0 6.5 28.7.013.318.17.1483.02.518.59.6 1.90.30.40.20.30.20.10.195.5>100 24.02.03.03.02.8121.01261.8>100 17.02.93.94.12.1.8.81.255.0>10 2021.62.22.4.1.61.40.80.869.0>100 224112.0.85.13.22.929.017.0 31.2.6.23.82.71.915:42.024.0 10.21.82.79.32.41.41.2 1.0 8.0>100 16.02.53.337242.01.267.5>100 .0.04.04.02.01.0.0.820.8<1.0 <5 27.0 5.05.0 3.0 20.0 40.0 03.01.6 80 80.0 <0.1..0.5~1.01~55~1010~20>20 (um)(um) (um)(um)(um)! (um)(um) 027.048.07.0801.0 .08.010.06.0 0 342 表12-17各種鑄造工藝設備常用除塵器 重旋風除塵器濕式洗滌除塵器袋式除塵器靜電除塵木工 工藝設備除高噴式施文高壓旋風 通效 淋風水浴氏通入 電塵除塵 塔沖激式式管式式式控制器器 粉料倒包拆包機 一 電弧爐 ++ 沖天爐 ++ + 有色工爐 ++ + 混機 ++++++ 滾篩、多角篩 冷卻提升機 + 沸騰冷卻器 舊砂提升機 低砂皮帶調頭 落砂機濕型砂 落砂機(干型砂 清理滾筒 拋丸機 噴、拋丸 強力拋丸室 雙頭砂輪機 懸掛砂輪機 等離子切割 鑄件退火爐 木加工機床 焦油加熱 切割地坑 :1號表示用作第一級前置除塵器,+號表示適用 100 11.5 90 10.5 80 70 625 6 2.0 50 1.5 30 Ⅵ3.9 20 10 75 020406080100120140 45 粒徑(um 所占空間(0m 圖12-39三種標準粉塵分散度曲線 一粗粉塵1一細粉塵一細粉塵 圖12-40各類除塵器所占空間 濕式靜電除塵器一千式靜電塵器 一袋式除塵器一濕式洗滌除塵器(高壓) 一濕式洗滌除塵器(中壓)一多管除塵 一旋風除塵器 標準分享網www. www. bzfxw, com,com免費下載 第13章維護管理 13.1概述 通風除塵系統在設計、安裝、調試投產后,要保持其正常運行,發揮其應有效用,主要 依靠科學的維護管理。 維護管理包括下面幾個方面: 1.建立和健全組織機構和規章制度 根據各廠具體情況和通風除塵設備的多少,組織與此相適應的管理系統和制訂必要的規 章制度。如值班人員守則、故障報告、運行記錄檢修程序表、計劃預修制度等等 2.職工教育、人員培訓 對接觸塵毒的人員要進行防塵防毒安全教育,操作有通風除塵設備的崗位生產人員應懂 得如何正確使用和維護這些設備。專業維護人員還須接受故障排除等專門訓練 3.系統運行 (1)值班運行 包括準備、開車、運行、停車等工作。此外尚需負責處置捕集下來的粉塵和泥漿如設 計文件或產品制造廠技術說明書有規定,則應按其要求運行。作好值班運行記錄。 (2)故障排除 迅速排除故障,使系統恢復正常,并對故障原因進行分析,寫出書面故障報告。 4.定期檢測 (1)包括月度、季度和年度檢查,根據系統的具體情況,規定檢查的項目和要求。年 度檢查為全面性的檢查,每年至少一次。 (2)定期測定環境粉塵濃度、系統風量和除塵器前后風管內粉塵濃度(或排放口粉塵 濃度等項目。 應逐步過渡到采用先進的技術手段來監視、記錄和控制通風除塵系統的運行情況。 5.計劃維修 規定管道、風管、配件、風機、電動機、除塵凈化設備的使用年,維修周期,所需工 作量和材料;規定大、中、小修的年限和分工劃分內容確定備品、備件的購置和生產等 等。 13.2風管系統 1.風管經初步調整后,必須將調節閥板固定好并作出標記,不要輕易變動 2經常檢查風口、法蘭連接處、清掃孔、罩子等氣密性和完好程度如發現漏風和破 損應及時檢修。 344 3.經常檢查風管內部有無積塵,特別是石灰石砂排塵系統以及混砂機、濕型落砂、滾 筒烘砂爐、電爐、沖天爐等除塵凈化系統。當發現在敲打風管時,聲音悶啞或在測定管內動 壓時,比正常數值大為減小時,說明風管已被堵塞或積塵,應及時清掃。 4.保溫風管應定期檢查其保溫層是否完好,如有受潮、脫落,應及時更換。如伴有蒸 汽盤管加熱,注意不要使其漏汽。 5.有接地的風管系統,如木工除塵系統要定期檢查其接地裝置是否有效。 6.水冷風管應經常注意水夾套有否滲水、漏水,并注意冷卻水進水壓力和水冷管段內 的水壓降。供水壓力下降表明水量減少;壓降增大,表明水夾套內結垢壓降減小,表明可 能存在漏、滲現象。遇到上述各種情況時都應及時采取措施。 7.經常檢查閥門、風口、清掃孔等啟閉情況特別是防爆閥是否由于銹蝕而失靈。 8.檢查與工藝設備(過程)聯鎖的裝置(如水力或蒸汽除塵閥門開啟度與物料量的聯 鎖犁式刮板與插板閥的聯鎖等等)是否準確、有效。 9.定期檢查并清掃風管外表面的積塵;檢查風管支吊架的固程度。高空敷設的風 管應有檢修用的走道、爬梯或平臺。 13.3通風機(離心式) 13.3.1運行維護 1.開車前準備工作 (1)檢查各連接、緊固部位螺栓緊固程度、潤滑狀況、風管連接及清除其中障礙物。 (2)檢查電源接線是否符合要求,安全保護裝置是否可靠 (3)檢查傳動部件、軸、風機和電動機兩軸是否同心皮帶傳動時,皮帶安裝是否正 確,見圖13-1 不正確 正確 不正確 正確 圖13-1通風機與電動機皮帶連接 2.值開車與停車 (1)起動大于75kW的,電氣上無起動裝置的風機時,應關閉風機出口處的起動閥 門。在風機轉速逐漸增高的過程中,徐徐打開起動閥門。在~5分鐘內,風機達到額定轉 速后,完全打開閥門,以避免出現過大的起動電流。 (2)除塵系統與工藝設備如無聯鎖裝置時,風機等應在工藝設備起動之前起動在工 藝設備停止操作后5~10分鐘再關閉風機,以防止風管內積塵。 3.運行維護 (1)經常注意振動和聲響 (2)注意軸承溫升,潤滑油要加得適當。滑動軸承每運行200~300小時,換油一次 滾動軸承1500小時,換油一次,但每半年至少換一次新風機應提前換油 標準分享網 m免費下載 315 (3)隨時注意各種儀表的讀數是否符合規定的運行參數。 13.3.2故障原因及消除方法(見表13-1) 13.3.3影響風機運行性能的各種因素 1.節流或關閉管路的影響 圖13-2中,L-N為風機上升型功率曲線,12分別為節流前、后管路特性曲線從圖 中知,由于節流,風機工作點由A點移至B點,風量由L減小為L風壓由H1增高為H1 而功率也由N1下降為N2。如風機具有下降型功率曲線則節流后,功率需增加,在完全 關閉管路時,所需功率達到最大值。因此大功率的離心風機必須在關閉情況下起動而軸流風 機則必須在打開閥門情況下起動。 運行過程中所增加的管路阻力,其效應與節流相同。 L-N NH NNNH LF-N L:-H L-H, -H 圖13-2節流成關閉管的影響圖13-3風管系統漏風的影響13空氣密度的影響 2.風管系統漏風的影響 圖13-3中,1、2分別為嚴密和漏風的排風管路特性曲線,L-H為風機性能曲線,-n 為其功率曲線。當管路存在漏風,風機工作點由A點移向B點,風量由L1增至L+△= L2,風壓由H1下降為H2:功率由N1增加為N2,多消耗功能。 3.空氣密度的影響 圖13-4中,1、1分別為實際(密度大于標準狀況時)和標準狀況的管路特性曲線, L-H、l-H分別為實際和標準狀況下的風機特性曲線風機工作點從標準狀況下的A點 移向實際工況B點時,風量不變L=L風壓由H增至H,H=HP P·很顯然,功也 要增加。相反,如密度小于標準狀況時,風壓下降,功率也相應下降。 4.機械雜質的影響 圖13-5中,1、1分別為清潔和含塵空氣的管路特性曲線,L-n,l-分別為清潔和 含塵空氣時的風機功率曲線。輸送潔空氣時,風機工作點為A點,此時風量為L風壓為 H1,功率為N。改為輸送含塵空氣后,風機工作點移向B點,此時風量由L減為風壓 由H1增至H,功率由N增至N(如曲線很陡,也有可能不增加) 5.管路計算誤差的影響 圖13-6中,計算管路阻力損失大于實際運行的,則計算的管路特性曲線LH位于實 際的管路特性曲線L-h之上,H>H而L>,n>n(如風機功率曲線較平坦,也 有可能不增加)。如計算的阻力損失小于實際的,則情況相反。 346 表13-1離心通風機故障原因及消除方法 故障部位成現象 可能的因 消除方法 輪入口環1.葉輪箱入口環不同心 1.調整葉輪軸,使之同心 2.入口環損壞 2.更換入口環 3.葉輪斜歪損壞 3.調整葉輪或更換之 4.軸自軸承中松脫 4.檢修緊固 5.葉輪松在軸上 .檢修、緊固 B.柚承松在軸承座內 6.檢修、緊 葉輪碰擋板1.擋板未牢固于外殼上 1.重新固之 2.擋板損壞 2.更換擋板 3.擋板安裝不正確 3.重新安裝 輪 動1.三角皮帶輪未緊固在軸上電動機或風機1.固之 2.皮帶碰皮帶罩 2.重新安裝皮帶罩 3.皮帶太松 3.運行48小時后調整中心距 4.皮帶太緊 4.運行48小時后調整中心距 5,皮帶斷面不對 5.重選合適的斷面 6.多皮帶傳動時,贊長不一致 .換上長度致的皮帶 1.多皮帶傳動時,各皮槽節距不等 1.檢修皮帶輪 8.三角皮帶不在一直線上 8.調整皮帶輪位置 9.電動機底腳未緊好 9.重新緊固之 10.皮帶油污或臟了 10.換上備用皮帶,駐的下來洗凈 11,不正確的傳動選擇 1重新選 聯軸器1.松動;需要潤滑不平衡不在一直線上1.:加油調整 承1.軸承有毛病 1.檢 2需要潤滑 2.加 3.軸承座松動 3.緊固之 4.軸承與軸之間松動 4.檢查其配合況。必要時更換軸承 6.軸封不是一直線 6.調整 .軸承內進入異物 6.卸開洗 7.在軸承內套與軸之有微磨損和銹蝕7更換合適的內套 軸封處嘯聲1.需要潤滑 1.加油 2.不一直線 2.調整 外殼進入異物 卸開除 2.檔板戚其他部件發出咔聲 2.檢查并周 輪】1.松在軸上 緊固之 2.葉輪有毛病 .檢修 3.不平衡 重新做好平衡試驗 4.脫落 清除并卸下新油漆 5.被環性和腐蝕性物質流經通道而損壞損壞程度,能補或更 1.引入電纜線未緊固 1.緊之 2.電動機或繼電器中發出交流聲 采取隔聲措施 3.起動電器的振聲 3.采取隔聲措施 4.電動機軸承雜聲 4.加油潤滑 5.三相電動機接成單相 5.新接線 標準分享網ww. www. bzfxw, com,com免費下載 347 () 故障部位現象 可能的原因 除方法 1.彎曲 1.卸下,調,裝 2.尺寸太小在與葉輪軸承軸套接觸處2.更換 產生噪聲 3.一根軸上裝有兩個以上軸承不是一直線3.調整 高風速1.管選用得大小 1:放大風尺寸 2.風機選用得木大 2.更換 3.風柵百葉、調節選用得太小 3.放大 4.加熱成冷卻面積不夠大 增加加熱成冷卻面積 高速氣流受阻擋1.風 降低流速至容許值放大通過氣流的斷面 引起咔咔聲單純2.調節 尺寸更換硬頭及突變形的部件 的聲 3.百葉 .硬彎頭 5.風管中突然擴大處 6.風管中突收縮處 7.導片 脈動或動1.節流使風機運行于性曲線的不利點1.改變節流方法 2.風機選用得太大 2.更換降低轉速 .風管與風機發生共振 5.改變風機轉成在風管上加隔 通過縫孔洞或1.風損裂 1.修復損裂處 沿途障礙物處的風2.加熱或冷卻器翅上有毛刺 2.拆下來打掉毛刺 聲 3.調節葉片位置不對 3.檢查其開啟度和通過積 咔咔聲或聲1.風振動 1采取隔振施 2.通風小室間隔構件振動 2.與風機連接處用軟性連接 3.未與構件隔開的部件振動 3.將部件采取隔振措施 4.風機葉輪粘上泥漿而失去平齒 清洗葉輪 風量過小 風機1.前候式葉輪裝反了 1.劍正過來,重裝 2.風機反轉 2.檢查電動機接線 3.擋板錯位或裝錯了 3.裝 葉輪與入口環不一直線過大.校正 5.風機軸與葉輪松動 5.檢查、緊固 B.傳動皮帶太松 6.拉緊皮 T.風機轉速太低 t.檢查電壓更換皮帶輪,提高轉速 風系統1.實際的阻力大于計算值或局部積塵1.改造風管系統提高風機轉清除積灰 2.風關閉 2.打開 調節關閉著 3.按規定的開啟度打開 4.送排風管路上風 4. 5.保溫風管內襯脫落 .除脫落物 過濾器1.粘上了油或塵埃 1.用堿水洗凈 加熱器或冷卻1.粘上了油或塵埃 1.用水洗凈 34 (續) 故障部位袁現象 可能的原因 消險方法 風機進出口處受1.風機出口端無直段 1.最好接直管,如用擴管則擴散角不宜大 于~8 2.風機進口處過近布置了風肉 2.至少倍管徑距離 3.在風機出口處即設風或硬彎頭 3.至少5倍管徑距離 4.導流片設計不正確 4更換 5風機進口處由彎頭產生的流效應 5、加裝導流片減弱之 量過大 系統1.風管尺寸太大,系統阻力實際比計算小1.用調節閥調節 2檢查門打開著 2.關上 3.未裝百葉及調節 3.裝上 4.過濾器未就位,或其旁通風閥開著4.裝好過濾器,或關閉旁通風閥 機11.后式葉輪裝了 1.糾正過來,重裝 2.風機轉速太快 2更換皮帶輪低轉速 3.風機進口處由彎頭產生的逆旋潤流效應3.加導片減弱之 風機停車 電氣的或機械的1保險絲熔斷 1、更換并檢查熔斷原因 2.皮帶損壞斷開 2.更換 3.皮帶輪松脫 3.緊固 4.電路切斷 4.接通電 5.電壓不正 5.與供電部門聯系,恢復正常電壓 B.電動機容量太小而過載保護切斷電路 6.換大一些的電動機 NAH -N L-N N N L-H H 圖13-5機械雜質的影響 圖136管格計算誤差的影響 13.3.4風機的聯合工作 1.風機的聯合工作適用于下列情況 (1)單臺風機風量或風壓達不到要求,且又為了避免使用單臺大型號風機時 (2)管路中風量或風壓多變,單臺風機調節不便且不經濟時 (3)從安全、備用需要來考慮時。 2.風機的串聯工作 風機的串聯可在一定的流量下,獲得任何單臺所得不到的壓頭,它適用于管路中壓頭很 波動且阻力大時。 (1)兩臺相同性能的風機串聯工作 標準分享網w www. bzfxw, com,com免費下載 349 圖13-7中,點I為單機工作點,點A為串聯后風機工作點點I為串聯后單臺風機的 工作點。H1>H+說明串聯后壓頭并非成倍增加,管路特性曲線愈陡,即阻力愈大 時,壓頭增加得愈大L+>L1說明串聯后流量也有所增加,增加多少由特性曲線形態決 定串聯后單臺風機的壓頭反比單機運行時為小,這由于另外一臺風機成為額外增加的阻力而 耗用了壓頭△H=H-H或H (2)兩臺不同性能的風機串聯工作 圖13-8中,L-H1、L-H分別為兩臺不 h 同性能風機的特性曲線,L-H(+)為串聯后 的特性曲線。1、2、3為三種不同斜率的管路 特性曲線,風機串聯后的工作點分別為點A B、C.A點的總壓頭和總流量都比其中任何 L-Hi 一臺單機運行時有所增加;B點的總壓頭和總 L-Ha 兩臺聯LH曲線 Ha+ 管特性曲線 圖13-7兩臺相同性能的風機串聯工作 圖13-8兩臺不同性能的風機串聯工作 流量和單臺風機時相同,I風機如同虛設;點的總壓頭和總風反而小只有風機單 機運行時D點的風量和壓頭,【風機相當于節起得作用因此以點為極點 只有工作點位于B點左側串聯工作才有利的 (3)串聯工作的穩定性 串聯后的總特性曲線與參與的各單機的特性曲線密切相關如各單機特性不穩定,則串 聯后也不會穩定,單機有穩定也有不穩定,則聯后總特性如何由具體情況確定之 聯工作的工作點如處于總特性曲線的上升部分則工作將是不穩定的 (4)串聯工作的條件 )兩臺單機的性能最好相同,否則風量小的這臺會發生過載 2)串聯在后面的風機必須堅,否則會遭到損壞兩機之間應有一定長度(不少 倍管徑)的直段以減少渦流損失。 3)兩臺風機串聯,起動時必須將兩機的出口閥全部關閉先起動第一臺,后打開 第一臺的風,在第二臺風閥關閉況下再起動第二臺 3.風機的并聯工作 風機的并聯可在同一壓頭下,獲得較大的風量,它也適用于管路中風量很波動的情況 350 (1)兩臺相同性能的風機并聯工作 圖13-9中,CE為管路特性曲線,L-H為單機特性曲線,LH(+z為并聯后的總特 性曲線。A點為并聯后的風機工作點G點為單機運行時的工作點B點為并聯后單臺風機的 工作點L1=Lx=Lx+x故并聯工作時風量并非成倍 增長,這要由管路特性曲線CE的斜率來確定,CE線愈平坦則管路為低阻的,風量增長愈 多。 單機運行時效率為點2,并聯后單臺風機效率為點1,如此點相當于最高效率點,則并 聯是經濟的。 在同一管路中工作時,并聯后單臺風機,其風量小于單機運行的,這是由于每機傳遞的 壓力增加,因而風量減少。 E H L-H1+ ha+ 一 -He1-3 HrHih L-H H L-Hn + Lul+L 圖13-9兩臺性能相同的風機并聯工作 圖13-10兩臺性能不同的風機并聯工作 (2)兩臺不同性能的風機并聯工作 圖13-10中,CE和CE為不同斜率的管路特性曲線,L-h、l-h和l-ht-分 別為兩臺不同性能的單機和并聯后的風機特性曲線A點為聯合工作點;B和C點分別為 并聯后各單臺風機的工作點;1、2點分別為單機運行時的工作點L(+x=l1+H2>H1,即并聯后風量增加得很少與風機單機運行時相比僅 增加了L1+-L2=△L,如在CE管路中工作,則聯合工作點移至D點,其風量競和風 機單機運行時相等,I風機如同虛設。并聯后,壓頭比任何一臺單機運行時都有所增加。 D點稱為極限點,即只有工作點位于D點以右,并聯工作才是有利的。 (3)并聯工作的穩定性 圖13-11中,CE~CE為不同斜率的管路特性曲線,lh1、l-h、l-h+分別為 1風機及并聯后的風機特性曲線。在CE管路中運行時,工作點為A點,此時L(1+)=L1 +L。如管路阻力增加,管路特性曲線成為則對于風機運行產生不穩定即交于 b、b兩點,有出現兩種風量的可能性(無風和有風。如阻力再增加,曲線成為CE,I機 即不能參與工作,而且,如不裝設逆止閥門,即會發生倒流這就說明當風機特性曲線呈波 峰狀時,并聯工作情況比較復雜。E點以左工作不穩定且會發生振動如工作點為A 點則水平線交L-H1于a、a兩點,在同一壓頭下可能有兩種風量,這樣工作是不穩定的 標準分享網ww, www. bzfxw, com,com免費下載 35 4并聯工作的經濟性 圖13-12中,L-H1、-ni、L-1分別為單機的風機特性、效串和功曲線L- Ht、l-n+x、l-n+x)分別為并聯后的風機特性、效和功率曲線。風機工作點選 擇在最高效率的區階內:把總風量分為兩等分兩臺風機各半低負荷時停開一臺,讓另 一臺在風量較大(超過額定的60%)而效率較低點g點運行。因此電動機應按8點選擇 風機應按b點選擇,這是從整個機組來考慮的。 負荷小于g點的風量時,都應由單臺風機運 管路曲線 行,此時發生在g點以左的負荷時,雖然在低 兩臺 效率下運行,但實耗功率比兩臺全開時要小。計算點 計算點 (一臺 兩臺 z-n 1 小) L-Net 兩 ) ) L-Hi1+ I+ 圖13-11并聯工作時的不穩定工況 圖13-12兩臺并聯運行風機的選擇 13.4除塵器 13.4.1·旋風除塵器 1.運行 (1)值斑開車 1)檢查所有檢查門及下部鎖氣裝置是否動作靈活和緊閉。 2)如系初次投入運行,則需檢查除塵器進出口的風管連接正確與否,見圖13-13同 時測定除塵器的壓差。 (2)值班操作 1)初次投入運行時,最好記錄電動機電流安培數。運行后,如超過初值,則表明風機 反氣流正未切向接入 順氣流 反氣 b) a 圖13-13旋風除塵器進出口的連接 )進口的連接b)出口蝸殼的連接 352 處理了更多的風量;如低于初值,則表明系統阻力過大,因而風量減少 2)初起動時,最好測定一下風量、風壓和管內粉塵濃度以便日常運行時作對比參考 用。 3)檢查鎖氣裝置出灰情況。 4)每班檢查煙囪排放濃度(目測法) (3)值班停車 1)如有可能,往系統中通入干凈空氣,使除塵器得到干燥和清掃”隨后關閉風機 2)出清灰斗內積塵,以防粘結 2.維護 (1)在負壓系統中,除塵器下部的鎖氣器要經常檢修特別是翻板閥、插板閥比回轉 閥更要注意。 (2)檢查除塵器磨損的情況,特別是處理磨琢性粉塵時,在入口和錐體部分很容易磨 損應及時焊補,最好襯膠或作耐磨處理。 .故障消除 旋風除塵器故障原因和消除方法見表13-2 隔板 c AP△p+0.1 (13-16) (D-d12)(h-0.1)>D2p (13-17) (D-D12)(h-0.1)>D2△ (13-18) d1=0007Wt(h2+h) (13-19) 且<90°;h1=0.05~0.1m 式中△除塵器內的靜壓力(mmH2O) W水量(m3h) d120mm,d2按總排水量W計 塵水比采用1/6~1/10 (3)濕潤輸送是將干粉塵加水用攪拌機均勻攪拌混合成含水率為<10%的干漿狀再輸 送,或將干、濕兩種除塵器的粉塵和泥漿水混合。這種方法的用水量比水力輸送要小得多 (4)粉塵團粒化可以防止干粉塵二次飛揚,便于貯運和回用粉塵團粒化的主機是各 種型式的造粒機,輔機尚有混合機和干燥機。常用的造粒機有回轉(斜盤式、錐式)式和 擠壓式。 斜盤造粒機回轉數由下式確定: n=18~28/D,最佳值=22~23/D(r/min) (13-20) 斜盤深度由下式確定 H=0.15~0.26D(m) (13-21) 式中D一斜盤直徑(m) 團粒粒徑由下式確定 CH n(cm) (13-22) 式中H盤深(cm) 回轉數(/min) 標準分享網ww bzfxw,com免費下載 36 傾斜角 C、k、m,系數。 造粒機能力由下式確定: Q=(t/h) (13-23) 式中C、系數。 從上述各式知,加大盤徑即會相應加大盤深和降低回轉數,由此而使粒徑增大造粒機 能力增大。GT型斜盤造粒機性能曲線見圖13-2,主要尺寸見圖13-43,并列于表13-17中 這種裝置的典型布置示例見圖13-44。處理的粉塵用容量為13.5m的密閉水泥輸送車從 表13-17GT型斜盤造粒機尺寸表 號D H A B 功 (kW) 回轉數 (r/min) 1000130~250450 740 2.2 10~3 GTI2 120 180~300450 740 2 19~26.5 GT16100 37 GT18. 18002 250~40000 100 17.18、19 275~450700100 3.716.17、13 GT202000300500 900 1070 5.5 141518 G222200325~580 900 070 5.5 14、15、1 GT252600360~312501320 11 1314.15 GT282800400~7101260 t320 15 12.13.14 t3004507801900 16001 12.13.14 gt33800500133010022 11、1213 GT4n 4000 530~3001600 2120 10.11、12 gt44500001017002120 10.11.2 G50500 670~110019002300 5 9~1 GT55550 61011001900 2300 5 Gt60600050120020502400 90 10 7~9 各個收塵點集中到這里。粒化裝置頂部為60m3 的鋼板貯料斗,處理量為10t/h占地面積4.5× 5,1m,總高度17.5m,兩層操作平臺分別設 在45m和7.38m處。 3 2 塑 225325 粒徑(mm 圖13-41濕潤輸送水封排漿箱 圖13-42斜盤造粒機性能曲線圖 1一除塵器2一水溢流 1一水泥料、硫渣2一土3一普化肥 一排漿臂 4一過石灰一鐵礦石,飛灰6鐵礦 選用了一臺2.4m直徑的斜盤式造粒機,由一臺11kW的電動機驅動,對于700kg/m容重 370 的粉塵,其公稱能力為10t/h。粉塵進入了一臺200mm螺旋輸送器。采用容積法定量可以精 確到1%。用了一臺直徑為1.8m,由3.7kW電動機驅動的斗底松料器來均勻粉塵密實度 和均衡下料。用一個可移動的柔性橡膠管將粉塵送進造粒機噴水裝置由噴嘴、壓力調節器、 流量表和手動閥等組成。噴水后,形成的粒塊直徑約為3~10mm,最大含水率為10%。 料斗頂上安設了一臺4000m3/h的袋式除塵器作為罐車向料斗卸料時泄壓用,同時也作 為凈化造粒機排風用。排風罩將造粒機罩住下半部分,風管直徑為300mm袋式除塵器應 在整個造粒裝置起動前先予以起動。 粉入口 采用板式高低料位指示器控制給料過程 高位指示器動作時,本系統即開始運行。整個 設備是自控的,任何一部分發生故障即能整機 停車 址 裝箱 圖13-44造粒裝置 1一上料位報警器2一料斗3一下料位器一料斗松料 器5一斜盤式粒機:一重螺旋輸送機7一造粒機排 圖13-43斜盤造粒機輪廓圖 塵管8一噴水霧裝置 13.5.2泥漿處理 1.排漿鎖氣裝置 324×(150) 濕式除塵器底部必須裝設排漿鎖氣裝置, 以建立一定的水封高度,防止底部漏風。常用 380 200 圖13-45錐形排漿閥 圖13-46水封排漿閥 1一錐形體2一殼體3配重 1一殼體2板 的濕式排漿閥如圖13-45~圖13-47所示。 水封排漿閥為了調節水封的高度和不使粉塵在水封的底部沉積,在水封底部設有開口, 使部分泥漿直接由此排出。開口大小用升降插板來調節。 滿流排漿管的結構最簡單,適用于連續穩定排漿的情況,管徑d可按下式計算: 標準分享網w. www. bzfxw, com,com免費下載 371 d=60W1AH-1(mm) (13-24) 式中W排出的泥漿水量(mh) H管的高度(mm),H=S+150mm —除塵器排水口處的負壓值(mmHO) 2.泥漿處理方法 (1)就地處理 1)在除塵器下面安設沉淀箱、槽,沉淀泥漿,排出溢流水,用手工定期掏泥。這種方 法適用于分散而較小的除塵系統,比較簡單,勞動量比較大,且要管理得當,否則會污染周 圍環境 2)采用刮泥機(如圖13-48)定期出泥這種刮泥裝置也配備在CC型沖激式除塵機 組上。溢流水中的含塵量可達到<0.2%,可用泵回用。刮板速度低于0.6m/min。應根據泥 漿沉淀的時間以及板結的情況來設計和調整刮板速度及間歇運行時間。間歇時間過短,泥漿 太稀,刮泥效率不高;間歇時間過長,泥漿結塊、咬住刮板或傳動部分銹住,會發生不能起 動和燒毀電動機的情況。 污泥 水 圖3-47滿流排漿管 圖13-48刮泥機 1一濕式除塵器2一刮板3一泥漿樓 3)采用清潔車抽吸運輸污泥漿。抽吸時,先用壓縮空氣將沉淀池內泥漿攪拌均勻,然 后利用車上自帶的真空泵等設備將泥漿抽吸至泥漿罐內運走。這種方法適用于沉淀池多而分 散的大型企業。用于石灰石砂和泥漿中含粘土較多時,罐內會沉積泥砂,應予以注意。 4)直接排入就近的水爆或水力清砂污泥池內統一處理,比較合理。 (2)集中處理 1)將各除塵點的泥漿排至集中沉淀池內,用抓斗吊(搖臂吊、龍門吊等泥,在曬 泥場曬干后,由汽車或火車運走。這種方法占地多,投資較大,設備利用率較低,適用于大 型企業。北方地區還要考慮防凍問題。 大型沉淀池的結構示意圖見圖13-49,尺寸見表13-18這種沉淀池的極限流速可由下 式確定 v,-Q/LB (m/) (13-25) 式中:污水極限流速,最大調整值取1.25~2.0m/h Q—污水量(包括貯存)(mh) L池長(m) 372 B—單間隔池 寬(m)。 產a 每噸水的池表面積 取0.8~0.5m2污泥排 除周期取決手粉塵量。 出于環境保護的理由, 接下水道 A 沉淀池無通向下水道的 接管,僅泵站和污水分 配站內有接頭。 澄清后的水由凈水 進出口分布紋籃 泵站再打入濕式除塵器 中循環使用,而污泥定 期用抓斗吊抓出。 圖134泥淀池結構示意圖(n為操作時水位) 2)用真空吸泥法 1-【機液壓)2-污水分配站(在池寬方向配置35個進口3一凈水泵站提升泥漿,裝置如圖 : 13-50所示。在真空罐 的吸入和壓出端分別裝設相同的轉板式閥門1和,見圖13-51,安裝位置不同。裝在吸 入端時,法蘭A接吸管,法蘭B和真空罐上的法蘭相連接;裝在排泥端時,法蘭A接真空 罐,而法蘭B接排泥管。 吸泥管為3鋼絲螺線膠管,用R160彎頭與閥1連接壓出管為4鋼管,下端經閥 與空罐下部連接。 壓出管水平段傾斜角為240,出口下端接膠管以便出泥漿時對準泥漿車。 排泥時,閥】的閥板被真空罐內氣壓壓緊;吸泥時,外界大氣壓將閥的閥板壓緊由于 閥和閥總是一關一開的,因此可以將控制這兩個閥門的操縱氣缸接在同一個滑閥上。在 管路連接上,使滑閥A、B的連汗同時拉出時為泥漿壓出同時推入時為泥漿吸入。這樣便 表13-18沉淀池尺寸表 (m) 面積F L B b d (ma3) g 120 24.94.851.150.850.04.0014.85.50.20 120 24.6 4.86 0.850.30 3.7014.85.500.2 72.8 8.24.001.150.850.802.3 0.74.60.20 90 18.05.00 2 1.1 0.850. 6.500.3 60.6 12.4 1.4 1.10.30 2.900.40 積F m (m) P 1201.600.2018.81.001.403.403.350.300.80 120 2.000.2018.61.001.403.403.300.300.3 2.8 1.800.3C 13.01.00 1.40 3.40 0.30 0.30 1.550.2 11.91.001.03.903.30 0.300.25 60.61.50.308.701.01.959.908 0.400.4 標準分享網ww. bafxw,com免費下載 373 于操作。 泥漿的壓出或吸入由換向四通閥(圖13-52)切換 x 13-50真空吸泥裝置 圖13-51轉板式閥門 1一連接2一真空表3一真空4池 閥體2一蓋板3連桿 5-3泥膠管6排泥鋼管7一漿車 轉板 8一91 換向四通閥、閥I、閥三個閥的操縱氣缸由兩個用行程為120mm,65氣缸驅動的雙 位四通滑閥A與B所控制(手動、氣動兩用)操縱閥門氣路圖,見圖13-53。 ③將滑閥A、B的手柄同時推“入”,四通閥處于“吸”位,閥打開閥關閉,泥 漿吸入罐內。 ⑤將滑閥A、B的手柄同時拉“出”,四通處于“壓”位,閥關閉閥打開泥 漿被真空泵送入的空氣壓出,沿排泥管排至室 外泥漿車內。 將滑閥A的手柄拉出”,四通閥處于 “壓”位,將滑閥B的手柄推“入”,閥關閉, 閥打開真空泵向真空充氣起到攪拌 100 內泥漿的作用。泥漿壓出壓力與提升高度、管 6 B 280 圖13-52氣動手動換向四通閥 圖13-53深縱閥門氣路圖 1一氣缸2一板3一體4手輛 1四通閥氣鍵2一入閥1氣缸 3壓出氣雙位四通滑 374 路阻力、泥漿容重均有關,一般采用0.5~1.0kg/cm2.采用SZ3型水環式真空泵,最大真空 度92%,轉速960r/min,抽氣速率1m/in,耗水量701/min,配用30kW電動機,其壓出 壓力為2.1kg/cm2,適用于排泥。 造粒段 分離段 脫水段 1750 1300 3)采用濕式造粒脫水裝置,集 中將污泥進行脫水。該裝置的主體部 分一一脫水筒(圖13-54)是一個定向緩 慢旋轉、水平設置的圓筒該裝置運用 高分子 了素流凝聚和機械式壓密同時進行的 凝聚劑 并聯凝聚原理,借助于合成有機高分 七分離水 4140 子凝聚劑作為架橋物質,使絮凝物在 圖13-54脫水筒結構原理圖 緩慢轉動的簡體中完成其水中造粒、 1一上部清水2濾講3溢流管 固液分離和加壓脫水的三個程序。這 種裝置運行簡便、轉動部件少、維修 方便、噪聲小、占地少、動力消耗少,與同規模的真空過濾機相比動力消耗只需其1/10, 但是總的成本費用和其差不多。 脫水筒的轉速為0.3~1.0r/min。對易脫水的污泥取大值;對難脫水的污泥取小值。 壓力水 為了使污泥更好地凝 聚,通常在污泥水中加入凝 聚劑和助凝劑。高分子凝聚 污泥漿 劑采用聚丙烯酰胺系(3凝 聚劑)、助凝劑可采用氫氧 化鈣或明礬,其用量根據原 分液污泥情況而定。這種裝置適 出口 用于處理大量的無機污泥。 由脫水筒分離出來的澄清液 圖1-5濕式造粒流程圖 還殘留有高分子凝聚劑和固 1一藥品溶解槽一注藥泵3一流量計4一脫水筒5一投藥斜道一分體懸浮物,需回流到濃縮池 離T一濾餅箱一分離液泵9一調節槽10供水泵11一濃縮槽 1可動式溢流管 中。 標準型脫水筒的性能規 格,見表13-19。幾種污泥處理的實例見表13-20 采用濕式造粒裝置的一般的流程圖見圖13-55 4)采用各種污泥脫水設備對泥漿進行濃縮脫水,以便利運輸或作進一步處理或回用。 污泥中含有間隙水,毛細水和顆粒吸附水等,后者只能用加熱的方法,使其蒸發脫去水 分。 污泥脫水,就其機理而言,基本上可以分為離心、壓濾和真空過濾三大類壓濾的濾餅 含水率達50~70%,離心和真空過濾的含水率達75~80%投資和運行費用,離心的為壓 濾和真空過濾的60~70%。離心脫水機設備密閉,能連續自動脫水但設備制造要求高壓濾機 能力小,手動、間歇工作。真空過濾機能連續、自動脫水,占地面積較大要更換或沖洗濾 布,設備制造要求不高。任何一種脫水方法,如果要提高脫水速率和效果都宜加入一定微量 標準分享網 m免費下載 375 表13-19標準型脫水筒性能規格表 型 規格(經×長度 電動機 處理能力 (mm) (kW) (/h) SLD-0 0.96×3.3 0.2~0.4 0.3~0.7 SLD-1 1.444.49 0.4~0. 0.7~1.6 SLI-? 1.93×6.06 0.75~2.2 2.6~6.8 SLD-3 2.41×7.41 1.5~5.5 4.0~9.0 SLD-4 2.90×8.88 2.2~7.5 5.8~13.0 SLD-6 3.43×10.23 3.7~1.0 1.6~17.0 注:表中的處理力是用粘土質污泥所得的數據 表13-20幾種污泥處理的實例 水廠盾施工汽車制進廠的、石洗凈下水道 污泥種類 污泥膨土污泥合污泥污污 原濃度(g/) 3~4015C~30060~0100~20040~7 污體中熱減量(%)15~3 4~46 45~50 泥體含量(%) 7~10 藥凝劑量(g/kg E 0.1~0.20.07~0.10.251.300.04~0.050.25~4.35 品a(OH)助凝劑)0 3 0 0 0 濾餅含水量(%) 66~80 46~488~86 38~477~8 分離水度 60 0 200 100 處理能力(l-3型)(t/ 0.4~1.24.0~9.00.814.0~20.0 一 的助凝劑或凝聚劑。常用的助凝劑有硅藻土、硫酸鋁、硫酸亞鐵、酸性土、消石灰、碳化 物渣、氯化鐵、珠光石等。采用了助凝劑后可減輕濾料孔隙堵塞現象并能產生高孔隙率 (85~90%)的濾餅。某些場合不能采用助凝劑近來趨向于采用凝聚劑。這是一種高分子 電解質,其作用是使濾液凝聚成團、加速沉降。常用的凝聚劑有三氯化鐵、聚氯化鋁(PAC) 聚丙烯酰胺(PAM)、聚苯乙烯硫酸膠狀粘土、水玻璃、粉煤灰等 在除塵和氣體凈化方面,作為污泥處理設備,離心脫水設備使用得較少,下面簡要敘述 一下真空過濾脫水設備。 @葉片真空過濾機 這種裝置用于化工和耐火材料行業,現已移植到冶金行業作為轉爐煙氣濕法凈化污泥脫 水用。葉片結構示意于圖13-56,葉片組裝示意于圖13-57。這種裝置,過濾面積大,能力 大,過濾脫水的周期較短。運行時,在36560mmHg真空度下抽吸30分鐘,將葉片框架 從池中吊起,在空氣中再抽10分鐘,進一步脫水,然后用壓縮空氣吹落濾餅氣液分離時 應先解除真空爾后用壓縮空氣將清水壓出。 過濾能力和操作條件密切相關: ①濾渣愈細,吸濾能力愈低,200目比100目慢季時間。 ②真空度愈高,吸濾愈快,但在離開液面時,真空度不能過高 ③能結晶的濾渣比活性污泥過濾能力要大。 ④濾餅愈厚,過濾速度就愈慢下來。 ⑥濾液溫度愈高,粘度愈小,吸濾速度愈快。 376 A部放大 R80 B部放大 100 鋼 焊 圖13-56葉片結構示意圖 1一孔(中間管子上,孔距80,兩側錯開)2一帆9孔邊框管子上孔37 3一金屬網(36孔/m,覆在6圓鋼上)尼龍布覆面 在葉片制作上應將其做成長方形,并使其高度900mm,以免在吸濾易沉淀之料時, 由于高度過高而產生上下濾餅厚薄不均。葉片四周濾布的密封是個關鍵應平整、牢固此 外泥漿池中應有攪拌裝置。 整套的葉片真空吸濾裝置包括有:抓斗、起重吊車、過濾機、空泵,空壓機、泥漿 池、清洗槽、氣水分離器等。 60m2的葉片真空過濾機由16片組成,每片尺寸為1850×1050mm40m2的葉片真空過 濾機由8片組成,每片尺寸為2480×980mm。 兩臺60m2的葉片真空過濾機配用一臺24.5m3/min的真空泵,由28kW電動機驅動; 臺立式水冷空壓機,1m3/min,配用7kW電動機。 ⑤轉鼓真空過濾機 可以分為有刮刀、無刮刀,有反沖水清洗 和無反沖水清洗,標準型和滾軸折帶型等各種 取樣 型式。它用于分離較易過濾,比較濃縮的懸浮 液,液溫不高于70℃。不適用于過濾固相容重太 脫水部分 一剝離分 內血 過濾部分 444 泥漿入口 圖13-57葉片組裝連接圖 圖13-58轉鼓真空過濾機示意圖 1一拉桿2千3一鏡4框架 一轉鼓真空過濾機2一真空3排液泵 5葉片6真空表 4一真空泵 大,沉降速度太快(>12cm/s)的懸浮液。轉鼓真空過濾機示意于圖13-58 轉鼓與真空系統相連,旋轉一周即完成過濾、脫水和剝離,最后濾餅脫落。濾液被吸入 真空,由排液泵打入供水系統中作為濕式除塵器循環水使用。轉鼓的轉速過高或過低均會 影響其過濾速度,以2r/min為宜。真空度要求不低于480~450mmHg懸浮液濃度愈大,則 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 377 過濾效率愈高,因此應采用濃縮和加適量凝聚劑的工藝。 真空過濾機的能力可按下式計算: L=(100-.(kg/h.m2) 100Ft (13-26) 式中L真空過濾機能力(kg/h-m2),按污泥干物質計 C濾餅含水率(%) G—截留在浸沒或注液濾斗內的污泥量(kg) F過濾面積(m3) t過濾時間或在濾斗里的過濾周期(h) vk,k2y 實驗計算時可采用下式:L=1000(k2-k)Ft(kg/hm2) (13-27) 式中V濾液容積(m3) k1、k原污泥和濾餅的干物質濃度(%) y—污泥容重(t/m) F過濾面積(m2); t過濾時間(h) 污泥廢水某種處理 廢水 流程如圖13-59。污泥 廢水收集在沉淀池1內, 部分溢流水進入快濾器 內加以濾清后即可以循 濾餅 環再使用。快濾器使用處 了一段時間后即用水反水 沖清洗,排水和泥漿水 一起回入沉淀池內。濃 反沖洗 度稍高一些的泥漿從沉 排水 淀池底部用泥漿泵3打再使用 入濃縮池4中。濃縮池 圖13-59污泥廢水處理流程圖 的溢流水回入沉淀池一沉淀池2一快器3一泥泵4一濃池5一泥漿6真空泵7一分離 8一真空9一過濾機10濾液泵11一空氣罐12一空壓機 中。被濃縮后的泥漿用 泥漿泵5打入轉鼓真空過濾機9內進行脫水轉鼓與由真空泵6、分離罐7、真空罐8等所 組成的真空系統相連接。由分離罐和真空罐分離出來的濾液用濾液泵10將其打回濃縮池由 空壓機12、空氣罐11等所組成的壓縮空氣系統是用來卸料的,濾餅裝箱或由皮帶運至一定的 地點或料斗內貯放 上述流程是不加助濾劑和凝聚劑的。如果遇上難沉淀的泥漿,如綜合性污泥為了提高 過濾脫水效率,則流程中應增加凝聚劑配液槽和泵,系統就較為復雜。 下面介紹上海汽輪機廠鑄鋼車間濕法除塵泥漿水真空過濾系統概況。 該車間污水由三部分組成:由水力清砂、水爆清砂、舊砂濕法再生下來的泥漿水由環 境沖水清洗下來的污水;由濕式除塵器下來的泥漿水污泥中含有大量細砂、粘土粉科和水 378 玻璃等化學物質。污水處理的目的在于保護環境,使工藝和除塵設備能正常工作并能使污水 再生、循環使用,節約能源。 污水處理系統主要由污水預處理,污泥脫水、濾餅貯運以及相應的控制系統所組成。脫 水設備采用真空過濾機,具有如下特點: ①脫水效果好,一臺2m2的過濾機,在泥漿預處理正常的情況下,每小時可過濾出含 水率為35%左右的濾餅400kg,可直接貯存或輸送。 ②工藝流程簡單,泥漿利用位差可連續進料泥漿凝聚性很好,可不加凝聚劑濾餅 利用帶式輸送機連續出料。因此可以提高機械化、自動化程度。 ③設備尚屬簡單,投資費用不大,動力消耗較小。 ④生產管理方便,維修工作量小。 水處理 再生水 工藝污水 除塵污水沖洗污水 水泵 再生水 水力加速沉淀池 再生水 高位再生 (6×8m) 水池 污泥漿(含水>80% 清水 處理 漿濃池 水 低位再生水池水水泵 (中2m) (671.5m) 泥漿 清水 真空過濾機(Gp21氣、水 水分離器氣(W型往復式 型)轉1×0.下m 中1.2m) 真空泵 餅 (含水事35% 排氣 200m) 帶式輸送機濾 kH-300mm, B--500mm) 濾餅貯存、定期運定 圖13-60污泥脫水流程方框圖 標準分享網www. www. bzfxw, com,com免費下載 379 污泥脫水流程見方框圖13-60,設備平面布置見圖13-61.上述系統中選用兩臺Gp2-1型 轉鼓真空過濾機,每臺過濾面積為2m2,轉速分為0.13、0.18、0.26r/min三檔,可調節。在 鑄造車間污泥處理系統中,真空度一般要求為450~600mmHg。每平方米過濾面積生產率為 1~1.5m3 鑄鋼清理工段 6000 水力清砂 水力清舊 高壓泵房 秒再生管 1500 污泥 水 420 位室 濾餅貯存地 1110 至下水道 圖13-61污泥脫水站平面布置圖 1-Gp2-1型鼓真空過濾機2-W型往復式真空3-b12m氣水分高器4一中12m氣分離器 9—再生水池10鉗工臺11一控制柜12一切換裝置 13.5.3回收利用 搞好廢料的回收利用,不僅可以變害為利,變廢為寶,同時也是保持除塵設備正常運行 的重要因素。 三廢處理、綜合利用,在有些情況下決非單獨的一、二個企業能加以合理、有效地解決 的,必須由地區或整個行業采取專門措施,建立與處理量相適應的專業性工廠,如水泥廠、 煤渣磚廠等等。 鑄工粉塵的回用情況示例于表13-21中。 表13-21鑄工粉塵回用示例 粉塵污泥類別 應用示例 煉鋼電弧爐袋式除塵器收集氧化鐵的粉塵 化鐵含量達50%以上,粘結壓塊可回爐作礦石用 熔銅爐袋式除塵器收集的氧化鋅塵 可作醫用 含有一一定量粘土、煤粉的舊砂粉塵或污泥 可燒磚 石灰石砂于塵和污各半 加入適量輔料,經過焙燒加工后,制成水泥 水爆和水力砂污泥 可作為制作煤球(餅)的粘結劑 含SO3~5m)將由于慣性的作用,不能隨改變了方向的流線進入采樣嘴 而跑到采樣嘴之外,致使所測得的粉塵濃度低于風 管內的實際濃度。反之,若采樣嘴的抽氣流速小于 ↓↓↓ 風管內的氣體流速,則采樣嘴邊緣內的一部分流線 將繞過采樣嘴而流走,但這部分流線上的大塵粒卻 由于慣性仍按原方向行進而進入采樣嘴,致使采樣 的粉塵濃度高于實際濃度。只有在兩者流速相等的 情況下,才能避免這種偏差。此外,如果采樣嘴不抽氣速度大小速等 是正對氣流方向,則即使是等速采樣,仍將有一部濃度小大 小正常 分塵粒因慣性而不能進入采樣嘴,同樣也會使采樣圖14-18等速采樣與非等速采樣 的粉塵濃度低于實際值。 等速采樣的方法有以下幾種 1.各點采樣法 在各動壓(流速)測點的位置上,每一測點各用一個粉塵收集裝置濾簡等進行等速 采樣,測出各采樣點的粉塵濃度,爾后再計算整個采樣斷面的平均粉塵濃度。這種方法可以 測出各點的粉塵濃度和確定風管內的粉塵濃度分布情況,找出代表平均濃度點的位置缺點 是,測定時間較長,所需的人手較多。 2.移動采樣法 所有測點或兩個以上測點用一個粉塵收集裝置按上述動壓測點的位置,依次逐點進行 采樣,采完一個點,立即把采樣嘴移到下一個點并把采樣流量調節到符合該點的等速采樣 要求。如此繼續,直到全部采樣完畢。各點的采樣時間必須相等。這種方法所測出的是所有 測點的平均粉塵濃度,由此可算出風管斷面的平均粉塵流量。移動采樣法比各點采樣法簡 392 單,不需要每采完一個點更換一次粉塵收集裝置。測定精度也較高,因此,常被采用缺點 是不能測知風管內的濃度分布。 3.平均流速點采樣法 在風管中找出氣體平均流速點,并以此點作為代表點進行等速采樣。把測得的粉塵濃度 作為斷面的平均濃度。這種方法比較適用于粉塵濃度隨時間變化顯著的場合。因為這時用各 點采樣或移動采樣已無多大意義,不如只測一個點省事,也接近實際一些 4.中心點采樣法 在風管中心點進行等速采樣,以此點的粉塵濃度作為斷面的平均濃度。這種方法與平均 流速點采樣法一樣,也是單點采樣,但測點定位方便。 上述幾種方法實測濃度值比較見表14-4其中平均粉塵濃度是用各點采樣法或移動采樣 法測得的。從表中數值可以看出,用平均流速點或中心點一點采樣,測定誤差不大。說明減 少測點也是可行的。 表14-4幾種粉塵采祥法濃度值比較 (g/Nm') 序 人口風管 出口風 平均流速 號平均塵濃度 中心點粉塵濃度平均粉塵濃度 平均流速 點粉塵濃度 點粉塵濃度中心點粉塵濃度 57.8 68.8 55.7 010 0.1 0.12 1234567 24 23 8 24. 0.21 0.18 0.23 0.49 0.58 0.47 0.24 0.23 0.18 0.53 0.1 0.60 0.1 0.14 0.15 11.8 18.3 12.4 0.20 0.26 0.18 1.85 2.16 1.08 0.50 0.49 0.9t 2.66 2.60 2.88 0.1 0.1 0.12 注:表中數值系從靜電除塵器出、口測出 5.等速采樣管法 等速采樣管(又稱平衡采樣管)的構造如圖14-19。由圖可見這種采樣管有兩個靜壓 測管。一個測風管靜壓,一個測采樣嘴內的靜壓。根據伯努里方程 2+y-2++h+k2 2 29 (14-13) 式中P風管內采樣處靜壓; y—風管內氣體容重; 風管內采祥處風速 P采樣嘴內靜壓; 采樣嘯內風速 —重力加速度 h從采樣嘴口到采樣管內靜壓測孔處的摩擦阻力 k采樣入口阻力系數。 假定h和k值可以忽略不計,則當P=P時v因此測定時只要調節采樣流 量,使壓力計指示兩者靜壓保持相等,即可達到等速采樣 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 393 用等速采樣管采樣可不必事先測知采樣點的風管風速手續大為簡化但不同采樣口 徑、流速、粉塵濃度,對b和值的影響也不同且往往不可忽略不計因此應事先在不 同條件下進行試驗校正,提出該等速采樣管的適用范圍和修正值。 :等速采樣管采樣是用靜壓而不是用采樣流量來指示等速情況的其瞬時流量不斷變化 著,所以不能用瞬時流量計而要用累計流量計(煤氣表)來記錄采樣流量 6.平均濃度 測定斷面中的平均含塵濃度為 C= +C2U24+ (14-14) 式中C、粉塵平均濃度(g/Nm3) CC2各測點的含塵濃度(g/Nm3) v1、各測點風速(m/s) A、A……各測點所代表的風管劃分面積,當風管按等面積劃分時,則A= 一外靜壓導 內壓導外壓孔 內靜壓孔 靜壓測孔 靜壓測孔 a b : 圖-19等速采樣香 圖14-20采樣 a)1型b)型 頭b)外形 采取各點采樣法時,平均濃度應按式(14-14)計算。其它采樣法如測出的即為風管全斷 面平均濃度,則不必按式(14-14)計算 7采樣儀器 (1)采樣嘴(圖14-20 采樣嘴的口徑應不小于4m,一般應配備4、6、中8、d10、12mm等各種口徑,以 選用不同口徑來滿足等速采樣的需要。采樣嘴的銳邊壁厚不應大于0.3mm,越薄越好以免 破壞氣流流動狀況。材料一般為不銹鋼、黃銅等。 與采樣嘴連接的為采樣管。亦可將采樣管頭部做成圖14-20a)形狀而不另設采樣嘴 樣管用不銹鋼或銅管,也有用硬質玻璃或石英制作。 39 (2)粉塵收集裝置 這是收集采樣氣體中所含塵粒的裝置。因此要求其捕集效率必須在99%以上目前使 用的有以下幾種。 1)濾筒 最常用的是玻璃纖維濾筒,有大小兩種規格,見圖14-21油霧試驗時其捕集效率平均 達99.99%。可耐溫400℃。有一定的吸濕性。因此,采樣前后均應在105~110℃烘箱中干燥 1小時,放在干燥皿中冷至常溫再行稱重。 玻璃纖維濾筒的空載阻力,當抽氣量為401/in時,小濾筒約50mmHg,大濾筒約40mm Hg.濾筒容塵量與粉塵密度及抽氣泵真空度有關據試驗,大濾筒約可容鑄工砂(真密度為 2.65g/cm3)6g左右,小濾筒約1g左右,此時抽氣泵負壓約為140mmHg,抽氣流量為401/min 使用濾筒操作比較簡便,只需將濾筒裝入濾筒夾內即可進行采樣,見圖14-22 32 28 25 b 圖14-2玻璃纖維濾筒 圖14-22玻璃纖維濾筒夾 )大濾b小濾 1一采樣嘴與采樣管2一筒夾3筒 當采樣氣體溫度很高時,可采用剛玉濾筒。剛玉濾筒形狀與玻璃纖維濾簡類似,也是裝 在濾筒夾上使用,可耐溫700℃。圖14-23為剛玉筒,圖14-24為剛玉濾筒夾。 如所采集的粉塵需作分散度測定,則可將濾筒中的粉塵倒出進行分析 圖14-2剛玉濾筒 圖14-24剛玉筒夾 1一濾筒2濾夾3彈簧4一調節螺絲 2)濾膜 用帶有電荷的高分子聚合物制成的濾膜或玻璃纖維濾紙裝在濾膜夾上作為粉塵收集裝 置,如圖14-25所示。當粉塵濃度較低時,可用40mm的帶電荷平面濾膜。粉塵濃度高時 可用75mm帶電荷濾膜或玻璃纖維濾紙折成漏斗狀。為防止濾膜、濾紙破損,應在其下部襯 以與氣體不起化學作用的金屬網。 用玻璃纖維濾紙時,與濾筒一樣,采樣前、后也要經過烘干 標準分享網ww. www. bzfxw, comcom免費下載 39 3D D b 圖14-25濾膜夾 圖2集塵 管內采樣用b管外采樣用 a)管內采樣用b)管外采樣用)集塵管夾 1一濾紙2一金屬網3采樣 1入口塞2-玻璃3壓極彈管出 五膜夾 口塞石墊硅膠集塵管 3)集塵管(圖14-26) 用硬質玻璃制成,內部充填玻璃棉,絲徑為7~10m,充填密度為0.25gml左右,充填 長度50~180mm。在集塵管出口側應填得密一些,入口側則松一些。 采樣前后均應將集塵管置于130℃的烘箱內加熱一小時以上,充分去除水分,爾后放入 干燥皿內冷卻到常溫后再行稱重。 玻璃棉集塵管可溫480℃。可用于溫和氣體中含有液滴的場合。其使用操作較濾筒 麻煩,且采集的粉塵難于取出作測定分析。 沖擊瓶、小旋風等粉塵捕集裝置,因測定誤差較大使用不便,現已很少采用 按照粉塵捕集裝置是否伸入風管之內,有管外采樣和管內采樣之分管外采樣,捕集粉 塵裝置在風管外面,用于小尺寸的風管。當采樣氣體溫度高、濕度大時,用管外采樣法水 蒸汽易在采樣管壁冷凝,粘附粉塵,影響采樣精度,甚至堵塞采樣管。為防止水汽冷凝,在 在 氣溫寒冷的場所采樣時,在采樣管外壁要用電熱絲加熱(電熱式采樣管)管內采樣因捕集裝 置是在風管之內,就不存在上述問題。 (3)流量計 常用的有轉子流量計、孔口流量計和煤氣表等幾種前兩種屬于瞬時流量計用來計量 單位時間內通過的氣體流量。后一種屬于累計流量計用以測量采樣時間內所通過的總流 36 量。 流量計的流量刻度都是在一定的氣體壓力和溫度條件下標定的,與實際使用的條件并不 相同。為此,應在流量計入口端配置溫度計和壓力計,以便修正流量讀數。當流量計裝在抽 氣機的吸入端時,則流量計處的壓力低于大氣壓,此時壓力計應采用負壓表,所示壓力為負 值。 1)轉子流量計 圖14-27) 轉子流量計由垂直 錐形玻璃管和浮子所構 成。錐形管的大端在 上,小端在下。 2.5D 轉子流量計的流量 刻度是在壓力760m 不銹鋼孔板<0.7 mHg,溫度20℃條件 圖14-27轉子流量計 圖14-28孔口流量計 下標定的。而實際測量 1一轉子2一鍵形玻璃管 時的溫度與壓力并不一 定與標定時相同,因此 要按下式進行修正: =9√=1.619√P+P (14-15) 式中測量時溫度和壓力條件下的實際流量(/min) 測量時的轉子流量計流量讀數(/min) 測量條件下的氣體容量(g/cm) —轉子流量計校正時的氣體容重(g/cm3) .測量時的大氣壓力(mmHg) P流量計前表壓力(一般為負值)(mmHg); t流量計前氣體溫度() 2)孔口流量計(圖14-28) 在采樣氣體流經的通路上安裝一塊中心有孔的隔板兩側接上壓力計即構成孔口流量 計。當氣體流過孔口時,便在隔板前后產生壓力差壓差值與通過的流量成正比,其關系式 為 q=aeA29△P (14-16) 式中q—氣體流量(m/s); a—流量系數; 壓縮性修正系數,≈1.0 A—孔口面積(m2) y——進入流量計前的氣體容重(kg/Nm 重力加速度,9.8m/s2 標準分享網ww. www. bzfxw, com,com免費下載 397 △P—孔口前后的平均壓力差(kg/m3)。 AP=( AP.+ ++) (14-17) 式中△P1、△P2△P一各次測定的孔口前后壓差(kg/m2) 刀抽氣時測定次數。 標準狀態(0℃,760mmHg)的氣體流量為 P.+P gx-eA9 P 273+. 76 0 (14-18) ! 式中流量計入口處的氣體平均溫度() y標準狀態下的氣體容重(kg/Nm3) Pa—大氣壓力(mmHg) P—流量計入口的平均表壓(mHg) qx標準狀態下的氣體流量(Nm/s)。 孔口流量計構造簡單、故障少、易于維護、造價便宜但不能直接讀出流量值。通常都 是事先在實驗室內進行標定,繪制出流量與壓差的關系曲線圖現場使用時,用微壓計測出 孔口兩側壓差后,即可從圖上查出流量。 3)煤氣表 ‘有干式和濕式兩種。干式可在負壓狀態下使用,而濕式只能在正壓下使用因此必須 裝在抽氣機的出口端。但濕式的精度較高。除作流量測量外尚可用來標定其它流量計 濕式煤氣表的構造見圖14-29,其中有一個旋轉鼓輪, 大約一半左右浸入水中。鼓輪由隔板分隔成A、C、D四 個分室,每室內側各有氣體入口a、b、c、d,外側各有氣體 出口a、b、、d。氣體從中心E進入D室,由于浮力作 用,鼓輪便向箭頭方向轉動。同時,水進入C室C室的 體即從出口逸出。鼓輪的旋轉次數與進入氣體的流量成正 比,通過機械裝置即可指示通過的氣體的總流量。 濕式煤氣表測出的是鼓輪內水溫狀態下地和濕氣體量圖14-29濕式煤氣表 因此,應按下式換算成標準狀態下的干氣體量。 :273 PaP-p 1. 273+760 (14-19) 式中q標準狀態下干氣體量(1); 煤氣表測得的氣體量(1) 進入煤氣表的氣體溫度(℃) P—煤氣表處表壓(為正值)(mmHg) Pa—大氣壓力mmHg Pt時的飽和蒸汽壓力(mmHg) 為防止水汽進入,影響流量計工作,在各種干式流量計之前應裝設干燥器(一般用硅膠 去濕)。 398 (4)抽氣機 抽氣機是采樣時抽吸氣體的動力。在現場測定時,除抽氣量、真空度應符合采樣需要 外,還要求抽氣機的重量輕、體積小、攜帶及搬運方便。目前比較適用的是刮片泵,見圖 14-30。它是由缸體、偏心轉子和刮片組成。WA102型、dK-60型、C-型粉塵采樣儀配用 的刮片泵的缸體和轉子均采用不銹鋼制成,刮片為夾布膠木板,計3片。當流量為401/min時, 流量計前的表壓可達一140mmHg。包括電機在內,重量不到3kg。可連續工作1小時以上。 鞍勞D-4型采樣儀配用的抽氣機,攜帶雖然方便,但壓 力不高,據試驗,流量為321/min時,負壓僅45mmHg。快樂 牌掃地吸塵器的抽氣泵,壓力也不高,當流量為33.41/min 時,負壓也只有60mmHg且易發熱、損壞。VC1-4型吹塵 器的壓力更低,流量為231/min時,負壓僅34mmHg。因 此,都不太適用。 14.2.4.除塵器性能測定 應測定下列項目。測定次數原則上是2次,必要時可增 圖14-30·刮片泵 加次數。 1一刮片2轉子8缸體 1.出、入口風盤測定 按14.2.2規定進行測定 2.阻力損失測定 除塵器的阻力攝失用除塵出口與入口的平均全壓差表示。按14.2.1規定測出各測點的 全壓和風速后,按以下公式計算: △P=PP1 (14-20) (14-21) 式中 P阻力損失(mmH2)1 Pn入口全壓平均(mmHO) 出口全壓平均值(mmH2O Pn、PP1、2點全壓(mmo) Q、Q…Q測定斷面各分區的流量(ms 測定斷面是按等面積分區的,各區的面積均相等,因此 (14-22) ++....+ =: P++ +..+ (14-23) 式中P、PP入口1、2…點全壓(mmH2O) P、Po出口1、2點全壓(mmH2) v、口1、2點風速(m nar出口1、2點風速(m/s) 阻力系數按下式計算 標準分享網ww, www. bzfxw, com,com免費下載 52△P ()2 (14-24) 式中5—阻力系數; 入口平均風速(m/s) 入口氣體容重(kg/m3) 當出入口的尺寸相同,風速也相同時,則阻力損失可用出、入口之間的靜壓差表示 塵效測定 按14.2.3規定測出除塵器出、入口的粉塵濃度后,即可按下式計算除塵效率: n=(1 ) ×100% (1-8100% ( .Co x% C (14-25 當Q=Q時 n=(1-100% (14-26 或Q時 n=(1-c)×100 (4-27 除塵效率亦可根據入口粉塵流量和除塵器單位時間粉塵捕集量來計算: -100 (14-2 或根據出口粉塵流量和除塵器單位時間粉塵捕集量計算: ns×100% (14-29 除塵器的效率有時用透過率表示,即經過除塵器凈化后排出的粉塵與進入粉塵量之 比。 p=100=100n (14-30) 對周圍大氣污染程度來說,用透過率來評價除塵暴更為直觀例有兩臺在相同條件下 使用的除塵器第一臺塵效率為9%第二臺為6%。從除塵效率來比較,兩者只相差 2%但從透過率來比較,第一臺為2%,第二臺為4%,相差達1倍說明從第二臺除塵 器排放到大氣中的粉塵量嬰比第一臺多1倍 以上公式中 S入口粉塵流量(kg/) S.—出口粉塵流量(kg/h) S.除塵器單位時間捕集粉塵量(kgh) C.、C出口、入口測定狀態下含塵濃度(g/m) Con、C.n出口、入口標準狀態下含塵濃度(g/Nm3) Q、Q出口、入曰測定狀態下氣體流量(m/h) Qon、Qn-出口、入標準狀態下氣體流量((Nm/h) 除塵效率(%) p透過率(%)。 要測知除塵器的分效率,則需測定除塵器入口和出口除塵器捕集下來的粉塵重量分散 度,把各種粒徑范圍的粉塵流量S、S、S代入下式中,即可求出各粒范圍的除塵分效率 n100=(1-)100% (14-31) 式中某粒徑范圍塵粒的除塵分效率(%) S入口粉塵中,某粒徑范圍的塵粒流量,S=S(kg/h) W入口粉塵中,某粒徑范圍塵粒的重量百分率(%) S捕集粉塵中,某粒徑范圍的塵粒流量,S=SW(kg/h) W—捕集粉塵中,某粒徑范圍塵粒的重量百分率(%) sw x出口粉塵中,某粒徑范圍的塵粒流量,S=SWx(kg/h) 出口粉塵中,某粒徑范圍塵粒的重量百分率(%) 4.水量測定 濕式除塵器尚需測定用水量。可在供水管上裝轉子流量計或孔板流量計進行測定。 水氣比按下式計算: L-(1/m3) (14-32) 式中L水氣比(1/m3) Q除塵器入口氣體流量(m/h) 用水量(/h) 果一部分為循環水,一部分為自來水,則q為兩者之和則g為循環水量。如 :當除塵器全部使用自來水時,則為自來水量。若全部為循環水,則為循環水量。如 如果是斷續供水,則用水量應至少測定三次以上,而后按下式計算用水量: q1+w+w3+… t+t+t+m-(/h) (14-33) 式中1、各次測出的用水量(1) jt一一除塵器的各次運轉時間(h) 當供水量一部分是連續的,一部分是斷續的,則用水量應是這兩部分水量之和。 動消耗測定 包括電動機、電加熱器、電磁鐵等用電設備的耗電壓縮空氣消耗量,加濕加熱用 的蒸汽以及加濕或冷卻用水的消耗量等測定。 14.2.5排風罩測定 1.罩子局部阻力與阻力系數 在靠近排風罩接管中測得的全壓絕對值即為罩子阻力罩子的局部阻力系數按下式求 得: 標準分享網ww bzfxw,com免費下載 ¥8 :SAH": h,' h h (14-34) 式中罩子局部阻力系數 H罩子阻力(mmH2O); h接管全壓(mmH2O) h接管動壓(mmH2O)。 2.口風速測定 可將罩口劃分成若干等面積區,在各區中點測定風速,取其平均值。測定儀器以熱電風 速儀最為直觀、方便。但熱電風速儀不能在含塵或腐蝕性氣流中測定,否則將損壞測頭。這 種情況下,可在罩子接管中測出動壓,算出風量,爾后按罩口面積算出罩口平均風速如需 測知罩口各點風速,則可在非生產條件下用熱電風速儀測取。 附錄14-1為除塵系統測定的參考規定。 :14.3粉塵密度與分散度測定 14.3.1密度測定 與除塵有關的粉塵密度是真密度與堆積密度。賓密度是已去除所含氣體和液體的粉塵單 位體積所具有的質量。一般所稱的密度就是指真密度積密度是包括塵粒之間和塵粒之中 全部空隙在內的粉塵單位體積所具有的質量。在公制中密度與比重在數值上是相等的。因為 比重是物體的質量與同體積4℃純水質量之比值而4水的密度為1g/cm所以,在除 塵工程中也常用真比重、堆積比重(或稱堆積容重)來取真密度堆積密度 真密度測定方法,常用的有兩種: 測定前,塵樣應在105110℃恒溫烘箱內烘干至恒重烘干后的塵樣應放在干燥皿內以 免吸潮。 ∴“心 1:比重瓶法(圖1-91圖4-92 取3~5個消洗干凈并經過干燥的100ml(或5025ml)比重瓶(帶塞)在天平上稱重, 精度到0.1mg,并編號。從干燥皿取出塵樣分別向各個比重瓶中加樣使樣約占瓶的容 ;∴ 積左右(不宜超過容積的)。用干凈濾紙擦去瓶口附近的粉塵而后再放到天平上去稱 細孔 ↓接真空泵 … 圖14-3比重瓶 圖14-32真空脫氣裝 1一真空干燥2一比瓶緩沖 402 重,稱得的重量減去原瓶重即得塵樣凈重m。向瓶內灌注蒸餾水使粉塵濕潤。加水至比重瓶 容積的左右(不能過多,否則抽真空時粉塵容易濺出,將比重瓶放入真空干燥皿內,拿 掉瓶塞,用真空泵抽真空,緩緩開啟真空干燥皿上閥門,使真空度達到750~760mmHg,并 保持30分鐘左右,到肉眼看不到液體下部有氣泡為止關閉真空泵輕提真空干燥皿上閥, 使于燥皿緩緩地通入大氣。取出比重瓶,靜止半小時與室溫同化。然后用滴管徐徐加入蒸餾 水至蓋上瓶塞后有細微水珠從塞中細孔冒出為止。用濾紙擦去瓶外表面的水和沾灰。待干后 稱重得m將比重瓶中的水、塵均倒去,用蒸餾水將瓶沖洗干凈向瓶內注灌蒸餾水至蓋上 瓶塞后有細微水珠從塞中細管冒出為止。用濾紙擦去瓶外表面的水,待干后稱重得m粉塵 的真密度即可按下式計算: ,-m P m1+m一m2 (14-35) 式中P粉塵真密度(g/cm3); 在測定溫度下的蒸餾水密度(g/cm3),可從表14-5查得; m粉塵質量(g) m1比重瓶與瓶內蒸餾水質量(g) m比重瓶與瓶內粉塵、蒸餾水的質量(g) 可做4~5個平行樣品,取其算術平均值。幾個平行樣品測定結果的絕對誤差不應大于 0.02g 表14-5水的密度 (g/cm3) 溫度(℃)0 1 2 3 5 6 8 9 99.990.0.999 2010.99823099800.99780.997570.99330.99070.9.950.99280.99597 301.99580.9790.94730.94099400.970.99330.99290.99282 2.懸吊法(圖14-33) 取清洗干凈并經過干燥的5m小燒杯3個,編號從干燥皿中取出塵樣稱重后分別倒入 小燒杯中。每只燒杯中的塵樣量以不少千200g為宜在燒杯中灌注浸透性較好的液體,如煤 油、二甲苯、酒精等,但應不與粉塵起化學反應對于鑄造車間的粉塵,以使用煤油較好 二甲苯有毒,且易揮發。酒精揮發也比煤油快灌液量以能完全浸沒粉塵并略多為宜。用 2mm左右細銅棒將粉塵充分攪拌,使粉塵中的氣體逸出。將沾在攪拌棒上的粉塵用同一液 體洗入小燒杯中,再灌液至燒杯高度4/5左右。靜止2小時左右,使液體浸透粉塵,驅出氣 體。 取400m1燒杯1個,灌注同一液體至高度左右用1根帶吊線的夾箍夾在小燒杯上 (見圖14-33),將小燒杯緩緩置入400ml大燒杯中。置入時應注意勿使小燒杯內粉塵受到擾 動面飄出。 在天平稱盤上部放置一個托盤(見圖14-33),將大燒杯放在托盤上。把小燒杯的吊線掛 在萬分之一天平稱盤吊鉤上,繼續向大燒杯內灌液至液面指示針尖處,進行稱重所稱得的 標準分享網 m免費下載 3 10 圖14-33懸吊法測定裝置 -400ml燒杯2-5ml小燒杯3一液體一粉塵5一液面器6一夾箍 吊線8一鉤萬分之一分析天平10天平稱盤11一托 為粉塵和小燒杯以及夾箍、吊線在液中的質量和的質量將小燒杯中粉塵倒出,用同一 液體洗凈,將洗凈后的空小燒杯仍用夾箍夾住置入液中在天平上稱重并大燒杯中液面仍相 同。此時所稱得的為空小燒杯以及夾箍、吊線在液中的質量和吊的質量上兩項質量之差 即為粉塵在液中的質量。粉塵的真密度即可按下式計算: ,=(/cm') (14-36) 式中 戶一粉真密度(g/cm) W粉生在空氣中稱重(g) .粉企在液中的稱重( V—粉塵體積(cm3) P液體密度(g/cm) 液體的密度是隨溫度而變化的。因此,在非恒溫室內測定時,則應同時用液體比重天平 或比重計測定液體的密度。 在保證足夠強度的前提下,吊線愈細愈好,以減少的浮力影響可用尼龍線或細 絲。此外,測定時大燒杯中的液面應保持不變,這樣,吊線的浮力變化影響可忽略不計 夾箍可用彈性較好的磷銅片彎制。 懸吊法測定比較簡便,不用抽真空。測定精度和重復性都很好一般可測定3次取其 平均值。 14.3.2分散度測定 1.概述 粉塵分散度就是指粉塵被粉碎的程度,用來表示粉塵粒子大小的組成比組成分散相的 塵粒愈小,則分散度愈高。 粉塵分散度對確定除塵器的分級效率、正確選擇除塵設備和考粉塵對人體的危害程度 都極關重要 (1)粉塵的粒徑 塵粒的大小通常用粒徑表示。但大多數塵粒的幾何形狀是不規則的。因而,粒徑就有多 種表示方法。例如,用顯微鏡測定,有定向徑d,定向面積等經d和投影面積徑d見 圖14-34如用庫爾特計數器測定則為等體積徑d.用沉降法測定時司托克斯徑d 04 S;=S2 圖14-34粒徑表示方式 由于粒徑的表示方式不同,因此其具體的數值也不相等。一顆正方體的塵粒,當其定向 徑和定向面積等分徑為1μm時,則等體積徑為.24m,投影面積徑則為1.13m用什么方 式表示粒徑,用什么儀器測定,與測定目的有關。在通風除塵技術中,用沉降法儀器測定的 塵粒司托克斯徑,便于研究塵粒在氣體介質中的沉降和擴散運動。 (2)粉塵粒度分布 表示塵粒群大小的方法也很多。在除塵技術中,常用的有兩種:一種為中位徑d即 對數機率圖上粒徑分布的篩余(篩上)累積頻率值為50%時的粒徑:另一種是用代表徑d來 表示,即羅辛拉姆拉圖(R-R分布圖)上的篩余累積頻率值為36.8%的粒徑值。 粒度分布有正態分布(機率分布)、對數正態分布(對數機率分布)和R分布(羅辛 拉姆拉分布)等。許多粉塵服從對數機率分布,特別是粗粉塵。細粉塵與RR分布規律比 較一致。究竟屬于哪一種分布,可將粒徑分布的累積頻率畫在不同的分布圖上,凡成直線 者,即屬該種分布。機率分布見圖14-35,對數機率分布見圖14-36,R-R分布見圖14-37 各種分布的篩余累積頻率R表達式如下 正態分布(機率分布) R=1002[-)d (14-37) 對數正態分布對數機率分布) R=100 1 d lgoc2π Xexpl- (ged)]() (14-38) 2() 式中R余累積頻率(%) d粒徑; d標準差,=dp-d7 幾何標準差,=d/d1587 dR=50時的粒徑 d.87-R=15.87%時的粒徑。 R-r分布(羅辛-拉姆拉分布) . R=[-(d /)"]. =100exp(-bd) =100×10 (14-39 標準分享網ww bzfxw,com免費下載 405 IgR=lg100-b'd, -2-b'd. Ig(2-1gR)=nlgd,+ (14-40) 即在1g(2-1gR)和1gd的直角座標上是一條直線,n代表斜率,1gb為起點。 式中b、b、n常數,b=0.434b,在R-R分布中,100μm以下的粉碎粉塵和自然粉塵,n值 多數在1左右 d0—R=50%時的粒徑。 b或b愈大,d愈小則粉塵愈細 篩余累積頻率R是指大于該粒徑的累積百分率,粒徑為0時,R=100%;粒徑為∞時, 則R=0%。篩下累積頻率D則反之,為小于該粒徑的累積百分率。故兩者之間的關系為 D=100R(%) (14-41) 把上述三種粒度分布畫在同一張普通座標紙上,則如圖14-38所示由圖可見,-分 布處于中間。 99.99 0.01 99.99 0.01 999 0.1 9 95 0 20 30 20 99.9 9.9 .L240506 . 0.01510203050100000 d, (um) dm 圖14-35機率分布圖紙 圖14-36對數機率分布圖紙 (3)分散度測定法分類 見表14-6。在除塵技術中,環境粉塵采用個數法一般用顯微鏡進行測定風管內粉塵 和評價除塵器效率均采用重量法。常用測定儀器為移液管、沉降天平、庫爾特計數器、巴柯 分級器等。 2.光學顯微鏡法 顯微鏡法測量的是各個不同大小塵粒數,所得的是個數粒度分布要求用能放大1000 1500倍的生物顯微鏡測定。 測定方法:先將塵樣放入蒸餾水溶液中,加入0.1%六偏酸鈉作為分散劑,充分搖動 然后用吸管取出1ml放在玻璃計數池內(見圖14-39) 將計數池放在顯微鏡物臺,靜置20分鐘待塵粒沉淀后,再進行顯微鏡測定。也可 將計數池內樣液加熱烘干后進行測定。如無玻璃計數池,則可用球計數池代替。為便于測 6 1.2 . 100 80 7 0 959 90 0.4 0.3 0 條件 。 ir99%4 =50=10 99.5 20 0.2 0. 0 9991234510235102 10020060 d,(um) d, (um) 圖14-37-R分布圖紙 圖14-38三種分布比較 表14-6分散度測定法分類 原 理 方法與儀器 定范圍(m) 1.根據幾何學特性(測定長(1)篩分法 標準分樣篩 分布>38.5 度、大小 .(2)微鏡法1)光學顯微鏡 分布100~0.25 2)電子顯微鏡 分布10.001 3)超倍顯微鏡 平均徑2~0 (3)細孔通過法 庫爾特計數器 分布50~1 2.根據流體力學特性(測定司(1)沉降法 1)重力沉降法液相 分布100~1 托克斯徑 氣相分布50~1 2)離心沉降法液相 分布10~0.0 氣相 分布60~1 (2)噴射法 級聯沖擊器 分布50~1 3.根據表面特性(測定比表面(1)吸若 1)氣相吸著法 平均徑20~0.002 積 2)液相吸著法 平均徑,0~0.01 (2)透過法 氣體透過法 平均徑100~0.7 4.根據對電磁波的特性 (1)光散射法 1)光散射法 005 平均徑50~0.05 2)比沉法 分布100~1 (2)X射線法 微小角散射法 分布0.01~0.0001 定,每個視野內的塵粒數不應超過50~75個。如超過此數,應將樣液稀釋也可以取少量塵 樣從上面直接撒在載物玻璃片上,進行顯微鏡測定。 塵粒的測定數目一般為200個。最好在測 完前100個塵粒后,則計算一次測量結果。把這 個結果與最后測完200個塵粒所得的結果相比 較。如兩者相差很大,則應測定更多數目的塵 粒,直至兩個結果相差不大為止。 圖14-39計數池 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 407 塵粒的分辨度主要取決于所用的物鏡,而目鏡只是把物鏡所形成的影象加以放大例如1 用10倍目鏡與10倍物鏡可得到100倍放大率。而用5倍目鏡和20倍物鏡也同樣可得到100倍放 大率。但前一種情況的視野范圍較后一種為大而后一種卻能見到很多前一種情況所不能看 到的較小塵粒。放大率較高的目鏡可將視野中的塵粒放得較大,但對分辨度卻不起作用。在 選擇放大倍數時應注意這一點。在測量時,還應注意校正每個塵粒的焦點。因為不同大小的 塵粒,并不全部在一個平面上。 測定時,可規定一種較小的塵粒作為測定界限,凡是比這小的塵粒全部不予計算只計 比這粒徑大的塵粒。這樣可以避免很細小塵粒因難于看清而造成塵粒總數計算不準的誤差。 塵粒的大小通常用目鏡測微計測量。目鏡測微計常用的有兩種。一種是線形測微計,如 圖14-40所示。測微計上劃分成50或100刻度。另一種是圓點測微計,如圖14-41所示。 這種測微計由一系列直徑不同的圓點和圓圈組成。測量時,只要將塵粒與圓點作比較即可。 圓點測微計對測量形狀不規則的塵粒要比線形的方便。 2520151086421 ●●● 252015108621 圖14-40線形目鏡測微計 圖14-41圓點目鏡測微計 目鏡測微計都要用物鏡測微計進行校正。物鏡測微計是一個1mm長,等分成100刻度的 尺,每個刻度間距為10m,如圖14-42所示。校正時,將物鏡測微計放在顯微鏡載物臺上, 使物鏡測微計的刻度同目鏡測微計的刻度進行比較,便可求出一定放大倍數下自鏡測微計每 格刻度的尺寸。如圖14-43所示,當物鏡測微計a線與b線分別與目鏡測微計的40和64相重合 時,則物鏡測微計10格等于目鏡測微計24格而物鏡測微計每格為10um,即鏡測微計2 格等于10×10=100μm。因此,目鏡測微計每格等于100/24=4.17μm圓點目鏡測微計的 校正方法也相同。只要求出一個圓點直徑的尺寸其它點的直徑即可按比例算出。 在測定中,可先記下刻度格數。待測定完畢再行換算。當用線形測微計時,一般以塵粒 在水平線上的投影尺寸作為塵粒直徑,如圖1-44所示。如用圓點測微計則將塵粒和圓點 0. 3040506079 圖14-42物鏡測微計圖14-43目鏡測計校正圖1用線形測微計測量粒 08 進行比較,測出其平均直徑。在給定面積以內的塵粒,除了比規定粒徑小的塵粒外,都應逐 個地進行觀察測量。 , 測量完畢,將塵粒按粒徑范圍分組,計算百分率,并整理成表14-7格式 表14-7顯微鏡測定結果 粒范圍 塵粒數 百分粒徑累計塵粒數 累計百分率 (μm (個 (um) % ≤ 72 5<10><35>40 >40 200 100 3.移液管法 (1)原理與計算 如圖14-45所示,當均勻分散,粒子之間 互不干擾的粉塵懸濁液置于移液瓶中時不同 粒徑將按照司托克斯定律以其各自的沉降速度 上 C= 進行沉降。設沉降高度為h,t為粒徑d的塵粒 沉降h距離的所需時間;t2為粒徑d2的塵粒沉降 h距離的所需時間;t為d的沉降時間經 J=1 c=c()= 過t1時間從平面1處吸取一定量的懸濁液,則 c=c() 其中所含的塵粒已不包括粒徑≥d1的塵粒。因 此,≥d塵粒所占的百分率即可按下式計算: R(d1)=-(×100%(14-42) 圖14-45移液管測定原理 C 式中R(d1)≥d1的塵粒所占百分率(%) C 懸濁液初始含塵重量濃度,通常為1%為計算方便,抽液量取10ml,即 10ml中含粉塵量為100mg C(t)經過t時間吸出懸濁液含塵濃度,也就是在10ml中含多少mg的粉塵量 例如,C為100mg/10ml,經過t1時間所抽的10l懸濁液中經烘干稱重后得含塵量為 90mg,則≥d的塵粒所占重量百分率即為 R(d1)=10090×100%=10% 100 當經過t2時間再從平面1吸取同量的懸濁液,則≥d2的塵粒所占的重量百分率為 R(d2)=-100 (14-43) 式中C(2)一經過時間,吸出10m濁液中的粉塵重量(mg) 標準分享網www bzfxw,com免費下載 例如,C(t)=85mg,則 R(d2)=100-85×100%=15% 100 即≥d2的塵粒重量百分率為15%。由此即可算出d6060~4040~20 20~10 10~6 <5 移液管序號 長 長 長 中 移液高度(mm)210 208 202 107 短 移液時間 5522 76 18512869 稱量瓶編號 631 11 27 21 稱瓶重(g)23.622021.611 19.9920 21.176219.0512 稱量瓶+塵重(g)23.751121.740320.095821.2428 19.0968 移液粉塵凈重(g)0.09910.0870.07380.0366 0.015 重百分率(%)0 0.4 24. 37.2 21.0 15.6 累計重量百分率(%10099.198.7 73.8 36.6 5. 作說明 計算粒徑(μm),60相 20 10 注;,初始沉降高度分別為長為210mm,中:11mm,短:62m 2.移液10ml,液面下降為4.0mm 3.分取每10ml內含分劑0.03移液粉塵凈重中已去分散劑重量 核 定人 日期 年月日 劑重量。 P,-粉塵密度(g/cm3) p分散液密度(g/cm3 一種塵樣應重復做3~5測定平面 次測定記錄格式與示例見表14 -9。并將測定結果繪在對數機 紙或R-R座標紙上(與顯微鏡法 同) 1 4.沉降天平法 (1).原理 沉降天平法與移液管法一 樣,也是根據不同大小的塵粒在 d 液體中沉降速度不同而求出各種 圖14-47沉降天平原理 12 粒徑塵粒的重量百分率。所不同的是移液管法屬于增量型,沉降天平法則屬于累積型。 其原理如圖14-47所示,設均勻分散的懸濁液含有d1、d2、d、d等塵粒群。當懸濁液 置于沉降筒內沉降時,則各種粒徑的塵粒將按各自的沉降速度沉降,其沉降重量與時間的函 數關系可用沉降曲線I、I、I、Ⅳ表示。 OPQRN則為全部塵粒的合成沉降曲線。運用幾 何三角原理不難證明,在曲線上通過P、Q、RN各點作切線與縱座標的相交點X1、X2 X、X即分別代表懸濁液中≥d1、≥d2、≥d和≥d塵粒的沉降量。當測定終了、求出粉 塵的全部沉降量X10后,則即可計算各粒徑范圍的塵粒的重量百分率例如: d≤d=100% dd0,按上述簡化公式計算的效率會偏低反之,當 除塵器處于負壓時,(Q-Qn)<0,則按上述化公式計算的效率會偏高。 (5)對于濕式除塵器,尚需測定耗水量 5.其它測定項目 1)排風罩阻力及阻力系數測定 標準分享網ww www. bzfxw, com,com免費下載 29 排風罩阻力的測定斷面應盡量選在靠近排風罩的接管上。罩子的阻力值即等于該斷面上 的全壓值。 罩子阻力系數罩子阻力/接管動壓 (2)操作點環境粉塵濃度測定 為估價通風效果,應分別測定下列三種情況下的環境濃度 1)本底濃度,即生產前無通風情況下的濃度。 2)生產時有通風情況下的濃度。 3)生產時無通風情況下的濃度。 環境濃度采樣可按一般常規方法。測定時應注意避免外界的影響。 6.測定注意事項 (1)皮托管的使用 1)小心插入皮托管,其頭部不應碰觸風管內表面。皮托管插入后把測孔封上,要保證 皮托管頭部正對氣流 2)在含塵濃度較高的氣流中測定流速時,應采用S型皮托管并在測幾個點后抽出檢查 堵塞情況。如有堵塞,應清掃干凈后再行測定。 3)皮托管使用前最好用壓縮空氣吹掃過。 (2)儀器應使用正確和維護良好。 (3)采樣器要有適當的預熱等溫時間,以使不發生冷疑和使粉塵粘在器壁上或堵塞濾 筒。 (4)在采樣過程中,采樣嘴不允許碰上風管壁或沾上水平風管底部的積灰,也不允許 放在風管外面任何有灰塵的表面上。 (5):當采樣器從低于大氣壓力的風管中抽出時應保持氣流繼續流入采樣嘴或者把采 樣器與抽氣系統隔斷,直到采樣嘴全部抽出為止,以防發生倒流使已采集到的粉塵量受到 損失。 (6)采樣時采樣嘴應正對氣流。 7)采樣時氣流不能被膠皮管扭結或凝結水所阻塞 (8)注意勿使流量計和壓力計吹過頭。 (9)風管上的測孔結構應能保證在測定過程中和不測定時均能密封住。 (10)等速采樣容許誤差范圍如下: 1)采樣點的氣流流向與流入采樣氣流方向差應在10以下。 2)流入采樣嘴的流速與采樣點氣流流速相對誤差應在一路~+10%以內 (11)采樣器應盡量插入風管內,即采取管內采樣法,以免水汽在采樣管和集塵器內冷 凝。 (12)各測點采樣時間應相同,一般不少于2分鐘 7.測定示例 (1)測定裝置示意圖見附圖14-6 (2)被測定的除塵系統基本情況列于附表14-2中 (3)被測定的除塵系統簡圖見附圖14-7。 (4)測定記錄分別列于附表14-3附表14-7中。測點位置見附圖14-8及附圖14-9 30 27 12路456 附圖14-測定裝置圖 1一風2一橡皮3一皮托管4一濾夾旗采管樣千球溫度計球溫度 計10聯絡管11千濕球溫度計1213一三角架14燥口15一度表18一流調節 17一微 一水壺 AsC-I 24一電源插座2朵險絲26一指示燈一轉子量計 附表14-2除塵系統基本情況表 工廠名重型電機車間名稱鑄鐵車間 塵系統編號及名稱 P-新、舊砂皮帶輸送卸料除塵系 除塵設備 通風機:2000m/h電動機:20kW 型號規格 除塵器:旋簡式水膜除塵器、10000m3/h 工藝設備B650皮帶單面犁式卸科;新、舊砂自砂庫由皮帶輸送用單面式卸料刮板卸到日耗斗 名稱規格及 供混砂機制型砂用 本測定是在舊砂送,卸料進行的 工作情況 此通風罩本用于雙面卸料現實際用于單面卸料 日期年月日參加測定人員 標準分享網www www. bzfxw, com,com免費下載 G 興長器 哥 品品 (N/ 樂 8 士n 8 8 g 中本R墨+“ 9 5 制需( 品 8 能Vev需 本 8 駕 士 帳巴↓ 1m 附加數 物料落差高度(m)1.1.52.02.5.03.54.0 ∷ 系 1.01.21.41.5171.81. 42式輸送機來端卸料口 局部密閉罩 圖4-35 皮帶寬度(mm) 40 1000 500 1500 650 200 43帶式送機向斗提升機轉運點 部閉罩無磁選磁選 2 皮帶寬度(mm) 圖3 400 19501100 圖4-37 500 1200 1400 6 150 1800 80 1900 230 4犁式卸料刮板 部排風罩面卸料面卸料 皮帶度(mm) 圖38 : 40 802×600 圖4-39 500 10002×1000 860 1500210 1 80b 200022090 45斗式提升機 設備密閉 圖442 D-160 600 按運輸物溫度、 D-2 0 1升高度分別采用上 D-360 1400 、下部及上、下部 D-450 190 排風三種情況 標準分享網www. bzfxw,com免費下載 5 (續) 序 排風L(m) 號藝設備名稱及規格排風罩類型 備注 或排風量計算 46螺旋輸送機 積式排風罩 600~1000 圖-46 (口速<2m) 4盤給機 整體密閉罩 圖4-47 盤徑D(m) 400 500~700 500 B00~800 600 00100 800 800~1300 1000 1000~1400 1300 1300~1700 1600 1500~2000 2000 2000~200 48亞硫酸鹽爐 密用按工作孔風速圖 中190 2800 810 1300 49銀輪式混砂機 密閉圍罩按孔口風速75m/s國開口最大面積 1 1400 0.50 S114 1800 0.65 518 2200 0.0 S2124 1100 0.70 鼓風 :… 2200 (不鼓風) 4-51、52、53、54 50銀輪式混砂機 全密閉 全自動操作 .S1114 0~10 操作孔不需打開 S1314 1000~1500 s1114 0~1500 箱式定器 密閉 1000 52Z7215型熱法樹脂砂混裝置 設備密閉料機處 圖-5 400 1600 63 型機 吸罩 口尺寸 2800 圖 50×1000mm 提升機篩 密閉罩 按一般要求 箱機(開箱落砂機)上部傘形 500 非連續生產時配模 501000mm 進型機同對工 配處 撕極 1000 ,可合用一系統 54K8型殼芯機 幸形罩 6000 圖5 80×1200mm 55812型熱芯盒射芯機 .面排風罩 1500 400×600mm 圖5-7 460 續) 序號 排風量L(m3) 工藝設備名稱及規格排風類型 備注 或排風量計算 568612型二工位熱芯盒射芯機 傘形罩 600×800mm 2×250 圖5-8 2個 57228825型二工位熱芯盒射芯機 形罩 800×1000mm 2×3500 圖5-8 2個 2Z8640型二工位熱芯盒射芯機 一的 傘形 900×1250mm 2 2×6000 圖5-8 2個 手推式磨芯機 磨頭直徑(mm) 局部排風 圖5-17 d<500 (有帆布或橡皮160 d=00~750 擋板) 3000 6000 60轉盤式磨芯機 輪70mm 一般按每血磨輪直徑排518 側吸罩風量3-6計算 3800 61砂芯熱裝配 按工作孔口風速0.7m/s 上部圍或按每m軌進1250m計算圖5-23 62注段 按子凈面積的入口風速 澆注段軌寬(mm) 2.06~2.47m/s計算圖5-24 500 均流側極 總排風量10000 0 總排風量12000 總排風量按6個均 800 總排風量14000流側吸置計算 1000 總排6000 63冷卻罩 密閉罩按冷卻罩兩端開口及不嚴圖6-27 64500×90雙軸落砂機 密閉小室 8000 圖6-1 定式密罩 6L128型情性晨動落砂機(單臺)5 移動密閉 T500 圖2 687.t慣性震動落砂機 動密閉罩 500 6-3 72L128性震動落砂機 移動密閉 11000 圖6-4 10性震動落砂機 移動密閉罩 15000 圖6-5 研 6912.5t雙軸慣性落砂機 移動密閉罩 13000 圖7 701t(21.5t)慣性落砂機 移動密閉罩6000 -8 714L128震動落秒機 移動密閉罩 18000圖6-9 722t(2×12.5t)雙軸震動落砂機 移動密閉罩20000 圖-10 標準分享網www, bzfxw,com免費下載 461 (續) 序工藝設備名稱及規格風類型 排風量L(m/) 備注 號 或排風量計算 736x128震動落砂機 移動密閉罩 23000 圖-11、12 1430(4×75t)性震動落砂 移動密閉翠 22000 圖6-13、14 5302×15t)震動落砂機 移動密閉罩 24000 圖6-15 t4t(410t)雙軸落砂機 中移動密閉罩 000 圖6-16 750t(412.5t)雙軸落砂機 移動密閉罩 30000圖6-17 7860t(416t)動落砂機 移動密閉罩 4000 圖-18 落機 側吸罩 落砂溫度 圖6-1 ≥20020下部砂斗的排風 1t機械偏心式 200001600 it, L121,.. 250000000 2.5t,L13 330002800 5.0l28 330002800 7.5t慣性 400000000 10t性 8000063000 10t2l128 5400043000 15t2×7.5 75000000 ∷ 按70/m格子板 下部砂斗排風 : 801012XL128)動落機固定式半封閉罩 30000 般按m格子板圖2 3600~6000計算 814L128動落砂機氣封閉半封閉罩0 圖824 82128動落機頂蓋移動半封閉 35000 圖826 83L128震動落砂機 吹吸式通風罩 28000 圖6-26 吹風量1800~200 84.5t慣性震動落砂機 半封閉罩內的 23300 圖6-27 吹吸式通風 吹風量2600 85落砂機 抽風罩 每m格子板 圖-28 砂霜鑄型占格 濕落砂型落砂 箱高度<20000℃ 200300400 板面積應50% 砂箱高度800,落砂溫度100~20 300000300700 884L128震動砂機 底抽風罩 圖-29 落砂溫度<100℃ 20000 砂霜(鑄型)占格子 型落 板面積應<50% 8小件固定落砂床抽風罩 每m2格子板面積 圖6-30 落砂溫度<200 濕型落砂干型落砂 1300~18001000~2700 462 (續) 序 排風量(m/h) 號設備名稱及規格排罩類型 備注 或排風量計算 88另星地面砂 底抽風罩 每m格子板面積當回砂粉塵多時 回砂格子 1300~1800增加50% 8滾落砂機 設備密閉 圖-31 1200mm 出口處部密閉罩 4200 人口處部密閉2000~4000 生產線震動落砂機 部密閉罩按孔口風速0.8~1.0m/s圖6-32 計算 91生產線上落砂機 上式傘形按每m格子板面積圖6-33 3600~5000 鑄件溫度高,L取大 型出機 上部圍罩按開口風速1.0m計 圖6-34 8L41型風動型芯落砂機 移動式密閉罩 5500 圖6-36 淵極下部砂斗 11000 圖6-37 8000 4砂斗落砂至帶式輸送機導料槽 局部密閉罩 3000 圖6-38 95砂斗落砂至B500板輸送機 密閉 圖6-39 輸送機長度(m) 2.8 2500 5.0 4000 9.0 7000 96電磁振動料機至帶式送機導料槽 密閉<50℃舊砂<150℃舊秒圖6-40 電磁采動給料機型號式輸送機寬度(mm 電磁振動給料機設 DZ: 400~00 100~1000900~1300備密閉 400~500 800~11001000~1400 'DZ, 660 1300 1600 DZs 600 14001800 650 15002000 DZ. 50 1500 2000 800 17002300 ∴D. 1000 19002500 7落機砂斗下密封振動給料機給料處 卸料口上部密閉 2000 圖42 砂機斗下機械振動給料機給料處 密歷罩 3000 圖6-43 砂地內舊秒帶式輸送 密閉每9長寬1m的排風量:圖-43 濕型砂2000:干型砂,石圖6-4 灰石秒000 圖6-6 100落砂溝全面排風 無局部通風時:按地溝斷面 速0.6~0.8m/s有局部 通風時:按地溝斷面風速 .5m/計算的排風量再減 去部排風量 標準分享網www, bzfxw,com免費下載 463 續) 排風量(m 號藝設備名稱及規格排風罩類型 備注 或排風量計算 01清理滾 Q 設備密閉 圖7-1 多角形清理滾直 Q118 00 徑按對角線長度計算 滾筒徑(m) 1320 D=600 700 D=750 1100 D=00 180 D=1100 2250 : D=1200 200 D1600 700 .D=80 800 102拋丸清理滾 設備密 Q3110 800 圖1-2 Q3113A 1400 圖7-3 103噴砂室 設備閉按室體斷面風速計算作人員在體外 鑄件的初理… 噴砂室客積(m) 0.7~0 0.~0.5m/s 1~50 0.6~ >50 0.4~0.3 鑄的表面理及件焊接件清理 20 0.5~04m/s >20 0.4~3m 104大型噴砂室 設備密閉 操作人員在室體內 徑(mm) 穿戴防護 6 8000 8 8000 10 10000 12 214000 1 18000 15 9000 16 30000 105噴砂室的斗式提升機 設備密閉 800 小型噴砂室,當提 噴砂室的分離器 1700 機與分離器在一起 時,可不排風只在 分器上排風 0噴丸室 設備密閉排風量按的斷面風速操人員在塞體外 鑄件的表面清理及件、焊接件的理 計算 噴丸室容積(m3 <8 0.3~0.25m 8~20 0.2~0.20m 21~100 20~015m 0.15~0.12m/ 件的清 (續) 序工藝設備名稱及規格排風類型 排風量L(m) 備 號 或排風量計算 <8 0.60~0.40m/s 8~20 0.40~0.36m 21~100 0.35~0.30m/ 100 0.30~0.25m/ 107大型噴丸 設備密閉 作人員在堅體內 噴嘴直徑(mm) 穿戴防護服 8g 5000 5000 5500 10 7000 12 10000 14 13500 6 18000 .1082511型噴丸室理轉臺 設備密閉 .1000 圖75 10965A丸清理室 設備密閉 圖7 清理室 14000 離器 1800 02613型轉臺式噴丸清理機, 設備密閉 1850 圖7-7 1111拋丸清理 設備密閉按拋數量計算第一拋頭連續式:排量附 為3600以后每個為200加30%;間斷工作 式:排風量附加10~ 15% 112365人拋丸理室 設備密閉 圖7-8 心 清理室 10000 分離器 3000 113QB3210型半自動腰帶式拋丸清理機 設備密閉 圖7-8 丸清理機 3500 離器 2000 114Q388型單鉤吊鏈拋丸理室 設備密閉 1800 圖7-10 16Q3526A型拋丸清瑤轉臺 設備密閉 --11 消室 1800 分離器 1300 18384A行程吊式丸清理室 圖7-12 清理 2000 ,二分室 300 開機 m 設備密閉 量324 一正在試制中一 118Q63A型噴拋丸理 設備密閉 圖7-14 000×600×360mm 理室 22820 分離器 600 標準分享網www. www. bzfxw, com,com免費下載 66 (續) 序工藝設備名稱及規格風軍類型 排風量L(m3/h 備注 號 或排風量計算 119雙頭固定秒輪機 屁部排風罩 圖7-17 直徑d(mm)厚度(mm) 300 50 2600 400 60 2×800 500 75 2×1100 B00100 700 2×1300 125 2×1600 800150 2×2000 120生產線上懸掛秒輪機 樂塵小室 5000 圖718 121活動式懸掛輪機 局部排風罩 3000~4000 圖19 圖-19 122理工作臺(與袋式除塵器組合成一體 6780 圖-22 工作面尺寸m20.7 123清理轉臺 吸塵壁側吸 圖7-24 中1500mm 5400 2000mm 7200 124切割地坑 地坑格子板下抽風排風量按格子板面,風速圖-29 1.0~1.2m/s 12熔蠟爐 a 通柜工作孔風速0.7~1.0m/s 8-2 126半自動壓機 盤狀排風罩開口風速0.7~1.0m/s 圖8-4 127振動篩(熔鑄造的徐料篩分用) 部密閉罩 外殼體積(m3) 0.5 750 1.0 1000 2.0 1200 4.0 1400 7.0 100 128酸乙酯涂料相 迪·風柜工作孔處風速1.0m 129風動秒機 民部排風罩工藝風量與按罩口吸入圖8-6 風速為1.5m/s的計算風量 之和 130滾機 本體密閉 500 圖8-7 131流態化撒砂機 設備密閉工藝鼓風量與按工作孔吸圖8-8 風速為1.0m計算的 量之和 1振動撒砂機 設備密閉工作孔及隙處的風迪圖8-9 5.0m/s計算 133熔模硬化槽 ∷ 通柜按柜內每小時換氣400~小柜取大值、大柜 500次計 取小值,圖810 134氨氣干燥室 風柜 按工作孔口風速1.5m/ 計 466 (續) 序工藝設備名稱及規格排風罩類型 排風量L(m/h) 備注 號 或排風量計算 135動脫光機 設備密閉按工作孔吸人風速1.58-13 m/s計算 188電動錘擊脫殼機900×1000×2000 設備密閉罩 1500 圖8-14 187由7755型巖機改裝的脫殼機 密閉罩 130 圖15 圖8-15 138式雙工位動脫殼機 密閉罩 2×1350 圖8-16 13941-10型液壓切割機 月牙形排風 1800 圖8-17 300×300 140堿洗滾槽1600×800 雙側槽邊罩 2400 圖8-18 141化學清理裝置820X550 密閉小室 5500 圖819 142轉臺式打磨機 局部排風按砂輪直徑每mm為2計算圖8-20 143光機 按拋光輪直徑每mm毛氈 拋光輪為4計算布質拋光輪 為計算: 14爐 各種傘形罩 圖9-1~9-3 熔煉鉛、鋅、鎂、 中1200mm 6100 鋁 1200mm 4190 145HTg型熔電弧爐 下都加圖擋的矩 圖94 形回轉式排煙罩 0.25t 1200×2000m 8700 0.5 1200×2400mm 10370 148QR式熔化電阻爐 回轉傘形罩熔鋁熔鋅、鉛圖9-5 R-30 2800 4200 QR-150 4100 6100 QR-270 4100:6100 147坩熔化電阻爐(1): 環形罩 圖9-8 50 3800 250 7000 148工頻應電爐(kg 環形罩 250 600 圖9 500 1100 圖9 1500 2100 圖910 149有色金屬鑄件澆注大砂型 折疊罩按罩口風速0.~1.2m/計圖912 伸縮罩 圖9-13 150手工澆注中小型鎂含金 回轉傘形按罩口風速1.5m/3計算 151輪切割機 吸口 圖9-15 400×3mm 3500 12巴氏合金心澆注機 局部密閉 1000 圖9-22 ! 標準分享網www bzfxw,com免費下載 67 (續) 序 塵風量L(m) 號設備名稱及規格塵風罩類型 備注 或塵風量計算 13手動進料木工鋸機 塵罩 M104 900 圖10-7 MJ105 900 MJ106 1020 M109 1250 圖10-8 M1010 1300 154自動進料木工圓鋸機 塵罩 MJ154 1020 15衡戴鋸機 吸塵 MJ2010 1250 圖10-10 MJ2015 1720 156腳截鋸機 吸塵罩 圖10-11 MJ217 1020 157萬能木工圓鋸機 吸塵 MJ224 10201 圖10-12 MJ225 1020 圖10-13 158頭 吸塵罩 MJ234 圖10-14 80 16三鋸片數頭鋸 吸塵罩 M3245-3 1250 圖10-16 1吊鋸 吸塵 MJ255 850 MJ256 1 020 圖10-16 1普通木工帶鋸機 塵 MJ318 00 圖10-17 MIS1BA 650 圖101 MJ3110 1250 162臺式木工帶機 塵罩 MJ3310 1250 圖10-19 163細木工帶鋸機 吸塵罩 MJ344 450 圖10-20 MJ346 450 MJ346A 450 圖10-21 M348 164鋸機(線鋸) 吸塵罩 MJ434 460 ,圖10-22 16木工單壓 吸塵罩 MB103 00 圖10-23 MB106 1000 圖10-2 MB106A 1200 圖10-25 MB100 1400 68 (續) 序工藝設備名稱及規格排風類型 排風量L(m) 備注 號 或排量計算 166木工雙面壓床 塵罩 MB204 2100 圖1026 MB206 2010 MB206A 2250 17木工蘭面床 吸塵 MB303 510 10-27 168木工四面刨床 吸塵罩 MB401 3410 圖10-28 MB403 3410 10-29 169木工平創床 吸塵罩 M502 800 圖10-30 MB602A 800 圖10-31 MB503 800 MB503A 800 b504 圖10-32 940 MB504A 940 ..MB504B 940 圖10-33 M50 1100 M506 1100 1100 MB5OGB.. 110010-34 170普通木工車床 吸塵罩 614 1000 MC614A 圖10-35 1000 MC616A 1150 MB616B 3730 . MC614 圖10-38 1000 10-37 171單頭直開機 吸塵罩 : MX2120 3560圖10- 172立單軸木工銑床 吸塵罩 MX618 800 圖10-39 MX616A 800 173萬能木模銑床 吸塵罩 MX526A 1100 圖10-40 174鏈式槽機 塵罩 MK303 730 10-41 176鉆棒槽機MK3 塵罩 730 1042 176立式單軸木工鉆 吸塵 M515 940 圖10-43 17式木工鉆床MX672 吸塵罩 800 圖144 標準分享網ww. www. bzfxw, com,com免費下載 469 續 序藝設備名稱及規格排風類型 排風量L(m) 備注 號 或排風量計算 178雙盤式磨光機 公罩 MM128 2×750 圖10-45 179橫臂無工作合帶式磨光機 吸塵罩 MM201 600 圖10-46 批業 18移動工作臺帶式磨光機 MM251 吸塵 900 圖1047 181臥式固定工作臺帶式磨光機 吸塵罩 182聯合磨光機 MM 1500 圖10-48 吸塵罩 MM408 2250 圖10-49 18木工聯合機床 吸塵罩 MQ112 2550 圖10-50 參考文獻 1]全國通用設計規范工業企業采暖通風和空氣調節設計規范1975(試行建筑工業出版社, 1976 2]機械程手冊電機工程手冊編輯委員會,機械上程手冊第39篇鑄造,機械工業出版社1979 3]機械工程手冊電機工程手冊編輯委員會機械工程手冊第54篇安全技術工業衛生技術,機 械工業出版社1980 1 2 4]機械工程手冊電機工程手冊編委員會,機械工程手冊,第57篇鑄造機械化與自動化機械工 業出版社,199 ! ]上海市機電設計研究院主編銷造車間機化電爐及澆注機械化機械工業出版社,1978 [B]上海市機電設計院主編,鑄造車間機械化,帶式輸送機機械土亞出版社1978 ]上海市機電設計院主編,鑄造車間機械化通風除塵及建資料,機械工業出版社1978 ]上海市機電設計院主編鑄造車間機械化鑄造設備,機械工業出版社1978 9·陽第機床廠,熔模鑄造,機械工業出版社,1975 ]鑄工冊編寫鑄造有色合金手冊機械工業出版社1978 [11]濟南鑄造鍛壓機械研究所編,鑄造生產,機械工業出版社197 12第一機械工業部第一設計院編,機器制造士廠采暖通風設計李冊(修訂版)機械工業出版社 1971 13]采暖通風設計經驗交流會編,采暖風設計手冊(訂第二版)中國工業出版社1973 14]單層廠房建筑設計編寫組,單層廠房建設計建筑工業出版社1978 15]山黑色礦山設計研究院編,除塵設計參考資樣寧人民出版社,1978 16]西安交通大學華中工學院編,聚與風機中國工業出版社,1961 17]李興久、李遠著,破碎篩分車間除塵冶金工業出版社1975 [18]株州冶煉廠,粉塵的真空輸送,冶金工業出版社,1975 19]湖南醫學院編,衛生學,人民衛出版社1979 20]工業理學編寫組,工業毒理學人民衛生出版社,1977 0 21中國醫學科學院衛生研究所編,空氣中有害物質的測定方法,人民出版社,1974 22正方編,“工業灰塵測定手冊,中國工業出版社1964 [22]通風安裝工程預算定額,中國建筑工業出版社,1973 [24]撫順鋼廠第二煉鋼車間,焦油熬煮與綜合利用,冶金安全№21978 [25上海碳素廠,用電除塵凈化電極焙燒爐煙氣<冶金安全>3,1976 26廣東興寧縣衣機廠,熔煉球墨鑄鐵的排煙裝置,《勞動保護>№8,1978 27中國醫學科學院衛生研究所衛生防護研究沖擊式洗滌塔簡介衛生研究2,1973 [28] BCIRA, The Working Eavironment in Ironfoundries, 1977 [29] AFS, Foundry Environmental Control, Vol. I. 1972 [301. Bryan Wade, The Modern Approach to Dust Extraction in Fully Antomatic Foundries, ,1971 [31]. Modern Casting, April, 1978 [32] Michael Hussey. Valve and Air Locks for Industrial Dust Filter Systems, ,Vol.13,N5,1976 33] David Leith and Dilip Mehta, Cyclone Performance and Design, Atmospheric Eaviron. " ment, Pergamon Press, Vol., 1973 -[. Dmielson; Follattor Engtneering Manual, Environental Protection Age. ncy, 2nd Ed,1973 [35] Arthur C, Stern, Air Pollution Vol., Acadomic Press, 3rd Ed,1977 [363: Lquis Theocore, Industrial Air: Pollution Control-Equipment for Particulates, CRC Press,1976 37] Frank. Cross. Howard E. Hesketh. Handhook, for the Operation and Maintenanc= ..of. Air: Pollution Control. Equipment, Teohnomic Publishing Co.1975 [38] Joseph M. Marchello. John J. Kelly, Gas Cleaning for Air Quality Control, Marcel Dekker Ic975'.' [39] Wilhelm Batel, Dust Extraction Technology, Technicopy Limited, English Ed., 1976 ].PauL N. Cheremisinoff, Richard A. Young, Air Pollution Cantrol and Design Han. dbook, pact I. Marcel Dekker Inc.<.1977 [41] Filtation of Airborne Particultes by Gravel. Filters,. Collection Efficieney and Pres- sure Drop in Filtering,. Journal of.A. P. C.A,,.1975 [42] ASTM D2928, Standard Method for Sampling.Stacks for Particulate: Matter,.1971 [43] VDI 2066, Staubmessungen ia Stromenden Gasen Gravimetrische Bestimmung dor Staub beladung,1975 [441Kinetik, des Hydraulishen Wipderstands Schattschichten bei Uastabilierter Filtration, ,N1,197T [46] Gerhard Engels, K upolofenentstaubung,1976 [47rof. Dr Karl Gaorg Schmidt, Staubbpka in der Gieferei-Iadustrie-19 48]福迫達一著,鑄物工場比扣溶解爐煙處理上U廢水處理,1972 49]口搏著,公害之·危險物(無機),1972 50]口搏著,公害毒·危險物(有機篇),1972 [51]近藤入郎,鑄物工業公害對策水之排集人裝置工幾一大1971 [52]日本大氣污染研究全國協議會,改訂大氣污染八夕2)(除人裝置編)口社 標準分享網www. www. bzfxw, com,com免費下載 71 197 [53]林太郎、田優,櫻并寬,金原清之,關于吹吸式吸氣罩的特性及其設計研究第二、三報 1980 [54]東平一郎著,造粒便覽,一ㄙ社昭和50 55]早川宗八郎著,粉體物性測定法,1973 [56]井伊谷鋼一著粉體粒度測定法1965 57]J1S28808,煙道排入中以人量測定方法,1970 [58]實用人測定,1974 59]J1SB9910,集人裝置注能測定方法,1973 60]庭裝置1973 61]S28807,固體比重測定方法,1966 [62] C. A. PucHs, suHogNH yetanoBka MamHOCTpoMTenOMNx 3asomB,1964 [63].. IaEMRAIEs, Oronnenme Beataung Mau ocrponrex6Hz 3aBoo, 1978 封面頁 書名頁 版權頁 前言頁 目錄頁 前言 單位符號 第1章概論 1.1工藝綜述(蔣國榮執筆) 1.1.1概述 1.1.2砂型鑄造 1.1.3真空密封造型 1.1.4磁型鑄造 1.1.5熔模鑄造 1.2生產性有害物質(陳同鈞執筆) 1.2.1主要污染源及污染物 1.2.2操作區有害物質的濃度 1.2.3幾種主要有害物質的特性與危害 1.3有關法令和標準(陳同鈞執筆) 1.3.1國內標準 1.3.2國外標準 第2章綜合措施(陸哲明執筆) 2.1工藝措施 2.1.1工藝布置 2.1.2工藝方法 2.2建筑措施 2.2.1廠房位置與朝向 2.2.2廠房間距與平面形式 2.2.3通風對建筑剖面設計的要求 2.3防塵防毒措施 標準分享網ww. www. bzfxw, com,com免費下載 2.3.1設備密閉 2.3.2消除正壓 2.3.3濕法作業和濕法防塵 2.3.4真空清掃 2.3.5機械排風及除塵系統布置 2.3.6個人防護和健康檢查 2.3.7維護管理與檢測 第3章熔化工段及爐料庫 3.1工藝簡述(陸哲明執筆) 3.2沖天爐(葛人虎執筆) 3.2.1排煙凈化系統的特點和應用 3.2.2排煙設計主要參數的確定 3.2.3排煙凈化方式 3.3電弧爐(以下由陸哲明執筆) 3.3.1排煙方式的特點和應用 33.2排煙設計主要參數的確定 3.3.3爐外局部排煙 3.3.4爐內排煙 3.3.5爐內外結合排煙 3.3.6屋頂排煙 34爐料庫 3.4.1焦炭庫和焦炭篩通風除塵 3.4.2鐵合金破碎機通風除塵 3.4.3焦油加熱器通風和瀝青煙氣凈化 3.5球墨鑄鐵的球化處理 第4章砂準備及砂處理工段(蔣國榮執筆) 4.1工藝簡述 4.2造型材料處理 4.2.1烘干設備通風除塵 4.2.2破碎、輾磨設備通風除塵 4.2.3篩選設備通風除塵 4.2.4舊日砂冷卻設備通風除塵 4.2.5磁選設備通風除塵 4.3物料輸送 4.3.1進料通風除塵 4.3.2機械化輸送設備通風除塵 4.4型砂及芯砂配制 4.4.1混砂機通風除塵 4.4.2搞好防塵、減少粉料抽走的幾點措 施 4.5料倉 4.5.1廢砂裝車通風除塵 4.5.2密閉料倉通風除塵 第5章造型、制芯及澆注工段 5.1工藝簡述(張家平執筆) 5.2造型工段(張家平執筆) 5.2.1造型及砂型烘干通風除塵 5.2.2砂型合箱通風除塵 5.2.3磁型鑄造通風除塵 5.3制芯工段(蔣國榮執筆) 5.3.1制芯通風 5.3.2砂芯烘干及除灰通風除塵 5.3.3廢氣處理 · 5.3.4磨芯及噴涂通風除塵 5.3.5砂芯輸送、熱裝配通風 5.4澆注工段(張家平執筆) 5.4.1澆注通風除塵 · 5.4.2冷卻罩通風 5.4.3烘包器、塞桿烘爐通風 第6章落砂工段(蔣國榮執筆) 標準分享網ww. www. bzfxw, com,com免費下載 6.1工藝簡述 6.2落砂 6.2.1震動落砂機通風除塵 6.2.2型芯落砂機通風除塵 62.3砂斗通風除塵 6.3舊砂給料、輸送 6.4落砂地溝 第7章清理工段(陸哲明執筆) 7.1工藝簡述 7.2清理滾筒 7.2.1通風設計原則 4.2.2定型的清理滾筒通風除塵 7.2.3非定型的清理滾筒通風除塵 7.2.4拋丸清理滾筒通風除塵 7.3噴砂室 7.3.1通風設計原則 7.3.2排風量計算 7.3.3凈化設備的耐磨處理 7.4噴拋丸室 7.4.1噴丸清理室通風除塵 7.4.2拋丸清理室通風除塵 7.4.3噴拋丸聯合清理室通風除塵 7.5鑄件表面清整 7.5.1砂輪機通風除塵 · 7.5.2清理工作臺(室)通風除塵 7.6鑄件焊補切割 7.7退火爐 第8章熔模鑄造工段(陸哲明執筆) 8.1工藝簡述 8.1.1工藝流程 8.1.2工藝方法 8.2熔模制造設備通風 8.2.1熔蠟爐 8.2.2壓蠟機 8.2.3熔模裝配工作臺 8.3制殼設備通風除塵 8.3.1水解器 8.3.2振動篩 8.3.3硅酸乙酯涂料槽 · 8.3.4撒砂機 8.3.5硬化槽 8.3.6脫蠟裝置 8.4焙燒、熔煉、澆注設備通風 8.4.1焙燒爐 8.4.2熔煉、澆注設備 8.5清理設備通風除塵 8.5.1脫殼機 · 8.5.2切割設備 8.5.3堿洗設備 8.5.4拋丸清理設備和打磨、拋光機 第9章有色鑄造工段(陸哲明執筆) 9.1工藝簡述 9.2熔煉設備通風除塵 9.2.1各種排煙罩的比較 9.2.2各種排煙罩的結構形式和排風量確 定 9.2.3工頻爐電氣間通風 9.3澆注設備(場地)通風 9.4其他設備通風除塵 9.5巴氏合金熔注設備的通風 標準分享網ww bzfxw,com免費下載 9.6粉塵及有害氣體的凈化 9.6.1粉塵的凈化 9.6.2有害氣體的凈化 9.7通風設備的防炎、防爆和防腐蝕措施 第10章模型工段(陸哲明執筆) 10.1工藝簡述 10.2木工機床 10.2.1設計原則 10.2.2定型木工機床排塵裝置技術參數 10.2.3木工排塵凈化系統的設計 10.3木屑氣力輸送系統 10.4塑料模制作 10.4.1塑料模工作臺的局部排風 10.4.2其他通風設施 第11章罩子、風管及通風機(張家平執筆) 11.1局部排風罩 11.1.1形式及原理 11.1.2設計要點 11.1.3排風量量計算 11.1.4排風罩設計優劣對比 11.2除塵系統的風管 11.2.1設計原則 11.2.2風管的風速選擇 11.2.3除塵系統阻力計算 11.2.4計算程序及實例 11.2.5除塵系統的防火與防爆措施 11.2.6風管材料及管件 11.2.7誘導通風計算方法 11.3通風機選擇 11.3.1常用通風機簡介 11.3.2性能和適用范圍 11.3.3通風機及其電動機的選用方法 11.3.4通風機運行及安裝注意事項 第12章除塵設備(除12.7外,由朱炳藩執筆) 12.1基本原理 12.2重力除塵器 12.3旋風除塵器 12.3.1概述 12.3.2工作原理 12.3.3除塵效率 · 12.3.4阻力損失 12.3.5各種變量的影響趨勢 12.3.6安裝 12.4袋式除塵器 12.4.1概述 12.4.2工作原理 12.4.3除塵效率 12.4.4過濾速度 12.4.5濾料 12.4.6濾袋清灰方式 12.4.7影響性能的因素 12.5濕式洗滌除塵器 12.5.1概述 12.5.2工作原理 12.5.3幾種濕式洗滌除塵器簡介 12.6顆粒層除塵器(葛人虎執筆) 12.6.1概述 12.6.2工作原理 12.6.3濾料及濾層 12.6.4反吹清灰 標準分享網www www. bzfxw, com,com免費下載 12.6.5電氣控制系統 12.6.6G.F.E旋風式顆粒層除塵器 簡介 12.7除塵設備選用 12.7.1選用原則 12.7.2各類除塵器在鑄造車間中的應用 第13章維護管理(陸哲明執筆) 13.1概述 13.2風管系統 13.3通風機(離心式) 13.3.1運行維護 13.3.2故障原因及消除方法 13.3.3影響風機運行性能的各種因素 13.3.4風機的聯合工作 13.4除塵器 13.4.1旋風除塵器 13.4.2袋式除塵器 13.4.3濕式除塵器 13.5粉塵收集、泥漿處理及回收利用 13.5.1粉塵收集 13.5.2泥漿處理 13.5.3回收利用 第14章測試技術 14.1車間環境檢測(陳同鈞執筆) 14.1.1有害物質的樣品采集 14.1.2粉塵及一氧化碳的測定方法 14.2除塵系統測定(朱炳藩執筆) 14.2.1風管內風壓測定 222 14.2.2風管內風量測定 14.2.3風管內氣體含塵濃度測定 14.2.4除塵器性能測定 14.2.5排風罩測定 14.3粉塵密度與分散度測定(朱炳藩執筆 ) 14.3.1密度測定 14.3.2分散度測定 附錄14-1除塵系統測定參考規定(朱炳藩 執筆) 第15章通風除塵系統技術經濟分析(林慈華執筆) 15.1通風除塵系統總費用 15.2通風除塵系統初投資 15.2.1按主要設備和主要材料費計算 15.2.2按主要設備費計算 15.2.3參考類似系統的初投資套用 15.2.4估算 15.3通風除塵系統的運行維修費 15.3.1固定資產稅 15.3.2動力消耗費用 15.3.3維修工人工資費用 15.3.4每年維修費用 15.4年成本分析 15.4.1年成本費用的計算 15.4.2國外年成本費用組成比例參考示 例 15.5例題 附錄鑄造車間工藝設備排風量一覽表(伍貽芬匯總) </冶金安全>
    部分內容預覽 [文件共490頁]
    本文件共490頁, 只能預覽部分內容,查看全部內容需要下載
    注:預覽效果可能會出現部分文字亂碼(如口口口)、內容顯示不全等問題,下載是正常的。
    文件大小:12.67 MB 共490頁      文件格式:PDF
    下載點數:1 點(VIP會員免費)
    收藏本頁到會員中心
    網友評論 more
    創想安科網站簡介會員服務廣告服務業務合作提交需求會員中心在線投稿版權聲明友情鏈接聯系我們
    国产高清亚洲精品视频 - 视频 - 在线观看 - 影视资讯 - 品赏网