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鑄造車間通風(fēng)除塵技術(shù)

		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年04月07日
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鑄造車間通風(fēng)除塵技術(shù)
 ZHUZAO CHETIAN
 TONCFENG CHUCHEN
 JISHU
業(yè)出社
鑄造車間通風(fēng)除塵技術(shù)
《鑄造車間通風(fēng)除塵技術(shù)》寫組編
★
機械工業(yè)出版社
 
本書總結(jié)了內(nèi)鑄造除塵技術(shù)行之有效的經(jīng)驗,歸納了大量實測數(shù)
據(jù),并結(jié)合出國考察的收獲,介紹了有關(guān)的先進技術(shù)木書共分十五章
系統(tǒng)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(shè)備的通風(fēng)除塵措施,以及綜合措施、維護
管理、測試技術(shù)和經(jīng)濟分析等章節(jié),形成了從設(shè)計、運行、管理等各方面
比較完整的內(nèi)容,是一本有關(guān)鑄造除塵的專著,內(nèi)容豐富、實用
本書可供從事鑄造車間通風(fēng)除塵設(shè)計、測定、維護管理的工程技術(shù)人
員和工人使用。對勞動保護、環(huán)境保護、衛(wèi)生部門的管理、監(jiān)測人員和高
等院校有關(guān)專業(yè)師生也有參考價值。
鑄造車間通風(fēng)除塵技術(shù)
鑄造車通風(fēng)除技術(shù)寫編
機械工業(yè)出版社出版(北京阜成外百萬莊南街一號
(北京市書出版業(yè)營業(yè)許可證出字第117號)
重慶印制一廠印刷
新華書店北京發(fā)行所發(fā)行·新華書店經(jīng)售
開本787×1092/16·印張30·字數(shù)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(shù)0.0016.300·定價3.10元
科技新書H:42-109
統(tǒng)一書號:160335399
出版說明
控制和治理鑄造車間生產(chǎn)過程中的粉塵及有害氣體,是搞好企業(yè)安全生產(chǎn)、勞動保護和
防止環(huán)境污染的一項重要而又帶普遍性的問題,也是實現(xiàn)鑄造生產(chǎn)現(xiàn)代化必不可少的環(huán)節(jié)。
為了貫徹執(zhí)行國家有關(guān)方針政策和部領(lǐng)導(dǎo)指示,有計劃地系統(tǒng)總結(jié)國內(nèi)鑄造生產(chǎn)過程中
治理粉塵的經(jīng)驗,以適應(yīng)當(dāng)前和今后鑄造除塵技術(shù)發(fā)展的需要,由原第一機械工業(yè)部組織第
一、二、三、五、六、七、八、九設(shè)計研究院,上海市第一機電工業(yè)局勞動衛(wèi)生職業(yè)病防治
所,第二汽車廠工廠設(shè)計處,上海市機電設(shè)計研究院、沈陽市機電研究設(shè)計院,北京經(jīng)濟學(xué)
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(jīng)過二十個月的將近300個車間調(diào)查及137個系統(tǒng)的測定工作,初步摸清了各
廠鑄造防塵工作現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)了存在的問題,總結(jié)了一些好經(jīng)驗。
為交流經(jīng)驗,在此基礎(chǔ)上,我們組織了《鑄造車間除塵技術(shù)》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(dǎo)和財政經(jīng)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(guān)企業(yè)設(shè)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(jīng)驗,特別是機械工業(yè)出版社本書責(zé)任編輯余
茂同志給予大力配合,在此表示感謝。
機械工業(yè)部生產(chǎn)管理局
機械工業(yè)部設(shè)計研究總院
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前言
對造生產(chǎn)過程中的粉塵及有害氣體的控制是搞好車間安全生產(chǎn)、勞動保護和防止環(huán)境
污染的重要而又帶普遍性的問題,也是實現(xiàn)鑄造生產(chǎn)現(xiàn)代化必不可少的環(huán)節(jié)。
為了總結(jié)國內(nèi)鑄造除塵的經(jīng)驗,以適應(yīng)當(dāng)前和今鑄造除塵技術(shù)發(fā)展的需要,在機械工
業(yè)部生產(chǎn)管理局和機械工業(yè)部設(shè)計研究總院的領(lǐng)導(dǎo)下,組織了機械工業(yè)部第一、第六設(shè)計研
究院,上海市第一機電工業(yè)局勞動衛(wèi)生職業(yè)病防治研究所和上海市機電設(shè)計研究院組成的本
書編寫組,其中機械工業(yè)部第六設(shè)計研究院為編寫組負責(zé)單位。
本書的編寫是在原第一機械工業(yè)部“鑄造除塵”課題紐工作的基礎(chǔ)上,并結(jié)合國內(nèi)鑄造
工藝和設(shè)備的發(fā)展情況,借鑒國內(nèi)其他行業(yè)的經(jīng)驗,吸收了有關(guān)設(shè)計研究單位和有關(guān)工廠的
實踐和運行經(jīng)驗。全書基本上反映了國內(nèi)鑄造行業(yè)除塵技術(shù)的先進水平,同時也根據(jù)國內(nèi)的
實際需要,有選擇地介紹了國外的先進技術(shù)。
為了減少篇幅,對于有害氣體凈化不作為編寫點。有關(guān)采暖、全面通風(fēng)、降溫、空氣
調(diào)節(jié)等內(nèi)容也不編入本書。此外,在有關(guān)專著和手冊上能查閱到的一些通用性內(nèi)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(xié)助,有些單位還提供了資料和寶貴經(jīng)驗,對提高本書的質(zhì)量,
充實本書的內(nèi)容很有幫助,特此表示感謝。
本書的編寫人員為機械工業(yè)部第一設(shè)計研究院陸哲明,第六設(shè)計研究院張家平、朱炳
藩、林慈華,上海市第一機電工業(yè)局勞動衛(wèi)生職業(yè)病防治研究所蔣國榮、陳同,上海市機
電設(shè)計研究院葛人虎。編寫組工作由張家平負責(zé),陸哲明作了統(tǒng)一工作,最后由張家平、
陸哲明、蔣國榮以及機械工業(yè)部設(shè)計總院伍貽芬進行了總校核。全書插圖由上海市機電設(shè)計
研究院凌振發(fā)整理繪制。排風(fēng)量一覽表由伍貽芬匯總本書責(zé)任編輯余茂祚。
由于時間和水平的關(guān)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(fēng)除塵技術(shù)》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(zhuǎn)數(shù)
 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
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目錄
前言
3.2沖天爐(葛人虎執(zhí)筆)
…54
單位符號
3.2.1排煙凈化系統(tǒng)的特點和應(yīng)用……54
第1章概論…1
3.2.2排煙設(shè)計主要參數(shù)的確定…58
1.1工藝綜(蔣國榮執(zhí)
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(zhí)筆)67
1.1.2秒型造2
3.3.1排煙方式的特點和應(yīng)用…6
1.1.3真空密封造型20
3.3.2排煙設(shè)計主要參數(shù)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(nèi)排煙
……89
3.3.5爐內(nèi)外結(jié)合排煙…113
1.2生產(chǎn)性有害物質(zhì)(陳鈞執(zhí)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(qū)有害物質(zhì)的濃度……23
3.4爐料庫…116
1.2.3幾種主要有害物質(zhì)的特性與
3.4.1焦炭庫和焦炭篩通風(fēng)除塵…116
危害25
3.4.2鐵合金破碎機通風(fēng)除塵……116
1.3有關(guān)法令和標準(陳同執(zhí)筆)…29
3.43焦油加熱器通風(fēng)和瀝青煙氣
1.3.1國內(nèi)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(zhí)筆)…35
執(zhí)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(shè)備通風(fēng)除塵…121
4.2.2破碎、搬磨設(shè)備通風(fēng)除塵124
2.2.1廠房位置與朝36
4.2.3篩選設(shè)備通風(fēng)除塵…126
2.2.2廠房間距與平面形式……36
22.3通風(fēng)對建筑剖面設(shè)計的要求……38
4.2.4舊砂冷卻設(shè)備通風(fēng)除塵128
4.2.5磁選設(shè)備通風(fēng)塵………130
2.3防塵防毒措施…39
4.物科送……………130
2.3.1設(shè)備密閉39
4.3.1進料通風(fēng)除塵………130
2.3.2除正
0
2.3.3濕法作業(yè)和濕法防塵…2
4.3.2機械化輸送設(shè)備通風(fēng)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(fēng)除塵143
2.3.5機械排風(fēng)及塵系統(tǒng)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(zhí)筆)54
4.5.2密閉料倉遙風(fēng):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(zhí)筆)…155第8章熔模鑄造工段(陸哲明
5.2造型工段(張家平執(zhí)筆)…156
執(zhí)筆)217
5.2.1造型及砂型烘干通風(fēng)除塵…15681工藝簡述……217
5.2.2秒型合箱通風(fēng)除塵1578.1】工藝流程21
5.2.3磁型鑄造通風(fēng)除塵…15881.2工藝方法…21
5.3制芯工段(國榮執(zhí)筆)…158.熔模制造設(shè)備通風(fēng)21
5.3.1制芯通風(fēng)159
8.2.熔蠟爐219
5.3.2砂芯烘干及除灰通風(fēng)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(fēng)除塵…163
8.3制殼設(shè)備通風(fēng)除塵…221
5.3.5砂芯輸送,熱裝配通風(fēng)165
8.3.1水解器…………………221
5.4澆注工段(張家平執(zhí)筆167
8.3.2振動篩……22
5.4.1澆注通風(fēng)除塵……………167
8.3.3硅酸乙涂料槽…221
5.4.2冷卻罩通風(fēng)…169
8.3.4撒砂機……
221
5.4.3烘包器、塞桿烘爐通風(fēng)…169
8.3.5硬化槽
……222
6章落砂工段(蔣國榮執(zhí)筆…1718.36脫蠟裝置22
61工藝述1718.4焙燒、熔煉、澆注設(shè)備通風(fēng)224
6.2落砂…171
8.4.焰燒爐…………
…224
6.2.1震動落砂機通風(fēng)除塵…171
8.4.2熔煉、澆注設(shè)備224
6.2.2型芯落砂機通風(fēng)除塵……1878.5清理設(shè)備通風(fēng)除塵22
6.2.3砂斗通風(fēng)除塵188
8.5.機
6.3砂給料、輸送…189
8.5.2切割設(shè)備……227
6落砂地溝
191
8.5.3堿洗設(shè)備…227
第7章清理工段(陸哲明執(zhí)筆)…196
8.5.4拋丸清理設(shè)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(fēng)設(shè)計原則……196
執(zhí)筆)
……230
7.2.2定型的清理滾筒風(fēng)除塵1979.工藝簡230
7.2.3非定型的清理滾筒通風(fēng)除塵…1979.熔煉設(shè)備通風(fēng)除塵…230
7.2.4拋丸清理滾筒通風(fēng)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(jié)構(gòu)形式和排
7.3.1通風(fēng)設(shè)計原則198
風(fēng)量確定…231
7.3.2排風(fēng)計算1999.23工頻爐電氣間通風(fēng)…23
7.3.3凈化設(shè)備的耐磨處理…2009.3注設(shè)備(場地)通風(fēng)237
7.丸室…………2019.4其他設(shè)備通風(fēng)除塵23
.噴丸清理室通風(fēng)除塵…201.5巴氏合金注設(shè)備的透風(fēng)241
7.4.拋丸法理室通風(fēng)除塵……20396粉塵及有害氣體的凈化………241
7.4.3噴拋丸聯(lián)合清理室通風(fēng)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(fēng)除塵208
9.7通風(fēng)設(shè)備的防火,防爆和防腐蝕
7.5.2清理工作臺()通風(fēng)除塵211
措施………245
7.6件焊補切……21第10章模型工段(陸哲明執(zhí)筆)24
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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(shè)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(shù)
12.4.3除塵效
參數(shù)248
12.4.4過濾速度2
10.2.木工排化系統(tǒng)的設(shè)計……251
12.4.5料324
10.3木同氣力輸送系統(tǒng)…….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(fēng)26812.5濕式洗滌除塵器327
10.4.2其他通風(fēng)設(shè)…………2612.5.1概迷327
第11章罩子、風(fēng)管及通風(fēng)機(張家
12.5.2工作原…328
平執(zhí)筆)…26
12.5.3幾種濕式洗滌除塵器簡介…328
11.1局部排風(fēng)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(shè)計……271
12.6.2工作原理……331
11.1.非風(fēng)量………274
12.6.3料及層…32
11.1.4排風(fēng)罩設(shè)計優(yōu)對比…284
12.6.4反吹清灰………333
1.2除塵系統(tǒng)的風(fēng)管……287
12.6.5電氣控制系統(tǒng)335
11.2.1設(shè)計原則289
12.6.6G.F.E旋風(fēng)式顆粒層塵器
11.2.2風(fēng)管的風(fēng)速選擇…………290
簡介…335
11.2.3除塵系統(tǒng)力計算………29
12.7塵設(shè)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(tǒng)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(fēng)管材料及管件298
應(yīng)用
……339
11.2.7誘導(dǎo)通風(fēng)計算方法……29第13章維護管理(陸哲明執(zhí)筆)343
11.5通風(fēng)機選擇302
13.根述343
11.31常用通風(fēng)機簡介………302
13.2風(fēng)管系統(tǒng)
…343
11.3.2性能和適用范…………30313.3通風(fēng)機(離心式)34
11.3.3通風(fēng)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(fēng)機運行反安裝意…307
13.3.3影響風(fēng)機運行性能的各種
第12章除塵設(shè)備(除12.7外,由朱
因素………345
炳藩執(zhí)筆)309
13.3.4.風(fēng)機的聯(lián)工作…348
12.1基原…309
13.4塵器
13.4.1旋風(fēng)塵器……351
12.2重力器……310
13.4.2袋式除……352
12.風(fēng)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(shù)38
14.1間環(huán)境檢測(陳同執(zhí)筆…38015.2通風(fēng)塵系統(tǒng)初投資437
14.1.1有害物質(zhì)的樣品采集38015.2.1按主要設(shè)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(tǒng)測定(朱炳藩執(zhí)筆)38515.2.2按主要設(shè)備費計算438
14.2.1風(fēng)管內(nèi)風(fēng)壓測38515.2.3參考類似系統(tǒng)的初投資套用439
14.2.2風(fēng)管內(nèi)風(fēng)量測定…389
15.2.4估算
439
14.2.3風(fēng)管內(nèi)氣體含塵濃度測定…3115.通風(fēng)塵系統(tǒng)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(chǎn)……440
4.2.5排風(fēng)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(tǒng)測定參考規(guī)定(朱
15.4.2國外年成本費用組成比例
炳執(zhí)筆)………………420
考示例…
43
第15章通風(fēng)除塵系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟分新
15.5例43
(林慈華筆)……436附錄鑄造車間工藝設(shè)備排風(fēng)量
15.1通風(fēng)除塵系統(tǒng)總費用…436
一覽表(伍芬匯總)453
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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(fù)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(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的一種方法世界各國用砂型鑄造生產(chǎn)的鑄件約占鑄
件總產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)的工藝流程
3.鑄造車間組成
根據(jù)鑄造生產(chǎn)的特點,鑄造車間一般是由生產(chǎn)部分、輔助部分、倉庫以及辦公和生活設(shè)
施組成。
生產(chǎn)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(chǎn)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(shè)備及工具庫以及其它材料庫。
4.工作制度
鑄造車間現(xiàn)行的工作制度是根據(jù)車間的生產(chǎn)能力、鑄件生產(chǎn)的批量大小以及鑄造工藝上
的復(fù)雜程度,并依據(jù)金屬的種類、熔化設(shè)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(nèi)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(nèi)均進行造型、澆注、落砂各項工作。
、
三班平行工作制:在三班內(nèi)均進行造型、澆注、落砂各項工作
單件、小批量生產(chǎn)往往采用階段工作制;大批量的生產(chǎn)線生產(chǎn)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(wù)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(zhì)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(xùn),還有用作調(diào)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(zhì)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(shè)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(jīng)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(shè)備破碎,并篩選后備用
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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(shè)備一般采用臺秤式和電子秤式定量斗定量現(xiàn)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(nèi)沖天爐系列的主要參數(shù)見表1-1沖天爐按結(jié)構(gòu)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(nèi)壁形狀
可分為直筒型和曲線爐兩種;根據(jù)鼓入爐膛的空氣溫度,又可分為冷風(fēng)沖天爐和熱風(fēng)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(yù)熱后再鼓入爐膛,現(xiàn)在廣泛采
用裝在熔化帶與加料口之間的爐膽來預(yù)熱空氣;按送風(fēng)方式不同,可分為側(cè)面送風(fēng)和底部中
央送風(fēng);根據(jù)風(fēng)口大小不同,沖天爐又可分為大風(fēng)口與小風(fēng)口;根據(jù)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(yīng)和強化沖天爐冶煉的措施來看,目
前國內(nèi)應(yīng)用比較廣泛的是用焦炭作燃料,多排小風(fēng)口曲線爐膛熱風(fēng)酸性沖天爐
為了提高鑄件質(zhì)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(nèi)外在鑄鐵的溶煉上也采用了感應(yīng)電爐。工無芯感應(yīng)爐可用于高級鑄鐵的熔煉,在
與沖爐雙聯(lián)熔煉時,則用作熔液的升溫和成分調(diào)與工有芯感應(yīng)爐雙聯(lián)時,作熔化
用。工頻有芯感應(yīng)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(yīng)爐可用作鑄鐵的熔煉。
表1-1沖天爐系列參數(shù)表
熔化串(t/h)
參數(shù)名稱
2
3
5
7
1015
最
450
500700900100012001450
爐直徑
主風(fēng)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(nèi)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(nèi)徑(mm
584700
900
1000
1101570
1500
理論空氣(m/min)
12
4
366084120
80
實際使用風(fēng)壓(kg/m2)
800~1000800~10001000~12001000~100104m:100418002000
選風(fēng)機型號
羅羅茨羅羅羅
茨羅茨茨羅茨
風(fēng)量(m3/min)
2
42
6084120202臺250
設(shè)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(cè)吹與中央送風(fēng)相結(jié)合的送風(fēng)方式
③平直徑按最大值與主風(fēng)口處爐直徑的算術(shù)平均值計送風(fēng)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(shù)n1計)
⑤鼓風(fēng)機按理論空氣量的≈150%選用,表中風(fēng)機的型號為行推薦僅供參
(2)鑄鋼
煉鋼熔爐除了少數(shù)廠采用平爐、轉(zhuǎn)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(yōu)質(zhì)鋼,是目前鑄鋼工業(yè)中使用甚廣的冶煉設(shè)備酸性
爐與堿性爐相比,酸性爐生產(chǎn)率高,爐襯價格便宜,使用壽命長,澆出的鑄件質(zhì)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(shù)經(jīng)濟意義較大
(3)有色合金
機器制造工業(yè)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(shè)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。
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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(jié)構(gòu)簡單、使用維修方便爐溫較難控制,金屬燒用于小規(guī)模熔化、結(jié)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(chǎn)率不高、耗電多
金,可進行及質(zhì)處理
容量不直經(jīng)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(chǎn)不廠批化
單電阻爐高、生產(chǎn)率高、金屬燒損低、耗電大無噪于成化合金
合金質(zhì)高、勞動條件好
江有芯感應(yīng)容大、生產(chǎn)率高電低,輔設(shè)備簡單修筑用于續(xù)化證銘、鋅合會可在
村復(fù)雜、溝易堵、不宜常合金腳盡
進行精濤
電
匯無芯應(yīng)生產(chǎn)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(shè)備龐大
中頻感應(yīng)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(chǎn)高、耗電量大、噪聲大、作方便、熔用于及銅合金的煉
煉質(zhì)量差
熔爐及工護科
精煉劑變質(zhì)劑
具準備準備
準備準備
熔爐預(yù)熱調(diào)整調(diào)溫注
熔化學(xué)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(zhì)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(yīng)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(fā)生事故,避免損壞設(shè)
備,經(jīng)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(jié)
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(jié))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(jié)劑)打?qū)?
子可全部
弧
護酸爐爐底硅磚加砂為基混合料打?qū)?
水冷爐蓋結(jié)構(gòu)
爐墻:硅磚或用硅砂材料打?qū)?
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(zhì)火磚(YB398)、粘土質(zhì)火磚(YB30)
-----
無芯石砂、硼酸
爐有芯根據(jù)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(xué)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(jié)劑粘結(jié)劑的種類繁多,常用的粘結(jié)劑及其分類見圖15其粘結(jié)特點與適用
范圍見表1-5
粘土是鑄造中廣泛應(yīng)用的粘結(jié)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(chǔ)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(chǎn)過程中粉塵的散發(fā)量就少可改善工人的勞動條件型的水分在配制
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粘結(jié)劑
粘土粘結(jié)劑
特殊粘結(jié)劑
高類粘結(jié)劑可性水溶性粘結(jié)劑無機硬性合成樹脂
亞粘
粉狀粘結(jié)粘結(jié)劑結(jié)
嶺潤麻
結(jié)松湯硫
亞糖
水
水
呋
土油
酸
香青糖
液
璃泥
圖1-5常用粘結(jié)劑的分類
時一般為7~9%。經(jīng)烘烤后達到干燥,故干型在烘以后的工序中,粉塵散發(fā)量遠大于濕
型,勞動條件較差。
以合成樹脂為粘結(jié)劑的型(芯)砂,具有勞動生產(chǎn)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(yè)和化學(xué)工業(yè)的發(fā)展樹脂類粘結(jié)劑將會得到進一步的應(yīng)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(zhì)量以及鑄造
生產(chǎn)工藝過程中用的一些非主要材料,統(tǒng)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(jié)劑的粘結(jié)特點與適用范圍
名稱
粘結(jié)(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(jié)劑與氧作用由用于形狀復(fù)雜斷細薄要求干強
類桐油液體變?yōu)楣腆w,而起粘結(jié)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(nèi)粘結(jié)劑。由固體熔為液體,擴散月于機床鑄造上的較大砂芯
熔結(jié)青
在印粒表面,冷凝后將砂芯粘結(jié)變硬
性劑酚醛樹脂
適用于大批、大量生產(chǎn)薄殼制芯用
水粘亞硫酸鹽液熱時,粘結(jié)為中的水分逐漸蒸發(fā),濃縮物硬化,一般不單獨使用常與其它結(jié)配
合使用。也可用于涂料
溶結(jié)糖漿
精結(jié)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(fā)泡劑
硬
借化反應(yīng)為硬化劑
可制態(tài)秒
使型(芯)砂
雙快水泥在一定時間內(nèi)加入少表面活性劑
用大、中鑄鐵件芯的型砂
結(jié)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(jié)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(nèi)鑄造車間原材料運進時的包裝形式是不統(tǒng)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(chǎn)量較高,耗砂量較大的現(xiàn)代鑄造車間,散裝原砂
來后,直接傾倒在卸料坑內(nèi),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(nèi),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(chǎn)率,改善勞動條件。
造型材料的準備還需有預(yù)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(jié)劑薄膜和舊砂中的灰分,以達到砂子的復(fù)用性能冷卻是要解決舊砂回用
周轉(zhuǎn)加快,循環(huán)時間縮短時所出現(xiàn)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(yù)處理工藝過程
關(guān)于造型材料的預(yù)處理工序應(yīng)按照工藝要求及其具體情況而定。
在機械化鑄造車間里,預(yù)處理的各項工作都是由一些專用設(shè)備來完成的。
1)烘干設(shè)備用于烘干新砂、粘土等。生產(chǎn)中應(yīng)用的烘干設(shè)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(jié)構(gòu)簡單,靠手工操作,生產(chǎn)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(xù)烘干作業(yè);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(tài)化原理制成的烘砂設(shè)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(jīng)喉管送入烘干管道內(nèi),在具有一定速度的熱氣流作用下,砂子在隨
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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?jié)裆暗乃终舭l(fā),達到在輸送
過程中烘干的目的熱氣流烘砂裝置設(shè)備簡單、
布置靈活,砂子在密閉的管道內(nèi)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(shè)備。
2)篩砂設(shè)備生產(chǎn)中采用的篩砂設(shè)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(tǒng)圖
用,用于中大型的砂處理系統(tǒng)中;擺動式篩砂1燃器2管3一烘干管道一旋風(fēng)分離器
5—千式除塵器6一閉鎖器7一濕式除塵器8—節(jié)
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(fēng)機10清聲器
用于小型鑄造車間,國內(nèi)有S483型擺動式移動
篩砂機,其生產(chǎn)率為3m3/h,滾筒式篩砂機可連續(xù)進行篩砂,適用于各類鑄造車間,國
產(chǎn)S41系列滾筒式篩砂機有S418、S4112、S4120、S4140等型號,其生產(chǎn)率分別為8m3h、
12m3/h、20m3/h、40m/h
國產(chǎn)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(chǎn)率為40m3/h
3)破碎、輾磨設(shè)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(shè)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(shè)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(tǒng)
中。定型產(chǎn)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(lián)合使用以增加磁選效果。
5)舊砂再生設(shè)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(zhì)量差,用于小型
鑄造車間,后者的再生質(zhì)量較好。
濕法再生是應(yīng)用較廣泛的舊砂再生方法,目前國內(nèi)主要是與水力清砂和水爆清砂配套使
用
6)冷卻設(shè)備通常高于工作環(huán)境溫度20℃以上的砂為熱砂。采用熱砂會影響型砂混輾
質(zhì)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(shù)
參數(shù)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(fēng)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(jīng)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(yè)產(chǎn)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(shù)數(shù)據(jù)
冷效(室30℃)
名稱進入溫出砂應(yīng)用范
技數(shù)據(jù)
)
)
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(fēng)登①200~250m/h
生產(chǎn)20~50t
振動式增濕沸騰
大中型鑄造車網(wǎng)騰床寬:長=1:5~
冷卻
0
32
噸砂耗風(fēng)量①150~20m3/b
產(chǎn)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(fēng)0~400mh
生產(chǎn)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(fēng)量①110~250m/
生產(chǎn)20~400t/
①指冷卻器風(fēng)量
指設(shè)備排風(fēng)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(yè)方法,
生產(chǎn)率很低,勞動條件也較差。機械化鑄造車間的砂處理系統(tǒng)都是立體多層布置造型材料
如新砂、舊砂、粘結(jié)劑,輔料等都儲存在混砂機上部的日耗斗內(nèi)配料時,造型材料由日耗
斗底部卸入設(shè)在混砂機上部的定量器內(nèi),經(jīng)定量后,進入混砂機,完成配料。
2)混輾各種造型材料經(jīng)配料進入混砂機后需根據(jù)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(xù)式兩種按結(jié)構(gòu)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(nèi)定型混砂機。
表1-7定型混砂機的主要參數(shù)及適用范圍
型
每次混合量生產(chǎn)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(zhuǎn)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
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1
在砂型鑄造生產(chǎn)中,生產(chǎn)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(zhuǎn)頻繁,一般都是采用連續(xù)的運輸設(shè)備進行輸送,如機械運輸和氣
力輸送等。機械運輸設(shè)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(shè)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(yōu)點是輸送能力大,消耗功率
少,對物料適應(yīng)性廣,而且結(jié)構(gòu)簡單,使用可靠缺點是占地面積大,易產(chǎn)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(yōu)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(nèi)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(zhuǎn)時間,作為定量給
料用。
4)振動輸送機按產(chǎn)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(nèi)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(fēng)機或真空泵在管道里產(chǎn)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(fā),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?，F(xiàn)在,已經(jīng)出現(xiàn)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(tǒng)的處理風(fēng)量也小。國內(nèi)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(shè)備復(fù)雜。實現(xiàn)砂準備、砂處理生產(chǎn)的機械化、
自動化無疑對提高生產(chǎn)率,提高型(芯)砂質(zhì)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(jù)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(tǒng)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(tǒng)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(chǎn)
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(fēng)動工具進行春砂,所以生產(chǎn)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(chǎn)率,改善勞動條件,提高鑄件質(zhì)量,適用于批量較大的機械
化、自動化鑄造車間。
(2)造型設(shè)備與造型生產(chǎn)機械化、自動化
我國的造型設(shè)備是按照緊實型砂的方法分類的。目前生產(chǎn)上常用的造型設(shè)備有震實式、
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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(nèi)壁清
理機、銑澆口機等。
隨著鑄造專業(yè)化集中生產(chǎn)的進一步發(fā)展,造型生產(chǎn)線將被日益推廣應(yīng)用造型自動生產(chǎn)
線一般是指不包括下芯和澆注在內(nèi)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(jù)不同的生產(chǎn)條件,可組織不
同的造型生產(chǎn)線,從而實現(xiàn)造型生產(chǎn)的半機械化或機械化,半自動化、自動化。
(3)制芯設(shè)備
目前生產(chǎn)上常用的制芯設(shè)備見表1-10。生產(chǎn)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(yīng)用范圍
名
應(yīng)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(jié)劑的中、小砂芯
冷芯盒射芯機
以常溫固化樹脂為粘結(jié)劑的中小砂芯
殼芯機
}以熱固性樹脂為粘結(jié)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(chǎn);噴,用于大件或批量較大
的生產(chǎn);浸,適用于小件,一般用于砂芯上涂料或批量較大的生產(chǎn)。
(5)砂型和砂芯的烘干
現(xiàn)在,鑄造車間已經(jīng)廣泛地應(yīng)用濕型及化學(xué)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(jié)劑粘結(jié)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(shè)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(chǎn)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(xiàn)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(yè)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(chǎn)時用的室式烘干爐。
連續(xù)作業(yè)式烘干爐供烘干中、小型砂芯用,適用于大批量生產(chǎn)的鑄造車間
(6)磨芯
有些鑄件的砂芯大而且形狀復(fù)雜,一次成形比較困難在生產(chǎn)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(guī)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(chǎn)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(zhuǎn)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(zhì)量的關(guān)鍵工序之一,合箱操作的主要內(nèi)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(chǎn)線上的砂型用壓縮空氣吹掃;單件、
小批量生產(chǎn),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(nèi)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(nèi)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(fā)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(chǎn)
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(shè)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(jù)操作需要而定。澆注臺有固定式和移動式兩種形式。當(dāng)鑄型輸送機的速度
≤3.5m/min時,采用固定式澆注臺;當(dāng)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(chǎn)線
上,則采用半自動和自動的澆注機。澆注自動化除應(yīng)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(nèi)外已在生產(chǎn)上實際使用的半自動和自動化澆注機有:傾轉(zhuǎn)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(chǎn)的鑄造車間,澆注往往和造型配箱混在同一地區(qū),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(chǎn)生裂紋,同時有些鑄型在進入清理設(shè)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(chǎn)率,加快場地和砂箱周轉(zhuǎn),又必須盡量縮短冷卻
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時間。所以合理掌握冷卻時間很重要。鑄件在鑄型內(nèi)的冷卻時間,主要取決于鑄件的壁厚、
形狀的復(fù)雜程度和金屬的收縮率。一般,金屬收縮率大、形狀復(fù)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(chǎn)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(xiàn)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(shè)置機械通
風(fēng),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(chǎn)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(fēng)除塵措施是提高勞動生產(chǎn)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(xiàn)落砂。根據(jù)產(chǎn)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(chǎn)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(zhuǎn)動,使落砂機按規(guī)定參數(shù)進行周期性震動
在震動過程中砂箱與柵架發(fā)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(zhuǎn)時產(chǎn)生慣性力,
激動?xùn)偶苓M行劇烈震動而落砂。國產(chǎn)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(chǎn)
落砂機組一般都設(shè)固定支架,即構(gòu)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(xiàn)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(chǎn)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(zhuǎn)換,無水平震動分量。表1-11是幾種國內(nèi)常用的落砂機
位于造型生產(chǎn)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(xù)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(chǎn)線時,可采取1~3級串聯(lián)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(xù)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(chǎn)線上。此外,在有箱造
型生產(chǎn)線上,有時連續(xù)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(shè)有鑄型輸送機的機械化或半自動化造型生產(chǎn)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(lián)系起來,實現(xiàn)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(yè)中解脫出來并顯著地
16
表1-11國內(nèi)常用落砂設(shè)備
最大較重格子板有效尺寸
設(shè)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(chǎn)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(fēng)動型芯落砂機
生產(chǎn)
每小時120500mm
夾頭間最大距離:專供清除件內(nèi)腔型芯砂用
提高了落砂效率。為了便于實現(xiàn)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(jīng)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(chǎn)線上自動落砂裝置;
圖1-8b)是半自動造型生產(chǎn)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(yīng)用于機械化生產(chǎn)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(fēng)動型芯落砂機。常用的有國產(chǎn)L415型風(fēng)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(chǎn)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(wù)是:清除落砂后殘留在鑄件內(nèi)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(jīng)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
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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(jīng)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(nèi)部產(chǎn)生蒸汽壓力,當(dāng)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(chǎn)生水爆。在水爆的作用力下,型(芯砂就從鑄件表面及內(nèi)腔脫落下來,達到清砂的
目的。清除下來的舊砂經(jīng)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(nèi)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(jīng)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(jīng)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(fā)生裝置(圖1-11),使強電流在水中放電而
產(chǎn)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(chǎn)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(dāng)沖擊波產(chǎn)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(xué)消砂這是利用化學(xué)藥劑同砂子或氧化鐵皮的化學(xué)反應(yīng),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(xué)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(fù)雜,清理困難的鑄件尤為合適。常用的化學(xué)清理劑為苛性鈉
當(dāng)鑄件上的殘砂、粘砂主要為含的酸性物質(zhì)時,效果很好。
2干法清砂
干法清砂設(shè)備按工作原理可分為如下幾類:
摩擦式設(shè)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(shè)備有各
種非標準的四角、六角、八角及圓形清理滾筒定型設(shè)備有Q116型、Q118型及Q1112型清
理滾筒。
噴射式設(shè)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(nèi)移動,故較靈活,可清理鑄件的復(fù)雜表面,內(nèi)腔及深坑等
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19
處。常用作清理單件、小批生產(chǎn)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(yīng)盡量避
免采用。定型設(shè)備有Q2013型噴砂器,Q2014B型Q2511型、Q265A型噴丸清理機等
拋射式設(shè)備這是利用高速旋轉(zhuǎn)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(shè)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(shè)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(jié)合為一體,以發(fā)揮其特長的清理設(shè)備。這種混合式的設(shè)備有
摩擦式和拋射式結(jié)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(jié)合起來的拋噴聯(lián)合清理室,如Q7630型拋噴丸聯(lián)合清理室等。
近年來,國內(nèi)外在普通拋丸清理設(shè)備的基礎(chǔ)上,發(fā)展成所謂《四合一》的拋丸落砂(芯)
清理設(shè)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(fēng)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(chǎn)率低,又易受粉塵的危害。它主要應(yīng)用在機械化程度很低的、簡易生產(chǎn)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(fù)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(zhì)、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(fēng)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(chǎn)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(shè)備上進行切割,以提高生產(chǎn)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(shè)備來去除。
國內(nèi)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(nèi)腔復(fù)雜的鑄件需用風(fēng)鏟,手工去除毛
刺、飛邊外,大多數(shù)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(chǎn)線
作業(yè)中;大型鑄件則常用手提式砂輪機(電動的或風(fēng)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(chǎn)率較低。在大批量生產(chǎn)中,常根據(jù)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(dāng),鑄件上會出現(xiàn)一些缺陷。有些鑄件上的缺陷經(jīng)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(fēng)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(yù)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(huán)氧樹脂粘補。
(5)熱處理
鑄件熱處理主要是消除鑄造應(yīng)力,調(diào)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(chǎn)中應(yīng)用較多,除了作為清理的后道工序外,對于形狀復(fù)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(yù)處理,以避免切割或電焊時產(chǎn)生裂紋。
此外,可鍛鑄鐵的生產(chǎn)需把澆注后的白口鐵鑄件放在熱處理爐內(nèi),經(jīng)過一段時間的退火,使
其中的滲碳體轉(zhuǎn)變?yōu)閳F絮狀的石墨,形成可鍛鑄鐵。
常用的熱處理爐,視產(chǎn)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(jīng)檢驗合格,入庫前需對鑄件上好底漆。上底漆前應(yīng)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(yīng)將它清除掉除銹和
清除氧化皮可在干法機械清砂設(shè)備,如噴丸或拋丸設(shè)備內(nèi)進行產(chǎn)量較低的車間也可采用手
工作業(yè)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(chǎn)率低。要改變清理工作的落后
面貌,首先應(yīng)從鑄件結(jié)構(gòu)及鑄造工藝設(shè)計、工藝操作著手,努力減少清理的工作量。其次應(yīng)
采用先進的機械化或自動化清理設(shè)備,成批生產(chǎn)的鑄造車間應(yīng)組織機械化、自動化清理生產(chǎn)
線,對勞動條件較差的作業(yè)點,如清砂、打磨、搬運工序,應(yīng)積極研制采用機器人或遙控
的機械手代替人工進行作業(yè)。
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(huán)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(yīng)根據(jù)鑄造工藝、生產(chǎn)條件、鑄件數(shù)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(zhì)輕、價廉和加工性良好等優(yōu)點
合金材料制造的模型、芯盒和型板經(jīng)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(chǎn)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(jié)劑和水,面在塑料
薄膜密封砂箱的同時,利用對砂箱內(nèi)抽氣造成的負壓,使型砂緊實,實現(xiàn)造型、澆注。這種
造型方法不要一般的砂處理設(shè)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(jié)”
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21
包著氣化模,構(gòu)成鑄型。所謂氣化模,是用發(fā)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(tài)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(chǎn)的中小型中等復(fù)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(jié)成硬殼,然后加熱使蠟?zāi)Ｈ刍鞒?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(chǎn)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(fù)雜零件為
宜,鑄件一般小于10kg
1.2生產(chǎn)性有害物質(zhì)
鑄造車間在生產(chǎn)過程中散發(fā)出大量的粉塵、有害氣體和惡臭等有害物質(zhì)。如電爐每冶煉
1t金屬可產(chǎn)生6~12kg的粉塵排放物,而沖天爐每熔煉1t金屬平均要產(chǎn)生約10kg的粉塵排放
物。這些有害物質(zhì)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(chǎn)生的有害物質(zhì)種類很多,大致可分為生產(chǎn)性粉塵和生產(chǎn)性毒物兩大類。
生產(chǎn)性粉塵是指在生產(chǎn)過程中形成的,能較長時間懸浮在生產(chǎn)環(huán)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(chǎn)性毒物是指在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生或使用的有毒物質(zhì)勞動者由于接觸生產(chǎn)性毒物引起
的中毒稱為職業(yè)中毒。生產(chǎn)性毒物除在一定條件下可以引起職業(yè)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(fā)生呼吸系統(tǒng)疾病等。這種作用稱
為毒物的非特異作用。
生產(chǎn)性有害物質(zhì)可以是固體、液體或氣體。隨著生產(chǎn)工藝的不同過程,它可呈五種形態(tài)
污染生產(chǎn)環(huán)境
1.氣體指在常溫下呈氣態(tài)的物質(zhì)。如一氧化碳、二氧化硫等。
2.蒸汽液體物質(zhì)蒸發(fā)或固體物質(zhì)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(yè)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(chǎn)生的蒸汽在空氣中氧化凝聚而成如熔銅時散發(fā)的鋅蒸汽所產(chǎn)生的氧化鋅
煙塵等。
霧和煙塵又統(tǒng)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(zhì)機械粉碎、
碾磨時形成。
生產(chǎn)性有害物質(zhì)在環(huán)境中存在的形態(tài),具有重要的衛(wèi)生學(xué)意義。掌握它的規(guī)律,不僅有
助于了解其進入機體的途徑,發(fā)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(fā)量,根據(jù)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(fā)物
序號
作
業(yè)
散發(fā)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(yīng)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(lián)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(jié)劑
煙氣
落砂
粉塵
煙
水蒸汽
粉塵
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23
序號
工段
作
業(yè)
發(fā)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(fā)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(jié)
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(chǎn)生污染物的大致情況
隨著鑄造技術(shù)的不斷改革、尤其是化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展,為鑄造工藝提供了新的材料,
如各種化學(xué)粘結(jié)劑和添加物的應(yīng)用,這使鑄造車間污染物的組成、濃度更為復(fù)雜、多樣。對
鑄造車間的通風(fēng)除塵技術(shù)提出了更高的要求。
1.2.2操作區(qū)有害物質(zhì)的濃度
鑄造車間各工段操作區(qū)空氣中有害物質(zhì)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(huán)境的微小氣候的變化對有害物質(zhì)的存在形式及濃度也有極大的影響。因此在對
操作區(qū)有害物質(zhì)散發(fā)情況的評定時應(yīng)作綜合分析。表1-13為不排風(fēng)時操作區(qū)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(shù)措施的重點地段。
在鑄造車間存在的有毒物質(zhì)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(jù)造型材料的不同,產(chǎn)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(fēng)時操作區(qū)空氣中粉塵濃度
序
含塵濃度(mg/m)
工段或設(shè)備附近
范
圍
平均
單件小批量生成批生產(chǎn)單件小批量生產(chǎn)成批生產(chǎn)
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(nèi)
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(nèi)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(tài)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(nèi)
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(fēng)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
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25
(續(xù))
含塵濃度(mg/m)
工段或設(shè)備附近
范
平均值
單件小批生產(chǎn)成批生產(chǎn)單件小批生產(chǎn)成生產(chǎn)
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(shè)備名稱
氧化碳濃度(mg/m3)
含范
平
均
沖天爐加料平臺(當(dāng)煙氣從加料口逸出時)
向沖天爐風(fēng)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(fēng)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(dāng)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(dāng)落砂機有通風(fēng)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(jié)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(fā)出甲醛、丙烯醛、二氧化硫等有害物質(zhì)。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(fā)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(zhì)的特性與危害
1.生產(chǎn)性粉塵的特性與危害
生產(chǎn)性粉塵的理化性質(zhì)與它的生物學(xué)作用及防塵措施等有密切關(guān)系。在衛(wèi)生學(xué)上意義較
大的是粉塵的化學(xué)組成、分散度、溶解度、荷電性、形狀與硬度等。
(1)化學(xué)組成粉塵對機體的危害主要取決于其化學(xué)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(jié)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(jié)劑類型定地點
異酸胺
測定地點通風(fēng)
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(fēng),沒有部
砂模
落砂機
0.003
0.004
冷卻區(qū)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(fēng)。產(chǎn)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(qū)的通風(fēng)條件
冷卻0.012~0.10.028~0.21
差,僅墻上裝一個小型排風(fēng)
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(fēng)情況較差
落砂0.012~0.03未定生產(chǎn)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(fēng)很差
冷卻0.030
02生產(chǎn)鑄鋼件
砂膜為酚醛烷自硬砂0.001
禾定全面通風(fēng)很差
澆注
0.003
未測定生產(chǎn)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(fēng)條件下幾種毒物的濃度比較(mg/m3
通風(fēng)條件
臭氧氮氧化物金煙塵
門窗都關(guān)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(xiàn)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。
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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(xié)同作用成抗作用。
(2)分散度指物質(zhì)被粉碎的程度,用各種塵粒粒徑范圍的個數(shù)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(jīng)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(nèi)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(guān),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(wěn)定性,易被機體吸入,并且進40
入人體后的化學(xué)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?guī)щ姷膲m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(zhì)有關(guān)。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(xué)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(fā)生廣
泛的纖維化,造成塵肺的病理學(xué)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(fā)病率增加;也可因粉塵的機械或
化學(xué)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(tài)反應(yīng)性疾病
等
2.生產(chǎn)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(yè)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(nèi)
6
震動落砂地溝內(nèi)
79
.6
265535240
2.5
噴砂室內(nèi)
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(nèi)
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(dāng)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(fā)生嚴重頭痛、
眩暈;濃度為582mg/m3接觸90分鐘即出現(xiàn)惡心、嘔吐、虛脫濃度為1170mg/m接觸60
分鐘可造成昏迷;當(dāng)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(xiàn)變化,呼吸次數(shù)可增加2倍接觸4.0%濃度時呼吸困難,
當(dāng)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(xiàn)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(fā)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(fā)。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(jīng)
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29
系統(tǒng)有損害,慢性作用對于造血組織和神經(jīng)系統(tǒng)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(xiàn)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(chǎn)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(jīng)系統(tǒng)的損害,可有頭暈、頭痛、乏力、
睡眠障礙等。純甲苯對血液系統(tǒng)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(jīng)系統(tǒng)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(zhì)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(shù)可有貧
血、神經(jīng)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(fā)
生;如長期在0.08mg/m3鉛濃度下可導(dǎo)致慢性鉛中毒在0.03~0.05mg/m3的濃度下可出
現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)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(guān)法令和標準
為保護環(huán)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(huán)境保護法(試行)》、《工業(yè)企業(yè)三廢排放試行標準》和《工業(yè)企業(yè)設(shè)計
衛(wèi)生標準》等一系列有關(guān)法令和條例,以保證在社會主義現(xiàn)代化建設(shè)中,合理地利用自然環(huán)
境,防治環(huán)境污染和生態(tài)破壞,為人民造成清潔適宜的生活和勞動環(huán)境,保護人民健康,促
30
進經(jīng)濟發(fā)展。
我國環(huán)境保護工作的方針是:全面規(guī)劃,合理布局,綜合利用,化害為利,依靠群眾,
大家動手,保護環(huán)境,造福人民。
法令和條例要求一切企業(yè)、事業(yè)單位在選址設(shè)計、建設(shè)和生產(chǎn)時,都必須充分注意防
止對環(huán)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(huán)境影響的報告書
經(jīng)環(huán)境保護部門或其他有關(guān)部門審查批準后才能進行設(shè)計;其中防止污染和其他公害的設(shè)
施,必須與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時投產(chǎn);各項有害物質(zhì)的排放必須遵守國家規(guī)
定的標準。
衛(wèi)生標準,它是根據(jù)毒物劑量和機體反應(yīng)之間的關(guān)系考慮到敏感人群和接觸時間,用
一個具體數(shù)值來規(guī)定,不致對機體產(chǎn)生有害影響的相對“安全濃度”。
1.3.1國內(nèi)標準
1.車問空氣中有害物質(zhì)的最高容許濃度
車間空氣中有害物質(zhì)的最高容許濃度,它以保障生產(chǎn)工人健康為目的,接觸有害物質(zhì)時
間以每天八小時、每周六天計算,在長期接觸下不致產(chǎn)生用現(xiàn)代化檢查方法所能發(fā)現(xiàn)的任何
病理改變的濃度,它是衡量生產(chǎn)環(huán)境污染程度的衛(wèi)生標準和評價衛(wèi)生技術(shù)措施效果的依據(jù)。
在我國,車間空氣中最高容許濃度是以現(xiàn)場衛(wèi)生調(diào)查和工人健康狀況的動態(tài)觀察,以及
動物實驗研究資料為主要依據(jù)而制定的。制定的原則是:既要保護工人健康,又要考慮當(dāng)前
經(jīng)濟技術(shù)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(zhì)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(zhì)所不應(yīng)超過的數(shù)值工作
地點系指工人為觀察和管理生產(chǎn)過程而經(jīng)?；蚨〞r停留的地點,如生產(chǎn)操作在車間內(nèi)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(jīng)呼吸道吸收外,尚易
經(jīng)皮膚吸收的有毒物質(zhì)。
2.工業(yè)廢氣有害物質(zhì)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(guī)定。這種規(guī)定是以大氣中
有害物質(zhì)最高容許濃度為依據(jù),使有害物質(zhì)排出后,經(jīng)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(huán)境造成危害,所以有害物質(zhì)的排放標準,是以實現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量標
準為目標而對污染源所規(guī)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(huán)境。我國1973年頒布的《工業(yè)企業(yè)“三廢”排放試行標準》
GBJ4-73,對廢氣規(guī)定了十三種有害物質(zhì)的允許排放量,現(xiàn)將六種有害物質(zhì)的排放標準列于
表1-21中。該表序號系按《工業(yè)企業(yè)“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(yè)條件,世界各國都制定了一系列法令和標準
在衛(wèi)生標準制定的依據(jù)上,各國不盡相同;蘇聯(lián)的標準偏重于考生物學(xué)效應(yīng)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(yīng)的經(jīng)濟價值和技木效果
考慮較少;美國的標準強調(diào)人的代償作用,在制定中較重視形態(tài)、病理、生化指標的改
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3
表120車間空氣中常見有害物質(zhì)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(zhì)
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(chǎn)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(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準>TJ3679中所定編號
③一氧化碳的最高容許濃度在作業(yè)時間短答時可子放寬:作業(yè)時間一小時以內(nèi),一氧化碳度容許到0m
半小時以內(nèi)為100mg/m315~20分鐘內(nèi)為200g/m3在上述條件反復(fù)作業(yè)時,兩次作業(yè)之間間2小時以
上
③含有80%以上游離二氧化硅的生產(chǎn)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(zhì)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(jīng)濟價值和技術(shù)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(shù)據(jù)。
世界衛(wèi)生組織在1963年提出了空氣質(zhì)量的四級水平:
第一級:在低于所規(guī)定的濃度和接觸時間內(nèi)不會觀察到直接或間接的反應(yīng)(包括反射
性或保護性反應(yīng))
:第二級:在高于所規(guī)定的濃度和接觸時間內(nèi),對人的感覺器官有刺激,對植物有損害或
對環(huán)境產(chǎn)生其他有害作用
第三級:在高于所規(guī)定的濃度和接觸時間內(nèi),可使人的生理功能發(fā)生障礙或衰退,引起
慢性病和縮短壽命
,第四級:在高于所規(guī)定的濃度和接觸時間內(nèi),對敏感的人發(fā)生急性中毒或死亡。
與此四級水平相比較,蘇聯(lián)的最高容許濃度屬一級水平,美國等空氣質(zhì)量標準屬二級或
32
表1-21幾種有害物質(zhì)的排放標準
序
排放標準
有質(zhì)排放有排氣高度排排濃度
號
名
稱物企業(yè)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(chǎn)
煙塵及生產(chǎn)性粉塵
煉鋼轉(zhuǎn)爐
(<12t
200
(>12t)
160
水泥
150
生產(chǎn)性粉塵③
(第一類
100
第二類
150
①表中未列入的企業(yè),其有害物質(zhì)的排放可參照本表類似企業(yè)
表中所列數(shù)據(jù)按平原地區(qū),大氣為中性狀態(tài),點源連續(xù)排放制訂。間斷排放者,若每天多次排放其排放量按表
中規(guī)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(chǎn)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(fēng)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(zhì)的最高容許濃度
現(xiàn)將美國、蘇聯(lián)、日本、西德四國的車間空氣中幾種有害物質(zhì)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(xiàn)行標準
排放標準直接規(guī)定發(fā)生源排放污染物質(zhì)的濃度或數(shù)量目的是約束污染者保證環(huán)境衛(wèi)
生標準的實現(xiàn)。為了更有效地加強對污染的控制確保環(huán)境衛(wèi)生標準的要求一些工業(yè)發(fā)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(qū)的氣象、地形、發(fā)生源狀況等特
點,而且通過科學(xué)實驗,按環(huán)境衛(wèi)生標準的要求,用科學(xué)方法計算出該地區(qū)客許的污染物質(zhì)
排放總量,作為該地區(qū)的一個總的排放標準。表1-26介紹了有關(guān)國家粉塵排放的現(xiàn)行標準,
供設(shè)計時參考
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33
表1-22四國車間空氣中有毒物質(zhì)的最高容許濃度(mg/m3)
物
質(zhì)
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(zhì)名稱
 mppef
二氧化硅
結(jié)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(shù)重量公式所得的1/2值
磷石英
采用石英計數(shù)公式所得的1/2值
無定形(包括天然硅藻
20
表1-24蘇聯(lián)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(guān)國家粉塵排放現(xiàn)行標準
國名
粉
排
放
標
準
美國環(huán)境保護局1070年規(guī)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(lián)
C:0.1%
車間內(nèi)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(guān)地區(qū)還根據(jù)以上全國標準規(guī)定了本地區(qū)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
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第2章綜合措施
2.1工藝措施
2.1.1工藝布置
1.工藝設(shè)備和生產(chǎn)流程的布局應(yīng)使主要工作地點位于車間內(nèi)的通風(fēng)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(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。而
熔化、清理等工段應(yīng)設(shè)在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。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(fā)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(nèi)。
3.布置工藝設(shè)備和安排工藝流程時,應(yīng)該為除塵系統(tǒng)(包括風(fēng)管敷設(shè),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(nèi)外環(huán)境條件的重要方面在于采用新工藝、新設(shè)備、新造型材料以及向機械
化、自動化、密閉化生產(chǎn)發(fā)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(nèi)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(jié)劑對環(huán)境保護也是一個重要方面。例如瀝青、煤焦油等物質(zhì)會產(chǎn)生3.4苯并
芘致癌物,所以采用無毒和低毒粘結(jié)劑和添加劑以及進一步研制新型的粘結(jié)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?nèi)蹮捲O(shè)備,改變?nèi)剂辖Y(jié)構(gòu)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(jié)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(shè)備采用感應(yīng)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(shè)備而被廣泛地使用著。為此,應(yīng)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(yù)凈化等措施,可以減少粉塵散發(fā)量30
左右。有些國家正在研究無公害排風(fēng)全循環(huán)沖天爐。
改進各種爐子的燃料結(jié)構(gòu),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(jù)我國的燃料資源,在今后一個時期內(nèi)仍以燃煤為主的情況下,應(yīng)該從爐子結(jié)構(gòu)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(xiàn)有的落砂、噴拋丸、切割、磨削設(shè)備,
36
提高其效能和機械化程度。
發(fā)展以“四合一”拋丸落砂(芯)清理設(shè)備為代表的干法清砂,取代噴砂,并在較大的
范圍內(nèi)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(fā)展?jié)裁翱谧詣忧懈钌a(chǎn)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(fēng)送設(shè)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(fēng)送,能實現(xiàn)密閉輸送,從防止了粉塵外揚。其中,低速、高壓、脈
動壓送的風(fēng)送系統(tǒng)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(shè)備可以減少砂處理設(shè)備臺數(shù)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(diào)整好皮帶兩邊
的松緊度,長皮帶兩邊加導(dǎo)向邊,以防止跑偏;皮帶上加導(dǎo)料槽頭輪處加刮砂器以搜
集卸不凈的回落砂。此外應(yīng)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(qū),其在工廠總平面布置的位置,在集中采暖地
區(qū)應(yīng)位于其他建筑物的非采暖季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè);在非集中采暖地區(qū),應(yīng)位于全年主導(dǎo)
風(fēng)向的下鳳側(cè)。
2.廠房主要進風(fēng)面應(yīng)與夏季風(fēng)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(yīng)朝向夏季主導(dǎo)風(fēng)向,并在0~45°之間,n、
L形平面廠房見圖2-2c
風(fēng)頻率最大兩個
4.在考慮風(fēng)向的同時,應(yīng)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(fēng)同
西,在太陽輻射熱較強及低緯度地區(qū)尤須特別
注意。
主導(dǎo)風(fēng)向
5.山區(qū)建廠,往往由于地形及溫差的影
0~45
響造成小氣候變化,產(chǎn)生局部的地方風(fēng)(如山
主導(dǎo)風(fēng)向
陰風(fēng)、順坡風(fēng)、山谷風(fēng)等)、廠房的朝向應(yīng)考圖2-2n、L形平面廠房方位與風(fēng)向
慮這些特點。
2.2.2廠房間距與平面形式
1.當(dāng)廠房平面為正,山形時,其兩翼之間的距離,不應(yīng)小于其高度和的一半,并且
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37
不少于15m。為了保證良好的自然通風(fēng),鑄造車間和其他建筑物之間的距離也應(yīng)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(guān)斜屋面廠房計算高度為:
(1)當(dāng)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(dāng)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(yīng)在滿足產(chǎn)量
和工藝流程的前提下,同時結(jié)合建筑
圖2-3廠房間距與高度的關(guān)系
結(jié)構(gòu),通風(fēng)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(jié)構(gòu)簡單、造價較省、通
風(fēng)采光較好。為了保證整個車間有較好的作業(yè)環(huán)境,最好將清理與其它工段隔開。
(2)L形平面
當(dāng)平行跨超過三跨時,如仍采用矩形平面,則將影響自然通風(fēng)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(nèi),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(dāng)車間產(chǎn)量較大,需要造型及制芯作業(yè)面積較大時,多采用Ⅱ形平面,并將清理工段單
獨設(shè)置,鑄件落砂后,經(jīng)由平車道或懸鏈送至清理工段,如圖2-4f)。在熔化設(shè)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(shè)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(nèi),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(fēng)和天然采光創(chuàng)造了良好條件?？砂锤鞴ざ蔚男枰獊泶_定車間的跨度、高度,使廠房的利
用經(jīng)濟合理,這兩種平面形式便于擴建,有利于車間將來的發(fā)展。但在北方地區(qū)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(fēng)對建筑剖面設(shè)計的要求
鑄造車間散發(fā)熱量大,塵多,在建筑設(shè)計時除了廠房朝向、位置和平面形式以外,還
必須在剖面設(shè)計時,注意到通風(fēng)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(yīng)設(shè)排風(fēng)天窗:落
砂、理、有色等工段不論跨數(shù)多少,均應(yīng)設(shè)排風(fēng)天窗砂處理工段也宜設(shè)置排風(fēng)天窗,造
型、制芯、模型等工段除考慮通風(fēng)外,還應(yīng)考慮采光要求。排風(fēng)天窗應(yīng)直接布置在熱源上
方,使煙、熱迅速排出。
2.利用天窗排風(fēng)的車間,符合下列情況之一時,應(yīng)采用避風(fēng)天窗:
(1)炎熱地區(qū),車間散熱量大于200kcalItm時;
(2)其他地區(qū),車間散熱量大于30kcal/hm3時;
(3)不允許氣流倒灌的車間。
3.當(dāng)排風(fēng)天窗符合下列條件,即,多跨廠房的相鄰天窗或天窗兩側(cè)與建筑物鄰接,且
處于負壓區(qū)時,無擋風(fēng)板的天窗可視為避風(fēng)天窗。
(1)設(shè)有排風(fēng)天窗的廠房兩側(cè)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(fēng)天窗,其中間的距離≤時,邊側(cè)仍需做擋風(fēng)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(fēng)天窗不設(shè)擋風(fēng)板的條件
4.擋風(fēng)板與天窗之間和作為避風(fēng)天窗的多廠房相鄰天窗之間,其端部均應(yīng)封閉,并
應(yīng)沿天窗長度方向每隔50~60m距離設(shè)置橫隔板。
5.側(cè)墻面的進風(fēng)面積,一般不少于墻面的30%。盡量減少遮擋,以利通風(fēng)。在南方
地區(qū)的熔化、澆注等工段,往往將側(cè)窗窗臺降低到0.6~0.9m當(dāng)通風(fēng)量大時可設(shè)落地立旋
窗或增設(shè)通風(fēng)大門。
6.有橋式吊車的邊跨,宜在適當(dāng)高度設(shè)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(fēng)效果。
8.同時放散熱和有害氣體的生產(chǎn)過程設(shè)在多層廠房內(nèi)時,宜布置在廠房的頂層。如設(shè)
在其他各層時,應(yīng)有防止污染上層各房間內(nèi)空氣的措施。如設(shè)通風(fēng)系統(tǒng)時,也應(yīng)將排風(fēng)管
(經(jīng)過凈化或不凈化)接出屋面。
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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(fēng)現(xiàn)象。
(2)大量產(chǎn)生煙、塵的工段,以及風(fēng)砂寒冷積雪地區(qū)不宜采用下沉式井式天窗。
(3)產(chǎn)生余熱、煙塵的工段,不宜采用通風(fēng)屋脊。
2.3防塵防毒措施
2.3.1設(shè)備密閉
1.設(shè)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(shè)備以
及散粒材料貯運卸裝等過程均應(yīng)盡量密閉應(yīng)根據(jù)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(yīng)符合不妨礙操作、便于拆卸
檢修,結(jié)構(gòu)嚴密堅固等為原則,不應(yīng)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(shù)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(nèi)各耐火材
料廠使用多年,經(jīng)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(zhì)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(jié)劑采
用明膠、牛膠、石油瀝青均可。
2.根據(jù)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(guī)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(guī)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(fēng)量可按下式確定:
 L,=KP (m/h.m)
(2-1)
式中K系數(shù),由表2-2查得;
密閉罩內(nèi)的負壓(mmH2O)
設(shè)計采用的漏風(fēng)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(jīng)常啟閉或較小的密閉蓋上。
表2-2系數(shù)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(huán)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(huán)境濃度下,按照了上述密閉裝置后,可比不采用時減少排風(fēng)量
2.3.2消除正壓
揚塵產(chǎn)生的原因之一是由于物料下落時誘導(dǎo)了大量空氣在密閉罩內(nèi)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(yīng)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(dǎo)量分別與降落距離的或次成
比例。因為距離愈短,物料誘導(dǎo)的空氣量就愈少。
2.適當(dāng)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(dǎo)空氣的能量。
3.隔絕氣流,減少誘導(dǎo)空氣量一在流槽內(nèi)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(shè)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(qū)和上部負壓區(qū)相連,進行泄壓,使空氣循環(huán)流通,見圖
2-9
(2)將導(dǎo)料槽的空間增高,形成緩沖箱,見圖2-10
(3)在導(dǎo)料槽上加長形緩沖箱,其中設(shè)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(xiàn)象如圖2-12a)所示,雖然密閉罩有排風(fēng),
但由于飛濺作用,含塵空氣高速沖擊罩壁,結(jié)果便從孔隙中逸出。采用較大密閉罩,使得含
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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(dǎo)空氣造成揚塵的區(qū)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(fā)生飛濺處附近的孔口向外流動。
克服這種現(xiàn)象,首先應(yīng)避免在飛濺區(qū)域內(nèi)
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(dǎo)料
)自重式b)配重式
1導(dǎo)料槽2一連通管3一橡皮擋皮帶
圖2-10導(dǎo)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(dǎo)料槽3皮帶
1一帆布簾2檔板4一導(dǎo)料
圖2-12從密閉罩內(nèi)飛
圖2-13皮帶受料點的雙層排風(fēng)罩
a)密閉罩較小b)密閉翠較大
1一外層2內(nèi)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(dǎo)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(fēng)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(shè)備的轉(zhuǎn)動、振動或擺動而產(chǎn)生空氣擾動。解決這類問題
42
可將設(shè)備進行整體密閉或采用密閉小。這種密閉裝置一般應(yīng)做得寬大一些并避免把排風(fēng)
設(shè)在直接揚塵處。由于空氣只是在密閉裝置內(nèi)被欖動,所以排風(fēng)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(fēng)和逸塵的主要地方。除了加工時應(yīng)保證法蘭
的平直外,法蘭間陵的嚴密性以襯墊料來實現(xiàn)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(yīng)不小于15mm。法蘭的連接螺釘應(yīng)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(jīng)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(shè)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(dāng)揚塵點兩設(shè)備之間處
于動態(tài)連接時,如振動機與固定設(shè)備間的連
接。應(yīng)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(dāng)密閉罩出現(xiàn)破眼或裂逢
時,應(yīng)迅速及時培眼糊縫。
2.3.3濕法作業(yè)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(yè)也是一種有效措施。這對小批量生產(chǎn)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(xiàn)實的意義。
1濕法作業(yè)
:
(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(yīng)超過型砂所規(guī)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。
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43
(2)中、小型濕型手工造型場地,在加強濕法作業(yè)(包括地面灑水等)后,環(huán)境粉塵
濃度基本上可以接近或達到國家衛(wèi)生標準。
(3)國內(nèi)廣泛采用了水爆清砂和水力清砂清理鑄件使清理作業(yè)的環(huán)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(shè)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(jù)某重型機器廠實測,用水玻璃干型的大鑄鋼件未落砂時環(huán)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(jié)構(gòu)廠采用的水霧電弧氣刨裝置。其技術(shù)參數(shù)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(fā)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(zhuǎn)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(yīng)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(shè)備上噴
嘴配置的方法如圖2-19~23所示。
2)布置噴嘴應(yīng)注意防止水點或水霧被吸到排風(fēng)系統(tǒng)中去,也不應(yīng)到工藝設(shè)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(fēng)罩b有排風(fēng)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(fēng)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(zhuǎn)都分,以免影響設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。
3)噴嘴到物料層上面的距離不宜小于300m,射流的寬度不應(yīng)大于物料輸送時所處空
間位置的最大寬度。在排風(fēng)罩和噴嘴之間應(yīng)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(shè)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(yīng)低于2kg/cm水質(zhì)要求清潔。水閥應(yīng)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(chǎn)設(shè)備的運行實行聯(lián)鎖。三種機械聯(lián)鎖裝置,示意于圖2-25中
噴水霧降塵的噴水量和噴嘴數(shù)量計算如下:
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45
 b)
圖2-25三種機械聯(lián)鎖裝置
a)閥板在皮帶以上b)閥板在皮帶調(diào)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(chǎn)的起始卸料點和各破碎處應(yīng)多分配一些水量
2)噴嘴數(shù)量計算
①揚塵點的噴嘴數(shù)量按該處需要的噴水量和每一個噴嘴的能力來計算
②當(dāng)采用Y-1型噴嘴。需要形成連續(xù)的水幕時,所需的噴嘴數(shù)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(shè)備開口的高度(m)
b帷罩或設(shè)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(shè)備的揚塵點上。如能與機械或自然排風(fēng)結(jié)合,則效果會更好
采用噴蒸汽降塵應(yīng)注意下列各點:
1)蒸汽噴管可采用圓形或矩形環(huán)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(shè)閥門,并在靠近噴管入口處安設(shè)壓力表,在管路末端最
低處設(shè)疏水器。
3)為使在運輸機空載時能及時地關(guān)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(tǒng)實行聯(lián)鎖。
當(dāng)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(diào)頭處噴蒸汽降塵裝置
圖227皮帶密閉罩內(nèi)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(dǎo)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(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵除了一部分被機械或自然排風(fēng)系統(tǒng)所捕集外,從設(shè)備不嚴密處散
逸到空間內(nèi)的粉塵逐漸擴散、最終沉積于地面、墻壁、設(shè)備和建筑構(gòu)件上據(jù)有關(guān)資料介紹,
在工業(yè)廠房中,當(dāng)塵源有良好的密閉和有效的排風(fēng)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(shè)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(xiàn)代化鑄造生產(chǎn)的一項必要措施。真空吸塵裝
置還能清掃自設(shè)備上落到室內(nèi)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(shù)人員
操作。集中式真空清掃吸塵裝置,見圖2-28設(shè)管接頭總數(shù)可能有數(shù)十個,但由于設(shè)備容量所
限,容許同時工作的卻
不超過5個。在采用水
環(huán)式真空泵的情況下,
有2~3個吸風(fēng)嘴同時工
作時,可以清掃2000~
3000m2的積塵;當(dāng)有
3~5個吸風(fēng)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(shè)置
17
數(shù)個同樣的裝置。用吸
151413
風(fēng)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(zhì)、厚
1一支管2一千管3管接頭4一次管5一吸風(fēng)把手6一吸風(fēng)嘴7一旋風(fēng)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(huán)式真空16一排風(fēng)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
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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(fēng)嘴工作時,為3000
~6000kg/m2,在管接頭全部關(guān)閉時則為7000~9000kg/m
(2)移動式這種機組為一整體設(shè)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(chǎn)日益現(xiàn)代化,國外發(fā)展了多種形式和用途的工業(yè)真空清掃器,其性能規(guī)格
列于表2-5
表25工業(yè)真空清掃器性能規(guī)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(fēng)機
 IST6-F
三相
9.52500
移動式用于機器或工廠掃
7.5hp
5級鼓風(fēng)機
ds407600
.bp
ds-27.bp5.688000
移動式用于執(zhí)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(fēng)
S-3
19.175500
可移動也可固定接系統(tǒng)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(fēng)及除塵系統(tǒng)布置
1.機械排風(fēng)
采用機械排風(fēng)使工作地點環(huán)境濃度達到衛(wèi)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(fēng)為主要方式有時也輔之以機械的全面排風(fēng)裝設(shè)
頂通風(fēng)器或軸流通風(fēng)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(fēng)方式的特點和應(yīng)用列于表2-6.
表2-6各種機械排風(fēng)方式的特點和應(yīng)用
方式美別罩
特
點
應(yīng)用示
全面整個廠房全面排風(fēng)
有色工段、焊補工段全面排風(fēng)
密閉罩與把產(chǎn)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(fēng)柜物的擴散被在個很小的密空內(nèi)罩落砂機移動式密閉罩、化學(xué)分析遺等
外在有物發(fā)生源附近(盡可能靠近)設(shè)置排落砂機吸罩槽邊條縫側(cè)吸罩等
風(fēng)罩,依靠口外吸氣氣流的運動,將有語
接排風(fēng)罩物吸入內(nèi)
都
由生產(chǎn)過程本身產(chǎn)生或誘導(dǎo)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(nèi)
部傘形等
引吹吸式依靠空氣射流和排風(fēng)罩組成的推挽氣流將有落砂機風(fēng)電爐排、寬桔子排風(fēng)等
通風(fēng)害物排走
與氣將有物發(fā)生用氣幕需離,面后排走落機排風(fēng)電爐排煙等
高溫或有腐蝕性氣體不經(jīng)風(fēng)機而利用插入風(fēng)沖天爐排煙酸洗格風(fēng)等
誘
】管內(nèi)的噴口,噴出高速氣流誘導(dǎo)排出
2.除塵系統(tǒng)布置
1)除塵風(fēng)管的用材應(yīng)符合強度和剛度的要求管路應(yīng)盡量避免三通、彎頭等異形構(gòu)
件,并力求最短。管路在條件許可時應(yīng)以傾斜敷設(shè)。當(dāng)輸送潮濕和會靜電積聚的含塵空氣
時,應(yīng)將管路保溫(有時還要加溫)和接地。
(2)當(dāng)除塵器布置在通風(fēng)機前呈負壓運行時,通風(fēng)機可采用普通型;當(dāng)其布置在通風(fēng)
機后呈正壓運行時,通風(fēng)機應(yīng)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
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(3)一般應(yīng)創(chuàng)造條件將除塵設(shè)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(qū)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(fēng)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(nèi)。當(dāng)將這些
設(shè)備布置在露天時,多雨地區(qū)宜加設(shè)雨棚。
(5)安裝在平臺上的通風(fēng)機應(yīng)設(shè)有減振基礎(chǔ)。
2.3.6個人防護和健康檢查
1.個人防護
在鑄造生產(chǎn)過程中,當(dāng)采取了前面所提到的一些措施以后,由于技術(shù)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(nèi)操作,必須穿戴專用的防塵
服,最好還配備有送風(fēng)面具。人員進入鐵(鋼水包內(nèi)熱修和在鑄錠坑內(nèi)熱修底板時應(yīng)穿戴
隔熱服。煉鋼電弧爐采用直接式爐內(nèi)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(guī)定即使在設(shè)有排
風(fēng)系統(tǒng)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(jù)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(qū)
別,主要在于濾料的不同。但是對技術(shù)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(gòu)造,可以分為
吸引式:操作者用自己的肺力吸氣
電動送風(fēng)式:用微型高速電動機驅(qū)動的風(fēng)機送風(fēng)帶軟管式
手動送風(fēng)式:用人工手搖風(fēng)機送風(fēng)
定置式過濾筒型壓縮空氣送風(fēng)式
攜帶式過濾型
英國生產(chǎn)的AH1型送風(fēng)面具(頭盔)見于
示意圖2-33。
臟空氣先經(jīng)過預(yù)過濾器,由一高效、低噪
聲軸流風(fēng)扇吸入。預(yù)過濾器除掉粗塵埃以保護
風(fēng)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?？諝庾詈髲拿婢吆皖i
部的空隙處排出。風(fēng)扇電動機的使用壽命視周
空氣入口
圍環(huán)境而定,約為1000小時,更換起來很簡
便。
圖2-33AH1型送風(fēng)面具
1一軸流風(fēng)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(yù)過器
下,最小空氣流量為1801/min。風(fēng)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(huán)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(jié)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(jié)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(gòu)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(xù)鍍膜機中抽真
空至5×10千以上,反復(fù)蒸發(fā)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(fù)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(nèi)表面
衣下間層溫
種類氣溫衣外表面溫度衣內(nèi)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(xué)、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(diào)降溫措施
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51
表2-9各種隔熱織物的隔熱效果
樣品名稱顏色產(chǎn)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(diào)隔熱服在隔熱服的基礎(chǔ)上增加個體空調(diào)降溫設(shè)備一般有下列幾種途徑:
1)用半導(dǎo)體致冷,將空氣冷卻至20℃左右用風(fēng)機或壓縮空氣送入隔熱服內(nèi)此法耗電
較大。
2)用冰。過冷冰裝入特制的背心口袋內(nèi),利用它吸收人體部分蓄熱量。使體溫保持
平衡。
3)安設(shè)隨身攜帶的冷卻器,由于不必連接送風(fēng)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(yù)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(fēng)機,通過軟管向胸面部送風(fēng)。有效工作時間可根據(jù)預(yù)冷液
量米確定。
4)用渦流管使空氣絕熱膨脹致冷。冷風(fēng)通過多孔背心
送入。如工作地點空氣被污染,也可將冷風(fēng)送入頭盔內(nèi)保證
呼吸和降溫。每分鐘送風(fēng)量在1501/min以上這套裝置只有
0.5kg左右,隨身攜帶。當(dāng)室溫為40℃時,工作服內(nèi)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(diào)隔熱服的氣流分配見圖2-34
2.健康檢查
按照有關(guān)規(guī)定,對接觸塵毒人員須進行定期的健康檢
查,對疑似和發(fā)病人員應(yīng)及時采取措施,例如進行必要的治
療和休養(yǎng),調(diào)動工作崗位等。
圖234空調(diào)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(guān)
加強對防塵、防毒設(shè)備的維護管理,使其經(jīng)常保持良好
的運行狀態(tài),是切實發(fā)揮其應(yīng)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(zé)任制度。要求按照設(shè)計要求和設(shè)備制造廠技術(shù)
說明進行運行。做好運行記錄。
(2)訓(xùn)練教育對裝有局部排風(fēng)設(shè)備的生產(chǎn)操作人員進行教育,向他們說明為什么要
安裝這些設(shè)備,如何正確使用等等。對維護人員還應(yīng)接受專門的技術(shù)訓(xùn)練和考核,其內(nèi)容
有:各種防塵防毒設(shè)備的基本知識,一般原理,系統(tǒng)各部分作用及構(gòu)造通風(fēng)系統(tǒng)的操作及
維修方法,發(fā)生事故時的故障排除,測試及調(diào)整方法等等。
(3)維護修理建立計劃預(yù)修制度。規(guī)定大中、小修的內(nèi)容,期限和分工。按照通
風(fēng)系統(tǒng)的類別和數(shù)量確定人員編制,專職的維修組織和設(shè)備、場地。
根據(jù)國內(nèi)一些重點機械工廠的經(jīng)驗,提出維護管理的最低限度的人員設(shè)計定額參考表2
10
表2-10通風(fēng)系統(tǒng)維護管理人員設(shè)計定額
每個系統(tǒng)風(fēng)量
每人護管理的系統(tǒng)數(shù)
m3/b)
般系統(tǒng)
除塵化有
的以及高系
<10000
10
000
8
0000
30000
4
432
莊1.蝕系統(tǒng)如用塑料風(fēng)管則每人負責(zé)系統(tǒng)同一般系統(tǒng)
2.人員平均技術(shù)級別在2~3級以上
3.每人都參加班,又均擔(dān)負本工種工作(如鉗、焊、管、電等工種)
參照冶金部的有關(guān)規(guī)定,按接觸粉塵作業(yè)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(shè)計定額
除塵系統(tǒng)數(shù)
工
種
10~20
30~40
50~60
工段長
技術(shù)
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(tǒng)的防塵維修工段的布置圖。這些除塵系統(tǒng)以袋式除塵器為
主,因此如采用其他凈化設(shè)備時,應(yīng)加以適當(dāng)調(diào)整。
2.檢測
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為了對系統(tǒng)運行狀況具有量的概念,因此可以對各種參數(shù)進行定期檢測,從其中發(fā)現(xiàn)問
題,改進系統(tǒng)效能。定期檢測的項目有:設(shè)備排風(fēng)量和相應(yīng)的環(huán)境濃度;除塵器前后管道濃
度和壓力損失管道積塵情況;風(fēng)機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)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(yè)
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(wù)是提供澆注用的鐵水或鋼水。用于機器制造工廠的熔化設(shè)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(lián)的冶煉工藝。熔煉過程中產(chǎn)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(nèi)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(chǎn)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(chǎn)生大量
的煙塵。采用日耗柜,裝料量車向熔化設(shè)備供料時,產(chǎn)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(chǎn)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(fā)展。在發(fā)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(tǒng)的特點和應(yīng)用
1.各種凈化系統(tǒng)的比較
國外沖天爐煙氣凈化經(jīng)歷了干式火花捕集器、濕式火花捕集器、干式旋風(fēng)除塵器直到目
前采用比較高級的凈化設(shè)備(如袋式除塵器、電除塵器等)的各個發(fā)展階段國內(nèi)目前沖天
爐煙氣凈化方法主要有自然排風(fēng)噴霧凈化和機風(fēng)煙氣凈化兩種,這可以根據(jù)沖天爐冶
煉工藝和所在地區(qū)等不同條件,因地制宜加以采用。
自然排風(fēng)噴霧凈化方法的主要優(yōu)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(shè)備;對原有沖天爐的改動很
少,只需加設(shè)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(fā)生故障而影
響生產(chǎn)。其缺點主要是:耗水量較大,使用循環(huán)水時,水池面積較大占地多,出灰麻煩
在寒冷地區(qū)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(zhì)含量經(jīng)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(huán)系
統(tǒng)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(wèi)生標準。
干式機械排風(fēng)煙氣凈化方法的主要優(yōu)點是:粉塵可以根據(jù)國家排放標準加以控制;沒有
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或很少產(chǎn)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(fù)雜;系統(tǒng)發(fā)生故障時會影響生產(chǎn)對沖天爐要作必要的改動
有關(guān)各種煙氣凈化系統(tǒng)的比較,詳見表3-1
表3-1沖天爐煙氣凈化系統(tǒng)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(huán)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(yōu)
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(nèi)
除塵效率中等、耗電大、除塵效能耗大附設(shè)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(fù)雜
處理
式
名稱
干式靜電
袋式除塵
旋風(fēng)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(huán)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(yōu)
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(fù)雜,對:控制復(fù)雜凈化可!率低受影響,制較復(fù)雜在
缺
點可燃氣體必須設(shè)安燃氣時需安全措波動磨損較結(jié)露后堵塞
全裝置
座、織物耐溫與耐
性較差易結(jié)
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(fēng)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(dāng)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(shè)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(fù)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(dǎo)電性的影響等優(yōu)點。其缺點是占地多、耗電大、護控制較復(fù)雜、且要防止
結(jié)露以免堵塞。
2.煙氣冷卻方式
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沖天爐煙氣在“打爐階段”(即沖天爐停止加料到停止鼓風(fēng)階段),溫度高達600-800℃
不可直接進入通風(fēng)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(fēng)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(fēng)冷卻
這種方法簡單可靠。但當(dāng)煙氣溫度較高時,作為冷卻所需摻入的空氣很大通風(fēng)機、
除塵器以及整個煙氣凈化系統(tǒng)都要相應(yīng)擴大較不經(jīng)濟。故這種冷卻方法,一般用在煙氣溫
度<300℃的系統(tǒng),或雖設(shè)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?zé)煔庵羞M行蒸發(fā)吸熱而降低煙氣溫度。這種方法熱交換效率高,
較為經(jīng)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(jié)構(gòu)簡單、加工方便、不易堵
M90×2-2a
塞、壽命長、便于調(diào)節(jié),因而被廣泛采用。表
3-2給出三種離心式噴嘴的實測數(shù)據(jù),可供選
用時參考。采用噴霧冷卻時,必須保證霧滴完
全蒸發(fā),否則產(chǎn)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(yīng)自動進行調(diào)
100×100
節(jié)。選用通風(fēng)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(tǒng)阻力增加。因此這種冷卻方式在沖天爐與除塵設(shè)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(zhì)有空氣和水兩種由于水冷式傳熱
效率高,設(shè)備和運轉(zhuǎn)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(jīng)過兩級除塵。可將冷卻煙氣和第一級除塵結(jié)合起來,設(shè)計一個既是冷卻器又是第一級
除塵器的裝置是比較經(jīng)濟合理的。
除了以上四種冷卻方式外,還可利用加長風(fēng)管進行自然冷卻,以達到節(jié)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(fēng)效果很有影響,應(yīng)予正確選擇。
吸入口設(shè)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(dāng)高溫?zé)煔鈴牧蠈颖还某龆?
到達加料口處時,爐外空氣從加料口上部短路吸入,而高溫?zé)煔鈩t會從加料口下部逸出加
外,因此吸風(fēng)效果較差。
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57
表32離心式噴實測數(shù)據(jù)
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(shè)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(fēng)
效果好。但要防止加料時將細粒焦炭或石灰石吸入排風(fēng)系統(tǒng)。故吸入口與爐料最高點的距離
應(yīng)保持400~500mm。吸入口下壁應(yīng)傾斜,與爐壁成120°以使爐料落到吸入口內(nèi)時能落回
爐膛內(nèi)。吸入口的位置見圖3-2。吸入口的大小,建議按入口風(fēng)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(shè)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(fēng)速度,使加科口各處始終處于進風(fēng)狀態(tài)。
經(jīng)過實測和有關(guān)資料介紹,進風(fēng)速度應(yīng)為1.5~2.0m/s;二
是在加料口處設(shè)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(nóng)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(guān)閉,總的啟3一位最高點
58
閉時間僅6~7秒。工作穩(wěn)定可靠構(gòu)簡單及使用效果好。當(dāng)對舊沖天爐增設(shè)排凈
系統(tǒng)時,是否要添爐門及爐門的選型,應(yīng)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(nèi)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(lián)軸器2一位開關(guān)
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(jù)送風(fēng)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(fēng)和消除一氧化碳對環(huán)境的污染,故較多地采用煙氣燃燒室國內(nèi)目前對于小于10/的爐
子采用中央和側(cè)歌相結(jié)合的送風(fēng)方式,燃燒比都較高,經(jīng)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(shè)計主要參數(shù)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(jīng)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(nóng)作物和建筑物有很
大危害,并使沖天爐煙氣凈化增加了復(fù)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(tǒng)。
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
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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(dāng)于每t鐵水產(chǎn)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(fēng)沖天爐
27.0
5.0
5.0
3.0
20.0
40.0
冷風(fēng)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(nèi)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(jié)束到停止鼓風(fēng)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(fēng)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(tǒng)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(fēng)量增加510%因此當(dāng)加料口密封時沖天爐的排風(fēng)量
可按其送風(fēng)量乘以1.05~1.10計算若加料口敞開時,則應(yīng)再加上從加料口吸入的空氣量,其
可按開口部分風(fēng)速為1.5~2.0m/s來計算。此時沖天爐的排風(fēng)量約為沖天爐送風(fēng)量的2.5~4
倍。有關(guān)新系列沖天爐的排風(fēng)量可參見表3-7
60
表3-7系列沖天爐的排風(fēng)量
系列(tb
1
2
3
10
15
參
數(shù)
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(fēng)量(m3/min)
28
42
84120240250
加料口
第3
封閉排風(fēng)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(fēng)量76.4
195
28845.545467369
 (m3/min)
①當(dāng)斗加料時,加料口尺寸為00×50
當(dāng)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(fēng)除塵裝置
(1)直接式旋風(fēng)除塵
用于沖天爐煙氣凈化系統(tǒng)的旋風(fēng)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(fēng)除塵系統(tǒng)。煙氣
由高溫通風(fēng)機直接鼓入旋風(fēng)除塵器。該系統(tǒng)總
的凈化效率可達86%。
(2)誘導(dǎo)式旋風(fēng)除塵
誘導(dǎo)式旋風(fēng)除塵系統(tǒng),由于高溫?zé)煔獠唤?jīng)
過通風(fēng)機,故可選用一般的通風(fēng)機。但因為誘
導(dǎo)通風(fēng)造成的負壓不高,只能采用一般旋風(fēng)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(fēng)除塵器3流離心除塵
動力機廠5:/沖天爐除塵裝置。該系統(tǒng)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(fēng)機9調(diào)節(jié)閥10
噴射式誘導(dǎo)排風(fēng)。經(jīng)測定,實際噴射風(fēng)量為
燃燒室
9850m/h,總排煙量為20866m/h(t=30℃)
加料口設(shè)有自下而上吹射的空氣幕,送風(fēng)量為3100m/h,噴嘴風(fēng)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(lián)旋風(fēng)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(jié)構(gòu)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(fēng)除塵
蒸汽噴射式旋風(fēng)除塵裝置的原理是利用高速蒸汽流作為動力來產(chǎn)生吸力而將煙塵引進
霧化室,在此噴水并初步霧化?；旌瞎苤袊娚涞恼羝a(chǎn)生的極高速度將初步霧化的水滴進一
步散成無數(shù)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,
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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(fēng)機(4-72-11.5
10850m/h,303mmH2O)5一灰箱B一溜灰管了一旋風(fēng)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(jù)測定起始含塵濃度為1150~
6900mg/m的沖天爐煙氣經(jīng)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(xué)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(jié)合式旋風(fēng)除塵
62
圖3-7蒸噴射式旋風(fēng)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(fēng)管3水池4一電動機(5W
220r/min)5通風(fēng)機(T4-72,7、1360-23300m3/h
217mm,)-lp/型旋風(fēng)除塵器(內(nèi)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(dāng)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(jié)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(jié)合式旋風(fēng)除塵裝置。煙氣先經(jīng)過一臺CLP/A旋風(fēng)除塵
器,然后通過水池進行第二次除塵和凈化有害氣體。經(jīng)實測,系統(tǒng)風(fēng)量為13500m3/h=30
℃)、煙塵起始濃度為7850mg/m3,經(jīng)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(jīng)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(nèi)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(jù)襯砌要求特殊加工。施工襯砌必須嚴格保證質(zhì)量,否則在使用中會剝落。鑄石塊
與除塵器的粘結(jié)可以用鑄石粉環(huán)氧樹脂膠泥作粘結(jié)劑。其配方如下:6101*環(huán)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(dāng)袋式除塵器為吸入式時,由于粉塵不通過風(fēng)
機所以不易出故障。如將除塵器安裝在排風(fēng)機出口側(cè),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(tǒng)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(fēng)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(jīng)
風(fēng)機而送至袋式除塵器。因除塵器處于正壓狀態(tài)工作故其殼體需焊接密封。除塵器外殼全
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部保溫隔熱。玻璃纖維袋采
口調(diào)節(jié)
用獨特的清灰振打裝置。若
引風(fēng)機入口還設(shè)有大氣吸入
調(diào)節(jié)閥板,作為安全裝置。
當(dāng)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(yōu)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(tǒng)圖
少,風(fēng)壓損失僅5~10mm1一袋式除塵器2一通風(fēng)機(42000m/h,240℃,450mmH20.175kW)
H2O3維護費用少,運轉(zhuǎn)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(fēng)調(diào)節(jié)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(shè)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(fēng)沖天爐2一旋風(fēng)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(jīng)過旋風(fēng)除塵器2和燃
燒室3,然后進入換熱器4,煙氣經(jīng)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(fēng)除塵器后,大中顆粒的煙塵基本除去煙氣溫度下降導(dǎo)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(qū)有些工廠已經(jīng)開始將多管水冷旋
風(fēng)除塵器和干式靜電除塵器串聯(lián)用于沖關(guān)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(fēng)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(yù)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(yù)處理裝置。由于除塵系統(tǒng)在反吹時,顆粒層內(nèi)積
存的細灰也將在此預(yù)處理裝置內(nèi)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(shè)備采用旋風(fēng)顆粒層除塵器見圖3-11b)
旋風(fēng)顆粒層除塵器安裝兩臺,輪流用作凈化或反吹。通風(fēng)機設(shè)在凈化設(shè)備后,可只需考慮溫
度影響用摻野風(fēng)的方式來降低煙氣溫度,在打爐時開啟野風(fēng)閥門,吸入大量野風(fēng)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(tǒng)圖b旋風(fēng)顆粒層除塵器
1一通風(fēng)機(T4-72,8C,17950m/h,250mmHO.22W)2一旋風(fēng)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(fēng)部分10生
旋風(fēng)顆粒層除塵器屬于復(fù)式除塵器,由CLP/B旋風(fēng)除塵器和顆粒層除塵器組成。第一級
是CLP/B旋風(fēng)除塵器,內(nèi)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(nèi)有
一層直徑為0.38mm的不銹鋼絲網(wǎng)(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(zhuǎn)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(guī)定的阻力時,即應(yīng)及時清灰,否則將影響凈化系統(tǒng)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(fēng)機開動清灰時,已變大的塵粒就經(jīng)
CLP/B除塵器除下。尚未變大的粉塵繼續(xù)隨同爐氣一起進到另一臺旋風(fēng)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(fēng)管中風(fēng)速取16~18m/s在
風(fēng)管系統(tǒng)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(fā)生過爆炸。此系統(tǒng)設(shè)計排風(fēng)量為1700m/h(t=150℃)經(jīng)實測,排風(fēng)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(tǒng)仍能繼續(xù)使用,但由此使造價及占地面積皆增大。
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(2)多層顆粒層加多管水冷旋風(fēng)除塵器
根據(jù)處理風(fēng)量的不同,多層顆粒層的單體個數(shù)一般在3~8個之間,個數(shù)太多,所需的
傳動電機、閥門及控制機構(gòu)均需相應(yīng)加多增加了漏風(fēng)點,各單體間風(fēng)量分配難以均勻。個
數(shù)太少,每個單體的風(fēng)量在反吹切換時波動太大,要影響效率。如有某個單體發(fā)生故障時對
系統(tǒng)的正常運行影響也大。此外,所需的反吹風(fēng)量也較大。故一般以選取個數(shù)較少、直徑較
圖3-2上海工農(nóng)動力機廠3/沖天爐煙氣凈化系統(tǒng)圖
1一三層顆粒層除塵器2一多管水冷旋風(fēng)除塵器3氣動爐氣換向閥一通風(fēng)機6一反吹風(fēng)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(fēng)量為2000
3000m/h.圖3-12月示為上海工農(nóng)動力機廠
3t/h沖天爐煙氣凈化系統(tǒng)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(xù)工
作,采用了多管水冷旋風(fēng)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(lián)的三層顆粒層除塵器進行第二級凈化。
需清灰時,反吹風(fēng)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(fēng)除塵器,塵粒大
部分在這里被除去,不能除去的微塵繼續(xù)再和
爐氣一起進入另外兩層顆粒層進行凈化有
0230
關(guān)反吹過程見圖3-14。通過測試,設(shè)計排風(fēng)
量為6200m/h(t=180℃),煙塵排放濃度
低于規(guī)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(jié)露,以免阻
塞顆粒層。故當(dāng)發(fā)覺爐料太濕或下雨天時,開
爐后半小時內(nèi)不需對多管水冷旋風(fēng)除塵器通
圖3-13多管水冷旋風(fēng)除塵器
入冷卻水
1出水管2一含塵氣體人口3一導(dǎo)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(fēng)除塵器
第二層顆粒層除塵器
排風(fēng)機
第層顆粒層除塵器
干凈反吹反吹風(fēng)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(jié)構(gòu)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(jù)試驗,嘴前壓力不應(yīng)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(yīng)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(guān)。當(dāng)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(tǒng)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(jīng)噴淋后,可達到國家允許排放標準。水處理系
統(tǒng)采取封閉循環(huán),中和劑采用電石。水質(zhì)檢驗結(jié)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(tǒng)示意圖
水處理系統(tǒng)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(yīng)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(dāng)采用干式機械排煙凈化系統(tǒng)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(zhì)吸附某種氣體所完成的凈化過程,具有吸附
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7
作用的物質(zhì)稱為吸附劑,被吸附的物質(zhì)稱為吸附質(zhì)。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(zhì)和吸附規(guī)律決定的。
從氧化鋁,氯化氫的性質(zhì)和吸附規(guī)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(xué)吸附,產(chǎn)生物理吸附的作用力是范德華斯力,產(chǎn)生化學(xué)吸附的
作用力是化學(xué)鍵力。
氧化鋁對氟化氫的吸附主要機理是化學(xué)吸附,同樣伴隨有物理吸附。化學(xué)吸附實際是表
面上進行的化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)式如下:
 A12O2+6HF-2A1F3+3H,O
工業(yè)上經(jīng)常利用吸附劑的選擇性,作為分離氣體混合物的方法。當(dāng)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(fēng)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(nèi)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(tài)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(jīng)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(dāng)煙氣通過時,迫使氧化鋁在床內(nèi)沸騰,反復(fù)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(yīng)用
煉鋼電弧爐的排煙方式很多,應(yīng)根據(jù)冶煉的鋼種、爐型、廠房條件、水源情況分別加以
具體分析應(yīng)用。各種排煙方式的特點和應(yīng)用見表-8及圖3-17~3-34,可作為考慮設(shè)計方案
時的參考。
3.3.2排煙設(shè)計主要參數(shù)的確定
煉鋼電弧爐在整個冶煉過程中均產(chǎn)生大量的煙塵尤其是吹氧冶煉的電爐,各冶煉期產(chǎn)
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(zhì)的燃燒和金屬物質(zhì)在高
溫中氣化面產(chǎn)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(chǎn)生大量赤褐色濃
煙。還原期為了去除鋼水中的氧和硫,調(diào)整化學(xué)成分而投入炭粉等造渣材料,產(chǎn)生白色和黑
色煙塵。在3個冶煉期中,氧化期產(chǎn)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(chǎn)生不少煙塵。
6
表3-8各種排煙凈化方式的特點和應(yīng)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(fēng)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(cè)
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(cè)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(nèi)
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(dāng)調(diào)小爐蓋風(fēng)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(cè)吸罩好
無
氣
大用氣離分區(qū)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(diào)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(nèi)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(yīng)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(fēng)施,加料、山時無法
系采用
大爐子排煙
統(tǒng)
倍吹氧量
內(nèi)
熔化氧化期為爐內(nèi)排煙
用于>10t以
悅
還原期可調(diào)節(jié)套管間距,減
冶煉碳素鋼為主
較小少爐內(nèi),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(huán)!30~60
也采用
較小大方無有較大復(fù)雜
圖3-2
1400
有不
倍吹
利
煙
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69
(續(xù))
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(fēng)量
水冷升
消耗耗求資
爐內(nèi)高低較還原期可轉(zhuǎn)為爐內(nèi)外結(jié)合
熔化氧化期為爐內(nèi)排煙
用于>20t以
和誕溫?zé)?
治煉合金鋼為
爐轉(zhuǎn)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(nèi)門罩合氧
20的爐子也可
外
采用
結(jié)爐內(nèi)高低
熔化、氧化期為爐內(nèi)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(jié)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(fā)展方向
過中
110吹
內(nèi)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(cè)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(jié)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(shè)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(zhuǎn)罩
圖3-18鉗式側(cè)吸罩
1一對開式旋轉(zhuǎn)罩2電弧爐3一支
3—可水平轉(zhuǎn)動的套管2一可垂直方向轉(zhuǎn)動及豎
架柱一支吊架5旋轉(zhuǎn)接管
伸縮的管
960
40
13
0800
圖3-191.5電弧爐旋轉(zhuǎn)三層側(cè)吸罩
1一側(cè)罩2一接管9一支吊架4一支柱5一旋轉(zhuǎn)一電弧爐
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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(fēng)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(fēng)
1一提升機構(gòu)2一爐3三通4一放轉(zhuǎn)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(tǒng)的設(shè)計參數(shù)一般均應(yīng)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(nèi)煙氣成分見表3-9,其中c含量甚高,在爐內(nèi)金屬表面上氣體中CO
含量可高達80%以上。有爐內(nèi)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(nèi)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(shè)計采用煙氣成分的確定
爐內(nèi)排出的煙氣,其成分是與空氣燃燒過剩系數(shù)a和一氧化碳在爐膛內(nèi)的實際燃燒情況
2
A放大
I
區(qū)
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(fēng)管2一側(cè)吸罩3一雙層條吹風(fēng)口
1一排風(fēng)管2一集煙罩3一條縫口支5.5一
4風(fēng)管5一吹風(fēng)用風(fēng)機6一電弧爐7一
氣幕用風(fēng)機6一導(dǎo)流片7、7一關(guān)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(diào)節(jié)螺母
接冷卻凈
化設(shè)備
77777777177777777
77777777777777
圖3-26直接式爐內(nèi)排煙
圖3-27脫開式爐內(nèi)排煙
1一接管?一搭鉤3一帶調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)閥6一水冷爐頂彎管
6一電弧爐7一吸煙嘴
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3
圖3-28爐內(nèi)和旋轉(zhuǎn)爐門罩排煙結(jié)合
圖3-29爐內(nèi)和屋頂排煙結(jié)合
1一電弧爐2一電極密封3一帶液壓調(diào)節(jié)閥的爐頂
1一上部屋頂排煙罩2一爐內(nèi)排煙
排煙管4一帶吸煙嘴的旋轉(zhuǎn)5一支架6一旋轉(zhuǎn)機
3一電弧爐
構(gòu)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(jié)合排煙
式靜
電除塵器
圖3-33大罩子和氣樓開閉結(jié)合排煙圖3-34屋頂排煙、靜電除塵
有關(guān),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(guān)。
在工程設(shè)計中,可以由完全燃燒化學(xué)反應(yīng)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(nèi)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(nèi)排煙時的爐內(nèi)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(shù)據(jù)在3t家的護子上測
表3-11有排煙時15t爐爐內(nèi)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(jié)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(shù),視爐子密封好壞取1.5~2.5為了保證系統(tǒng)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。
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75
2.煙塵成分
電爐煙塵成分,由于鋼種不同,差異較大。有關(guān)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(shè)備和考慮粉塵收集和處理設(shè)施的重要參數(shù)之一其取決于原材
料狀況和冶煉工藝。
煙氣含塵量設(shè)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(nèi)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(zhì)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(yīng)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(jù)操作條件而變化,見表3-15在吹氧精煉過程中產(chǎn)生氧化鐵塵其
平均粒徑在0.01~0.1μm范圍內(nèi),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(nèi)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(fēng)管計
算,通風(fēng)機和冷卻凈化設(shè)備選擇,可采用下列推薦參考值。
≥20的大型電爐爐內(nèi)排煙1250~1400℃
≤10t的中小型電爐爐內(nèi)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(jù)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(shù)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(tài)方程式,求得氣體常數(shù)為:
P10330×22.4848
M
(3-3)
根據(jù)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(tài)下的煙氣容重為·
p1033037.84
 YoRI 273R
 (kg/Nm3)
(3-4)
根據(jù)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。
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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(shù)、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(shù)值,而在換熱器設(shè)計中經(jīng)常用到平均比熱。平均比熱可
根據(jù)真比熱按下式計算:
 Cpdt
∴
 C'pmta-t1
(3--7)
計算結(jié)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(fēng)量(排煙量)確定
(1)爐外局部排煙
1)對開式上部排風(fēng)罩(圖3-17)(可旋轉(zhuǎn))
罩口風(fēng)速取1.1m/s。用于5爐子的對開式旋轉(zhuǎn)罩直徑為3.8m,排風(fēng)量為45000m3/h
2)側(cè)吸罩
(a)鉗式側(cè)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(cè)吸罩排風(fēng)量由表3-19確定。
表3-19鉗式側(cè)吸罩排風(fēng)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(zhuǎn))
底部罩口風(fēng)速取1m/5;上層側(cè)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(fēng)量計算列于表3-20中。
3)移動式密閉罩(圖3-22
5t爐子排風(fēng)量取60000mh
4)爐蓋罩(圖3-23)
爐蓋罩排風(fēng)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(fēng)量可按表3-22采用。這種罩子的阻力
約為25~50mmH2O
6)環(huán)形條縫罩(圖3-36)
5t爐子排風(fēng)量取55000mh
7)組合式排煙罩(圖3-37)
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79
表3-201.5t電弧爐旋轉(zhuǎn)三層側(cè)吸罩排風(fēng)量計算表
排風(fēng)部位
罩口面積(m2)
喉部面積(m2)
罩口風(fēng)速(m/s)排風(fēng)(m/)
底部罩(爐門
1
1.4×1.3=1.820.4×1.0=0.4
1.0
6550
上層側(cè)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(fēng)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(fēng)量可取下限。
2.總排風(fēng)量應(yīng)按一機部部頒標準最大裝料量超裝20~50%算表中風(fēng)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(fēng)量已考慮了吹氧。
6.通風(fēng)機余壓可取80~100mmH10
6.袋式除塵器過濾風(fēng)迪取1~2m/min
表3-22爐頂排煙罩排風(fēng)
爐頂直徑(m)
最大裝料量(t)冶煉利用系數(shù)th)耗電量(kw.t)排風(fēng)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(shù)值為不吹氧時,如吹氧表內(nèi)排風(fēng)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(dāng)爐子直徑>3.8m,采用爐內(nèi)排煙時,表中風(fēng)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(fēng)管
圖3-36環(huán)形條縫單
1一環(huán)形條2一電弧爐3密團爐門
4一可5一出鋼槽罩6下轉(zhuǎn)動箱
了一排風(fēng)8一上連接轉(zhuǎn)動箱一位門
一
接凈化設(shè)備
圖3-37組合式排煙罩
圖3-38爐頂移動排煙罩
1一排風(fēng)罩2一爐門罩3環(huán)形罩4一電弧爐
1一排風(fēng)接管2一移動排風(fēng)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(fēng)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(fēng)量取45000m/h,罩子阻力為
550
 20mml2O.
36600
9吹吸式排煙罩
18300
據(jù)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(fēng)量30~35m3/min
圖3-39組合式排煙罩排風(fēng)量曲線圖
國內(nèi)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(fēng)口時,電極處排風(fēng)口排風(fēng)量為17000m3/h,吹風(fēng)量為
1890m3/h.爐門罩排風(fēng)量約10000m3/h故總排風(fēng)量約27000m3/,吹吸風(fēng)量比為1:14.3,
不計滬門排風(fēng)量時則為1:9。每熔煉1.0鋼的總排風(fēng)量指標為100~112.5mmin如不計
爐門排風(fēng)量則為63~70m3/min
5t電弧爐采用單排吹風(fēng)口時,電極處排風(fēng)口排風(fēng)量為30000m/h,吹風(fēng)量為1710m/h,
吹吸風(fēng)量比為1:17.5。當(dāng)采用雙排吹風(fēng)口時,電極處排風(fēng)量為25000m,吹風(fēng)量為3257
~4910m3/h,吹吸風(fēng)量比為1:5.0~7.7。每熔煉1.0t鋼的排風(fēng)量指標(不計爐門排風(fēng)量
約為46~62m3/mi
(2)爐內(nèi)排煙
合理的排煙量是指將爐內(nèi)產(chǎn)生的煙氣(始發(fā)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(nèi)而降低爐溫。
煙氣量的計算,目前尚無完整和統(tǒng)一的方法現(xiàn)用幾種常見的方法加以計算,并將其結(jié)
果與國內(nèi)現(xiàn)有一些實測數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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
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強度、爐料質(zhì)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(zhì)量和爐子密封程度均符合國內(nèi)的實際狀況。
蘇聯(lián)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(jié)果綜合于表3-23中。
在采用爐內(nèi)排煙時,建議煙氣量可按800Nmt鋼計算。
爐內(nèi)排煙是直接從爐頂孔抽吸煙氣,其經(jīng)管道冷卻器、凈化設(shè)備后由風(fēng)機排至大氣。由
于爐內(nèi)排煙系統(tǒng)是在高溫高速下運行的,經(jīng)過這些設(shè)備的漏風(fēng)量比一般除塵系統(tǒng)要大。
根據(jù)上海冶金機修總廠的實測資料,爐頂孔吸口至轉(zhuǎn)動連接箱這段漏風(fēng)量約為爐內(nèi)排煙
量的45~60%,通過轉(zhuǎn)動連接箱的漏風(fēng)量為30~40%到匯合管前5電爐的漏風(fēng)量為爐內(nèi)
排煙量的120%;3電爐的漏風(fēng)量為124%,過冷卻器的漏風(fēng)量約占10%。袋式除塵器前
摻入的野風(fēng)量約占系統(tǒng)總風(fēng)量的35%。除塵器及其反吹風(fēng)系統(tǒng)的漏風(fēng)量約占進入除塵器風(fēng)
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(nèi)排煙量和系統(tǒng)風(fēng)量的關(guān)系列于表3-25中由表中數(shù)據(jù)得知,由于系統(tǒng)漏
風(fēng)和摻野風(fēng)等各種因素,對于干法凈化的直接式爐內(nèi)排煙裝置,系統(tǒng)處理風(fēng)量應(yīng)為爐內(nèi)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(shè)計參數(shù)的確定系利用模型試驗和實測結(jié)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(nèi)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(shù),F1=
 hg
G格拉索夫準數(shù),G=-dB△
2
R無因次數(shù),
282000
表3-243t、5t電加內(nèi)排煙系統(tǒng)風(fēng)量實測數(shù)據(jù)
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(tǒng)風(fēng)量
煙氣溫度(℃)
81
8
10
1040
97
煙氣容重(kg/m
0.320.289
0.915
熱態(tài)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(fēng)量分配百分比(%)
33.5
31.5
5
100110
表3-25爐內(nèi)排煙量和系統(tǒng)風(fēng)量的關(guān)系
系統(tǒng)
系統(tǒng)風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量
項
目爐內(nèi)排煙量(Nm/h)
標態(tài))(熱態(tài)
標溫度(t)熱
爐內(nèi)排煙內(nèi)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(fēng)溫度159~90℃,其中電爐爐內(nèi)排量為340Nm
氣體膨脹系數(shù)(1/℃)
△T爐內(nèi)溫度和大氣溫度之差(℃)
氣體運動粘滯系數(shù)(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(fā)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(zhì)的瞬時最
出
大采取適當(dāng)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(fēng)量時也必須考慮到這一情況。
為了保證屋頂排煙的果,屋頂?shù)馁A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(fēng)量(m3/min)
a—由電爐以外產(chǎn)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(xù)時間(min)
x電爐產(chǎn)生的最大上升煙氣量(mmi)
L—普通操作時,由電爐產(chǎn)生的熱上升氣流(min)
例3-1]根據(jù)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(yīng)的擴散面積為34.2m2,持續(xù)時間為90sec,煙氣溫度為75℃求處理風(fēng)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(fēng)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(fēng)和爐容量的關(guān)系見表3-26
表326屋頂排煙裝置處理風(fēng)量
裝減量(
處風(fēng)量m/min
裝料量(t)
處理風(fēng)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(huán)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(nèi),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(jié)構(gòu)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(fēng),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(zhuǎn)到邊是密,出口幫口均排煙。下部連接
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是適應(yīng)爐體擺動需要而設(shè)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(huán)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(shè)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(xié)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(shè)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(fēng)接管法蘭貼法蘭這種罩子可以用于中小型爐子,其優(yōu)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(fēng)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(shè)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(gòu)提升。固定式的缺點在于不能調(diào)節(jié)排風(fēng)量,同時在裝
料時爐蓋被提升,罩子重經(jīng)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(diào)節(jié)排風(fēng)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(nèi)煙氣的抽吸量,有利于
增強爐內(nèi)還原氣氛。采用水冷爐蓋時,罩子可直接設(shè)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(diào)節(jié)調(diào)節(jié)爐門與爐蓋罩之間的風(fēng)量,以加強排煙
效果。為了適應(yīng)爐蓋罩子的提升和旋轉(zhuǎn),子和風(fēng)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(yīng)冷煉時爐體傾動的需要罩子和風(fēng)管的連接應(yīng)采取各種活絡(luò)結(jié)構(gòu)對于
爐體傾動時回轉(zhuǎn)中心不變的爐子,可采用伸縮管加兩個旋轉(zhuǎn)法蘭的結(jié)構(gòu)(圖3-42)或轉(zhuǎn)動
連接箱(圖3-43)。對于爐體傾動時回轉(zhuǎn)中心改變的,可以采用球形轉(zhuǎn)動連接箱(圖3-44)
或?qū)跀[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(yīng)裝設(shè)在爐子
中心軸線上,或近出鋼口一側(cè),轉(zhuǎn)動連接租口擺線活動連接管中心標高應(yīng)與爐子轉(zhuǎn)
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(fēng)管2一旋轉(zhuǎn)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(shè)在煙塵發(fā)生源處,與爐蓋的間隙最小可至100mm,甚至直接設(shè)
在爐蓋上,因此排風(fēng)量較小,排煙效果較好。其不足之外,除了前面提到的以外,當(dāng)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(yīng)接高電極提升架的高度。
爐門罩應(yīng)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(nèi)排煙方式,則在還原期,爐內(nèi)壓力不易
86
轉(zhuǎn)范圍
A部放大
圖3-43轉(zhuǎn)動連接箱
圖3-44球形轉(zhuǎn)動連接箱
1一防爆門2一箱體3清掃孔4一轉(zhuǎn)動風(fēng)管
1一伸管2一軸承座3一轉(zhuǎn)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(tǒng)。實裝料為3t,吹氧,水冷
爐蓋,爐蓋旋轉(zhuǎn),頂加料,熔煉普通碳素鋼。
爐蓋罩和風(fēng)管連接部分采用砂封承插連接,風(fēng)
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(tǒng)詳見圖3-47。
爐蓋罩是水冷的,水夾層為40mm,為了在還原期調(diào)節(jié)爐蓋罩和爐門罩兩者之間的排
風(fēng)量,因此在爐蓋罩內(nèi)裝有調(diào)節(jié)閥。
活動管對口中心位置應(yīng)選得適當(dāng),務(wù)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(shù)方程為:
 xerg-Ising
 y=r-Icosg
-
式中相當(dāng)于電爐傾爐月牙板半徑(mm)
相當(dāng)于電爐傾爐轉(zhuǎn)角;
1—相當(dāng)于活動管中心到電爐傾爐月牙板圓心的距離(mm)
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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(nèi),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(tǒng)的設(shè)計處理風(fēng)量為10000
齒條標高
m/h,系統(tǒng)阻力250~300mmH2O.選用了9-
27、8通風(fēng)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(fēng),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(jié)
構(gòu)示意圖。在爐蓋上部設(shè)有吹風(fēng)條縫管,在其
圖3-46對口擺線活動連接管的運動關(guān)系圖
對面為主排風(fēng)罩,把電極孔噴出的煙氣用吹風(fēng)
射流導(dǎo)入罩內(nèi)。把條縫分成2~3段以減少射流空氣在電極孔外碰撞發(fā)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(tǒng)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(fēng)風(fēng)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(fēng)條縫管空氣出口速度應(yīng)大于上述速度范圍此外加料爐門口和出鋼口等處可設(shè)輔助
捕集逸漏的煙氣,最后均由主風(fēng)管接至凈化系統(tǒng)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(nèi)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(shè)計采用參數(shù)和選用設(shè)各如下:
(1)排煙罩尺寸(長×高):1.3×0.66m
(2)吹風(fēng)尺寸(長×高):1.46×0.016m,上下兩排
(3)實測排風(fēng)口風(fēng)速:不吹風(fēng)時5.96m/s
吹風(fēng)時5.45m/s
排風(fēng)量:不吹風(fēng)時18410m3/h
吹風(fēng)時16835m3/b
(4)爐門、爐體與爐蓋不嚴密處排風(fēng)量取10000m
(5)實測吹風(fēng)口風(fēng)速:17m/s(條縫遮擋0.7m)
(6)實測吹風(fēng)口吹風(fēng)量:1890m3/h
(7)排風(fēng)機G4-73-11-9D,27000m/h,267mmH2O,30kW
(8)吹風(fēng)機4-72-11-3.2A,1975m/h,127mmH2O,2.2kW
排煙罩、吹風(fēng)罩和吹風(fēng)機均
固定在爐蓋上隨爐蓋旋轉(zhuǎn)。排煙
罩底部加擋板,以增強排煙效
果。吹風(fēng)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(fēng)口成30°角?；顒?
接頭不采用轉(zhuǎn)動連接箱而是將風(fēng)
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(nèi)溫度變化;
(2)由于同時吸入周圍空
氣,風(fēng)管內(nèi)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(fēng)管系統(tǒng)內(nèi)發(fā)
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(fēng)罩3一電爐4環(huán)形5一脫處對口蘭
一爐門
結(jié)構(gòu)簡圖見圖3-25。其由屋
頂排煙2和下部吹風(fēng)射流系統(tǒng)
所組成。射流風(fēng)管設(shè)在離地2~2.5m,整個風(fēng)管上開設(shè)條縫形噴口3,其開口寬度可
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89
由調(diào)節(jié)帽母1以調(diào)節(jié),以改變噴口風(fēng)速。寬度調(diào)節(jié)范圍為20~30mm調(diào)節(jié)螺母沿連續(xù)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(diào)
節(jié)射流角度,以獲得最佳的氣幕封閉效果和最小的上部排風(fēng)量。
當(dāng)氣幕中射流速度和相對應(yīng)的煙氣流速比≥3時,能順利排煙,一般此比例采用5為
佳。
經(jīng)調(diào)試,證實噴口對垂直線向內(nèi)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(jīng)過凈化達到排放標準。加料、熔
化、扒渣、吹氧階段,煙氣主要發(fā)生在A區(qū),關(guān)閉7閥門,使風(fēng)機5送出的空氣不進入B
區(qū),集中在A區(qū)形成氣幕。出鋼時,煙氣主要發(fā)生在B區(qū),關(guān)閉7閥門,使風(fēng)機5送出的
空氣只進入B區(qū)。
吹風(fēng)用風(fēng)機的吸風(fēng)口應(yīng)裝在室外,這樣一方面避免了吸風(fēng)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(fēng)機均有調(diào)節(jié)風(fēng)
門,以減少不必要的功率消耗。
3.3.4爐內(nèi)排煙
1.對工藝操作及熔煉的影響
熔化期使用爐內(nèi)排煙后,爐蓋上方的熱壓加大爐膛內(nèi)的壓力相應(yīng)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(nèi)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(nèi)排煙,爐膛內(nèi)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(zhì)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(xiàn)成的氣相存在,即
2Fe+O2→2Fo
F+→Fe+co↑
爐內(nèi)排煙后,爐膛內(nèi)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(yīng)式的平衡,使脫碳反應(yīng)不斷向右進行。
根據(jù)實際運行,使用了爐內(nèi)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(nèi)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(jù)國外有關(guān)報導(dǎo),直接式爐內(nèi)排煙不能用于生產(chǎn)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(nèi)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(yīng)控制在規(guī)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(fā)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(jié)構(gòu)簡圖見圖3-51氣體介質(zhì)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(zhì),對于50爐子,其壓縮空氣
氣封介質(zhì)
在0.5kg/cm2壓力時,耗量為5Nm3/min
氣封射流向下應(yīng)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(jié)構(gòu)的氣體密
封圈。氣體介質(zhì)采用壓縮空氣,當(dāng)噴嘴壓
電極直徑+4050
1010
4噴孔
一氣封介質(zhì)
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(diào)節(jié)數(shù)4一空氣管5水冷
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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(shù)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(shè)空氣幕。這樣可以減少野風(fēng)侵入爐內(nèi)(扒
渣時),從而減少排風(fēng)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(nèi)外結(jié)合的排煙方式。
2)采用二次風(fēng)罩,見圖3-53
采用了這種間接抽吸的風(fēng)罩可以在還原期保持爐內(nèi)0.5~1.0mmH2O的正壓。煙氣自爐
頂彎管自然逸出而后被二次風(fēng)罩吸走,這樣即可保持爐內(nèi)的良好還原氣氛。
3)采用二次風(fēng)門,見圖3-54
爐
3
電爐
圖3-53二次風(fēng)罩集煙裝置
圖3-54二次風(fēng)門排煙示意圖
→主煙管內(nèi)煙氣流向→用二次風(fēng)罩時的煙氣流肉
1一二次風(fēng)門2一排煙管3爐蓋
1頂管2一二次煙罩3二次風(fēng)
←主風(fēng)5一主煙管
從爐蓋到彎管這一段垂直煙管如同煙囪效應(yīng),熱煙氣在熱壓作用下上升到二次風(fēng)門處,
和從此處吸入的野風(fēng)混合后一起被吸入系統(tǒng)內(nèi)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(nèi)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(nèi)排煙后,根據(jù)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(fēng)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(nèi)排煙后,電極碳棒消耗有所增加。同時由于爐內(nèi)煙氣被排得很干凈,因此一方
面改善了車間內(nèi)外的空氣環(huán)境,另一方面卻產(chǎn)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(nèi)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(nèi)的排煙彎管。其安設(shè)的位置有兩種可能性:一是安在爐蓋上
二是安在爐體側(cè)壁上。國內(nèi)外采用在爐頂安設(shè)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(tài)即電極孔內(nèi)外壓力相等,則只需用最小的能
量即可使熱煙氣產(chǎn)生壓差;
(2)在加料時,廢鋼屑不會掉進排煙管中去堵塞風(fēng)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(shè)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(yīng)位于三個電極孔中心高溫區(qū)的爐蓋耐火磚上,
但風(fēng)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(shè)在爐前。尤其當(dāng)采用爐
門罩時,彎管設(shè)在爐前,風(fēng)管連接方便。
爐頂彎管輸送1000℃以上的高溫?zé)煔?因此一般均采用
帶冷卻水套的鋼板風(fēng)管。內(nèi)壁風(fēng)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(huán)不良,產(chǎn)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(yīng)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(yīng)將水管經(jīng)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(fēng)管短,重量輕,
更換方便。水平風(fēng)管應(yīng)按煙氣流動方向向下傾斜,以防止彎管漏水時流入電爐內(nèi)?？梢岳?
爐頂彎管的掛鉤將其支撐在第二節(jié)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(jié)構(gòu)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)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(fēng)管外表面應(yīng)用橡皮包扎,以防導(dǎo)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(nèi)流速
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太高,阻損太大、耗電過多、不經(jīng)濟。另一方面,太小了,煙塵不易排走,且易培塞風(fēng)管。
國外推薦,在高溫條件下,流速應(yīng)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(yīng)是(10~15)×27354~81
m/s.據(jù)國內(nèi)實測,當(dāng)此流速超過70m/s時風(fēng)管內(nèi)發(fā)生吼叫聲。下面再分析一下國內(nèi)外已
投產(chǎn)電爐的有關(guān)實用數(shù)據(jù),見表3-27。
表3-27爐頂彎管內(nèi)氣流速度統(tǒng)計
電爐容量實際裝爐頂彎管內(nèi)徑內(nèi)排煙量算成標準情煙氣溫度高溫?zé)煔饽父邷責(zé)煔饬魉?
(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(nèi)高溫?zé)煔獾牧魉俨捎?0~70m/s是適宜的。
爐頂彎管上的調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)閥,框架為固定的,閥板可以在框架內(nèi)自由活動,全開時,
系統(tǒng)全部排走爐內(nèi)煙氣;全關(guān)時,則全部吸入野風(fēng)由于野風(fēng)的混入,使閥板受到冷卻,不
致于因受熱而變形。這種調(diào)節(jié)閱,制作簡單,調(diào)節(jié)方便,即使管內(nèi)結(jié)渣、集積灰塵閥板的
調(diào)節(jié)也不受影響
°。
野風(fēng)
爐內(nèi)煙氣
圖3-58旁通調(diào)節(jié)閥
圖3-59裝在野風(fēng)管上的調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)閥(液壓)6一排煙管
(2)圖3-56所示的調(diào)節(jié)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(nèi)自由調(diào)節(jié),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(fēng)管上的調(diào)節(jié)閥,見圖3-59。使用中發(fā)現(xiàn)由于爐內(nèi)溫度高,熱壓大調(diào)
94
節(jié)閥即使全部打開,爐內(nèi)排走的煙氣量還不少。因此造成爐內(nèi)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(yīng)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(fēng)量軸流通風(fēng)
機進行強制冷卻或采用空冷回轉(zhuǎn)式換熱器。
3)直接水冷一煙氣中噴水霧蒸發(fā)冷卻。
4)間接水冷采用水冷套管和煙氣冷卻器。
(2)現(xiàn)有工程中,冷卻裝置的做法
1)國內(nèi)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?zé)煔饫鋮s到一定溫度而后再摻入野風(fēng)直接風(fēng)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(fā)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(fēng)管和除塵設(shè)備,風(fēng)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(shè)備處理風(fēng)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(jù)噴淋后的煙氣溫度(高于露點自
動地調(diào)節(jié)噴霧水量。這一點不易做到,目前國內(nèi)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(nèi)煙氣量(Nm3/h)
Cm爐內(nèi)散出煙氣的平均比熱(kcal/Nm·℃)它與煙氣的成分有關(guān),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(fēng)管進行間接空冷。根據(jù)中華冶金廠的實測資料,對于尺寸不
大的小型系統(tǒng),鋼板風(fēng)管在空氣自然冷卻的情況下,傳熱系數(shù)K值可按圖3-60曲線選用。
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表3-28高濕煙氣經(jīng)水洗凝達達和溫
t(進口)(℃)({0《000350400000012
出)(℃)3238424650545861670128
3)直接水冷的計算
高溫?zé)煔鈬娏堋⑺囱喟l(fā)冷卻(包括
進濕式除塵器的計算包括:
(a)高溫?zé)煔饨?jīng)水洗噴淋蒸發(fā)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(tài))干煙氣在
020406080100120140160180200220240260
鋼板風(fēng)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?zé)煔饫鋮s的常用方式。
(a)計算方法
間接水冷時,傳熱系數(shù)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(shù),a1=ad+af(kcal/h-m2.℃)
a2自金屬壁面到水的換熱系數(shù)(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(dǎo)熱系數(shù)(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(yīng)起主導(dǎo)作用。計算表明,當(dāng)煙氣溫度為
1000℃時,輻射換熱量僅占10~20%;當(dāng)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(cè)換熱系數(shù)(a2=50001000)比氣側(cè)(a1<100)具有較高的數(shù)量級,因而
項也可忽略不計
設(shè)=稱之為積灰系數(shù),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(guān),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(shù),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(shù)(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(shù)ad
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97
基準輻射換熱系數(shù)
(kcal/hm2),見
曲線圖3-62;
電爐煙氣
Ct——溫度修正系數(shù),見曲
=1.5,V2=25%
線圖3-63
Ca——電爐密封性修正系
16
數(shù),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(shù)曲線
00
見圖3-64。
十
間接水冷時,傳熱平均溫差應(yīng)按
對數(shù)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(shù)a
較小溫差端的溫差
當(dāng)△△≤1.7時,可以簡單地用算術(shù)平均溫差來替代對數(shù)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(shù)C1
圖3-64平均成分煙氣軸射換熱系數(shù)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(shù)(kcal/h·m2℃);
F熱交換面積(m2)
△t對數(shù)平均溫差(℃)。
40
℃
圖3-65對數(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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(nèi)配置的總表面就較大
而且對流換熱系數(shù)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(jié)構(gòu)參數(shù)是合理的
管徑d50~70(mm)
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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(shù)。從公式(3-17)可知,1為氣側(cè)熱阻其值通常為0.01~0.05;1
為水側(cè)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?？梢?在
氣一水換熱器中,主要熱阻在氣側(cè),其次在積垢所以增大氣側(cè)換熱系數(shù)a和減小積垢層
厚度h是提高傳熱系數(shù)的關(guān)鍵。增大a1首先在于適當(dāng)提高煙氣流速。對于電爐鍋爐煙
氣推薦采用10~15m/s,當(dāng)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(shè)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?zé)煔馑溲b置結(jié)構(gòu)參數(shù)及其優(yōu)缺點比較,列于表3-30中。
上海新滬鋼廠335m2殼管式冷卻器結(jié)構(gòu)簡圖,見圖3-66上鋼五廠110m2殼管式冷卻器
結(jié)構(gòu)簡圖,見圖3-67。上海冶金機修總廠5m2同心圓冷卻器結(jié)構(gòu)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(shù)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(shù)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(shè)計爐內(nèi)排煙,其流程為:水冷爐頂彎管→活動水冷套管
→轉(zhuǎn)動連接箱→固定水冷套管→煙氣冷卻器袋式除塵器→風(fēng)機設(shè)計排煙量為2400Nm3/h
濾料耐溫150℃。設(shè)計計算水冷裝置。
校核計算
(a)由設(shè)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(fēng)率
P1=60%
則末端煙氣量
L=2400(1+0.6)=3840Nm/h
(c)設(shè)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(shè)計煙管直徑
取管內(nèi)標態(tài)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?zé)煔馑溲b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(nèi)走氣)
9300
殼管式
89×9.5125-120030005517.520.3
管內(nèi)走氣)
殼管式
中1720
57×3.012090
460011016.61
(管內(nèi)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(shè)計雙流程,因煙氣流通面積太小,風(fēng)壓頭不夠,后改成單流程
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101
2
3840
13.3Nm/s=37.7m/s
3600-(0.32)2
煙管內(nèi)平均流速
m=(63+37.7)=50.4m/s
e)計算設(shè)定傳熱量
煙氣放熱量
結(jié)構(gòu)參數(shù)及其優(yōu)缺點比較表
傳熱系數(shù)K
煙氣量氣流速氣溫降
氣路阻力
煙
kcal/h-m
L
;-tg2
 AH
優(yōu)缺點比較
氣
Nm)(m/s)()實測計算值mall2O)
用單位
質(zhì)
結(jié)構(gòu)緊湊、參數(shù)合理、傳熱系煤
250010.9190~10428.226.611數(shù)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(shè)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(jié)構(gòu)冷卻電上海八鑄鋼廠
50段較短,煙管清灰較方便
,某些結(jié)構(gòu)參數(shù)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(jié)構(gòu)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(huán)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(jié)構(gòu)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(shè)
!
611017.820411136.232.7
計要求,環(huán)隙內(nèi)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
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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(jié)構(gòu)簡圖
圖3-6855m2同心回冷卻器結(jié)構(gòu)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(fēng)吸熱量
Q=(cimt)
=2400×0.6×(0.34×500-0.311×35)
229000kcal/hm2.℃
水冷套管設(shè)定傳熱量
-=258000kcal/h.m2℃
(f)計算傳熱系數(shù)
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(shù)
 K=(adCt+)
0.95(66×0.79+6.5×0.93)
55kcal/hm2.℃
g)計算平均溫差
采用循環(huán)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(yīng)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(shè)是合理的。如出入較大則必須重
新假設(shè),逐步逼近,直到計算結(jié)果相符合為止。
()冷卻水量
Q270000
 G=CAt. (45-30)18t/h
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105
設(shè)計計算
(a)選型
采用殼管式冷卻器,選用管子規(guī)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(fēng)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(fēng)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(shù)
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(huán)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(yīng)采用對數(shù)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(jù)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(shè)計
單根煙管流通斷面積1=x0.054)0.0023m2
煙管根數(shù)
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(fēng)管被燒紅而變形,高溫?zé)煔獠糠滞ǔ＞捎盟涮坠?低溫?zé)?
氣部分采用間接空冷的鋼板風(fēng)管,但溫度仍可能高出150℃以上。考慮在高溫條件下,風(fēng)管
內(nèi)表面氧化比較厲害,且煙氣有時具有腐蝕性,因此風(fēng)管鋼板厚度不宜小于4mm水冷爐頂
彎管內(nèi)外壁均為8~10mm,其他冷卻水套管內(nèi)壁5~6mm,外壁4~5mm
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107
(2)為了防止煙氣中的粉塵在管內(nèi)沉積,時又不使得系統(tǒng)損過大選用合適的風(fēng)管
流速是很重要的。根據(jù)國外資料和對國內(nèi)工程所采用的數(shù)據(jù)及其運行實況分析,風(fēng)管內(nèi)流速
按標準狀態(tài)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(fēng)管無漏風(fēng)的情況下,起始端管內(nèi)用較小的風(fēng)速,以后逐步遞增。
(3)為避免熱膨脹產(chǎn)生變形,在重要部位宜設(shè)伸縮器。
(4)在風(fēng)管的異形配件附近設(shè)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(dāng)爐子傾動時,為保持風(fēng)管能隨電爐一起傾動,應(yīng)設(shè)置轉(zhuǎn)動連接箱(圖3-43)、球
形轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動連接箱
優(yōu)子活動套管,因其尚可起沉降室的作用,減少后面風(fēng)管內(nèi)積塵的可能性當(dāng)爐子回轉(zhuǎn)中心
改變時,應(yīng)采用球形轉(zhuǎn)動連接箱或?qū)跀[線活動連接管。
”對于HGX型電爐,由于爐蓋是旋轉(zhuǎn)的,加料時爐蓋旋井,因此在設(shè)計時還須考慮排煙
系統(tǒng)能與電爐上部爐頂彎管脫開的可能。
回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)
動連接箱的擺動(伸)8一球形活接頭轉(zhuǎn)10一排風(fēng)管
11一防爆清灰門12一電弧爐
(6)采用直接式爐內(nèi)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(fēng)管、轉(zhuǎn)動連接箱、煙氣冷卻器及除塵器處均應(yīng)設(shè)置防
爆閥,見圖3-70。它構(gòu)造簡單、靈活可靠,在系統(tǒng)正常運行時,閥板靠管內(nèi)負壓可自行將防
爆孔關(guān)閉。發(fā)生爆炸的瞬時間,風(fēng)管內(nèi)產(chǎn)生強大正壓(>0.25kg/cm),迅速推開閥板,進行
泄壓。這種防爆孔,通?？杉孀髑鍜呖子?。
108
防爆孔的泄壓面積可按風(fēng)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(nèi)排煙時,需設(shè)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(guān)系見表3-31
表331不同距離吸口流速與彎管流速的關(guān)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(jù)流速和脫開處混入野風(fēng)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(diào)節(jié)自爐內(nèi)排出的煙氣量和混入野風(fēng)量的比例應(yīng)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(tǒng)存在一定的漏風(fēng)量,尤其是對非緊密的連接部位,如直接式爐內(nèi)排
煙系統(tǒng)自爐頂彎管至吸口,經(jīng)轉(zhuǎn)動連接箱、防爆門、清掃孔、套管式伸縮器、除塵器等均會
漏風(fēng),在風(fēng)管和設(shè)備計算中必須加以充分考慮,風(fēng)百分比見前述
.圖3-0防爆閥
3-71落地?zé)熑?
1--水冷套2防爆閥
一風(fēng)機2消聲器3一煙清灰門
(9)為避免煙積塵掉落在風(fēng)機內(nèi),并使煙囪重量不直接壓在風(fēng)機上宜采用落地?zé)?
囪,如圖3-71。煙囪底部有盛灰箱和清灰門,可定期清灰風(fēng)機出口端應(yīng)加設(shè)消聲器以減低
風(fēng)機噪聲。
(10)高溫鋼板風(fēng)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(shè)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(yōu)點是高溫?zé)煔饫鋮s問題容易解決,處理風(fēng)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(fù)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
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109
1000m/min僅20~60kW左右。需要采用穩(wěn)壓電源否則凈化效率很不穩(wěn)定
袋式除塵器由于其凈化效率高且穩(wěn)定以及其他各方面的綜合技術(shù)經(jīng)濟指標都有不少長
處,因此國內(nèi)外日益采用來作為處理電爐煙塵的凈化設(shè)備。袋式除塵器種類很多,國內(nèi)采用較
多的為脈沖式和回轉(zhuǎn)反吹式。耗電量每100m3/min為30~65kW,濾料大都采用滌綸布
過濾風(fēng)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(fēng)
速取≈0.5m/min為宜,耐溫為<250℃。
6.吸引裝置
↓
(1)電爐排煙系統(tǒng)的吸引裝置采用中、高壓離心通風(fēng)機煙氣凈化設(shè)備如采用袋式除
塵器則風(fēng)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(fēng)機的氣體溫度,超出100℃時,則風(fēng)機的軸承一般應(yīng)采用水冷裝置(爐蓋
罩排煙系統(tǒng)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(fēng)機
的氣體溫度較高,風(fēng)機實際產(chǎn)生的全壓應(yīng)按第11章11.節(jié)有關(guān)公式換算風(fēng)機的風(fēng)量是指進
入風(fēng)機的氣體容積流量,如系統(tǒng)均按標準狀態(tài)計算(=20℃)則風(fēng)機風(fēng)量也應(yīng)按第11章11.3
節(jié)有關(guān)公式予以修正。
∷
(3)當(dāng)采用濕式凈化設(shè)備時,通風(fēng)機風(fēng)量按公式(3-16)和表329修正
(4)風(fēng)機選用臺數(shù)根據(jù)系統(tǒng)處理風(fēng)量大小,凈化設(shè)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(xù)生產(chǎn)和煙塵有回收價值時宜考慮備用風(fēng)機兩臺交使用。非連續(xù)
生產(chǎn)的電爐,采用袋式除塵時,選用單臺風(fēng)機即可,不必考慮備用。采用濕式凈化時,由于
風(fēng)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(tǒng)處理風(fēng)超過單機能力
且波動幅度較大時宜安裝兩臺同型號風(fēng)機并聯(lián)運行,并聯(lián)后的工況情況詳見第13章13.3節(jié)
7.爐壓調(diào)節(jié)裝置
不同冶煉期內(nèi),由于冶煉鋼種的不同和爐容量的差異,對保持爐內(nèi)的壓力要求也極不一
致。一般情況下,熔化期爐門關(guān)閉時,爐內(nèi)應(yīng)保持0.8~-0.2mmH2O的負壓。如果爐門,
爐蓋關(guān)閉不嚴,要加大排風(fēng)量才能維持負壓。
都放大
氧化期爐門密閉吹氧時爐內(nèi)保持-1.27mm
11
H2O,即可滿足排煙需要,且保證爐內(nèi)晰。
16
還原期要保持爐內(nèi)良好的還原氣氛,保證鋼水
712
12壓縮空氣
質(zhì)量,爐內(nèi)應(yīng)略呈正壓。當(dāng)爐門關(guān)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(dāng)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(nèi)排煙而非得采用
各種爐內(nèi)外結(jié)合系統(tǒng)。
爐壓調(diào)節(jié)裝置使用實例,見圖3-72
圖3-72爐壓節(jié)裝置
安裝在爐蓋上適當(dāng)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(fēng)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(fēng)機8除塵器9調(diào)節(jié)(為主
連結(jié)排煙管5,而后進入燃燒冷卻器6,被風(fēng)機調(diào)節(jié)為副
10微差壓變送器11一壓
7導(dǎo)入除塵器8中排煙管5分成主煙管5a和力調(diào)節(jié)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(cè)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(nèi)壓力(開關(guān)和調(diào)節(jié)開啟度)的主、副
兩個調(diào)節(jié)閥94和9。按照需要,主、副兩閥應(yīng)選擇各自不同的容量,特別是副調(diào)節(jié)9應(yīng)按
照還原期產(chǎn)生少量的煙氣將其設(shè)計成能控制到最小的容量。
根據(jù)爐內(nèi)的壓力,在自動控制過程中,對于主、副調(diào)節(jié)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(nèi)壓力變換成電壓,傳送給壓力調(diào)節(jié)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(jù)傳來電流相應(yīng)的
壓縮空氣壓力,控制主調(diào)節(jié)閥9a的開啟度。同樣電動氣動變換器12b控制副調(diào)節(jié)閥9b的開
啟度。主、副兩個電動氣動變換器和主、副兩個調(diào)節(jié)閥等自動開閉的時間及其可能控制的作
用范圍應(yīng)加以選擇。在熔化期和氧化期規(guī)定以主調(diào)節(jié)閥9a一邊的作用為主,而在還原期則規(guī)
定以副調(diào)節(jié)閥一邊的作用為主。當(dāng)爐內(nèi)壓力在0mmH2O以上時,主調(diào)節(jié)閥開到最大,在0
~-0.7mmH2O時,才能起控制作用,若低于0.7mmH2O(主調(diào)節(jié)閥的開啟度低于20%時)
就關(guān)閉了;爐內(nèi)壓為在0mmH2O以上時,副調(diào)節(jié)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(guān)閉。這樣,在不同的冶煉期,根據(jù)
爐內(nèi)壓力分別調(diào)節(jié)主、副調(diào)節(jié)閥的開啟度。在熔化、氧化期維持爐內(nèi)壓力在0~-0.7mmHO
范圍內(nèi),而在還原期關(guān)閉主調(diào)節(jié)閥主要調(diào)節(jié)副調(diào)節(jié)閥的開啟度,把爐內(nèi)壓力維持在0~-0.3
mmH2范圍內(nèi)
手動調(diào)節(jié)器13是在緊急情況下,用來關(guān)閉調(diào)節(jié)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(nèi)排煙方式,凈化設(shè)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(guān)參數(shù)。
解:(a)采用的流程為
爐內(nèi)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(fēng)機一煙囪。
(b)計算爐內(nèi)排煙量
l=4×800=3200Nm3/b
(爐內(nèi)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?zé)煔鈺rv=60m/s采用,折合為標準狀態(tài),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(jīng)爐頂彎管的溫降
①爐頂彎管的冷卻面積F為
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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(shù)K1
取煙氣經(jīng)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?zé)煔獾纳崃繛镼=K1F△=57.8×1.2×1113-77200kca/h,此熱量即應(yīng)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(jīng)脫開處混入野風(fēng)后,至吸煙嘴的混合溫度為200℃,則混入野風(fēng)量,可按下
列熱平衡式計算
式中乙一一爐內(nèi)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(fēng)量為未知數(shù),待求(m/h)
c—野風(fēng)(周圍空氣)的比熱,C=0.31kcal/h-m·℃3
t混入空氣(野風(fēng))的溫度,t=30℃
L3200+混入野風(fēng)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(jīng)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(fēng)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(fēng)
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(shè)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(nèi)流速按標準狀態(tài)計算v=14Nm/s,則水冷煙管的內(nèi)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(jīng)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(shù)(kcal/hm2·℃),查圖3-60;
一煙氣平均溫度與周圍空氣溫度之差(℃)
③經(jīng)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℃
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113
(b)凈化設(shè)備的選擇
①進入除塵器的煙氣量(處理風(fēng))為2300Vm/h,換算成125℃時為
24300×273+125=24300×1.46=3400m/h
采用過濾風(fēng)速v.=1.2m/min,則所需過濾面積為
F=35400492m,選用500m2的回轉(zhuǎn)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(fēng)機的選擇
①考慮經(jīng)除塵器,煙氣溫降20℃,則進入風(fēng)機的煙氣溫度為125-20=105℃,此時的
煙氣量為
=24300x23+13600mh
②通風(fēng)機選用風(fēng)量L'=(1.1~12)×33600=36960~40320m3h
③通風(fēng)機選用風(fēng)
經(jīng)計算,高溫狀態(tài)下統(tǒng)阻力為250kg/m2,通風(fēng)機選用風(fēng)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(fēng)機Y4-73-11-11D型一臺
按樣本,在處理煙氣溫度為200℃時,風(fēng)量為43900m3/h,風(fēng)壓為250kg/m2,配用J0
55kW電動機。
現(xiàn)處理煙氣溫度為105℃,所以風(fēng)機實際風(fēng)壓將為
250273+200
273+105
=250×1.25=313kg/m2>300kg/m2,滿足要求
故開列設(shè)備規(guī)格附應(yīng)選Y4-73-11-1D型鍋爐離心通風(fēng)機,風(fēng)量43900m/h風(fēng)壓403kg
m3,轉(zhuǎn)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(nèi)外結(jié)合排煙
為了解決還原期的排煙問題,除采用前述的二次風(fēng)笨,二次風(fēng)門雙管雙閥門爐壓自動
調(diào)節(jié)裝置等措施以外,尚有各種爐內(nèi)外結(jié)合的排煙方式,分述如下:
1.在爐內(nèi)排煙的基礎(chǔ)上,增加爐門罩。熔化、氧化兩期采用爐內(nèi)排煙還原期,關(guān)
閉爐內(nèi)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(yīng)用管道與野風(fēng)口相接,這樣排風(fēng)量就可增大
2.在脫開式爐內(nèi)排煙的前提下,采用旋轉(zhuǎn)罩(見圖3-28)在熔化、氧化兩期,將吸煙
嘴對準爐頂管,爐內(nèi)煙氣主要被吸煙嘴排走。傾爐時,煙氣尚可以被旋轉(zhuǎn)罩所捕集。還原期
一方面可以關(guān)小爐頂管排煙口,使煙氣部分地由爐門口逸出被旋轉(zhuǎn)罩捕集;另一方面將旋
轉(zhuǎn)罩轉(zhuǎn)動一個角度,使吸煙嘴偏離爐頂管,以減少對爐內(nèi)的直接抽吸,這樣可以使爐內(nèi)壓力
保持在維持還原氣氛所必須的限度內(nèi)。
3.半直接排煙,見圖3-73。這是一種介于爐內(nèi)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(shè)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(nèi)排走。還原期關(guān)閉或關(guān)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(jīng)蝸形燃燒室燃燒,高溫段煙管內(nèi)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(dāng)旋開爐蓋加料時,垂直旋轉(zhuǎn)管
可將罩子等全部轉(zhuǎn)開。
這種排煙裝置用于50t電爐,其排煙量為26120Nm3/h
4.在爐頂?shù)谒目咨习惭b氣力隔斷器,在還原期可以減少爐內(nèi)煙氣的外溢,將爐壓調(diào)節(jié)
到所要求的數(shù)值。氣力隔斷器的結(jié)構(gòu)簡圖見圖3-74。采用這種裝置以后可減少從爐頂?shù)谒?
孔排出的煙氣量達90%,爐內(nèi)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(nèi)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(diào)節(jié)閥6一內(nèi)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(zhuǎn))回轉(zhuǎn)裝置9插板
10氣封電極密封11一向密封鼓風(fēng)用的風(fēng)機
閥
圖3-74氣力隔斷器
12一地溝風(fēng)道1350電弧爐
1一排煙管2一套管3水冷夾套
環(huán)形壓縮空氣管5一噴嘴
壓力應(yīng)與爐門啟閉聯(lián)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(nèi)的空氣量。
5.爐內(nèi)排煙和大密閉室排煙相結(jié)合
在熔化、氧化兩期按爐內(nèi)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(nèi)排煙和大密閉室排煙的優(yōu)點,能保證冶煉全過程內(nèi)均能控制煙
塵,而排風(fēng)量和經(jīng)常運行費用要比單一的大密閉室排煙要小得多當(dāng)然要增加一些設(shè)備和一
次投資。這種方式應(yīng)用在環(huán)保要求嚴格的地區(qū)以冶煉合金鋼為主的大電爐上是比較合適的。
6爐內(nèi)排煙和屋頂排煙相結(jié)合
采用爐內(nèi)排煙和屋頂排煙相結(jié)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(nèi)),使用屋頂排煙,而在其余期間使用爐內(nèi)排煙,這與
單一地采用屋頂排煙相比可以減少排風(fēng)量。
根據(jù)風(fēng)機和風(fēng)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(nèi)排煙并列,如圖3-75所示兩套裝置中間有聯(lián)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。
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5.
圖3-75屋頂排煙和爐內(nèi)排煙并列使用
圖3-76共用風(fēng)機的方案
1密閉頂2一袋式除塵器3一排風(fēng)機
1一密閉屋頂2一袋式除塵器3一風(fēng)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(nèi)排煙共用風(fēng)機,見圖3-76在這種情況下,從爐內(nèi)排出的高溫?zé)?
氣和屋頂排出的低溫?zé)煔庀嗷旌?可以將其冷卻到適合除塵裝置許可的溫度這樣就節(jié)約了
原來直接爐內(nèi)排煙所需要的冷卻設(shè)備。但是由
于共用一臺風(fēng)機,其靜壓需按照爐內(nèi)排煙而風(fēng)
量必須是屋頂排煙加上爐內(nèi)排煙的,因此電耗
很大。
(3)考慮了上述情況后,采用加壓風(fēng)機的
方案,見圖3-77。加壓風(fēng)機安裝在爐內(nèi)排煙的
風(fēng)管上。處理風(fēng)量大的主風(fēng)機靜壓即等于屋頂
排煙加上管路的阻損總和,爐內(nèi)排煙這部分不
圖3-77加壓風(fēng)機的方案
足的壓頭由加壓風(fēng)機補給,這樣電耗即大大降密袋式除塵器主風(fēng)機
4一加壓風(fēng)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(nèi)排煙的總排風(fēng)量為10000m/mi
1)不使用加壓風(fēng)機的情況下
主風(fēng)機風(fēng)量為10000m/min,壓頭為630mmH2110c),電動機功率為2350k
2)利用加壓風(fēng)機的情況下
主風(fēng)機風(fēng)量為10000m/min,壓頭為360mmH2O(10℃),電動機功率為1320kW
加壓風(fēng)機風(fēng)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(dāng)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(nèi)的天井式罩在較大的范圍內(nèi)進行集煙的一種排煙方
式。由于熱煙氣在上升過程中誘導(dǎo)進大量的周圍空氣,因此處理風(fēng)量在采用屋頂密閉方式
寸,相當(dāng)于爐內(nèi)排煙的4~5倍,采用天井式罩時,相當(dāng)于10倍以上煙氣中含塵濃度約為
爐內(nèi)排煙的1/10。爐內(nèi)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(nèi)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(fēng)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(nèi)排煙時需要專門的冷卻裝置,因而
排風(fēng)機的壓頭也較之為小。但屋頂排煙處理風(fēng)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(huán)保要求,在國外屋頂排煙多
般和爐內(nèi)排煙結(jié)合使用,已越來越被入們所接受,并且不斷加以完善。
設(shè)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(nèi)橫向氣流的干擾。
由于電爐實際所產(chǎn)生的煙氣量難于掌握,同時考慮到屋頂結(jié)構(gòu)、強度和經(jīng)濟上的問題
往往不能充分排煙,再加上當(dāng)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(xiàn)下面一些現(xiàn)象:
1.排風(fēng)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(yīng)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(huán)境,或在迎風(fēng)面灌風(fēng)產(chǎn)
生煙氣倒灌,惡化工作地區(qū)條件,特別是吊車司機室內(nèi)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(fēng)除塵
在鑄造生產(chǎn)過程中,焦炭用量很大,特別是大型鑄鐵車間連續(xù)生產(chǎn)時,用量更大
在焦炭的貯、運、篩選過程中均產(chǎn)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(gòu)件上積塵可達1t左右。操作區(qū)1~5m內(nèi)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(dāng)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(nèi)時,即自動開始噴霧,卸料完畢后延長一段時間,自動關(guān)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(jīng)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(shè)備、皮帶轉(zhuǎn)運,分配點的局部排風(fēng)裝置可參見第4章砂準備及砂處理工段有關(guān)內(nèi)容
焦炭篩的揚塵也是很大的,可采用密閉小室進行排風(fēng)(見圖3-78)排風(fēng)量取每m2篩底
1500m3/h
3.4.2.鐵合金破碎機通風(fēng)除塵
破碎鐵合金一般采用顎式破碎機,其排風(fēng)裝置見圖3-79卸料口排風(fēng)量為500m3,裝
裝料口
照
卸料口
圖3-78焦炭篩密閉小室通風(fēng)
圖3-79式破碎機排風(fēng)
1一裝料口罩2一卸料口罩3一檢查門破碎機
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117
料口排風(fēng)按裝料容積計算,當(dāng):
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(fēng)和瀝青煙氣凈化
焦油在加熱過程中,產(chǎn)生有害的瀝青煙氣需在焦油加熱器上部設(shè)置回轉(zhuǎn)式傘形罩,罩
子直徑通常為1000~1200mm,罩面風(fēng)速為1m/s,排風(fēng)量為2800~4000m焦油加熱器
本身燃燒的廢氣也可一并吸入排風(fēng)系統(tǒng)中。排風(fēng)必須經(jīng)過凈化后,才能排入大氣。為防止焦
油冷凝堵塞風(fēng)管,排風(fēng)罩與凈化設(shè)備之間的風(fēng)管應(yīng)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(nèi)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(chǎn)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(tǒng)比較復(fù)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(jié)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(fēng)管2沉降精3永板噴頭1一加熱器2一排風(fēng)3附劑料斗
5板B一洗滌塔T一排風(fēng)機(73-5,排風(fēng)管:6一脈沖袋式除塵器8排風(fēng)機
一同轉(zhuǎn)
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(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu)上簡體頂部安裝有三只鼎立的絕緣
子箱。箱內(nèi)各有一只大型高壓電瓷瓶,承擔(dān)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(jīng)連桿送至框架,極線與沉淀極簡組成電場區(qū),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(dǎo)向板11,氣體分配板12,使筒體煙氣均勻分布。
整個系統(tǒng)的排風(fēng)量為50000~70000m3/h,由1800mm的干管通過兩根1200mm的支
管接到兩臺并聯(lián)的除塵器,回收的瀝青由出口13排出,裝入桶內(nèi),凈化后的氣體仍由兩根
1200mm支管接至1800mm干管,轉(zhuǎn)入地溝
內(nèi)接入70m高的煙囪,向大氣排放。
同心圓電除塵器的技術(shù)參數(shù)見表3-32。
表3-32同心圓電除塵器的技術(shù)參數(shù)
術(shù)參數(shù)
據(jù)
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(shù)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(fēng)量
(mb)2160032400
當(dāng)風(fēng)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(dǎo)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(yīng)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(shù)字集成電路組成的數(shù)控電路實現(xiàn)自動跟蹤。
改裝后的裝置分手動和自動兩種運行狀況。當(dāng)主令開關(guān)處于自動位置上時,能在頻繁閃
絡(luò)的電除塵器上正常運行,并可通過“火花率調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)”,調(diào)節(jié)閃絡(luò)頻,自動跟蹤除塵器
過濾介質(zhì)常數(shù)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(diào)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(dāng)負載短路時,通過“電流截止環(huán)
節(jié)”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(jīng)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(yīng)靈敏,保護系統(tǒng)也較完善。此外,在裝置一次側(cè)加
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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(xiàn)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(yīng)進行蒸汽保溫,即可
10
正常運行?；厥盏臑r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(jié)
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(fēng)冷
外,爐襯粘結(jié)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(yōu)點是:成形方便,材料來源16-汽管17-煙道
充足,同時在鎂質(zhì)襯中經(jīng)過高
、燒結(jié)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(zhì)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(fā)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(chǎn)品可以回收,每月可回收5t
回收液貯存在箱內(nèi),定期裝車送往化工廠綜合利用,箱內(nèi)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(dāng)球墨鑄鐵的球化處理采用沖入法加鎂處理時瞬時間產(chǎn)生大量白煙,且伴有強烈的閃
光,環(huán)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(fēng)如采用壓包工藝時,則
必須在專門的密閉小室內(nèi)進行,此時通風(fēng)量可按每小時300~500次換氣量計算。當(dāng)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(fēng)。采用沖入法生產(chǎn)球鐵時的排煙裝置國外
已采用如圖3-84所示的方法;國內(nèi)廣東興寧縣農(nóng)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(fēng)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(shè)兩塊弧形擋板以增加排風(fēng)效果,并減少輻射熱對操作者的
影響。
采用了這套裝置后,環(huán)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(fēng)可不考慮凈化;在專業(yè)性和連續(xù)性進行球化處理的情況
下,排風(fēng)應(yīng)加以凈化,凈化設(shè)備建議采用袋式除塵器。
不論裝設(shè)局部排煙與否,對準球化處理的包子正上方屋面上宜設(shè)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(fēng)管3活動排風(fēng)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(fēng)管
300
600
1040
圖3-86排煙罩
1一吊環(huán)2一罩殼3一圓弧形擋板4一鐵水包吊鉤孔
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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(jié)劑及輔助材料等。其
生產(chǎn)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(fù)
雜,物料輸送量大,工藝設(shè)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(fēng)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(yīng)從工藝改革著手,實現(xiàn)砂準備和砂處理生產(chǎn)過程
的機械化、自動化、密閉化,并配備一定的通風(fēng)除塵設(shè)施圖41為砂準備及砂處理工段的
工藝流程及通風(fēng)示意圖,圖4-2為除塵系統(tǒng)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(jīng)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(fēng)示意圖
4.2造型材料處理
4.2.1烘干設(shè)備通風(fēng)除塵
1.平板干燥爐
這種設(shè)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(tǒng)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(jīng)常去翻
動,以免過熱。因此勞動條件較差
產(chǎn)量不高。只用于鑄件產(chǎn)量較低的小
型鑄造車間。對這種烘干爐應(yīng)采用局
部排風(fēng)裝置,見圖4-3。可以沿著上
部傘形罩四周設(shè)活動的擋板,當(dāng)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(fēng)。排風(fēng)管高
度(從烘板算起)不得小于6m。排
380
風(fēng)管斷面積根據(jù)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(fēng)裝置圖
用于砂子干燥,每平方米烘板應(yīng)采用
0.16m2。采用機械排風(fēng)時,排風(fēng)量按每平方米烘板面積1500m/計算排走空氣可不經(jīng)凈化
直接排入大氣
2.臥式滾筒干燥爐
用于產(chǎn)量較大、機械化程度較高的鑄造車間,排風(fēng)裝置見圖44其規(guī)格及排風(fēng)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(fēng)機時,需考慮軸
承水冷,煙氣在進入通風(fēng)機前需先經(jīng)過除塵設(shè)備,加以凈化。通風(fēng)機排風(fēng)量應(yīng)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(chǎn)的鑄造車間。見圖4-5。其排風(fēng)量可按生產(chǎn)能力考慮即每噸砂
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123
600
5750
175016001700
圖4-4臥式滾筒干燥爐排風(fēng)裝置圖
表4-1臥式滾簡千燥爐規(guī)格及排風(fēng)量表
生產(chǎn))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(fēng)機直接將熱風(fēng)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(fēng)沸騰中秒出
水分蒸發(fā),導(dǎo)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(jīng)凈化自然排風(fēng)。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(fēng)排風(fēng)量可按冷卻鼓風(fēng)量的115%考慮
650650
5.熱氣流烘砂裝置
這是一種新穎的烘干設(shè)備。它具有烘干和輸送的雙圖4-5立式干燥爐排風(fēng)裝置圖
重作用,可以代替臥式滾筒干燥爐等設(shè)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(fēng)量及尾氣處理由搞工藝的設(shè)計
烘干設(shè)備排出的皆為溫度高、濕度高的含塵空氣,因此排風(fēng)管應(yīng)采取隔熱保溫措施,以
防結(jié)露、粘灰堵塞。
124
換除
4.2.2破碎、
塵
煤氣
設(shè)備通風(fēng)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(dāng)落差H1<1m
時,直接給料(圖a),
這時,破碎機加料口產(chǎn)
圖4-6振動沸騰烘砂排風(fēng)裝置圖
生的粉塵不大,可只做
1一冷卻鼓風(fēng)機2一自然排風(fēng)口3一振動床4一熱風(fēng)鼓風(fēng)機6燃燒爐
密閉罩不加排風(fēng);當(dāng)
落差H1>1m時,由溜槽給料(圖b)或經(jīng)格篩給料(圖c),此時,加料口的粉塵就較大,應(yīng)
設(shè)置密閉排風(fēng)罩,其排風(fēng)量可按表4-2選取。
c
a
b
圖4-7式破碎機密閉及排風(fēng)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(fēng)罩3一檢查孔下部排風(fēng)軍5一下部密閉罩
表4-2式破碎機排風(fēng)量
上部排風(fēng)量(m
下
部
排
風(fēng)
量(m3)
規(guī)
格經(jīng)格篩經(jīng)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(fēng)量:當(dāng)上部無排風(fēng)時,為L1+L當(dāng)上部有排風(fēng)時,為L2
鄂式破碎機下部排料至受料設(shè)備(如帶式輸送機的卸料點產(chǎn)生的粉塵情況也主要取決
于落差H2的大小。當(dāng)破碎機上部有排風(fēng),且下部落差H2<1m,下部產(chǎn)塵很少時,可以不
排風(fēng),只做密閉罩;當(dāng)破碎機上部無排風(fēng)或者有排風(fēng)、下部落差H2>1m時,下部不僅要設(shè)
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125
密閉罩而且還需排風(fēng)。下部排料至帶式輸送機的排風(fēng)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(fēng)。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(fēng),只在下
部排風(fēng)。雙輥破碎機排風(fēng)量見表4-3,圖4-8為
表4-3雙輥破碎機排風(fēng)量(m3/h)
雙輥破碎機的排風(fēng)裝置圖。
3.不可逆錘式破碎機
規(guī)
格碎機上部破碎機下部
工作時的錘式破碎機與離心通風(fēng)機很相200×125
1400
360×300
00~800
1000
似轉(zhuǎn)子和錘頭類似風(fēng)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(shè)置鎖氣閥,以減少吸入空氣,而在排料口則應(yīng)設(shè)置密閉排風(fēng)罩。同時,根據(jù)
其上部加料口和下部卸料口壓力不同的情況,設(shè)置自然循環(huán)風(fēng)管,這樣可減少排風(fēng)量(表4-4),
其排風(fēng)裝置見圖4-9
圖4-8雙輥破碎機密閉排風(fēng)罩
圖4-9·不可逆錘式破碎機的排風(fēng)裝置示意圖
1一受料密閉觀察孔2一上部排風(fēng)
1一排風(fēng)罩2一循環(huán)風(fēng)管.3一鎖氣4一加
下部卸料點排風(fēng)罩
料口5一碎機6一出槽
表4-4不可逆錘式破碎機排風(fēng)量
規(guī)
 (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(zhuǎn)動物料的磨碎、發(fā)熱及水分蒸發(fā)引
起氣體膨脹而產(chǎn)生內(nèi)部增壓,致使粉塵從不嚴密處逸出。需將旋轉(zhuǎn)滾筒設(shè)在全密閉罩內(nèi)。當(dāng)
用帶式輸送機向球磨機內(nèi)給料時,在裝料口處需排風(fēng)。其排風(fēng)量應(yīng)根據(jù)工作孔的大小而定,孔
126
口風(fēng)速不低于2m/s的滾簡轉(zhuǎn)動速度。整
個球磨機的排風(fēng)量在750~1200m3/h范
圍內(nèi),其中2/3的風(fēng)量由球磨機本體排出,
1/3由裝料口排出,排風(fēng)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(chǎn)生大量粉塵,可設(shè)置密閉圍罩
并加排風(fēng),以控制粉塵不外揚。C258A型
輪輾機密閉圍罩排風(fēng)量可取2000m/h
4.2.3篩選設(shè)備通風(fēng)除塵
圖4-10球磨機排風(fēng)裝置圖
1一排風(fēng)管2密閉罩3空心軸
常用篩選設(shè)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(shè)置排風(fēng)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(yè)前,可先對舊砂噴淋些水分,以減少過篩時產(chǎn)生粉塵。其它的各種篩子在篩選時揚塵極大,
均需設(shè)置通風(fēng)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(fēng)
量還得適當(dāng)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(fēng)。一
般是在篩子上部設(shè)置密閉罩,見圖4-11。側(cè)面留橡皮簾或操
作時的觀察孔排風(fēng)量可按保持罩子開口處風(fēng)速不小于1m/s
計算。亦可按每平方米篩板面積1300m3/h風(fēng)量計算。在處
理帶有蒸汽的熱舊砂時,其排風(fēng)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(shè)
置上吸式排風(fēng)罩,四周用橡皮簾封閉,排風(fēng)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(chǎn)生不多,可把篩于的上部密閉起來,本體可以不排風(fēng),
圖4-11振動篩閉排風(fēng)罩但在電磁振動篩的加料口及卸料口處各增加1500m/排風(fēng)
量,作為電磁振動篩的排風(fēng)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(zhuǎn),以及篩子的傾斜或篩內(nèi)的導(dǎo)流片,使物
料在篩子內(nèi)的移動過程中,進行篩分和破碎的,在操作過程中產(chǎn)生粉塵很大設(shè)計時,必須
考慮用罩子把滾篩很好密閉起來,并排風(fēng)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(guī)格尺寸見表4-6)排風(fēng)量應(yīng)
按開口處風(fēng)速不小于1.5m/s計算(因為篩子圓周速度一般是1.0ms,排風(fēng)速度至少應(yīng)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(jù)篩子大端斷面積進行計算,每平方
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127
A向
圖4-12系列滾式篩砂機結(jié)構(gòu)圖
3625
2752
790
880
2440
1955
圖4-13S4440型滾筒破碎篩結(jié)構(gòu)圖
米面積排風(fēng)量為2300m/h。工藝上要求在過篩過程中排除無用細灰時排風(fēng)量可增加50%,
每m2篩子大端斷面積的排風(fēng)量為3500m/hS41系列滾筒式篩砂機及S4440型滾筒破碎篩
排風(fēng)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(tǒng)工藝設(shè)備的排風(fēng)量來去除灰
分,既達不到工藝要求,又加重除塵系統(tǒng)的負荷,故應(yīng)另采用專門的風(fēng)選設(shè)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(fēng)量表
型
號
 S4
18
S411
12
S4120
S4140
S444
排風(fēng)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(shè)備通風(fēng)除塵
在生產(chǎn)效率較高,連續(xù)生產(chǎn)的機械化鑄造車間工藝上采用一些專用的砂子冷卻設(shè)備來
強制冷卻“熱砂”。國內(nèi)外常用的冷卻設(shè)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(shè)備都是采用“風(fēng)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(shè)備的排風(fēng)量較大,起始濃度也較高,在選擇除塵器時應(yīng)予以注意。由于排出
氣體的溫度及濕度都很高,故排風(fēng)管應(yīng)盡量布置在室內(nèi)。并盡量減少水平管道。必要時,應(yīng)
采取隔熱保溫甚至加熱措施,防止管道結(jié)露,粘灰而堵塞。
表47冷卻提升機主要技術(shù)規(guī)格及排風(fēng)
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(shù)規(guī)格和排風(fēng)量列于表4-7、其結(jié)構(gòu)
進風(fēng)
原理見圖4-14
落砂漏斗
600排風(fēng)冷卻提升機本身帶有一旋風(fēng)分離器,在布
置時應(yīng)注意冷卻提升機之排風(fēng)口至旋風(fēng)分離器
的入口直管段長度不得小于1m。當(dāng)旋風(fēng)分離
1320
器分離的較細砂粒要回用時,旋風(fēng)分離器可安
185
裝在提升機受料口上方,旋風(fēng)分離器的出口濃
度一般為1500~5000mg/Nm3,故還應(yīng)設(shè)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(fēng)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(jié)構(gòu)示意圖見圖4-15,其排
風(fēng)量取決于鼓風(fēng)量,一般按比鼓風(fēng)量大10~
15%計算,以保證粉塵不從設(shè)備中泄漏出去。
650
冷卻器鼓風(fēng)量參見第1章表1-6
圖4-14AS8型冷卻提升機結(jié)構(gòu)示意圖
3.雙盤攪拌冷卻器
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129
見圖4-16熱砂進入盤內(nèi)呈“∞”字形攪
動,冷風(fēng)由盤壁的風(fēng)箱高速鼓入,將砂冷卻。
表4-8為國內(nèi)幾種常用的雙盤攪拌冷卻器的技
術(shù)規(guī)格。其排風(fēng)量也可按鼓風(fēng)量的110~115%
計算。
4.階梯式冷卻器
a
 b)
圖4-15沸騰冷卻器結(jié)構(gòu)示意圖
a)固定式b)振動式
表4-8雙盤攪拌冷卻器技術(shù)規(guī)格
型
號
S8540
SB580
140m/h
生產(chǎn)(m3/
40
0
140
底盤內(nèi)徑(mm)
中1340
中1756
2000
風(fēng)口量(個)
21
26
2
電型號
J02-62-4
J02-72-4
J0292-6
動轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速(r/mn)
1450
1450
2950
風(fēng)風(fēng)量(m
4630
9900
34800
風(fēng)壓(mmH2O
375
408
241
機功事W
22
40
排
-46-1N5c
-46-1n8c
4-72-1110D
轉(zhuǎn)速(r/min
1740
1085
1450
風(fēng)風(fēng)量m/h)
6980
13500
40400
風(fēng)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(jīng)層層階梯,與吸進冷風(fēng)多次接
觸而冷卻。其排風(fēng)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(jīng)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(fēng)從進風(fēng)板圓孔進入,風(fēng)速v1大于3m/s。2小于2m/s設(shè)備內(nèi)上部安裝導(dǎo)流板,防止砂
粒被吹到吸風(fēng)口(v為6m/s),下部導(dǎo)流板起到抵消風(fēng)選分級作用。設(shè)備排風(fēng)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(shè)備通風(fēng)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(shè)置通風(fēng),控制塵源。常用作磁選設(shè)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(zhuǎn)
運時,進行磁性分離,因此其通風(fēng)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(yīng)盡量采取氣力輸送現(xiàn)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(nèi)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(huán)境。
4.3.1進料通風(fēng)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(fēng)裝
置,控制粉塵。卸料口尺寸為800×700mm(高×寬),排風(fēng)量為1600m,開口風(fēng)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
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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(nèi)進
行,機體下部有排風(fēng),防止拆包、卸料時
揚起的粉塵外逸。排風(fēng)量為2400m/h
為了保證拆包機有良好的使用效果,應(yīng)加
強設(shè)備的維護保養(yǎng)。
(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(fēng)的密閉罩內(nèi)采用機械翻包卸
料。圖4-20為粘土、煤粉的倒包裝置,其
排風(fēng)量為2000m3/h,為盡盤減少抽走有用
的粉料,在排風(fēng)口安裝了金屬網(wǎng)。卸入的
粉料采用真空循環(huán)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(zhuǎn)
倒包,卸入物料經(jīng)料斗由真空吸送管送
走。倒包時,上部帆布折疊罩關(guān)上,從真
圖4-19粘土拆包機排風(fēng)裝置圖
1一包機構(gòu)2一本體3一排風(fēng)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(shè)除塵通風(fēng)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(jié)構(gòu)與圖4-21相
似,所不同的是在倒包機的側(cè)面增設(shè)排風(fēng)口以避免卸料時粉料逸出。由于折疊罩密閉較
240
200
金屬網(wǎng)
B800橡
空
圖420粉料倒包機排風(fēng)裝置圖
132
好,一般1100m3/h排風(fēng)量即可。采用袋式除塵,排風(fēng)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(jīng)排風(fēng)口卸入發(fā)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?shù)?。?
車間內(nèi)卸料時揚塵極大,應(yīng)將卸料處與其它作業(yè)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(yīng)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(fā)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(nèi),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(fā)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(zhuǎn)動氣缸組2一排風(fēng)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(shè)排風(fēng)裝置。
圖4-24為料倉周邊側(cè)吸罩形式。這種排風(fēng)方式的最不利控制點在料倉開口面以上的1m處。
其排風(fēng)量可按有邊側(cè)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(fēng)速(m/s)
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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(yīng)比抓斗寬度B2大0.4m當(dāng)取x=1m,控制
風(fēng)速取0.5m/s時,按上式計算的排風(fēng)量。
如洛陽礦山機器廠、上海起重運輸機械廠
生產(chǎn)的容積為2.5m3(B1×B2=3150×1570mm)
抓斗,L=20800m3/h;大連起重機器廠生產(chǎn)
的3m3(B1×B2=3000×1852mm)抓斗,L=
21400m/h
也可在料倉格子板上裝排風(fēng)裝置,見圖4
25。其排風(fēng)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(fā)送器
排風(fēng)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(shè)800×800mm周邊側(cè)吸罩排風(fēng)量為罐(車發(fā)送器)10旋風(fēng)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(fēng)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(fēng)裝
圖4-26濕型砂產(chǎn)塵曲線表
134
除塵效果。在不影響工藝操作和質(zhì)量的情況下采用噴霧降塵或噴蒸汽除塵設(shè)施,可進一步
降低作業(yè)現(xiàn)場的粉塵濃度。
4.3.2機械化輸送設(shè)備通風(fēng)除塵
鑄造車間中常用的機械化輸送物料設(shè)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(chǎn)生的粉塵量與其含濕量之間的關(guān)系曲線,曲線表明當(dāng)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(fēng);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(fēng)。
物料在由帶式輸送機向帶式輸送機(或鱗板輸送機)轉(zhuǎn)運;或由帶式輸送機向斗式提升
機轉(zhuǎn)運(反之亦然),即由高位設(shè)備向低位設(shè)備轉(zhuǎn)運時,由于有一定落差,均會在低位的受
料設(shè)備上產(chǎn)生大量粉塵,應(yīng)加局部排風(fēng)。在落差大于1m時,應(yīng)通過傾斜的溜槽向受料設(shè)備
給料,增加物料與溜槽的摩擦力,以減少誘導(dǎo)的空氣量,同時應(yīng)加大受料設(shè)備處的局部排風(fēng)
量,附加系數(shù)見表4-9
表4-9受料設(shè)備局部排風(fēng)量附加系數(shù)表
物落下高度
(m)
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
系
數(shù)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(shè)備。由于帶式輸送機是敞開式輸送,在轉(zhuǎn)運或卸料時,均有
粉塵產(chǎn)生,污染環(huán)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(fēng),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(dāng),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(huán)境。欲減少物料的散落,在布置帶式輸送機時,應(yīng)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(shè)置高峰料斗,以減小帶式輸送機。
2)輸送速度應(yīng)選擇好。帶速應(yīng)很據(jù)所送物料情況與輸送條件來決定。特別應(yīng)考慮到輸
送系統(tǒng)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(yīng)適當(dāng)減慢,取0.4~0.8m/s
3)應(yīng)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(chǎn)
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(wěn),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(xiàn)象。
4)帶式輸送機用作傾斜輸送時,應(yīng)很據(jù)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
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135
5)皮帶由于粘砂。回路皮帶就會發(fā)生散落,因此必須設(shè)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(yīng)采用自凈式頭輪。
(2)帶式輸送機向帶式輸送機轉(zhuǎn)運及末端卸料
帶式輸送機在轉(zhuǎn)運及末端卸料時、由于具有一定高差的落料誘導(dǎo)空氣以及飛濺使卸料點
出現(xiàn)揚塵現(xiàn)象。捕集粉塵最有效的方法是將其密閉起來進行排風(fēng)。由于誘導(dǎo)空氣是從給料帶
,
式輸送機的頭部帶入,經(jīng)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(yīng)嚴格
密閉,以減少落料帶入的空氣。受料點也應(yīng)嚴格密閉并設(shè)排風(fēng)罩避免含塵空氣逸出罩外,
擴散到工作區(qū)。轉(zhuǎn)運處密閉排風(fēng)裝置見圖4-30、4-31,轉(zhuǎn)運處尺寸見表4-10。、
·開口處排風(fēng)速度應(yīng)大于皮帶輸送速度(08~1.0m/s),排風(fēng)量可按開口風(fēng)速1.5m/s計
算,見表4-11。
圖4-3垂直相交轉(zhuǎn)運處密閉排風(fēng)裝置
圖431軸線相重轉(zhuǎn)運處密閉排風(fēng)裝置
136
表4-10垂直相交及軸線相重轉(zhuǎn)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(nèi)尺寸為螺旋拉緊行程S一800mm時的變動尺寸
2.當(dāng)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(zhuǎn)運處局部密閉罩排風(fēng)量
皮帶寬度(mm)
400
500
650
800
排風(fēng)量(mb)10001500
2000
2500
條件許可時,最好能設(shè)置一個容積式罩子將整個轉(zhuǎn)運處密閉起來,利用罩子的容積造成
循環(huán)氣流,減小正壓,以減少排風(fēng)量。圖4-32為卸料落差小于1m時,皮帶機轉(zhuǎn)運處容積式
排風(fēng)罩,其排風(fēng)量可按開口處風(fēng)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(fēng)量為1900m/h,具體數(shù)據(jù)見表4-12
在給料落差大于1m時,上部皮帶應(yīng)采用溜槽向下部帶式輸送機給料?？刹捎萌鐖D4-33
的形式,下部受料點設(shè)導(dǎo)料槽密閉罩,并加大排風(fēng)。排風(fēng)量可按每米寬皮帶100m乘上
附加系數(shù)(表4-9)計算。
皮帶轉(zhuǎn)運處所需排風(fēng)量并不大,且較分散,因此在系統(tǒng)布置時就較困難,針對這種情況
可在皮帶轉(zhuǎn)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(tǒng)和除塵設(shè)
2倍帶寬
1/3帶寬
間500mm
橡皮簾
圖4-32帶式輸送機轉(zhuǎn)運處容積式排風(fēng)罩
圖4-33皮帶溜槽給密閉排風(fēng)罩
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137
表4-12帶式輸送機轉(zhuǎn)運處客積式密閉排風(fēng)罩排風(fēng)量
皮帶寬度(mm)4005006508001000
150℃)時,一般只在上部排風(fēng)。
輸送產(chǎn)生水蒸汽的物料時,可在提升機頭部設(shè)置自然排風(fēng)管,見圖443管徑可采用
400mm左右
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41
綜合工作制時,上下也都排風(fēng)。
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(fēng)罩取消,共用皮
帶轉(zhuǎn)運處排風(fēng)罩;排風(fēng)量按皮帶向提升機轉(zhuǎn)運
處排風(fēng)計算。如物料中粉塵較多,則仍應(yīng)加底
部排風(fēng),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(shè)備密閉得不好,粉塵也會散發(fā)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(shù)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(shè)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(fēng)裝置圖
表4-18D型提升機排風(fēng)罩尺寸表
尺寸提升機尺寸(mm)頭部排風(fēng)罩尺寸mm
底部排風(fēng)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(fēng)量表
型
號
D160
D250
D350
D450
排風(fēng)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(fēng)的只
是當(dāng)給料落差較大時,可以在受料點處設(shè)排風(fēng)罩如圖4-4所示。螺旋輸送機由于密閉較
嚴,排風(fēng)量不宜過大,特別是在輸送粉料時。一般根據(jù)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(fēng)管圖4-44提升機底部排風(fēng)
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(fēng)即可。排風(fēng)罩處要設(shè)立容積
箱,輸送粉料,口風(fēng)速控制在2m/s以內(nèi),
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(dǎo)空氣量并不大。在卸落濕物料時,可不加
排風(fēng)。在卸落干物料時,在受料點產(chǎn)生粉塵。
可把盤與受料設(shè)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(fēng)。排風(fēng)量列
于表4-20
圖4-47盤給料機密閉排風(fēng)裝置
圖4-46螺旋輸送機排風(fēng)裝置圖
表4-20盤給料機卸料點排風(fēng)量
網(wǎng)盤規(guī)格D00D30000800 D1300D12000
琳風(fēng)量0000~800700~10000~1001000~14001300~171500~2000200~2500
m
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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(chǎn)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(chǎn)生大量的水汽,因而應(yīng)設(shè)置機械排風(fēng)裝
置。此外,在使用亞硫酸鹽(即紙漿廢液)作型砂粘結(jié)劑時,需先將亞硫酸鹽加熱后再加入混
秒機內(nèi)與其它造型材料一起混輾。在加熱亞硫酸鹽時,會產(chǎn)生有害蒸汽應(yīng)在加熱爐上裝排
風(fēng)罩或通風(fēng)柜(圖4-48)。為了操作需要,在前面裝有兩扇可開啟的門,排風(fēng)量按操作門開口
風(fēng)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(fēng)量為1300mh
4.4.1港砂機通風(fēng)除塵
1.輾輪式混砂機
1)配料和加料
混秒機的通風(fēng)除塵與造型材料的配料和加料密切有關(guān)。采用在料桶內(nèi)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(chǎn)事很低。而且很難采取通風(fēng)除塵措施會產(chǎn)生
嚴重的粉塵危害,作業(yè)環(huán)境粉塵濃度可高達上午毫克應(yīng)改變這種落后的生產(chǎn)方式。
285
16
130
1
(810
圖4-41190(1)亞硫酸鹽爐排風(fēng)裝置圖
圖4-49翻斗加料混砂系統(tǒng)排風(fēng)裝置圖
1一爬式翻斗加料機2一條縫側(cè)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(tǒng),在翔斗配料處和卸料處都應(yīng)設(shè)排風(fēng)裝置,如圖4
49所示。翻斗配料處可設(shè)條縫側(cè)吸罩,排風(fēng)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(cè)面斜邊長度(m)
卸料口設(shè)橡皮擋簾,其排風(fēng)可與混秒機密閉罩合并一起考慮。
現(xiàn)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(nèi)生產(chǎn)時材料由日
耗斗下部的定量器定量后,卸入混砂機內(nèi),這樣的配料、加料方式就容易實現(xiàn)混秒生產(chǎn)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(fēng)。
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(yīng)把整個定量裝置密閉
在混砂機罩內(nèi),通風(fēng)由混砂機一并考慮,見圖
4-51。采用瓢式定量器時,也應(yīng)將定量器等一
起罩入混砂機罩內(nèi),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(chǎn)生粉塵也較
多,應(yīng)考慮單獨密閉并設(shè)置排風(fēng)裝置,排風(fēng)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(nèi),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(fēng)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(fēng)管5一取樣門
(2)混砂機
混砂機在受料時,產(chǎn)生粉塵很多。同時一般的混砂工藝是加料后先干混數(shù)分鐘,再加
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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(chǎn)生大量的粉塵,故混砂機本身需設(shè)密
閉罩并加排風(fēng)。為了觀察混輾進展情況和選取型砂試樣,密閉罩的側(cè)面留有操作門?；焐皺C
密閉罩的排風(fēng)量可按開口風(fēng)速0.75m/s計算在密閉較好的情況下,排風(fēng)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(fēng)量可比表內(nèi)提高30~40%。
表421輾輪式港砂機排風(fēng)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(fēng)量(m3/h)
1400
1800
2200
1100(風(fēng))
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(fēng)量可比同類型混砂機增加
0%,以提高排風(fēng)效果。
SZ124型自動擺輪式混砂機是一種生產(chǎn)率較高的混砂機本身自帶鼓風(fēng)機冷卻型砂去
146
除粉塵,見圖4-54。冷卻用
650接風(fēng)管
通風(fēng)機容量為14700m/h,
實際生產(chǎn)中常用最大鼓風(fēng)量
為8500m3/h。排風(fēng)量一般
A向
應(yīng)比鼓風(fēng)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(fēng),型砂的降溫和透氣性也
并無影響,符合工藝要求。
在不鼓風(fēng)的情況下,SZ124
型混砂機排風(fēng)量可減至2200
 m3/h.
近幾年來,隨著鑄造生
產(chǎn)、技術(shù)的發(fā)展,砂處理特
別是混砂生產(chǎn)已實現(xiàn)了自動
程序控制。新發(fā)展的S1114
型、SZ1114型輾輪式混砂
機以及S1314型輾輪轉(zhuǎn)子式
混砂機,設(shè)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(chǎn)自動控制創(chuàng)造
了良好條件。型砂生產(chǎn)自動
化、密閉化,不但提高了生產(chǎn)率和型砂質(zhì)量,由于混生產(chǎn)在全密閉狀態(tài)下進行,排風(fēng)量就
可進一步減少。一般取1000~1500m/h就能保持罩內(nèi)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(fēng)量應(yīng)不低于稀釋到易燃性溶
劑爆炸下限的25%,以避免發(fā)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(yè)
酒精作溶劑,混砂時應(yīng)按工藝要求核算排風(fēng)量以使既能滿足生產(chǎn)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(chǎn)生粉塵。應(yīng)考慮設(shè)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(fēng)由敞開
部分進風(fēng),已加濕的不能散發(fā)出粉塵的型砂即在開部分內(nèi)移動、攪拌排風(fēng)量按敞開斷面
內(nèi)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(shè)備。原砂經(jīng)過該裝置自動加熱并加樹脂混合,然
后經(jīng)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(chǎn)生粉塵外,還會散發(fā)出較多的一氧化碳和少量的、化氫氣體,故需
設(shè)排風(fēng)裝置,見圖4-55。排風(fēng)量根據(jù)本身的鼓風(fēng)量定,通常給料口的排風(fēng)量為400mh,
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篩砂機處的排風(fēng)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(guān),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(zhì)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(fēng)接管示意圖
(芯)又經(jīng)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(fēng)4一煤氣5一加熱鼓風(fēng)機一冷卻鼓風(fēng)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?；旄尚托?芯)砂,濃度中等,采用一級高效濕式除塵器即可?；?
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(chǎn)率較高的造型生產(chǎn)線用
的濕型型砂,舊砂的回用率、周轉(zhuǎn)率和溫度均很高,起始度就達5000mg/m左右,應(yīng)
采用一級高效除塵器進行凈化?；燧殱裥捅成皶r,如來料舊砂較濕,濃度很低甚至可以不
經(jīng)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(fēng)量過大,或排風(fēng)管位置布置不當(dāng),均會使有用的料從排風(fēng)管量抽走,造
成不必的損失,也增加了除塵器的負擔(dān)。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(dāng)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(yīng)使綜合粘結(jié)劑的比重比要求的低0.06~0.88g/cm3,經(jīng)過10~12
分鐘攪拌后再以規(guī)定的粘土漿濃度來確定要求修正的粘加入量成品粘結(jié)劑漿液經(jīng)過專門
的放泄閥流至分配箱8,由此再用泵沿管道系統(tǒng)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(fēng)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(zhì)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(diào)整含水
量。試驗結(jié)果表明,先加水的混砂工藝能收到很好的效果。
3.控制排風(fēng)量及罩口風(fēng)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(jié)劑漿液制備與分配的自動化裝置示意圖
圖457混機排風(fēng)管旁路自動開關(guān)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(fēng)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(huán)境的前提下,而盡
量減小排風(fēng)量,必要時可采用排風(fēng)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(fēng)量是按11000m3/h設(shè)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(fēng)或少抽風(fēng)。由于加料次數(shù)較頻繁,不宜采用啟閉風(fēng)機的辦法來避免抽走物
料。為此,在排風(fēng)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(fēng)機大量抽走野風(fēng),以減少混砂機罩內(nèi)排風(fēng)量加完料后,氣缸自動把旁路短管關(guān)閉
加大混砂機排風(fēng)量,起通風(fēng)除塵作用。此外在設(shè)計時應(yīng)控制好排風(fēng)罩的罩口風(fēng)速避免過
多抽走粉料。由于排風(fēng)罩是處于密閉罩正壓區(qū)上,吸口風(fēng)速應(yīng)不大于2m/s為好。
4.混砂機插入式脈沖袋式除塵器
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混砂機插入式脈沖袋式除塵器,是由農(nóng)機
部第二設(shè)計院設(shè)計的。它是利用混砂機密閉罩
內(nèi)現(xiàn)有空間,在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?插入一定數(shù)量
的進袋。同時達到密閉排風(fēng)和空氣凈化兩個目
的。見圖4-58。這就相當(dāng)于把一個小型袋式除
塵器機組配在混砂機密閉罩內(nèi),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(fēng)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(chǎn)生大量水蒸汽,在這種情況下會不會粘袋,直接關(guān)系到插入式袋
式除塵器的正常使用。按農(nóng)機部第二設(shè)計院現(xiàn)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(fēng)機S114混砂機正常工作時,測得罩內(nèi)平均干球溫度
為9℃,平均相對濕度為86.5%(此時室內(nèi)平均于球溫度為46℃相對濕度為72%,不會
結(jié)露。打開風(fēng)機,罩內(nèi)進入2000m/h空氣量時,則混砂機罩內(nèi)的空氣相對凝度將趨近于室
內(nèi)相對濕度,更不會結(jié)露、粘袋。使用實踐證明除塵器沒有發(fā)生過粘袋現(xiàn)反吹清灰很
順利。
在采用混砂機插入式袋式除塵器時,應(yīng)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(nèi)布置時,應(yīng)考慮到設(shè)備檢修的方便二是在混砂生產(chǎn)中回用舊砂溫度過
高,水分大量蒸發(fā)時,為防止結(jié)露、粘袋,應(yīng)適當(dāng)增加密閉罩排風(fēng)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(jié)構(gòu)形式。
5.合理布置風(fēng)管
風(fēng)管與混砂機密閉罩的連接很為重要。一般風(fēng)管從罩子頂部接入也可從密閉罩上側(cè)面
接入。排風(fēng)口應(yīng)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(fēng)口與卸
料口之間裝設(shè)隔板,也有一定的作用。
混砂機生產(chǎn)時,輪的轉(zhuǎn)動會誘導(dǎo)空氣,造成罩內(nèi)空氣順輾輪運動方向作旋轉(zhuǎn)運動。因
此排風(fēng)管與密閉罩作切線方向連接時,應(yīng)注意到罩內(nèi)氣流運動方向圖4-62虛線所示排風(fēng)管
接法顯然是錯誤的,這樣排風(fēng)會造成罩內(nèi)氣流素亂,粉塵易逸出罩外達不到良好的排風(fēng)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(fēng)除塵
廢砂裝車卸料時,會產(chǎn)生大量的粉塵,可考慮如圖463的除塵方案旁側(cè)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(fēng)管8—壓縮空氣管道
料倉卸料口,設(shè)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?yōu)槎c卸
料,并降低落差,減少揚塵。在卸料點設(shè)置排風(fēng)罩,控制友砂裝車時的粉塵同時可設(shè)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(fēng)除塵
裝有料位指示器的密閉料倉在受料時,物料誘導(dǎo)空氣散粒狀材料空隙間容納空氣,卸
料時,物料由懸浮體變?yōu)槌谅潴w,占有料倉空間排擠空氣這都會使料倉產(chǎn)生一定的余
壓。泄壓時,空氣經(jīng)料倉不嚴密處流出,就帶出細小的粉塵,因此,料倉應(yīng)該先密閉好。
帶式輸送機上物料經(jīng)刮板卸至料倉時,卸料口都有排風(fēng)裝置?？苽}泄壓的含塵空氣從卸
料口排出,其通風(fēng)可由卸料點排風(fēng)一起考慮
采用氣力輸送向料倉送料時,為保證旋風(fēng)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(chǎn)生變
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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(fēng)管
:0091
區(qū)玉
收
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≌蘇
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153
形。此外,用螺旋輸送機向密閉料倉送料時,
也會出現(xiàn)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(shè)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(fēng)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(shè)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(fēng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)定期拆卸排氣孔上海軍呢,清理呢上積灰提高過濾效果。設(shè)置排氣孔后,能
得到很好的除塵效果,據(jù)使用單位測定,料倉平臺上的環(huán)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(nèi)余壓排出尾
氣,而不需排風(fēng)機。使用的QMY-4K型氣控脈沖儀帶有一個正壓啟動器,當(dāng)感測到倉內(nèi)因
送料而出現(xiàn)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(shè)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(shè)立自然排風(fēng)管,利用余壓和熱壓排除
154
水蒸汽。自然排風(fēng)管的直徑可取在450~600m的范圍內(nèi)。自然排風(fēng)管的特點是,排風(fēng)時,
不需動力;停止送料后,仍可繼續(xù)排除貯存物料中的水蒸汽。但是車間內(nèi)處于負壓狀態(tài)時,
使用自然排風(fēng)管要注意,防止倉內(nèi)粉塵大量冒出倉外,污染車間環(huán)境,見圖4-66
在向料倉送入多粉塵熱物料時,利用自然
排風(fēng)管泄壓,會帶出粉塵?？稍谧匀慌棚L(fēng)管內(nèi)
裝設(shè)高壓靜電塵源控制設(shè)備,凈化排放空氣。
為提高除塵效果,管內(nèi)流速應(yīng)控制在3m/s以下
為好。
4,機械排風(fēng)
圖4-65壓送料倉全自動脈沖除塵
圖4-66密閉料倉排風(fēng)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(fēng)管2雙面卸料點3一皮帶
5一氣控儀6一排風(fēng)管7一進料口8—料倉
末端卸料點4一機械排風(fēng)點5一也可在
一物料
此機械排風(fēng)
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(jié)露,而造成料倉棚料,甚
至?xí)霈F(xiàn)料倉堵塞現(xiàn)象。為防止出現(xiàn)冷凝,可在料倉上設(shè)置機械排風(fēng)裝置,進行少量排風(fēng),
以新鮮空氣“清掃料倉,防止結(jié)露。見圖-66排風(fēng)量可按料倉容積計算,每立方米容積
為30m/h。進風(fēng)口和排風(fēng)口應(yīng)盡量間隔遠些。
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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(wù)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(chǎn)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(fā)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(yīng)用,需要烘干的砂型和砂芯的數(shù)量日趨減少,但是,到目前為止仍
有部分大型、復(fù)雜和鑄件質(zhì)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(chǎn)生的廢氣和煙塵都排入車間內(nèi),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(shè)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(chǎn)生。當(dāng)砂芯用油類、松香、瀝青等作為粘結(jié)劑時,則在烘干
和冷卻的過程中產(chǎn)生丙烯醛、油煙等有害氣體。在履帶板砂芯自動生產(chǎn)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(chǎn)生有害氣體當(dāng)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(fā)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(shè)備進行整修,產(chǎn)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(fēng)。
隨著生產(chǎn)的發(fā)展,出現(xiàn)了許多化學(xué)硬化砂型,如水玻璃砂流態(tài)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(dāng)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(chǎn)生的廢氣直接排入車間,會污染環(huán)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(wèi)生條件較好。
流態(tài)自硬砂可直接灌入砂箱或芯盒里,能自動充滿經(jīng)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(tài)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(fā)
近年來,鑄造生產(chǎn)過程的機械化、自動化得到很快地發(fā)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(chǎn)線等這些生產(chǎn)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(chǎn)率、提高產(chǎn)品質(zhì)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(chǎn)線上各種散發(fā)粉塵和有害氣體的設(shè)備比較容易采
取通風(fēng)除塵措施。從而改善了車間環(huán)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(nèi),在磁場力作用下緊實鐵丸,構(gòu)成鑄型當(dāng)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(nèi)取出鑄件鐵丸經(jīng)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(fēng)罩
消磁)
排風(fēng)
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(chǎn)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(fā)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(fā)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(chǎn)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(chǎn)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(jié)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(chǎn)生苯酚、甲醛、氨等有害氣體
砂型澆注時,產(chǎn)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(zhì)所以在澆注時產(chǎn)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(chǎn)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(fēng)不良,會使操作
工人發(fā)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(chǎn)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(nèi)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(fā)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(yīng)采用埋
砂保溫的辦法,因為埋砂會散發(fā)大量粉塵而嚴重影響整個車間的衛(wèi)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(chǎn)生外。有時還有瀝青氣散出,需設(shè)局部排
風(fēng)。
5.2造型工段
5.2.1造型及砂型烘干通風(fēng)除塵
手工或機械造型時,產(chǎn)生粉塵不多,可以不設(shè)通風(fēng)除塵裝置。
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1S7
砂型烘模爐當(dāng)采用氣體球液體燃料時,一般在出爐時可預(yù)先將燃料停止供應(yīng),因此散出
廢氣不多,在烘模時,爐門關(guān)閉較嚴密,故可不設(shè)局部排風(fēng)裝置燒煤的烘模爐,在取料和
裝料時,產(chǎn)生煙塵和熱量,應(yīng)在加煤口和裝料口均設(shè)排風(fēng)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(fēng)量
按罩口風(fēng)速v=0.5~0.7m/s計算。采用自然排風(fēng)效果不好,所以一般都應(yīng)采用機械排風(fēng),
但可不設(shè)凈化設(shè)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(shè)局部排風(fēng)。砂型經(jīng)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(nèi)冷卻和吹灰。如將烘模拉出爐外在爐門前吹灰時,最
好設(shè)一小室,小室只有一面敞開通向造型工段,小室的排風(fēng)量按敞口處風(fēng)速v=0.5m/s計
算。由于排風(fēng)量較大,一般可不設(shè)凈化設(shè)備這種解決出爐后砂型的吹灰問題,對于烘模爐
設(shè)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(shè)通風(fēng)系統(tǒng)排除粉塵。采用這種方法后,爐門的排風(fēng)罩可不設(shè)。
5.2.2砂型合箱通風(fēng)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(yīng)
要求工藝在特設(shè)的密閉小室內(nèi)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(shè)通風(fēng)除塵系統(tǒng),
排風(fēng)量按工作孔處的風(fēng)速v=1.0m/s計算
除塵器可采用高效旋風(fēng)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(jīng)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(dāng)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(qū)要合理布置、相對集中當(dāng)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(nèi)有的鑄造車間利用從輔料真空吸送系統(tǒng)上接出一支管,通到合箱區(qū),將砂型上的砂
粒和浮灰吸走,吸入的空氣經(jīng)除塵器凈化后進入真空吸塵系統(tǒng)管網(wǎng),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(nèi),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(shè)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(fēng)措施。如必須設(shè)置通風(fēng)除塵裝置時,可在清掃器
外殼上排風(fēng),排風(fēng)量按敞開面積處的風(fēng)速v=1.5m/s計算。
5.2.3磁型鑄造通風(fēng)除塵
磁型鑄造生產(chǎn)線上散發(fā)粉塵和有害氣體的設(shè)備,如磁型機、翻箱機(開箱落砂)、配模、
澆注、滾筒篩、提升機、風(fēng)冷鐵丸等均需設(shè)通風(fēng)除塵系統(tǒng)。磁型鑄造生產(chǎn)線通風(fēng)除塵系統(tǒng)布
置圖見圖5-5。排風(fēng)量列于表5-1中。凈化設(shè)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(chǎn)線通風(fēng)除塵系統(tǒng)布置圖
3
1一磁型機澆注排風(fēng)罩(650×1000雙)2一翻箱機排風(fēng)罩(傘形罩350×1000)3一提升機排風(fēng)4-40m
袋式除塵器5、6、7-4-72-11-4.5A通風(fēng)機及J0242-2.5kW電動機840m袋式除塵器配
楓處10風(fēng)管(500×280)11一風(fēng)管(330)12一管(450
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159
表5-1磁型鑄造生產(chǎn)線通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)
心控制風(fēng)速罩口風(fēng)速排風(fēng)量
系統(tǒng)號使用地點子形式vvm選用通風(fēng)除塵設(shè)備
P-1
磁型機側(cè)吸罩罩口尺寸
3.0
6.0
280040m脈沖袋式除塵
6501000mm
器72-11-4.5A
風(fēng)機
P-提升機、滾篩
局部密閉罩
按一般要求
同P-1系統(tǒng)
P-3
翻箱機(開箱落上傘形罩罩口尺
0.27
4.0500072-11-4.5A風(fēng)機
機
寸350×1000mm
注:配模處設(shè)側(cè)吸罩,每個排風(fēng)量為1000m/,在非連續(xù)生產(chǎn)時,配模和磁型機不同時工作,故可合用一個系統(tǒng)
用板閥調(diào)節(jié)
5.3制芯工段
5.3.1制芯通風(fēng)
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(chǎn)生粉塵不多產(chǎn)生有
害氣體也不多,可不需設(shè)置通風(fēng)。采用薄殼、熱芯盒、冷芯盒等工藝制芯使用有機粘結(jié)劑
時,會產(chǎn)生有臭味的有害氣體。這種有害氣體是由溶劑與樹脂揮發(fā)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(yè)衛(wèi)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(fā)出的有害氣
體含量。如:對殼芯樹脂作變質(zhì)處理,硬化時不再需加烏洛托品通過樹脂變質(zhì),殼芯砂在
硬化過程中,揮發(fā)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(chǎn)生,應(yīng)在制芯機上部設(shè)置傘形排風(fēng)罩,及時排走有害
氣體。排風(fēng)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(jié)劑在殼芯機上制芯。在倒砂、開啟芯盒、頂出砂芯時會產(chǎn)生
苯酚、甲醛、氨等有害氣體,需在殼芯機上部裝設(shè)排風(fēng)罩。
圖5-6為K87型殼芯機排風(fēng)罩,其排風(fēng)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(chǎn)生甲醛、氨、氰化氫,呋喃樹脂還會產(chǎn)生糠醇,酚
醛樹脂產(chǎn)生苯酚等有害氣體。單工位熱芯盒射芯機可在取芯處設(shè)側(cè)面排風(fēng)罩,見圖5-7排風(fēng)
354
23
400600
圖5-6K87型殼芯機排風(fēng)罩
圖5-728612型自動熱芯盒射芯機排風(fēng)罩
160
圖5-8二工位熱芯盒射芯機排風(fēng)罩
量按罩口風(fēng)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(chǎn)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(chǎn)率。二工位熱芯
15605
盒射芯機就應(yīng)在第工位(兩處)
上部設(shè)排風(fēng)罩,見圖5-8。其排
風(fēng)罩尺寸及排風(fēng)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(fēng),
3660
見圖5-9。排風(fēng)量仍按兩端開口
圖5-9多工位熱芯盒射芯機密閉排風(fēng)罩
風(fēng)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(fēng)量表
設(shè)備名稱及格
排風(fēng)尺寸數(shù)量風(fēng)
 (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(chǎn)履帶板砂芯生產(chǎn)線及其上部排風(fēng)罩由擠芯機2擠出的樹脂砂芯
承放在加熱板1上(根據(jù)生產(chǎn)需要配備有一定數(shù)量的加熱板)在氣動推桿的作用下,加熱板
在爐體5內(nèi)的兩層軌道上成閉合方框形滑行使砂芯迅速加熱、硬化。應(yīng)在加熱部分上方設(shè)
排風(fēng)罩,排走有害氣體。排風(fēng)量按開口處風(fēng)速0.7m/s計算。
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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(fā)出這種氣體會污染環(huán)境。為了
防止催化胺泄漏,可設(shè)置吹氣室把芯盒放在里
面吹氣硬化。大量生產(chǎn)時應(yīng)將芯盒密閉起來,
不另設(shè)吹氣室。其生產(chǎn)過程為:芯砂經(jīng)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(chǎn)線及其上部排風(fēng)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(jù)砂芯大小及形狀選擇。硬化軌道6一體6一排風(fēng)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(yīng)加通風(fēng)(見圖5-11),及時排走泄漏胺氣,排風(fēng)量按罩口風(fēng)速0.75~1.0m/s計算
5.3.2砂芯烘千及除灰通
壓縮空氣
風(fēng)除塵
砂芯烘干爐在進行烘烤時
爐門是關(guān)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(fā)出較多煙塵,應(yīng)在
爐門口裝設(shè)局部排風(fēng)罩。排風(fēng)量
可按罩口風(fēng)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(fēng)罩示1一排風(fēng)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(fēng)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(xù)散發(fā)出煙氣。有條件時
應(yīng)盡量放在設(shè)有排風(fēng)的密閉罩
(小室)內(nèi)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(yīng)力求放在
圖5-121.3m抽屜式砂芯烘干爐排風(fēng)罩
密閉小室中進行,以便采取通風(fēng)
除塵措施(詳見本章第5.2.2節(jié))。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(chǎn)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(nèi)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(fēng)罩
FeSO7H2O.氧化劑的添加根
據(jù)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(huán)藥液裝置經(jīng)NaO,Ca(OH)中和
凝聚,再經(jīng)硅藻土過濾器過濾后入循環(huán)水槽循環(huán)。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(fēng)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(fēng)量也較大,需培養(yǎng)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(yīng)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(diào)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(shè)備中,按加入
化學(xué)藥劑濃度的不同,清洗液可使用12~24個月,水可循環(huán)使用,而不產(chǎn)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
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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(huán)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(yīng)不斷地向微生物罐中加入營養(yǎng)
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(yīng)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(fēng)除塵
% HLIC
中和
1.磨芯
抽取中和
自硬或烘干后砂芯需經(jīng)過磨芯,整修后才
可組裝。在砂芯修磨過程中會產(chǎn)生粉塵,需設(shè)
置通風(fēng)除塵設(shè)備。常用的磨芯機及通風(fēng)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(zhuǎn)磨頭繞立柱往復(fù)轉(zhuǎn)動而將砂芯平面或分芯而磨平。由于
磨頭在工作中轉(zhuǎn)動,不能裝設(shè)固定排風(fēng)罩,可在磨頭上方設(shè)置可一起轉(zhuǎn)動的局部排風(fēng)罩。見
圖5-17排風(fēng)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(fēng)裝置
1一袋式除塵器2一排水溝3-通風(fēng)機(000m
1一轉(zhuǎn)動和活動節(jié)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(huán)泵9一壓力計10—流量計
12活性碳
500mm以下,排風(fēng)量為1600m3/b
500~750mm,排風(fēng)量為3000m3/h
750mm以上,排風(fēng)量為6000m3/h
(2)轉(zhuǎn)盤式磨芯機
工作時磨頭固定,裝置砂芯的轉(zhuǎn)盤工作臺向磨頭作相對運動可在磨頭旁設(shè)局部排風(fēng),
見圖5-18
排風(fēng)量可按每毫米磨輪直徑排風(fēng)量3~6m/算。圖5-18為760mm(磨輪)磨芯機排
風(fēng)裝置,實測排風(fēng)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(shè)排風(fēng)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(fēng)裝置圖。這類磨芯機的排風(fēng)量仍按每毫米磨輪直徑排風(fēng)量3~6m計算
磨芯機排風(fēng)系統(tǒng)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?？稍?
靠近排風(fēng)罩處設(shè)置沉降箱,圖5-18排風(fēng)罩中本身就設(shè)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(shè)有排風(fēng)系統(tǒng)的工作臺上進行見圖5-21。其排風(fēng)量按工作孔處吸
入風(fēng)速1m/s計算
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165
1100
600
圖5-18轉(zhuǎn)盤式磨芯機局部排風(fēng)裝置
1一1780mm轉(zhuǎn)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(fēng)小室中進行,砂芯就
放在轉(zhuǎn)臺上進行噴涂。排風(fēng)量可按開口風(fēng)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(shè)施;排風(fēng)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(fēng)
機械化生產(chǎn)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(xù)散發(fā)出熱量和有害氣體。在懸掛圖5-19芯移動芯機排風(fēng)裝置
輸送機上設(shè)密閉排風(fēng)罩,見圖5-22。排風(fēng)量可參照本章第5.4.2節(jié)澆注冷卻罩的方法計算。
據(jù)現(xiàn)場觀察熱芯盒制芯從制芯機中取出砂芯后10分鐘內(nèi),砂芯散發(fā)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(yīng)在懸掛輸送機行走10分鐘的
距離(一般約為30m)內(nèi),加設(shè)密閉排風(fēng)罩。
166
25075000
235
2465
1050170310350
∞
320
1000
1000300300
圖5-20雙頭磨芯機排風(fēng)罩
圖5-21噴涂料工作臺排風(fēng)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(fēng)罩
圖5-23砂芯熱配道排風(fēng)罩
1一端部、側(cè)面活動擋板2一后部封板3200×200頂板
砂芯采用熱裝配時,應(yīng)在其裝配輥道上設(shè)置排風(fēng)裝置,見圖5-23排風(fēng)量可按工作孔口
風(fēng)速0.7m/s計算,或按每米道1250m3/h計算。
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167
5.4澆注工段
5.4.1澆注通風(fēng)除塵
當(dāng)金屬液注入砂型時,產(chǎn)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(chǎn)或產(chǎn)量較小的鑄造車間,通常澆注和造型工段設(shè)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(qū)域,因此雖有CO
等有害物產(chǎn)生,一般可以不考慮設(shè)局部通風(fēng)系統(tǒng)而采用全面換氣的方法
在機械化、自動化鑄造生產(chǎn)線的澆注段,當(dāng)進行定量或氣壓自動澆注時,工作地點相對
固定,操作員應(yīng)在有送風(fēng)的操作室內(nèi)控制。澆注時所產(chǎn)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(yīng)在鑄型輸送器澆注段設(shè)一排均流側(cè)吸罩,每隔
1.3m設(shè)一個,而且各均流側(cè)吸罩之間應(yīng)有檔板,以增強排風(fēng)效果均流側(cè)吸罩大小尺寸和
排風(fēng)量按照澆注段的輸送器臺面寬度來決定。澆注段均流側(cè)吸罩布置圖見圖5-24。其尺寸表
見表5-6排風(fēng)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(cè)吸罩的對面人員操作地點設(shè)置崗位吹風(fēng),
表5-6機械化鑄造生產(chǎn)線澆注段均流側(cè)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(chǎn)線澆注的均流側(cè)吸罩
168
見圖5-25。每個噴頭的送風(fēng)量可為1500~2000m噴頭的數(shù)量可根據(jù)澆注區(qū)域內(nèi)人員活
動范圍來決定。炎熱地區(qū),送風(fēng)可以用噴霧冷卻的方法或采用地道風(fēng)。
有一種隨鐵水包移動的排風(fēng)罩來排除鑄造生產(chǎn)線澆注段的有害氣體的方法。這是在鐵水
包上部設(shè)排風(fēng)罩,通過軟管及活動插口,接入澆注帶上部的固定風(fēng)管內(nèi)排風(fēng)罩、軟管和插
表5-7澆注段均流側(cè)吸罩總排風(fēng)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(nèi)設(shè)一排固定的均流側(cè)吸罪。排風(fēng)量可
澆注段軌寬(F)
總排風(fēng)量②
m
 (/h)
以大大減少見圖5-26
500
10000
60
12000
00
14000
1000
16000
總排風(fēng)量按6個均流側(cè)吸罩計算
②每個均流側(cè)吸置的風(fēng)量按罩凈面積的風(fēng)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(fēng)
圖5-26移動式澆注段排風(fēng)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(chǎn)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(xué)反應(yīng)式為
CaCO→Cao+CO↑
Fe+co2→feO(薄膜層)+CO↑
據(jù)測定,澆注結(jié)束后第三小時,從砂型氣孔中散發(fā)的氣體中CO濃度還高達200000m=
m,十分危險,所以應(yīng)有醒目標志,防急性中毒。大鑄件應(yīng)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(wèi)生標準30~60倍。澆注區(qū)的粉塵濃度也達200~400mg/m3,這比一般砂型的散發(fā)粉塵量
要大。因此要采取以下措施:
1.加強澆注區(qū)的全面換氣,迅速排出CO等有害氣體,在澆注后1~2小時內(nèi)工作現(xiàn)
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(fā)生C急性中毒,最好佩帶送風(fēng)面罩,
使C經(jīng)吸附處理
3.不要將休息室布置在澆注區(qū)的下風(fēng)側(cè)以免CO氣體流入而發(fā)生中毒事故
4.澆注區(qū)內(nèi)的地坑,在澆注時或澆注后4小時內(nèi)禁止有人工作
在通風(fēng)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(chǎn)生大量碳黑構(gòu)成的煙氣和苯、
甲、苯乙烯等有害氣體。一般應(yīng)加強澆注區(qū)的全面換氣來排除。如發(fā)現(xiàn)有急性中毒現(xiàn)象:
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16
頭昏、惡心、嘔吐等,要使中毒人員迅速離開現(xiàn)場,呼吸新鮮空氣。
澆注鋼錠時,主要是產(chǎn)生大量余熱,應(yīng)采用全面通風(fēng)來排除。鑄錠坑旁可設(shè)崗位吹風(fēng)來
改善工人勞動條件。
54.2冷卻罩通風(fēng)
鑄造生產(chǎn)線上的冷卻段需設(shè)冷卻罩,冷卻罩的斷面大小及長度均由工藝按生產(chǎn)需要確
定。冷卻罩上部設(shè)排風(fēng)點,其位置應(yīng)盡量布置在冷卻罩的中間如排風(fēng)點有幾個時,應(yīng)取奇
數(shù),以保證冷卻罩內(nèi)氣流通暢,而不致造成罩內(nèi)局部地段空氣不流動的情況。澆注段冷卻罩
通風(fēng)裝置圖見圖5-27。排風(fēng)量按冷卻罩兩端開口及不嚴密隙處的風(fēng)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(fēng)方法,排
出空氣可不經(jīng)凈化。但小型鑄件的冷卻段,因罩內(nèi)余熱量大尚可采用自然排風(fēng)方法。當(dāng)鑄
件和砂型冷卻有油煙產(chǎn)生時,為防止通風(fēng)機風(fēng)管等粘油而影響運行,可以采用誘導(dǎo)通風(fēng)
的方法,見圖5-28。誘導(dǎo)通風(fēng)的計
算,可參閱第11章11.2.7一節(jié)。
為了減少冬季補風(fēng)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(cè)面排風(fēng)也可以采用
660
“補償罩”,即排風(fēng)罩與不經(jīng)加熱的
補風(fēng)相結(jié)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(fēng)裝置圖
圖5-28澆注段冷卻罩誘導(dǎo)通風(fēng)裝置圖
5.4.3烘包器、塞桿烘爐通風(fēng)
烘包器在工作時,除了燃料燃燒時產(chǎn)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(shè)局部排風(fēng),見圖5-30及圖5-31。其排風(fēng)量按罩面
或不嚴密縫口處風(fēng)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(yīng)有煙囪將廢氣排出室外,
故可不必另設(shè)局部排風(fēng)裝置,否則,爐子的廢氣,必須用機
械通風(fēng)并經(jīng)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(fēng)裝置
1一軸流通風(fēng)機2一罩子3一小鐵水包4一烘包器
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第6章落砂工段
6.1工藝簡述
從鑄型中取出已經(jīng)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(chǎn)方式。因為它既不能設(shè)置固定的局部排風(fēng)裝置,又給舊砂回用
帶來困難,故工藝上應(yīng)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(yè)環(huán)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(chǎn)量較低的單件、小批生產(chǎn)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(chǎn)線上采用各種型式的自動落砂,設(shè)于生產(chǎn)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(xù)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(chǎn)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(chǎn)生
大量的帶塵水汽。自動落砂能大大提高勞動生產(chǎn)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(chǎn)的提高落砂速度的加快,粉塵的
散發(fā)量也相應(yīng)增加。因此,均需在落砂處設(shè)置各種排風(fēng)裝置。有條件時,應(yīng)采用濕法落砂,
這可收到良好的除塵效果。
在機械化生產(chǎn)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(fēng)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(nèi)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(qū)域產(chǎn)生粉塵,
應(yīng)采取通風(fēng)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(nèi),再通
過各種振動給料器(或不用給料器)卸料至地溝輸送設(shè)備,由帶式輸送機或鱗板輸送機送往砂
處理系統(tǒng)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(chǎn)生大量粉塵和水蒸汽,需從工藝、通風(fēng)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(fēng)除塵
落砂機常用的排風(fēng)罩方式見表6-1.
172
表6-1震動落砂機常用排風(fēng)罩方式
排風(fēng)方式使用場合
優(yōu)缺點分析
參考圖
密閉人定式用于自動化程度較高的排風(fēng)最小捕集粉塵效果最好能減小噪
B-1
生產(chǎn)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(cè)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(chǎn)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(cè)吸罩相比排風(fēng)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(fēng)開度大的中、小型落砂機側(cè)吸置強能以比側(cè)吸罩為小的排風(fēng)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(fēng)罩落砂機上部不要設(shè)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(yīng)<50%
局部密閉罩
用于滾筒落砂機或作能以相對小的排風(fēng),有效地控制落砂時的圖6-31
輔助工作的生產(chǎn)線砂揚塵點
圖6-32
上部風(fēng)罩
要用于生產(chǎn)線落砂便于工藝操作,風(fēng)效果也較好,但抗橫向-33
氣流能力較,風(fēng)量較大
~6-35
在設(shè)計落砂機排風(fēng)裝置時,應(yīng)考慮到以下三個方面:
1.落砂操作方式
鑄造車間中生產(chǎn)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(yīng)針對具體的落砂操作方式,設(shè)計排風(fēng)裝置。
2.落砂鑄件的溫度
不同的鑄件,工藝上規(guī)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(chǎn)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(shè)計時,應(yīng)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(shè)計密閉罩時應(yīng)考慮到噪聲的控制?，F(xiàn)有的移動密
閉罩結(jié)構(gòu)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)
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173
式中罩內(nèi)表面積與開口面積之比。
可見這種罩子基本上不符合聲學(xué)處理要求,達不到降低噪聲的效果。應(yīng)加強密閉(這樣
對通風(fēng)除塵也有好處),并在罩內(nèi)涂上阻尼涂料,裝設(shè)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(fēng)的做法。密閉罩能采用較小
的排風(fēng)量來有效地控制落砂時所產(chǎn)生的大量粉塵因此,落砂通風(fēng)應(yīng)優(yōu)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(fēng)量可按開口
風(fēng)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(fēng)裝置。其開口平均風(fēng)速為0.6m/s排風(fēng)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(nèi)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(fēng)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(chǎn),>7.5大中型落砂機確定移動式密閉罩的排風(fēng)量主要是根
據(jù)罩于縫隙處的粉塵不致外逸而定。一般規(guī)定縫隙處速度應(yīng)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(fēng)量每平方米格子板面積排風(fēng)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(dān)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(dān)的縫隙長度就比較短因此小落砂機的排風(fēng)量指標應(yīng)
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(shù)性能及排風(fēng)量見表6-2,其結(jié)構(gòu)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
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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
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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(fù)動落砂機移動式密閉罩
178
405000
3580
圖6-1530t(2×25)復(fù)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
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179
表6-2常用落砂機移動式密閉罩的技術(shù)性能及排風(fēng)量
電
動
移動速度
機
移動量排風(fēng)
落機規(guī)格
號功轉(zhuǎn)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(dāng)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(cè)設(shè)保護檔等,以保護移動罩,使之正常工作。此外,還應(yīng)
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(fā)揮防塵作用。
在設(shè)計移動式密閉罩時,排風(fēng)管與罩子的接法很重要。有一種做法是把一端固定,設(shè)密
封墻,排風(fēng)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(dāng)罩子打開時,罩外空氣會“短路”進入排風(fēng)口內(nèi)含塵空氣卻未被排走而散入車間
180
內(nèi),污染環(huán)境。因此,應(yīng)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(shè)計時,去掉一端的密
封墻,移動罩的開口端采用吹風(fēng)氣幕進行封閉。在氣幕使用得當(dāng)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(fēng)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(yīng)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(fēng)
32L
除塵器。
(2)側(cè)吸罩
這種排風(fēng)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(cè)吸罩應(yīng)設(shè)
置在落砂機長的一邊
旁,在不影響吊車操作
操作應(yīng)保持的最小間距
的前提下,側(cè)吸罩的上
圖6-19落砂機側(cè)吸罩
邊應(yīng)盡量靠近落砂機,
1一調(diào)風(fēng)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(cè)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(fēng)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(chǎn)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(jù)生產(chǎn)需要有好幾米長,這些
落砂機側(cè)吸罩的長和寬可按圖6-20取。
側(cè)吸罩的排風(fēng)量大小與鑄件落砂溫度很有
關(guān)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(cè)面吸入排風(fēng)罩,
一定要保持較高的控制風(fēng)速,一般罩口風(fēng)速采
用3.5~5.0m/s,按落砂機格子板面積計算,
排風(fēng)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(fēng)量可按每平
方米格子板面積7000~9000m3/h計算。各類
落砂機側(cè)吸罩排風(fēng)量見表6-3
在落砂機噸位>7.5或?qū)挾?gt;1.8m、
圖6-20動輸送落砂機側(cè)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(cè)吸罩。排風(fēng)量指標采用每平方米格子板面積9000m左右
側(cè)吸罩排風(fēng)量較大,在濕型小件落砂時,其排風(fēng)管內(nèi)的起始濃度很低,可采用旋風(fēng)除塵
器凈化,甚至不加凈化直接排放。
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13
表6-3落砂機側(cè)吸罩排風(fēng)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(luò)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(tǒng)。在用料桶向回砂格子卸料時,也可采用側(cè)吸罩排風(fēng)方式,見圖6-21
其排風(fēng)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(jié)中散粒材料抓斗進料的通風(fēng)除塵方式。
用
進風(fēng)
可怖縮
圖6-21回砂格子側(cè)吸罩示意圖
圖6-22落砂機手指狀折疊罩排風(fēng)裝置
為減小橫向氣流對側(cè)吸罩排風(fēng)的影響,落砂機應(yīng)遠離車間大門布置,必要時,可在其兩
側(cè)設(shè)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?shù)男★L(fēng)機充氣?！笆种浮笨梢恢鄙斓缴跋涞闹行奈恢?
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(fēng)量,節(jié)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(cè)吸罩基礎(chǔ)上
發(fā)展起來的排風(fēng)罩,實際上是固定的半封閉的
側(cè)吸罩,見圖6-23。適用于生產(chǎn)率較高的單件、
小批量生產(chǎn)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(jīng)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(fēng)量可按每平方米格子板面積3500~5000m/h計算,
也可按開口風(fēng)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(fēng)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(fēng)罩,其設(shè)計排風(fēng)量為30000m/h時開口風(fēng)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(nèi)側(cè)面排風(fēng),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(fēng)量經(jīng)實測,分析,應(yīng)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(jīng)濟,可改為通風(fēng)機吹風(fēng),較合理。
2)頂蓋移動半封閉罩
這是在半封閉的基礎(chǔ)上采用的頂蓋移
2500
2280
動罩,由上海壓縮機廠鑄工車間設(shè)計并使
用(見圖6-25)。其頂蓋開、關(guān)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(shè)備為4×L128落砂機,實測排
2800
風(fēng)量為35000m/h,開口平均風(fēng)速為
0.77m/s。使用效果良好,環(huán)境濃度由不
通風(fēng)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(cè)吸罩相
4部放大
比,其優(yōu)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(chǎn)率之間的矛盾。
50
4)吹吸式通風(fēng)罩
這是根據(jù)吹吸氣流聯(lián)合作用的合流理
論,在落砂機的一側(cè),布置吹風(fēng)口。用吹
風(fēng)射流和側(cè)吸罩排風(fēng)相結(jié)合的方式,把鑄
件落砂時的上升帶塵氣流推挽至排風(fēng)罩內(nèi)
而抽走。由于吹吸氣流的聯(lián)合作用提高了
排風(fēng)系統(tǒng)對粉塵的控制能力,捕集效果就
優(yōu)于側(cè)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(fēng)罩的
抗橫向氣流干擾能力有所增強,而排風(fēng)量
也有所減少
5720
設(shè)計吹吸式通風(fēng)裝置時,吹吸風(fēng)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(fēng)愛比
1一橡皮2一壓綿空氣吹風(fēng)管3一排風(fēng)
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(fēng)除塵裝置示意圖,排風(fēng)量為26000mh
風(fēng)量為1800~2500m/h。采用帶法蘭擋板的側(cè)吸罩,以提高對污染源的控制風(fēng)速。翠
子上部中心區(qū)的罩口風(fēng)速可達4m/s,平均為2.7m/s吹風(fēng)口龍門架上有15個2管徑的噴
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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(fēng)速取15m/s左右。生產(chǎn)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(fēng)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(fēng)的另一種應(yīng)用方式。這是由農(nóng)機部第二設(shè)計院設(shè)計的除塵設(shè)置,在
半封閉罩內(nèi)采用吹吸式通風(fēng),以提高排風(fēng)效果排風(fēng)量23300m3/h,吹風(fēng)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(nèi)橫向氣流干擾不大的條件
下,該罩的后側(cè)護板可以不設(shè)。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(fēng)罩
這是一種在落砂機格子板底部,砂斗處進行排風(fēng)的除塵裝置。由于排風(fēng)罩設(shè)在落砂機
部,要排走落砂機上部熱鑄件產(chǎn)生的熱上升含塵氣流是很困難的故采用底抽風(fēng)罩的落砂鑄件
溫度不應(yīng)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(fēng)口可直
184
接開在砂斗壁上,通過百頁格進行排風(fēng),
見圖6-30。砂斗較大時,可在格子板下
部,砂斗上部設(shè)排風(fēng)罩,見圖6-28。排風(fēng)
30
罩口速度應(yīng)>7.5m/s。為保證排風(fēng)效果
落砂的砂箱(鑄型)占格子板面積應(yīng)
<50%
8
2900
30
495
230
3160
圖6-26落砂機吹吸式通風(fēng)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(fēng)罩2一吹風(fēng)氣幕龍門架9-L128落砂機
1一測定孔2一排風(fēng)管3一排風(fēng)罩4一吹風(fēng)機
(4-72-114)5一均勻吹風(fēng)管6一后側(cè)板
一落砂機砂箱
砂箱高度低于200mm時,底抽風(fēng)排風(fēng)量主要取決于鑄件的落砂溫度:在100℃以下時,
濕型落砂排風(fēng)量可按每平方米格子板面積200~3000m/h考慮;干型落砂排風(fēng)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(fēng)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(fēng)裝置,排風(fēng)量為20000m3/b,
格子板面風(fēng)速為0.55m/s,在不到100℃的濕
型落砂時,排風(fēng)效果良好。
底抽風(fēng)罩用在生產(chǎn)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(shè)罩子
時,才采用底抽風(fēng)罩。生產(chǎn)線上落砂的鑄型很
低、很小,但有一定溫度,其排風(fēng)量可按每平
圖6-2落砂機底抽風(fēng)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(fēng)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(fēng),見圖6-30,在砂斗兩個外側(cè)
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185
4100
3650
5809501150950
6200
圖6-294XL128落砂機底抽風(fēng)罩
1一排風(fēng)2一沙機8一秒斗一篇框
的密閉室上進行排風(fēng)。落砂溫度應(yīng)低于200℃,其排風(fēng)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(fēng)量可比濕型排風(fēng)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(fēng)時,排
風(fēng)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(fēng)量增加50%
圖6-30砂床底抽風(fēng)裝置
底抽風(fēng)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(fēng)管特別是水平管道的流速應(yīng)適當(dāng)提高,防止風(fēng)管堵塞,同時應(yīng)注意排風(fēng)罩的設(shè)計避
免砂粒直接通過排風(fēng)罩進入風(fēng)管內(nèi)。由于粉塵粗顆粒較多,可采用二級除塵,第一級用旋風(fēng)
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(chǎn)線的落砂上。一般直徑為1200mm鑄型進入滾
后,在旋轉(zhuǎn)滾的帶動下,鑄型被翻轉(zhuǎn)、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(fēng)裝置圖
1一鑄型入口2一落砂滾筒3一排風(fēng)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(chǎn)生大量粉塵,可在此處設(shè)局部排風(fēng)裝置,見圖6-31排風(fēng)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(shè)計時,應(yīng)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(fēng)也問題不大;在落差較大
時,入口處應(yīng)設(shè)局部排風(fēng)罩,當(dāng)鑄型輸送機上有冷卻罩時,可把冷卻罩與入口排風(fēng)罩連結(jié)起
來,并在密閉入口處進行排風(fēng);沒有冷卻罩時局部排風(fēng)罩設(shè)在入口處上方,其排風(fēng)量應(yīng)根
據(jù)開口及落差大小,取2000~4000m3/
2)生產(chǎn)線動落砂機局部密閉罩
生產(chǎn)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(shè)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(jù)操作需要確定,孔口面積應(yīng)盡量
小些,以減少排風(fēng)量。排風(fēng)量可按孔
口風(fēng)速0.8~1m/s計算
(7)上部排風(fēng)罩
主要用于生產(chǎn)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(fēng)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(chǎn)線上落砂機經(jīng)常采用
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17
的排風(fēng)罩,對人工輔助操作帶來很大的方便。由于一般生產(chǎn)線落砂時鑄件的溫度都很高,又
是濕型落砂,在其上部設(shè)置傘形罩也能獲得一定的效果,見圖6-33排風(fēng)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(fēng)量可取大些;或是設(shè)置容積式
傘形罩,可減少些排風(fēng)量。在不影響操作的情況下,應(yīng)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(shè)置崗位吹風(fēng)
進行空氣淋浴。上吸式
傘形罩用在單件、小批
量生產(chǎn)落砂時,可做成
回轉(zhuǎn)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(fēng)罩
傘形罩的起始濃度較
1一排風(fēng)罩2空氣淋浴吹風(fēng)
低濕型落砂時最高才
510mg/Nm3,平均為350mg/Nm3可采用一般的旋風(fēng)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(chǎn)生很多煙塵。應(yīng)在頂出機上都設(shè)置并進行排
風(fēng)。圍罩一面密封,一面留作觀察孔,見圖6-34。排風(fēng)量可按開口風(fēng)速1m/計算
320
此封閉
頂出機工作面
圖6-34鑄型頂機排風(fēng)罩
這種排風(fēng)罩可用在帶捅箱機構(gòu)的落砂裝置上。圍罩的設(shè)置不要影響箱機構(gòu)的動作。在
操作自動化程度較高時,圍罩應(yīng)盡可能靠近捅箱落砂點,以減小排風(fēng)量。圖6-35為洛陽拖拉
機廠鑄鐵分廠,落砂機上部圍罩排風(fēng)裝置,其排風(fēng)量為14000m,使用效果較好。由于排
風(fēng)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(fēng)除塵
帶芯鑄件在型芯落砂機上落砂可采用兩種通風(fēng)除塵方式
1.移動式密閉罩
一般情況下應(yīng)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(fēng)
罩可得到很好的效果,排風(fēng)量也可大為減少圖-3為移動式密閉罩排風(fēng)裝置圖,采用以壓縮
188
560
17001300
9050
圖6-35落砂機上部圍罩排風(fēng)裝置
圖6-36L415型風(fēng)動型芯落砂機移動密閉罩排風(fēng)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(qū)動
100045500750
移動罩,罩子移動速度
550
較快,使用可靠,排風(fēng)
量可取5500m/h
8
0
1000
2.側(cè)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(fēng)動型芯落砂機側(cè)吸罩
1一側(cè)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(cè)吸罩來捕集,排風(fēng)
量為11000m/h落砂鑄件溫度較高時,應(yīng)適當(dāng)加大排風(fēng)量,提高捕集效果。下部區(qū)域內(nèi)所
形成的粉塵用設(shè)置局部排風(fēng)的方法從砂斗4中予以捕集,砂斗處排風(fēng)量可取8000mh為了
防止過多抽走粗顆粒,在砂斗壁上的排風(fēng)口帶有百葉格與排風(fēng)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(jīng)小室落入砂斗中,避免阻
塞排風(fēng)管及不必要地增加除塵器的負擔(dān)。
6.2.3砂斗通風(fēng)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(nèi)沖擊和誘導(dǎo)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(huán)境中向下從砂斗卸料口出,污染地
溝。因此落砂機采用側(cè)吸罩排風(fēng)時應(yīng)盡量在砂斗處加設(shè)排風(fēng),以控制粉塵外逸。建議在落
砂機排風(fēng)量中取出相當(dāng)于每平方米格子板面積750mb的風(fēng)量在每個砂斗處進行排風(fēng)。此
外,可在砂斗內(nèi)裝設(shè)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(dǎo)空氣的能量和沖擊動能,減少粉塵的飛揚。
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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(yīng)采用導(dǎo)料槽局部密閉罩密閉罩排
風(fēng)量應(yīng)包括舊砂卸料時帶入(誘導(dǎo))的空氣量和使含塵空氣不外逸而經(jīng)不嚴密處吸入的風(fēng)量。
其排風(fēng)量可按每個落砂點3000m/h計算,排風(fēng)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(fēng)裝置圖。砂
 A-A
斗向鱗板輸送機卸料時;可設(shè)全密閉罩并加排
風(fēng)控制粉塵。見圖6-39,排風(fēng)量可按表6-4取
圖6-38砂斗落砂至帶式輸送機排風(fēng)罩
1一排風(fēng)罩2一導(dǎo)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(fēng)罩
砂斗下部設(shè)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?？砂呀o料
機本身密閉起來,砂斗與給料機,以及給料機
與導(dǎo)料槽連接處用橡皮或帆布套密封起來只在
帶式輸送機導(dǎo)料槽密閉罩上加排風(fēng)見圖6-40
排風(fēng)量見表65
密封振動給料機也常用作砂斗給料用,其
設(shè)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(fēng)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(fēng)裝置
1一砂斗2一排風(fēng)罩3一電磁振動給料機
排風(fēng)量((2500《《4000《《701
導(dǎo)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(fēng)圖6-41形式的給料
機在導(dǎo)料槽密閉罩上排風(fēng);圖6-42形式的給料機本身設(shè)有排風(fēng)口,在卸料口上部排風(fēng)。其
排風(fēng)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(fēng)罩方
式,排風(fēng)量約為3000m/h
90
表65電磁振動給機給料處排風(fēng)量(m/)
型
規(guī)
格
帶式輸送機寬度
排
風(fēng)
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(fēng)口3一秒斗
表6-6密封振動給料機技術(shù)規(guī)格
規(guī)格及單
位
表6-7密封振動給料機技術(shù)規(guī)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(chǎn)
 (t/h)
16~20
全振福(mm)
4
電型號032-43041-8
生產(chǎn)(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(zhuǎn)速(/min)40
振動類型單質(zhì)點機械偏心強迫振動
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6.4落砂地溝
舊砂在落砂地溝內(nèi)的輸送過程中,由于卸料、轉(zhuǎn)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(chǎn)生大量的粉塵和煙氣濕型砂還會產(chǎn)生大量的水汽石灰石日
砂粉塵較多,如不設(shè)排風(fēng),地溝環(huán)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(huán)境先要從土建設(shè)計著手,考慮到通風(fēng)的要
求,創(chuàng)造必要的條件。地溝設(shè)計時,斷面要大
些,帶式輸送機旁邊至少有一側(cè)的凈空要大于
1m,凈空高度最小不得低于2.5m,否則排
風(fēng)管敷設(shè)困難。為了地溝內(nèi)全面排風(fēng)氣流的正
確組織,地溝出入口的設(shè)置應(yīng)考慮到使進風(fēng)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(yīng)優(yōu)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(fēng)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(yīng)裝設(shè)給料機,以減小落差,均勻送料,減少散落和飛現(xiàn)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(xiàn)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(fēng)量,也很難控制住
圖6-44舊秒送
圖645無托輥密閉排風(fēng)罩
1機2一斗3圓盤給料機
1一排風(fēng)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(nèi)
192
托輥拿掉,換以托板,消除受料時的縫隙,減小排風(fēng)量。
3.設(shè)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(jù)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(xù)測得帶式輸送機上舊砂
的溫度值,并將信號傳給比例調(diào)節(jié)器4。比例調(diào)節(jié)器包括溫度信號顯示裝置,表示調(diào)節(jié)閥開
度大小的讀數(shù)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(diào)節(jié)器調(diào)整了調(diào)節(jié)
閥3開度的大小,含適的水量就通過噴霧系統(tǒng)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(jīng)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(diào)節(jié)
1一圓盤給料機2一落砂機3一盤式混砂機
4一比例調(diào)節(jié)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(xù)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(shè)備和廠房
摻濕型砂
在剛落下的高溫舊砂內(nèi)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(shè)備,但是混
砂機,帶式輸送機等工藝設(shè)備的容量要比原先
斗
有所增加。
冷卻進風(fēng)口
5.密閉、排風(fēng)
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(shè)一個排風(fēng)點,見圖6
48。排風(fēng)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(fēng)裝置落多粉塵的干型砂或石灰石秒時,每米寬
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193
3000m3/h。排風(fēng)點應(yīng)為奇數(shù),防止“短路排風(fēng)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(shè)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(fēng)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(nèi)有飛邊、砂鉤等雜物,裝設(shè)密閉
罩有困難時,應(yīng)在前裝設(shè)磁選設(shè)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(tǒng)排風(fēng)。即根
據(jù)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(fēng)。
6.地溝全面排風(fēng)
地溝帶式輸送機不能密閉排風(fēng)時,可采用
地溝大風(fēng)量全面排風(fēng)。全面排風(fēng)氣流沿地溝流
動方向應(yīng)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(fēng)罩示意圖
考慮進風(fēng)和排風(fēng)的氣流組織時,應(yīng)和土建結(jié)合起來,排風(fēng)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(fēng)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(dāng)皮帶輸送速度為0.8m/s時,地尺寸及
全面排風(fēng)量見表6-8
地溝全面排風(fēng),對消除地構(gòu)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(fēng)等局部通風(fēng)的情況下,全面排風(fēng)也是必要的。此時的全面排風(fēng)量可作如
下考慮:每平方米地溝斷面積的排風(fēng)量為180mh,由此得出的排風(fēng)量減去局部排風(fēng)量,
便為有局部排風(fēng)情況下的地全面排風(fēng)量。
成批生產(chǎn),在地構(gòu)內(nèi)采用鱗板輸送機輸送高溫落砂鑄件時,其全面排風(fēng)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(fēng)盤
地溝尺寸(mm)
戴面積
排風(fēng)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(shè)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(fēng)一般可考慮用軸流風(fēng)機。第一汽車制造廠鑄造分廠的落砂地溝全面排風(fēng)采用大
風(fēng)量的低壓軸流風(fēng)機排風(fēng),用轉(zhuǎn)盤噴霧除塵器進行凈化見圖6-52這種通風(fēng)除塵裝置結(jié)構(gòu)
簡單,動力消耗少,對于南方炎熱地區(qū),成批生產(chǎn)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(qū),冬季就有大量補風(fēng)和耗熱的問題
對于粉塵散發(fā)量較低的濕型落砂地溝,全面排風(fēng)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(nèi)大量漏砂
落砂機框架、格子板、砂斗和地面的連接應(yīng)采取措施不使子在操作時漏入地溝
內(nèi)。防止從不嚴密處往地溝內(nèi)大量漏砂有種種措施,圖6-53為格子板、砂斗和地面的連接
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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(shè)置崗位吹風(fēng)
地溝內(nèi)固定操作點可設(shè)置崗位吹風(fēng),以凈化空氣改善局部勞動條件
圖6-52落砂地溝內(nèi)全面排風(fēng)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(fēng)塔3一大軸流風(fēng)機
t一基礎(chǔ)2一埋角鐵3一格子板
一水箱5一水一水泵T一地構(gòu)
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(fā)現(xiàn)存在缺陷,有時尚須進
行焊補。毛坯鑄件,特別鑄鋼件大多數(shù)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(nèi)揚塵比較大的地區(qū),在粉塵控制差的工段內(nèi),環(huán)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(shè)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(wèi)生標準。大型鑄鐵件經(jīng)過水力清砂后,
砂芯有時還不可能全部清除,此外少數(shù)包砂夾渣以及復(fù)雜內(nèi)腔的砂芯都還得用風(fēng)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(lián)合的密
閉設(shè)備內(nèi)進行,小件可采用清理滾筒。應(yīng)該完善和發(fā)展拋丸室,因為其使用效率高,需要動
力也較小噴砂作業(yè)應(yīng)該被限制在一定范圍只有對鑄件表面狀態(tài)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(fēng)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(yīng)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?zé)煔鈳m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(chǎn)生強紫外線和臭氧。采用電弧氣切割飛邊毛刺產(chǎn)生高溫?zé)焿m,電弧光和熱輻
射。
7.2清理滾筒
7.2.1通風(fēng)設(shè)計原則
鑄件平均重量小于30kg的可在清理滾筒內(nèi)進行清理滾筒運行時產(chǎn)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(shè)置有效的局部排風(fēng)裝置另外,也可在滾筒內(nèi)壁
襯以耐磨橡膠板以減少噪聲或?qū)⑵洳贾迷诘乜觾?nèi)或?qū)ＴO(shè)的密閉防塵隔聲室內(nèi)此時,計算滾
筒的排風(fēng)量時,應(yīng)同時核算在操作孔口處的風(fēng)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(zhuǎn)的葉輪將彈丸拋向滾筒內(nèi)不斷
翻轉(zhuǎn)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(chǎn)率高,設(shè)備密閉,
排風(fēng)量小,且可配套單獨除塵設(shè)備,故安裝上靈活,不必受到車間內(nèi)通風(fēng)管路的限制。設(shè)
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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(yīng)經(jīng)兩級凈化。特別是在連續(xù)大批量生產(chǎn)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(fēng)管內(nèi)粉塵起始濃度極高,(如清縫紉
機機頭內(nèi)砂芯時,起始濃度達284~317g/m),選擇凈化設(shè)備時應(yīng)特別注意。
7.2.2定型的清理滾筒通風(fēng)除塵
定型的圓形清理滾筒有Q116和Q118兩種型號,其主要技術(shù)參數(shù)列于表7-1中
表7-1定型的圓形清理滾主要技術(shù)參數(shù)
 E>10mm+25mm
型
號
Q116型
Q118型
滾筒內(nèi)徑(mm
600
800
有效工作長度(mm)1000
1650
滾筒容積(
0.28
0.77
風(fēng)量(m/)600~80
1320
集塵箱內(nèi)負壓
100
圖7-1清理滾筒排風(fēng)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(fēng)點應(yīng)設(shè)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(fēng)除塵
排風(fēng)裝置見圖7-1風(fēng)通過空心軸處排出,排風(fēng)量及排風(fēng)速度的規(guī)定見表7-2
表7-2請理筒的排風(fēng)量及排風(fēng)速度
筒直徑D(mm)00
750
900110012001500180
排風(fēng)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(fēng)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(jīng)過集塵箱,將較大的塵粒沉降后再接至排塵系統(tǒng)。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(fēng)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(fēng)。
7.2.4拋丸清理滾筒通風(fēng)除塵
Q3110及Q3113A拋丸清理滾筒的主要技術(shù)參數(shù)列于表7-4,結(jié)構(gòu)示意圖見圖7-2、圖
7-3
19
3
出口154×150
設(shè)備配套除塵器
+210
1450
設(shè)備配套除塵
,接154
圖7-2Q3110型拋丸滾筒結(jié)構(gòu)示意圖
圖7-3Q3113A型拋丸滾筒結(jié)構(gòu)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(fēng)除塵器只能起到初凈化及
技術(shù)參數(shù)
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(qū)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(fēng)管接出室外,其
排風(fēng)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(shè)備。
功(kW)
0.8
1.5
Q3110清理滾筒除塵凈化效果,兩廠的實
測數(shù)據(jù)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(jīng)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(fēng)量為814
/h
天津拉機經(jīng)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(shè)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(guī)定,如用于連續(xù)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(shè)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(guī)定100mg/m3的1倍,因此必須換上凈化效事更高的除塵設(shè)
備。
7.3噴砂室
7.3.1通風(fēng)設(shè)計原則
鑄件在噴砂室內(nèi)清理時,產(chǎn)生大量粉塵,而且其所含游離SiO量均在50%以上,因此
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199
必須設(shè)置有效的局部排風(fēng)。
噴砂室應(yīng)高度密閉,室內(nèi)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(nèi)外設(shè)橡皮封板,防止砂子自此處飛出。
大型噴砂室內(nèi)的氣流組織,一般應(yīng)采取上部進風(fēng)在室頂開一定面積的進風(fēng)口同時又能
關(guān)閉),下部排風(fēng)?；蚶脟姌屢粋?cè)的壁面開孔進風(fēng),而在其相對的側(cè)面排風(fēng)。排風(fēng)口如直
接處于正壓區(qū),吸口風(fēng)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(tǒng)正常運行。
一般噴砂室最好同時只有一個噴槍工作。
應(yīng)盡量避免在噴砂室內(nèi)操作,如必須在室內(nèi)操作時一定要穿戴送風(fēng)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(fēng)量計算
人員在噴砂室外面操作時,排風(fēng)量的確定應(yīng)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(nèi)斷面風(fēng)速(與氣流垂直的斷面上的平均風(fēng)速)保持0.3~0.7m/s具
體選用參照表7-6
當(dāng)人員在噴砂室內(nèi)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(fēng)速來計算排風(fēng)量,而是按噴槍操作時產(chǎn)生粉塵量的多少來計算風(fēng)量。根據(jù)
不同直徑的噴嘴,每個噴操作時所需的排風(fēng)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(fēng)量除應(yīng)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(fēng)量。
因為壓縮空氣從噴嘴噴出的速度很高,當(dāng)這股射流噴到隙處時,仍然有相當(dāng)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(fēng)速
被清理件
順砂室容(m3)!推薦新面風(fēng)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(fēng)量表
噴嘴直徑(mm
6
8
10
 t2
1
15
16
排風(fēng)(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(shè)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(cè)有0.1的縫隙為了防止粉塵外逸,至少需
排風(fēng)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(shè)局部排風(fēng)。斗式提升機排風(fēng)量一般為
800m/h.分離器排風(fēng)量為1700m3/h。對于小型的噴砂室斗式提升機和分離器設(shè)在一起時,
提升機不排風(fēng),而只在分離器上排風(fēng)
7.3.3凈化設(shè)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(fēng)管彎頭、風(fēng)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(nèi)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(fēng)機外殼包剛玉水泥
4.所有系統(tǒng)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(guī)格
重量N2
格
比
2燒粘土骨料
2.0.5mm
32科料<30mm統(tǒng)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(shù)M-2.4~2.9
15
水玻璃模數(shù)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
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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(fēng)除塵器下部錐體包
g)風(fēng)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(fēng)除塵
鑄件在噴丸室內(nèi)清理時,產(chǎn)生粉塵量比噴砂時要少,尤其是經(jīng)退火后鑄件的表面清理。
因此,排風(fēng)量比噴砂少。
人員一般應(yīng)在噴丸室外操作,此時排風(fēng)量可按斷面(與氣流垂直的斷面風(fēng)速保持
0.12~0.50m/s計算。不同情況下,噴丸室的斷面風(fēng)速推薦值見表7-9
表7-9噴丸室的推薦斷面風(fēng)速
被清理件
噴丸室容積
推薦斷面風(fēng)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(fēng)量表
噴直徑(mm)
7
8
9
12
14
16
排風(fēng)量(m)000
5000
55007000
1000
13500
18000
表7-11Q2511型噴丸清理轉(zhuǎn)臺主要技術(shù)參數(shù)
噴嘴直徑
 (mm)
10
噴嘴數(shù)量
(個)
1
小門尺寸《寬×高)(mm)480×410
排風(fēng)量
(m)1000
175接排塵系統(tǒng)
500接系統(tǒng)
通大氣
中
4003
圖7-5Q2511型噴丸清理轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)示意圖
圖7-6Q265A型噴丸清理室結(jié)構(gòu)示意圖
1一操作孔2一觀察窗3一小門4一風(fēng)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(shù)參數(shù)
表7-13Q2513型轉(zhuǎn)臺式噴丸理機主要
噴嘴直徑(mm)
技術(shù)參數(shù)
噴嘴數(shù)量(個)
⑩2
直徑(mm)
13
排風(fēng)量(m/)
從清理室14000
數(shù)量
從分離器1800
支管內(nèi)負壓mmHO)
150
主(個)
3
噴(個)
風(fēng)機需用功率(W)
16.4
小門尺寸(mm)
400×300
排風(fēng)量(m
850
人員如必須在大型噴丸室內(nèi)操作時,其排塵設(shè)備功率(kW)
1.5
風(fēng)量應(yīng)根據(jù)噴丸室布置和噴嘴直徑,數(shù)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(nèi)
操作時,還必須穿戴個人防護服。
小型定型Q2511型噴丸清理轉(zhuǎn)臺,主要技術(shù)參數(shù)見表7-1結(jié)構(gòu)示意圖見圖75
Q265A型噴丸清理室主要技術(shù)參數(shù)見表7-12,結(jié)構(gòu)示意圖見圖7-6
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203
Q2513型轉(zhuǎn)臺式噴丸
清理機主要技術(shù)參數(shù)見
表7-13,結(jié)構(gòu)示意圖見圖
7-7
7.4.2拋丸清理室通
風(fēng)除塵
在連續(xù)式拋丸室內(nèi),鑄
件清理是連續(xù)進行的。入口
和出口是用多層交叉橡皮板
做成屏風(fēng),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(xù)式拋丸
室的排風(fēng)量,需保證門洞及
圖7-7Q2513型轉(zhuǎn)臺式噴丸清理機結(jié)構(gòu)示意圖
縫隙處風(fēng)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(zhuǎn)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(shù)量來計算排風(fēng)量。第一拋頭排風(fēng)量為3500m/h,以后每個拋頭為
2500m3/h,考慮到連續(xù)式拋丸室兩端不能完全密閉因此按拋頭計算的排風(fēng)量尚需附加30%
的漏風(fēng)量。
間斷工作的拋丸室,排風(fēng)量也可按拋頭數(shù)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(fēng)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(fēng)量(m3/min)
一不同型式拋丸設(shè)備的系數(shù):
臺車式、轉(zhuǎn)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(shù):
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(shè)備介紹如下
Q365A型拋丸清理室主要技術(shù)參數(shù)見表7-14,結(jié)構(gòu)示意圖見圖7-8
QB3210型半自動帶式拋丸清理機主要技術(shù)參數(shù)見表7-15,結(jié)構(gòu)示意圖見圖7-9
Q388型單鉤吊鏈拋丸清理室主要技術(shù)參數(shù)見表7-16,結(jié)構(gòu)示意圖見圖7-10
Q3525A型拋丸清理轉(zhuǎn)臺主要技術(shù)參數(shù)見表-17,結(jié)構(gòu)示意圖見圖7-11
204
表7-14Q365A型拋丸清理室主要技術(shù)參數(shù)
表7-15QB3210型半自動式拋丸清理
拋丸器中500
機主要技術(shù)參數(shù)
數(shù)
(個)
拋丸器50
單位最大拋射量(每個)(kg/min)
140
數(shù)量(個)
1
排塵系統(tǒng)
單位最大射蛋(kg/mn
40
清室排風(fēng)量
(m/b)
1000
推風(fēng)量
分離器排風(fēng)量
(m3/h)
3000
拋丸清理機(m3h)
3500
猜理室內(nèi)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(shù)參數(shù)見表7-18,結(jié)構(gòu)示意
圖見圖7-12。
7.4.3噴拋丸聯(lián)合理室通風(fēng)
除塵
28
統(tǒng)
特大型鑄件的清理,一般宜采用
噴拋結(jié)合的聯(lián)合清理設(shè)備,這樣既可
395
提高清理效率,同時又能保證清理質(zhì)
接排
塵系
量。此時為提高清理室內(nèi)的能見度,
統(tǒng)
280
340
接排塵系統(tǒng)
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(jié)構(gòu)示
結(jié)構(gòu)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(fēng)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(lián)合清理室排風(fēng)量還應(yīng)按噴丸條件來核算,因為噴丸條件比拋更差。工藝操作時
應(yīng)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(lián)合清理室主要技術(shù)參數(shù)見表7-19,結(jié)構(gòu)示意圖,見圖7-14
近十年來,國內(nèi)外均在發(fā)展一種稱之為“四合一的拋丸落砂(芯清理設(shè)備。它是在
普通噴、拋丸清理室的基礎(chǔ)上加以強化和完善的一種清理設(shè)備。它能一次完成鑄件落砂、除
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205
表7-16Q388型單鉤吊鏈拋丸清理室主
表1Q3525A型丸清理轉(zhuǎn)臺主
要技術(shù)參數(shù)
技術(shù)參數(shù)
拋丸器,φ420
排風(fēng)盤
數(shù)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(shè)備
拋丸器,20
排風(fēng)量
(m3h)
1800
數(shù)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(shè)備配套除塵器僅作為第一級初凈化用
清理室排風(fēng)口
分離器排風(fēng)口
00
154×154接
配套除塵器
接排塵系統(tǒng)
35
24
接排塵系統(tǒng)
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(shè)備能清理300℃左右的鑄
件,除塵系統(tǒng)所需排風(fēng)量約比一般表
面清理的大一倍左右。落砂時產(chǎn)生的
大量粉塵被除塵系統(tǒng)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(zhuǎn)臺
一臺密閉設(shè)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(huán)境條件。
國外幾個應(yīng)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(shè)備排塵風(fēng)管內(nèi)粉塵起始濃度很高,分離器內(nèi)更高,一般宜采用于
式旋風(fēng)和袋式除塵器兩級除塵。為了保證分離效果,便于風(fēng)量調(diào)節(jié)分離器宜單獨設(shè)置排塵
凈化系統(tǒng)。
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(lián)合清理室主要
主要技術(shù)參數(shù)
技術(shù)參數(shù)
拋見器、中500
拋丸器,中600
數(shù)量
(個)
6
數(shù)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(fēng)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(fēng)量
清室
(m3b)22820
分離器
(mh)1600
(配4-12-118c風(fēng)機,2930/min
22kW電動機)
注:本章所列噴拋丸清理設(shè)備均屬島鑄造機廠
產(chǎn)品
圖7-13噴、拋丸聯(lián)合清理室進排風(fēng)方式示意圖
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207
320
700接除塵器
630
1200350
回
640
5100
圖7-14Q7630A型噴拋丸聯(lián)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(shè)備用例
序設(shè)備尺寸鑄件總拋丸
排風(fēng)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(shè)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(tǒng)。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(fēng)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(fēng)罩
分沉積在罩內(nèi),含塵空
1一砂輪2一防護3增加的收塵排風(fēng)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(chǎn)量風(fēng)量削下來的粉塵。今后發(fā)展的方向應(yīng)由砂輪機制
號
 (t/)(/))
造廠成套生產(chǎn)配有通風(fēng)除塵設(shè)備的砂輪機。
1:125×760×6905
300
2380×760×69016760
固定砂輪機的排風(fēng)量可按表7-22采用,表
3:860×760×9028
1560
中所列出的排風(fēng)量為單頭砂輪的,雙頭砂輪應(yīng)
4100×78069057
3180
乘以2。固定砂輪機排塵系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)粉塵起始
51920×760×690854590100~150
01608901
62680×60×890
濃度取決于生產(chǎn)性質(zhì)、鑄件表面狀況而定。對
6360
7220×160×690
經(jīng)
7800
于表面比較于凈(經(jīng)過噴拋丸或噴砂或水爆等
83800×760×690170980
等)金屬削量較少,生產(chǎn)不十分連續(xù)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(xù)生產(chǎn)的情況下不大于
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表7-22固定砂論機排風(fēng)量
20
輪
排風(fēng)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(tǒng)兩個廠的實測數(shù)據(jù)列
于表7-23中,圖7-17所示的吸塵罩結(jié)構(gòu),根據(jù)
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(yīng)。位于批量
生產(chǎn)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(fēng)量采
增開條形孔
用5000m/h,開口處平均斷面風(fēng)速保持不小
圖7-16砂輪機防護罩改為排風(fēng)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(fēng)4板
表7-23固定砂輪機排塵系統(tǒng)實測數(shù)據(jù)
廠名子阻子局部環(huán)境秒輪工作
阻力系數(shù)本底濃度開風(fēng)機環(huán)境排風(fēng)管內(nèi)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(fēng)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(shù)據(jù)列于表7-24中。
由于集塵小室同時
0
起到排風(fēng)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(chǎn)用懸掛砂
16025505
輪機打磨大件時,排塵
系統(tǒng)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(luò)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(tǒng)實測數(shù)據(jù)
罩子阻力罩子局部環(huán)境本底工作時風(fēng)量風(fēng)內(nèi)起所選用的
廠(mmH20)(5)(mg/m3)(mg/m3)(m3h)(mg/m3)除塵器
阻力系數(shù)濃度環(huán)境濃度
始濃度
備注
開口風(fēng)速0.83m/s
洛陽拖拉機3.400.184.166~1487280~165ClT/型800
接管風(fēng)速17.8m/s
值指相應(yīng)接管處
風(fēng)速
統(tǒng)。
2.滑動式排風(fēng)裝置,如圖7-19。排風(fēng)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(fēng)總管往復(fù)滑動,以此來適應(yīng)操作
時大的活動范圍。這種裝置的排風(fēng)量可采用
3000~4000m3/b
當(dāng)有成排的懸掛砂輪機布置在排風(fēng)總管下
面時,這種排塵系統(tǒng)便能顯示出其優(yōu)越性。
3.采用帶擋板的排風(fēng)罩,罩子與砂輪機
圖7-19滑動式懸掛砂輪機排風(fēng)裝置
防護罩連成一體,如圖7-20。這樣可以減少排
1一排風(fēng)總管2滑動接管3一懸掛秒輪4一排風(fēng)罩風(fēng)量這種裝置的排風(fēng)量為1500m阻力損
失為95mmH2O
從輪機排出的含塵空氣可用旋風(fēng)除塵器加以凈化。
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211
清整用的手提式風(fēng)動工具和砂輪,國外采用小風(fēng)量、高負壓的真空吸塵系統(tǒng)排風(fēng)量列
于表7-25中。這種裝置可以縮小整個除塵設(shè)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(shè)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(fēng)動工具進入大型鑄件空腔內(nèi)清整其內(nèi)表面時可以采用
吸風(fēng)屏如圖7-21,其排風(fēng)量可按造成空腔內(nèi)斷面風(fēng)速0.8~1.0m/s,加上吸風(fēng)屏和空腔接觸
不嚴密處的漏風(fēng)量20~30%來考慮。人員必須位于下風(fēng)側(cè)操作,還需穿戴送風(fēng)面具。
表7-25手提式風(fēng)動工具和砂機的排風(fēng)盤
轉(zhuǎn)速砂輪直徑周速度排風(fēng)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(fēng)
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(fēng)罩
圖721清整鋼錠模內(nèi)表面時的排風(fēng)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(fēng)屏—款管
7.5.2清理工作臺(室)通風(fēng)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(dāng)有效地控制住粉
塵污染。設(shè)計清理工作臺及其排風(fēng)裝置時應(yīng)考慮以下各點:
1.工作臺當(dāng)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(fēng)速可取1.0
 m/s
212
2.當(dāng)鑄件單重超過20kg時,必須增電重設(shè)備,如手
動或電動葫蘆。同時便于翻轉(zhuǎn)起見,還應(yīng)翻轉(zhuǎn)臺
3.工作臺罩體內(nèi)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(fēng)量達60m/h,開口處
斷面風(fēng)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(cè)板和頂部均鑲嵌5的聲纖維,并
復(fù)以1.6mm厚的薄鋼板保護層。其對著工的內(nèi)側(cè)面用5cm
硬木條做成,并做成活絡(luò)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(jié)構(gòu)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(lián)高效風(fēng)機裝在袋式除塵器的頂部,由
5.5kW的電動機驅(qū)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(fēng)清理工作臺
圖7-4清理轉(zhuǎn)臺吸塵
1一塵2一件8轉(zhuǎn)臺
在大批量生產(chǎn)線生產(chǎn)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(zhuǎn)臺上操作時,可以采用如圖7-24那種吸塵壁來控制揚塵。當(dāng)轉(zhuǎn)臺直徑為1500
時,排風(fēng)量為5400m2000時,排風(fēng)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(fā)展一種清理工作小室。室體是
隔聲的,室內(nèi)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(nèi)的設(shè)有排風(fēng)的工作臺上。干凈空氣(冬季加熱手降溫從室頂
夾層內(nèi)送出,流經(jīng)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
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213
件,而且也改善了整個周圍的生產(chǎn)環(huán)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(fēng)裝置見圖7-25口新風(fēng)速可采用0.75
m/s,這時罩子排風(fēng)量為2700mh·m2罩口斷排風(fēng)由工作臺上下兩時排出,上部排
3/4,吸口處風(fēng)速取5.0m/s,下部排1/4,吸口處風(fēng)速取1.0m/s,排風(fēng)內(nèi)風(fēng)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(nèi)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(nèi)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(fēng)。開口斷面處風(fēng)速保持0.m這樣的氣流組織可以使較干凈的空氣
先經(jīng)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(fēng)管寬
底開口
吸入3/風(fēng)量
斷面風(fēng)速
5m/5
須部開口
吸入/4風(fēng)量,開口
處斷面風(fēng)速m/s
圖7-25焊補工作臺排風(fēng)裝置
圖7-26焊補工作室排風(fēng)裝置
t一插板閥2一檔板3接管4一子
1風(fēng)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(shù)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(yōu)劣對比見圖7-27。只有在使用無毒焊條或焊補時間一班內(nèi)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(fēng)。
如用碳弧氣刨切割鑄件,應(yīng)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(jié)約了碳棒消耗。
采用等離子切割時,產(chǎn)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(zhì),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(fēng)和個
人防護。
采用自動切割機的大型臺位,其排風(fēng)裝置的風(fēng)口一般設(shè)在工作臺位鐵格子板的下面,如
圖7-28所示。支管閥門應(yīng)能跟隨切割機自動啟閉,切割機正在切割處的附近兩排風(fēng)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(shù)
每時風(fēng)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(fēng)口之間的氣流控制速度應(yīng)
不小于0.5m/s。圖中所示的實例排風(fēng)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(huán)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?zé)煔鈳?
A放大
支4根×1m間距
工作臺位長61m
圖7-27焊補室內(nèi)氣流組織優(yōu)劣對比
圖7-28等離子切割機的排風(fēng)裝置
1--支管風(fēng)口2一切割機3管一濕式除塵器
5一風(fēng)機一煙7一閥門
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215
上升,使作業(yè)地點的環(huán)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(fēng),見圖7-29。設(shè)計采用的格子板
面排風(fēng)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(nèi)應(yīng)盛水此時大部分熔渣及粗塵粒為坑內(nèi)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(nèi)沒有盛水,當(dāng)格子板面平均
吸風(fēng)速度達≈1.2m/s時,切割中下口時測得切割工呼吸區(qū)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(fēng)管內(nèi)粉塵起始濃度分別為342.1mg/
Nm3和525.7mg/Nm3,因此須考慮設(shè)置適當(dāng)?shù)膬艋O(shè)備。
為了使格子板面排風(fēng)比較均勻,排風(fēng)管應(yīng)設(shè)計成均勻吸風(fēng)的,吸風(fēng)口還可以用插板閥調(diào)
節(jié)。
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(fēng)用電。
當(dāng)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(fēng)裝置。移動頂
500×500
只
500×500
副
1800
2005003000501600200
200
圖7-29切割地坑排風(fēng)
1一地坑2一地溝3一帶插的風(fēng)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(fēng)小室
1一止擋2移動頂蓋3導(dǎo)軌一輪5格子板一轉(zhuǎn)動門7一排風(fēng)罩
蓋是為丁車操作的需要,同時也可用調(diào)節(jié)其開啟度來調(diào)節(jié)小室內(nèi)排風(fēng)速度,采用液壓或
氣動頂蓋。采用底抽和側(cè)吸相結(jié)合的排風(fēng)方式,兩者的排風(fēng)相等,均取6120
m/h,總排風(fēng)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(nèi)拉出時散熱量很大。因而宜設(shè)置專門的冷卻室,進
行通風(fēng)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(jié)構(gòu)上應(yīng)首先改
革,如采用階梯爐排,使燃料充分燃燒,這時可不設(shè)置除塵裝置,或只設(shè)置簡易的除塵裝置
(如容積式除塵器),否則應(yīng)在加煤口和裝料口均安設(shè)局部排風(fēng)罩。排風(fēng)量按罩口風(fēng)速0.7m/
計算。含塵空氣在排入大氣前必須加以凈化。凈化設(shè)備可以采用高效旋風(fēng)除塵器,顆粒層
或袋式除塵器。
退火爐,一般均設(shè)計有煙囪并用機械排煙,因此上述排風(fēng)可與其合并考慮
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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(shè)
計要求,即使是配合面,也只需留適當(dāng)?shù)募庸び嗔考纯?。所以?yīng)用熔模鑄造可以節(jié)約材料,
減少機加工工時和機床設(shè)備,適合于小型鑄件的大批量生產(chǎn),可大大提高勞動生產(chǎn)熔模
鑄造能生產(chǎn)復(fù)雜甚至是機加工困難的零件,又可生產(chǎn)幾個零件組合的復(fù)合件,以滿足設(shè)計要
求。應(yīng)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(zhì)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(fù)雜、工序多
等缺點,有待于進一步發(fā)展機械化、半自動化和自動化生產(chǎn)。
8.1.1工藝流程
熔模鑄造一般須經(jīng)過熔模制造、制殼、焙燒、熔煉澆注和清理等工序,其生產(chǎn)全過程
可以概括地從圖8-1生產(chǎn)流程圖中表示出來。
零件圖
毛胚圖設(shè)計
模具設(shè)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(nèi)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(chǎn)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(yīng)加熱)內(nèi),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(yīng)
加熱。在蒸汽加熱熔蠟時,當(dāng)密閉蓋漏汽時蒸汽和蠟味外逸,宜設(shè)置局部排風(fēng)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(tài)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(nèi)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(jié)構(gòu)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?？梢杂孟灅尯妥⑸淦鲏褐剖褂秒姛岬秾⑷勰误w組合在澆口棒上,
并進行修飾。這時產(chǎn)生烴蒸氣的刺人氣味,因此,應(yīng)在裝配工作臺上設(shè)置局部排風(fēng)。模組在
上涂料前需進行脫脂。
(2)制模的環(huán)境條件
在蠟?zāi)Ｖ圃旆块g內(nèi),冬季應(yīng)保持室溫16~18℃在壓蠟間內(nèi)進行蠟?zāi)盒筒⒓右匝b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(shù)根據(jù)工藝要求而定。
為了節(jié)省這些房間的空調(diào)負荷,設(shè)在其中的局部排風(fēng)裝置,在保證排風(fēng)效果的前提下,
應(yīng)盡量減少排風(fēng)量。
2.制殼
(1)涂料制備和制殼
在制成的模組上涂以適當(dāng)?shù)耐苛弦员阒茪ぁ?
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(yīng)預(yù)先加以清洗、沉淀、焙燒及
過篩。硅酸乙酯水解時產(chǎn)生酒精、鹽酸蒸氣,需局部排風(fēng)。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(nèi)完成的。
模組上涂料是將其浸入涂料槽中,并在取出時旋轉(zhuǎn)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(chǎn)實踐經(jīng)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。
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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(nèi)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(fēng)。包括上涂料、撒砂、切澆口、硬化和加熱干燥在內(nèi)的制殼生產(chǎn)線國
內(nèi)已日益推廣使用。這種生產(chǎn)線可以分為懸掛式、懸鏈雙吊具式、轉(zhuǎn)臺懸掛式等各種結(jié)構(gòu)
形式。為了制作較大的水玻璃涂料高強度模殼可以采用轉(zhuǎn)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(dāng)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(nèi)經(jīng)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(zhì),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(jù)一定的批量,把焙燒和熔化澆注聯(lián)結(jié)在一起組成機械化生產(chǎn)線可以大大提高生產(chǎn)
率,減輕勞動強度和節(jié)約生產(chǎn)面積。
目前,熔模鑄造中常用的熔煉設(shè)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(yīng)爐、430kg以下的中頻感應(yīng)爐、150kg可控硅中頻感應(yīng)爐、
小型高頻感應(yīng)爐、小型等離子爐,以及250kg以下的真空中頻感應(yīng)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(jīng)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?？梢圆捎脡A洗滾筒和化學(xué)清理裝置以后的工作就是用
打磨機去除內(nèi)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(zhì)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(shè)備通風(fēng)
8.2.1熔蠟爐
熔爐排風(fēng)一般采用通風(fēng)柜,見圖8-2,排風(fēng)量按工作孔風(fēng)速為0.7~1.0m/s計算圖
8-3所示為20kg熔蠟爐誘導(dǎo)式通風(fēng)柜。
為了解決蠟料冷凝后粘結(jié)風(fēng)機和風(fēng)管內(nèi)表面的問題采用了誘導(dǎo)通風(fēng)并增設(shè)了濾蠟器
熔蠟爐的排風(fēng)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(fēng)
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(dāng)溫度為200℃以上時,散
發(fā)蠟氣味。宜在自動回轉(zhuǎn)臺
上裝設(shè)盤狀排風(fēng)罩見圖8-4排
一接誘導(dǎo)裝置
風(fēng)量按開口處風(fēng)速0.7~1.0m/s
400
計算。排風(fēng)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(fēng)機
L=1800m3h
=80mmH2
450
1200×(1000)
接料
圖8-2熔蠟爐通風(fēng)柜
圖8-320kg蠟爐誘導(dǎo)式通風(fēng)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(fēng)柜
3—保溫層4一蒸汽管
5一誘導(dǎo)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(fēng)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(chǎn)生烴蒸氣和丙
烯醛,因此,必須裝設(shè)局部排
風(fēng),如圖8-5。排風(fēng)口兩側(cè)和頂
端全加擋板,抵擋橫向氣流干
擾,減少排風(fēng)量,提高排風(fēng)效
果。每個排風(fēng)口的排風(fēng)量可按下
式計算。
圖8-4半自動壓蠟機回轉(zhuǎn)臺盤形排風(fēng)罩
1壓蠟機2一盤形罩3轉(zhuǎn)臺4開口
=0.50(5x2+d)ux(m/s)
(8-1)
式中污染源邊點至排風(fēng)口的距離(m
排風(fēng)口面積m2
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221
污染源邊遠處(與x距離相應(yīng)的點)的控制風(fēng)速(m/s),取0.3m/s
8.3制殼設(shè)備通風(fēng)除塵
8.3.1水解器
采用硅酸乙酯涂料、在水解器上方裝設(shè)傘形罩排風(fēng),排風(fēng)量按罩口風(fēng)速0.7m/s計算。
硅酸乙酯水解時產(chǎn)生酒精,鹽酸蒸氣,有防火要求,因此應(yīng)布置在單獨的隔間內(nèi)。
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(fēng)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(yīng)將槽子放在通風(fēng)柜
內(nèi),排風(fēng)量按工作孔處風(fēng)速1.0m/s計算。
8.3.4微砂機
 AL
表8-1振動篩排風(fēng)量
排出空氣
外殼體積(m3)
風(fēng)量(m3h)每小時換氣次數(shù)
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(fēng)
1一排風(fēng)管2一排風(fēng)口3一板4一工5工作臺
:
有滾筒、擺動、流態(tài)化及風(fēng)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(tài)化和風(fēng)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(jié)構(gòu)比較簡單
等優(yōu)點,已被廣泛使用。圖8-6為風(fēng)動撒砂機排風(fēng)裝置。這是流態(tài)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(chǎn)。排風(fēng)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(fēng)量可按設(shè)備實際鼓風(fēng)量(或壓縮空氣量)加上按排
風(fēng)罩罩口風(fēng)速取1.5m/s所計算得到的風(fēng)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(fēng)裝置,該機排風(fēng)量按工作開口風(fēng)速0.8m/s計算采取500
圖8-8所示為流態(tài)化撒砂機排風(fēng)裝置。這一類撒砂機形式很多,可以根據(jù)生產(chǎn)的不同需
要采取不同的結(jié)構(gòu)形式。其空氣動力的提供也同樣有壓縮空氣和鼓風(fēng)機兩種。這種撒砂機的
排風(fēng)量可按設(shè)備實際鼓風(fēng)量(或壓縮空氣量)加上按工作孔保持1.0m/s風(fēng)速所計算得到的
風(fēng)量之和來考慮。
圖8-9所示為擺動撒砂機排風(fēng)裝置。所有部分應(yīng)全部密閉在一個鋼殼體內(nèi)工作時操
作小門應(yīng)關(guān)閉,僅留有進出工件用的孔洞和縫隙。排風(fēng)量可按保持孔洞和縫隙處5.0m/s風(fēng)速
來計算
撒砂器排風(fēng)凈化由于含塵空氣粒度較粗,可以采用高效旋風(fēng)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(fēng)動撒砂機排風(fēng)裝置
圖8-7滾筒撒砂機排風(fēng)裝置
一排風(fēng)罩2一振動篩3一風(fēng)口
一砂簡砂管
3
220
350
800
圖流態(tài)化撒砂機排風(fēng)裝置
圖擺動撒砂機排風(fēng)
1一排風(fēng)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(nèi)進行干燥硬化時散發(fā)出大量氨氣
必須安設(shè)局部排風(fēng)裝置,這是一種特殊結(jié)構(gòu)的通風(fēng)柜見圖8-10排風(fēng)量按柜內(nèi)每小時換氣
400~500次計算。小柜取大值,大柜取小值。
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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(nèi)緩慢移動
通過自然干燥區(qū)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(fēng)裝置,如無排風(fēng)裝置時,應(yīng)設(shè)計通風(fēng)柜排風(fēng)量按工作孔處風(fēng)速為1.5m/s
計算。在確定排風(fēng)方式時,應(yīng)盡可能減少氨的損耗量。在室內(nèi)進行自然干燥時,室內(nèi)空氣流
動速度不宜過大,以防止模組發(fā)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(shè)置槽邊側(cè)吸罩用在自動線上時或通風(fēng)柜(多用于手工操
作)
在工藝條件允許時,槽邊側(cè)吸應(yīng)優(yōu)先采用高截面(E≥250mm)條縫槽邊排風(fēng)罩,見圖
8-11.當(dāng)硬化槽寬度W≤700mm時,可采用單側(cè)排風(fēng)。此時,排風(fēng)量可按下式計算:
L=2x=()3600(m/h)
(8-2)
式中控制風(fēng)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(cè)排風(fēng)此時排風(fēng)量可按下式計算
W
=2X ValW()(/h)
(8-3)
.排風(fēng)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(nèi)。h值不宜大于50mm。
罩子接管尺寸ab由其排風(fēng)量和v=8~12m/s確定。
高截面條縫單側(cè)排風(fēng)罩性能列于表8-2中
高截面條縫雙側(cè)排風(fēng)罩性能列于表8-3中。
采用通風(fēng)柜時,排風(fēng)量按工作孔風(fēng)速為0.5m/s計算。
 a(axb)
圖8-10氨氣干燥模組用的通風(fēng)相
圖8-11邊排風(fēng)罩
1一調(diào)節(jié)風(fēng)2縱桿3一進風(fēng)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(chǎn)生烴和水蒸汽可在槽上設(shè)置類似圖8-2
這種通風(fēng)柜,排風(fēng)量按工作孔風(fēng)速0.7~1.0m/s計算。機械運轉(zhuǎn)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(fēng)罩性能表(
v=0.25m/s
 (mm)
400
長
00
600
700
排民量條縫高度排風(fēng)量條縫高量條縫高度風(fēng)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(yīng)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(fēng)罩性能表(
v=0.25m/s
 (mm)
槽
寬W
800
1
100
1200
長風(fēng)量縫高排風(fēng)條縫高度ab風(fēng)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(fēng)罩由兩個議成
2.v(axb)斷面處的風(fēng)速(m/s)
8.4焙燒、熔煉、澆注設(shè)備通風(fēng)
8.4.1焙燒爐
脫蠟后的模殼在焙燒爐內(nèi)焙燒時,散發(fā)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(shè)排風(fēng)罩排風(fēng)量按罩口風(fēng)速不小子1.0m/s計算模
殼焙燒爐裝出料口排風(fēng)罩示意見圖8-12
8.4.2熔煉、澆注設(shè)備
熔煉、澆注設(shè)備和過程的通風(fēng)可參見本書各有關(guān)章節(jié),本處不予重復(fù)。
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225
8.5清理設(shè)備通風(fēng)除塵
8.5.1脫殼機
.1.動脫殼機
結(jié)構(gòu)筒圖見圖8-13,技術(shù)參數(shù)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(tǒng)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(shè)備由于
表8-4展動脫殼機主要技術(shù)參數(shù)
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(chǎn)率
(組串/)
40~0
設(shè)備排風(fēng)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(fēng)罩示意
圖8-13動脫殼機結(jié)構(gòu)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(yīng)增
加隔聲措施
排風(fēng)量按工作孔處保持1.5m/s風(fēng)速計算,當(dāng)工作孔為500×500mm時,排風(fēng)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(gòu),工作臺以及鑄件夾緊裝置等組成這種設(shè)備結(jié)構(gòu)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(jīng)常更換,其結(jié)構(gòu)簡圖見圖8
226
14,在設(shè)備很好密閉的情況下,排風(fēng)量按工作孔處風(fēng)速為1.5m/s計算,約1500mh該設(shè)
備外形尺寸為900×1000×2000,電動機功率為1.7kW,生產(chǎn)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(gòu),7655型鑿巖機工作臺和供氣系統(tǒng)等組成,結(jié)構(gòu)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(jié)合在一起考慮,加裝密閉防塵隔聲罩。當(dāng)工作孔小門尺寸為500×500mm
時,排風(fēng)量按保持此處1.5m/s風(fēng)速計算,取1350m/h
140
=1.5m/s
150
工件
圖8-14電動錘擊脫殼機結(jié)構(gòu)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(fēng)管2鑿巖機3-防塵隔聲罩
7一小支輪8一排風(fēng)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(jié)構(gòu)簡圖見圖8-16
140
140
圖8-16臥式雙工位震動脫機結(jié)構(gòu)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
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227
主要技術(shù)參數(shù)見表8-8。在機架上另外裝有防塵隔聲罩殼、移動門及排風(fēng)管。粉塵經(jīng)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(shè)備結(jié)構(gòu)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(chǎn),不足之處是橫向裝卸,勞動強度較高。
排風(fēng)量按工作孔處保持1.5m/s風(fēng)速計算,當(dāng)工作孔尺寸為500×500時,雙工位的排風(fēng)量
為2×1350m3/h,共2700m/h
表8-5臥式雙工位動脫殼機主要技術(shù)參數(shù)
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(chǎn)率(雙工位)(串/)
0~20
排風(fēng)盤(雙工位)(mh
2×1350
外形尺寸
(mm)2756×600×1175
脫殼機排風(fēng)凈化可采用高效旋風(fēng)除塵器
8.5.2切割設(shè)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(tǒng)的氣割、砂輪切割
等方法要優(yōu)越,提高了生產(chǎn)率,改善了勞動條
件。
采用砂輪切割或氣割時的通風(fēng)參見第7章
清理工段有關(guān)內(nèi)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(shè)
局部排風(fēng);如鑄件形狀復(fù)雜,脫殼后表面粘砂
很多,則宜加設(shè)局部排風(fēng),見圖8-17。排風(fēng)罩
可做成月牙形的,排風(fēng)量采取1800m/h,可
用旋風(fēng)除塵器凈化后,排大氣。
8.5.3堿洗設(shè)
圖817Y41-10型液壓機局部排風(fēng)裝置
1.堿洗滾
1一切劑機2一工件3十月牙形風(fēng)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(nèi),再浸入堿洗槽,使鑄件處于翻動狀態(tài)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(fēng)罩見圖8-18,主要技術(shù)參數(shù)列于表8-6中。
由于滾筒用電動葫蘆起吊,因此采用雙側(cè)槽邊排風(fēng)排風(fēng)罩用高截面條縫式排風(fēng)量按
2000mhm2液面計算為2400mh
2.化學(xué)清理裝置
化學(xué)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(shù)參數(shù)
筒轉(zhuǎn)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(fēng)量
(m3h)2400
中水爆,然后在70~90
℃的熱水中清?；瘜W(xué)
120
清理裝置見圖8-19。主
要技術(shù)參數(shù)列于表8-7
中。這種清理法對精鑄
件內(nèi)腔的模殼殘砂和氧
化皮的清理十分有利,
尤其是對形狀復(fù)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(chǎn)率,提高鑄件質(zhì)
1500800
量。采用這種方法應(yīng)很
圖8-18堿洗滾槽邊排風(fēng)罩
好調(diào)整鑄件在溶液中清
1一滾筒2一洗3一槽邊排風(fēng)罩(雙側(cè))
理的時間,處理時間過
A
圖8-19化學(xué)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(diào)5一滾格6一電阻加熱爐【一排風(fēng)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(fēng)量按縫隙和端部(一端)在進出料打開時的面積保持風(fēng)速0.5m/s計算為5500mh
8.5.4拋丸清理設(shè)備和打磨、拋光機
1.拋丸清理滾筒
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229
表8-7化學(xué)清理裝置主要技術(shù)參數(shù)
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(fēng)
(m/h)(
5500
3110A拋丸清理滾筒對熔模鑄件表面清理很適合生產(chǎn)率高勞動條件較好通風(fēng)參
見第7章清理工段有關(guān)內(nèi)容。
2轉(zhuǎn)臺式打磨機
打磨機與排風(fēng)結(jié)構(gòu)示意圖見圖8-20該機專門打磨鑄件內(nèi)澆口余根,將鑄件(內(nèi)澆口朝
上)放到胎具里,經(jīng)兩個砂輪打磨后取下。排風(fēng)量按砂輪直徑每mm為2m/計算。
3.拋光機
拋光機排風(fēng)罩可參照砂輪機罩設(shè)計,排風(fēng)量按每mm輪子直徑計算如下
毛氈拋光輪m/h
布質(zhì)拋光輪6mh
圖8-20轉(zhuǎn)臺式打磨機與排風(fēng)結(jié)構(gòu)示意圖
1一秒輪2一轉(zhuǎn)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(wǎng)濾塵器加以凈化。當(dāng)濾塵器阻力為20mmH2O時,通過網(wǎng)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(yè)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(yīng)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(yīng)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(guī)模較大的有色鑄造工段內(nèi),還設(shè)有用來對成品進行內(nèi)部透視的光室和暗室
9.2熔煉設(shè)備通風(fēng)除塵
有色合金熔煉設(shè)備種類很多?？梢愿鶕?jù)不同的爐型、結(jié)構(gòu)和工藝情況分別裝設(shè)固定或回
轉(zhuǎn)升降式排煙罩對開式排煙罩、爐口側(cè)吸跟、爐口環(huán)形罩和整體密閉罩等排煙設(shè)施。在工
藝條件許可的情況下,應(yīng)優(yōu)先采用后三種罩型。
9.2.1各種排煙的比較
1.固定或回轉(zhuǎn)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(dāng)費勁而麻煩,因此回轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)寵大
(4)排風(fēng)量也大得多。
2.爐口側(cè)吸罩
(1)罩子較輕,故可以在加料時旋轉(zhuǎn)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
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23
(2)在有橫向氣流干擾下,會影響排煙效果。
3.爐口環(huán)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(shè)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(fēng)量小。
(2子設(shè)計要考慮到工藝操作和設(shè)備維修。
9.2.2各種排煙罩的結(jié)構(gòu)形式和排風(fēng)量確定
1傘形罩
包括固定式,回轉(zhuǎn)式,回轉(zhuǎn)升降式,對開式等型式,排風(fēng)量均可按口風(fēng)速確定在熔
煉鉛、鋅、銅(紫銅可不排風(fēng))、鎂等合金時,口風(fēng)速取1.5m在熔煉鋁合金時,罩口
風(fēng)速取1.0m/s。對于1200的罩子排風(fēng)量分別為6100m3/h及4100mh當(dāng)罩子下部設(shè)圍
擋時,罩口風(fēng)速可適當(dāng)減小。
燃料坩堝爐固定式排煙罩見圖9-13升降
式回轉(zhuǎn)排煙罩見圖9-2
當(dāng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)式排煙罩,罩口風(fēng)速取1.0m/s,不
同型號的技術(shù)參數(shù)如下:
T-.25t,罩子1200×2000排風(fēng)量8700m3/h
htg-0.50t,罩子1200×2400,排風(fēng)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(zhuǎn)傘形罩
排煙,見圖9-5.其技術(shù)性能參數(shù)列于表9-1
375300
圖9-4HTG型熔銅電弧爐回轉(zhuǎn)式排
圖9-5Q-150、z7型斜式化電
煙罩安裝示意圖
阻爐回轉(zhuǎn)傘形罩
1一旋轉(zhuǎn)法蘭2一支架3一于4一石棉布板
5一電弧爐
2.爐口側(cè)吸罩
爐口側(cè)吸罩有多種型式,圖9-6及圖9-7所示這兩種罩型的排風(fēng)量可按第11章公式(11
20~25)計算。
側(cè)吸罩罩口風(fēng)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(tǒng)
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(fēng)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(cè)吸罩通常用于較小爐子,結(jié)構(gòu)簡單,效果好
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233
表9-1QR系列傾斜式熔化電阻爐技術(shù)性能參數(shù)
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(fēng)罩直徑
 (mm)
1000
1200
1200
排風(fēng)量:
溶鋁
 (m3/h)
2800
4100
4100
熔鋅鉛等(m3/h)
4200
6100
6100
3.爐口環(huán)形罩
爐口環(huán)形罩適用于較大的爐子其排風(fēng)量也可參照公式(11-20~25)計算,較為安全
這種罩子的結(jié)構(gòu)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(yīng)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(zhuǎn)法蘭
4
23a
20夾角
2d+a+250
圖97爐口側(cè)吸(加圖擋)
圖98固定式坩化電阻爐環(huán)形罩
1一檔2一爐蓋3一側(cè)吸4一旋轉(zhuǎn)軸線1一環(huán)形罩2一板(6)坩堝一爐體
5一旋轉(zhuǎn)法蘭6爐子
234
碼
復(fù)回名
如
長劃H品員
兵察零
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235
+1000平臺
爐子回轉(zhuǎn)軸線
此分封死
B
爐子回轉(zhuǎn)中心
另一
座環(huán)形罩16082108
870
 B-B
1000
800
580
圖9+101500工頻應(yīng)電爐環(huán)形軍
1爐蓋2一環(huán)形罩3爐米旋轉(zhuǎn)法蘭6連樓精6一調(diào)節(jié)插板一測孔加強筋
其用于側(cè)傾式爐子(感應(yīng)爐、電阻爐燒料坩堝爐時固定管段必須位于爐子的回轉(zhuǎn)
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(jié)構(gòu)和爐蓋關(guān)閉方式(敞
口、翻轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)、移動等)很大因此環(huán)形罩的具體做法(形式和尺寸應(yīng)與爐子密切
配合,以避免產(chǎn)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(huán)形罩尺寸及排風(fēng)量列于表9-2中。
表9-2501、2501電阻爐環(huán)形罩尺寸及排風(fēng)量
坩堝容積
a
b
排風(fēng)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(yīng)電爐的環(huán)形罩尺寸及排風(fēng)量列于表9-3中
表9-3250、500、1500kg工頻感應(yīng)電爐環(huán)形罩尺寸及排風(fēng)量
爐子容量(kg)排量mh)
50
700450300160100250200360300560350600
500
8006804001501002002403203405703301100
1500
1000800580190126200300384006003002100
:工領(lǐng)爐每臺有兩個相同爐座,交替使用、所以排風(fēng)量只計算其中之一
4.爐于整體密閉罩
國外,在感應(yīng)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(fēng)
凈化系統(tǒng)見圖9-11。旋轉(zhuǎn)爐蓋裝在密閉罩上面,罩子側(cè)壁為可打開的采用這種罩子,風(fēng)管
內(nèi)煙氣溫度低于120℃,一臺25t爐子的排風(fēng)量為16000m3/h凈化設(shè)備采用袋式除塵器
6
圖9-1感應(yīng)電爐密閉排風(fēng)罩及凈化系統(tǒng)鳥圖
1一袋式除塵器2一風(fēng)管8一正在出料的爐4一連接箱5包子不工作的爐
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237
9.2.工頻爐電氣間通風(fēng)
工頻爐電器間內(nèi)布置有電容器、電抗器、變壓器以及高壓開關(guān)設(shè)備等。這些設(shè)備在運行
過程中,由于損耗,將電能轉(zhuǎn)化為熱而造成夏季室內(nèi)高溫。
根據(jù)產(chǎn)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(chǎn)品規(guī)定值即會漏油,此時遇到?jīng)_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(fā)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(yīng)盡量為利用自然通風(fēng)創(chuàng)造條件,通常均布置在與車間隔開的單獨房間
內(nèi)。當(dāng)其房高太低時,上部房頂應(yīng)隔熱并開設(shè)通風(fēng)天窗(按室內(nèi)夏季不超過35℃,以消除余
熱計算開窗面積,炎熱地區(qū)可適當(dāng)放寬到不超過38℃),外墻m以下增開進風(fēng)窗,實踐證明
效果很好。
變壓器和電抗器應(yīng)盡量布置在靠近外墻處有條件時可放到室外。
當(dāng)電氣間布置在半地下室、地下室或密閉房間所處周圍環(huán)境被污染時)內(nèi)時此時無
法利用自然通風(fēng)或者即使利用了自然通風(fēng)也無法保證上述室溫時,應(yīng)采取機械通風(fēng)(機械進
風(fēng)、自然排風(fēng)或機械進、排風(fēng))此時,電客器應(yīng)分層架設(shè),電容器架最好布置成兩排的,便
于維護和有利通風(fēng)。室外空氣經(jīng)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(huán)境被污染時,送風(fēng)可采用自動卷繞式過濾器過濾。為了加強設(shè)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(fēng)機吹風(fēng)。
對于連續(xù)生產(chǎn)的工頻電爐,電氣間機械通風(fēng)設(shè)備在正常設(shè)計的容量以外,可增加附加通
風(fēng)設(shè)備,一旦室溫超過允許極限值其即能自動投入工作。
當(dāng)采用會散深出三氯聯(lián)苯介質(zhì)的電容器時,室內(nèi)應(yīng)保持微負壓此時通風(fēng)只能采取機械
進風(fēng)、機械排風(fēng)而不能采用機械進風(fēng)、自然排風(fēng)
9.3澆注設(shè)備(場地)通風(fēng)
各種有色合金澆注時均散發(fā)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(shè)備和場地采取
局部排風(fēng)和全面換氣。
在批量生產(chǎn)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(qū)對面設(shè)均流側(cè)吸罩,輸送器的冷卻段上設(shè)冷卻罩,詳見第5章造型、制
芯及澆注工段。
澆注大砂型時應(yīng)在固定地點進行,并設(shè)置局部排風(fēng)如圖9-12,圖9-13排風(fēng)量按罩口
風(fēng)速0.7~1.2m/s計算。
手工澆注中小型鎂合金鑄件,出爐前應(yīng)將熔渣扒開并將其放置在有排風(fēng)設(shè)施的固定
地點(通常均在爐旁),排風(fēng)罩可采用回轉(zhuǎn)傘形罩,罩口風(fēng)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(fēng)效果。其往往可以和爐子的排煙合
為一個系統(tǒng),在澆注場地內(nèi),采用單向氣流覆蓋的排風(fēng)裝置,可以獲得較好的效果其優(yōu)點
為:
238
圖9-12大件定點澆注折疊式排風(fēng)罩
1一折疊式排風(fēng)軍2一秒型3一液壓(氣)缸
圖9-13大定點澆注伸縮式排風(fēng)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(qū)以下,至少使操作人員處于射流范圍的
新鮮空氣區(qū)。
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(shè)備、電氣設(shè)
施的接觸機會。
3.造型、澆注操作方便。
據(jù)實測,當(dāng)室內(nèi)風(fēng)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(shè)計時可按0.5m/s來確定射流末端最小平均速度。
送風(fēng)口應(yīng)設(shè)計成可調(diào)百葉風(fēng)口,以調(diào)節(jié)射流的角度,送風(fēng)口的風(fēng)速可采取8~12m/s,
送風(fēng)口標高可以設(shè)置在2.0~3.0m上下的范圍內(nèi)。過低會造成工作區(qū)風(fēng)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(fēng)口下邊負壓區(qū)加大,從而減少了造型澆注面
積。排風(fēng)口的風(fēng)速高低對排風(fēng)效果影響不明顯,排風(fēng)口的標高應(yīng)使吸氣中心低于操作人員呼
吸區(qū)。采用小間距(或連續(xù)均勻排風(fēng)管)、低阻的排風(fēng)口(光滑流線,簡單裝飾而不要加阻
力較大的鋼板網(wǎng)裝飾)。當(dāng)排風(fēng)量和送風(fēng)量的比為.0左右時,可以獲得比較好的效果。射
流不應(yīng)被其他污染物所污染。送、排風(fēng)口之間的間距應(yīng)使?jié)沧r操作人員所走的路線最
短。由于射流與澆注區(qū)有害氣體混合較快,為確保工人始終處于射流區(qū),因此應(yīng)先從射流末
端(即靠近排風(fēng)口這一側(cè))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(jù)某廠實測,當(dāng)屋架下弦標高為10m時,廠房天窗開啟,對氣流覆蓋沒有發(fā)現(xiàn)有明
顯的影響。澆注時未開通風(fēng),氟化氫濃度20~
40mg/m(國家許濃度為1.0mg/m3);開通
風(fēng)(送、排風(fēng))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(fēng)應(yīng)加以凈化,管道等應(yīng)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(chǎn)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(qū)分。但在澆注
圖9-14離心澆注機的局部排風(fēng)
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(fēng)罩可以設(shè)
5~澆注槽6一可打開的端蓋7一排風(fēng)罩
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29
在罩殼上部,如圖9-14,排風(fēng)量可按打開端蓋時,保持其斷面風(fēng)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(chǎn)生大量黑色油煙。目前在現(xiàn)場,一般均未設(shè)專門的排風(fēng)設(shè)施因此,在
新建廠當(dāng)壓機布置比較密集的區(qū)域內(nèi),廠房不宜低,并且上部必須開設(shè)擋風(fēng)天窗(避風(fēng)
氣樓),對于現(xiàn)有的老廠,當(dāng)廠房較低。通風(fēng)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(fēng)罩設(shè)在罩殼上部如離心澆注機排風(fēng)量按敞開面斷面風(fēng)速為0.5~0.7m/s
計算
9.4其他設(shè)備通風(fēng)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(jù)不同的工藝況、落砂時的排風(fēng)
裝置可以采用側(cè)吸、底抽或上懸式半密封,結(jié)構(gòu)形式和排風(fēng)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(yīng)在與車間隔開的專用
小室內(nèi)進行。當(dāng)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(fēng)。砂輪切割機
的局部排風(fēng)置,示意于圖9-15中。對于40×3的砂輪,其排風(fēng)量可采用500m3/h
用帶鋸切割鋁合金鑄件飛邊毛刺時,可不
設(shè)局部排風(fēng)。
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(shè)置局部排風(fēng)其中有些內(nèi)容可參見本書有
關(guān)章節(jié)。
來用砂型鑄造時,在回用舊砂的各轉(zhuǎn)卸
點,型砂處理設(shè)備等均應(yīng)設(shè)置局部排風(fēng),可參
見第4章砂準備與砂處理工段有關(guān)內(nèi)容。在鑄
造鎂合金的情況下,舊砂皮帶、混砂機等均應(yīng)
圖9-15秒輪切割機排風(fēng)
加以密閉,排風(fēng)量取上限值。
在使用電熱鼓風(fēng)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(yīng)在爐門口設(shè)
置傘形,排風(fēng)量可按1.0m/s考慮,排風(fēng)應(yīng)進行凈化,整個排風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)防腐處理
暗室的特點是用水量大,經(jīng)常使用流動冷水,室內(nèi)濕度高,房間體積小而密閉,冬冷夏
熱,膠片容易發(fā)霉,因此應(yīng)考慮5次的全面換氣排風(fēng)口宜設(shè)在水池附近的上方,以排除
水汽。采用機械排風(fēng),自然補。為此應(yīng)在門或內(nèi)墻下部須在Im以下)設(shè)置遮光百葉窗,
見圖9-16,通過百葉窗的風(fēng)速應(yīng)小于2.0m/在外墻上裝設(shè)流風(fēng)機排風(fēng)時應(yīng)加裝遮光管
段,見圖9-17
X光機工作時產(chǎn)生臭氧和射線,應(yīng)設(shè)計5次/h的全面通風(fēng)并采取防護措施排風(fēng)口設(shè)在
下部距地面0.5m處,風(fēng)管穿過防護墻時應(yīng)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(qū)內(nèi)禁止
皮裝任何調(diào)節(jié)
或
散射線
3
風(fēng)管紫貼墻面
裝在離防護
區(qū)1m以外
2W或2H
在防護區(qū)外,風(fēng)管
取其中較大值)
5可向任意方向設(shè)
圖9-18散射間接照射時,風(fēng)管穿過X
圖9-19間接照射時,風(fēng)管穿過X光室
光室防護墻的平面圖
隔墻的剖面圖
1一風(fēng)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(nèi)
根據(jù)對排風(fēng)口前氣流速度流譜的研究,圓形和矩形外部排風(fēng)罩,在冷過程而且罩前無障
礙物時,控制風(fēng)速和排風(fēng)量之間的關(guān)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)
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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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(fēng)速(亦即所需的控制風(fēng)速)(m/s)
L排風(fēng)量(m3/s)
A罩口面積(m2)
b系數(shù),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(fēng)罩的控制風(fēng)速可參見表11-3
(2)熱過程側(cè)面排風(fēng)罩的排風(fēng)量計算
北京市勞動保護科學(xué)研究所對污染源的發(fā)熱量大而且以對流熱為主的熱過程側(cè)面排風(fēng)罩
278
表11-2矩形罩口短邊與長邊之比n與b值關(guān)系表進行了試驗研究,現(xiàn)將計算方法介紹如下:
b
b
熱過程側(cè)面排風(fēng)罩的關(guān)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(fēng)速的選用
污染物的擴敢條件最小控制風(fēng)速v(m/)
舉
例
以輕微的速度放散到相當(dāng)平靜的空氣中
0.25~0.5子液面的蒸發(fā);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(dāng)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(qū)域
輸送機(>1m/s)的轉(zhuǎn)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(qū)域
圖11-10熱過程側(cè)面排風(fēng)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(cè)面排風(fēng)罩下邊與污染高差
U一側(cè)面排風(fēng)罩與污染源最近點的水平距離
M一面排風(fēng)包括邊框的高一側(cè)面風(fēng)
風(fēng)罩包括邊框的寬
側(cè)面排風(fēng)罩罩口寬D一側(cè)面排風(fēng)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(jù)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(fēng)量L
當(dāng)E=0,E=0,G=0.6以及外界風(fēng)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)
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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(dāng)+0,+0,+0.6以及外界風(fēng)速v0時,需要對用公式(11-20)求
得的最小排風(fēng)量L進行修正,以算得實際必須的排風(fēng)量L。
 L=.L,(m3/s)
(11-22)
式中KK、K、K均為修正系數(shù)
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(fēng)速及熱污染源溫度查圖11-14求得K
(3)槽邊排風(fēng)罩的排風(fēng)量計算
槽邊排風(fēng)罩是外部排風(fēng)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(jīng)過操作工人的呼吸區(qū)。由于吸氣氣流與槽子
1.20
1.15
1.1
10
圖11-K與的關(guān)系圖解表
圖11-12K與的關(guān)系圖解表
散發(fā)有害氣體的運動方向并不一致,因而這種排風(fēng)罩需要的排風(fēng)量較大。
槽邊排風(fēng)罩分為單側(cè)和雙側(cè)兩種,圖11-5左下圖所示是雙側(cè)槽邊排風(fēng)罩槽邊排風(fēng)口
280
應(yīng)布置在槽子的長邊一側(cè),槽寬小于或等于
0.7m時,宜采用單側(cè)排風(fēng),槽寬大于0.7m
時,宜采用雙側(cè)排風(fēng)。
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(fēng)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(guān)系圖解表
圖11-14v、、K的關(guān)系圖解表
條縫式槽邊排風(fēng)罩的排風(fēng)量可按以下公式計算:
1)高截面單側(cè)排風(fēng)
L=7200×W()(m3/h
(11-26)
2)低截面單側(cè)排風(fēng)
L=10800×w(2
 )Us(m3/h)
(11-27)
3)高截面雙側(cè)排風(fēng)(總風(fēng))
L=7200/h)
、21
(11-28)
4)有一側(cè)高截面或靠墻的雙側(cè)排風(fēng)總風(fēng)量
L=9000w()v(m/h)
(11-29)
5)低截面雙側(cè)排風(fēng)(總風(fēng)量)
L=10800×()(m/h)
(11-30)
6)高截面環(huán)形排風(fēng)
L=5652D2u(m/h)
(11-31)
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28
7)低截面環(huán)形排風(fēng)
 L= (m3/h).
1-32)
式中L排風(fēng)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(fēng)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(guān)通風(fēng)手冊確定。
條縫槽邊排風(fēng)罩斷面高E≥250mm時,為高截面;E<250mm時,為低截面
條縫排風(fēng)罩的條縫罩口高度h值(見圖8-11)不宜大于50mm.罩口吸入風(fēng)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(shè)置帶吹風(fēng)裝置的槽邊排風(fēng)
其簡圖以及吹、排風(fēng)量計算可參見表11-5
另外環(huán)形罩實際上也是槽邊排風(fēng)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(huán)形罩的排風(fēng)效果較好據(jù)對一些熔銅爐環(huán)形罩的調(diào)查測
定表明,環(huán)形部分對阻擋室內(nèi)橫向氣流很有效,當(dāng)上部孔口有蓋板時,對挺高排效果更有
利排風(fēng)量可以減少
如圖9-8、9、10所示形式的環(huán)形罩,若采用公式11-31)、(11-32)計算排風(fēng)量是偏小
的,因為沒有考慮上升氣流的影響。環(huán)形罩排風(fēng)量可按公式(11-20~25)計算由于環(huán)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(fēng)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(shè)備傘形罩、
側(cè)吸罩,如煉鋼電弧爐上部傘形罩,各種爐密的爐門罩;以及產(chǎn)生誘導(dǎo)氣流的砂輪機局部排
風(fēng)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(fēng)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(jié)果出
入較大。因此我們在實際工程設(shè)計中,對于一定結(jié)構(gòu)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(fēng)速來計算排風(fēng)量,即L=A鑄造車間的一些設(shè)備上常見的接受罩的
口平均風(fēng)速v值可參考表11-4
5.吹吸式通風(fēng)罩的吹排風(fēng)量計算
吹吸式通風(fēng)罩具有對工藝操作影響較小,總風(fēng)量一般比側(cè)吸罩少和排風(fēng)效果較好等優(yōu)
點。在鑄造車間中也得到了應(yīng)用。
,吹吸式通風(fēng)罩的吹風(fēng)口吹出氣流是自由射流,當(dāng)接近排風(fēng)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(fēng)口,這是吹吸氣流聯(lián)合作用下的一種重要的氣
流流型。
目前,吹吸式通風(fēng)罩的吹、排風(fēng)量計算方法較多,每種方法都有一定的件和應(yīng)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(lián)合作用。從吹吸式通風(fēng)罩實際工況來看考慮吹吸氣流的聯(lián)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(shè)備接受罩罩口平均風(fēng)速v
設(shè)備名稱
接受罩形式承口平均風(fēng)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(fēng)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(dǎo)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(cè)面?zhèn)阈握?
≈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(fēng)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(shè)備接受罩的罩口平均風(fēng)見有關(guān)章節(jié)
當(dāng)室內(nèi)環(huán)境風(fēng)速v2及其流量L2和污染源散發(fā)的氣流速度及其流量L都不大的情況
下,根據(jù)要求的控制風(fēng)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(fēng)量L1)和射流末端流量。而排風(fēng)口必須全部把射流末端流量全部吸入,考慮一定
安全系數(shù)后即求得排風(fēng)量L
但當(dāng)室內(nèi)環(huán)境風(fēng)速v2和污染源散發(fā)的氣流的速度v較大,吹出的射流就會發(fā)生彎曲。實
際的氣流運動是吹風(fēng)量L、污染源散發(fā)的氣流流量L和室內(nèi)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(fù)雜的流體力學(xué)問題。要保證有害物全部進入排風(fēng)口,就必須盡
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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(guān),而且還與射流的流量有關(guān)。
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(guān)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(fēng)口吹風(fēng)量(m3/s)
L射流到排風(fēng)口前的總風(fēng)量(m3/s)
v—吹風(fēng)口射流的平均風(fēng)速(m/s)
射流到排風(fēng)口前的平均風(fēng)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(tǒng)的F與v、之間的關(guān)系式。一般認為當(dāng)污染源上升氣流的溫度不高,則射流量大斷
面處的平均風(fēng)速為1.26~1.5m/s時,可獲得較好的排風(fēng)效果
(2)用流量比法計算吹、排風(fēng)量
流量比法考慮了吹吸氣流的聯(lián)合作用。排風(fēng)口的排風(fēng)量L必須等于吸入吹風(fēng)量L以及
由于吹出氣流混入的污染源空氣量L和周圍環(huán)境空氣量L之和日本林太郎教授等學(xué)者提
出了以下的關(guān)系式:
L=l1(1+K)
11-35)
=
(11-36)
式中L1吹風(fēng)口吹風(fēng)量(m3s)
E1吹風(fēng)口高度(m)
1—吹風(fēng)口長度(m)
吹風(fēng)口射流的平均風(fēng)速(m/s)
L排風(fēng)口排風(fēng)量(m3/s)
K—考慮安全系數(shù)在內(nèi)的設(shè)計流量比。
流量比與吹吸式通風(fēng)罩結(jié)構(gòu)的形式和尺寸、吹吸口之間的距離、吹風(fēng)口風(fēng)速等有關(guān)。有
專門的文獻可以查到。
日本林太郎教等學(xué)者建議用以下步驟和要求設(shè)計吹吸式局部通風(fēng)罩:
根據(jù)實際條件確定吹、吸風(fēng)口的長度及相互之間的距離。
吸風(fēng)口邊框外緣全高F與吹吸風(fēng)口間的距離H之比FH≥0.2而且希望盡量取
大。
H與吹風(fēng)口高度E1之比,HE1≤30,而且希望盡量取小。
28
當(dāng)吹吸風(fēng)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(nèi)。
吸風(fēng)口高度E3與吹風(fēng)口高度E1之比為:0.5≤E3/E1≤10
吹風(fēng)口邊框外緣全高F1與E1之比為:1≤F/E1≤80
根據(jù)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(fēng)
口風(fēng)速v,再按公式(11-36)求出吹風(fēng)量L1然后查圖11-16,可得LL1值,并求出吸風(fēng)
量L,再考慮1~1.3安全系數(shù),即得實際吸風(fēng)量。
近幾年,我國在鑄造車間除塵中采用吹吸式通風(fēng)罩的系統(tǒng)日益增多,并取得了一定效
果。日本林太郎教授等學(xué)者在1980年提出的統(tǒng)計方法,在我國還沒有應(yīng)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(fēng)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(guān)系
圖11-16L3/L1與F/E1及vv的關(guān)系
6.各種局部排風(fēng)罩排風(fēng)量計算公式綜合表
為查閱方便,現(xiàn)將各種常用的局部排風(fēng)量計算公式及簡圖列于表115中
1.1.4排風(fēng)罩設(shè)計優(yōu)劣對比
:
排風(fēng)罩設(shè)計得好或壞,對控制污染的效果和經(jīng)濟合理性差別很大,幾種典型排風(fēng)罩的優(yōu)
劣對比見表11-6。
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285
11-5局部排風(fēng)罩排風(fēng)量計算公式表
名稱形式
形簡圖
罩口形式風(fēng)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(shù)
及
有邊平口
形
軍
形
L0.75(10x2+)
平
口
矩形
側(cè)
F<150
排臺上或落
形或矩形
地式平口
風(fēng)
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(fēng)
286
續(xù)
名稱形式
罩形簡圖
罩口形式排風(fēng)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(shè)在臺上
BC或
S一按軍口吸入風(fēng)
側(cè)槽邊無
<0.2l-28w.-10m/s確定縫
吸邊的條
高度(m
排側(cè)口
一風(fēng)量系數(shù),在
0.25~2.5m/m范
風(fēng)
圍內(nèi)選用,一般采取
0.76~1.25m/s
罩
上懸式
按操作和設(shè)側(cè)面無圍擋
P-槽口周長(m)
傘(冷態(tài))
備要求L=1.4Ph.W一罩口長度(m)
兩側(cè)有圈擋
B一口寬度(m)
形
 L-(w+B)hv,
三側(cè)有圍擋
L=Wh或
 L=.
底抽
按操作要求=(10x2+x
(冷態(tài)
當(dāng)x0
 L=Av.
半箱式
按操作要求=A
口面積wH
=100~200mm
T=150~300mm
密
口風(fēng)速m)
當(dāng)wh7.52.3
11.2除塵系統(tǒng)的風(fēng)管
風(fēng)管是除塵系統(tǒng)中的一個重要組成部分。風(fēng)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(tǒng)的使用和經(jīng)濟效果設(shè)計風(fēng)管時,必須考慮和解決以下四個問題
①使除塵系統(tǒng)的每一個吸風(fēng)點達到所需要的排風(fēng)量;
②不使粉塵在風(fēng)管內(nèi)沉降而造成堵塞
③管經(jīng)選擇要使一次投資和經(jīng)常運行維護費用經(jīng)濟合理;
④便于維修管理
288
表11-6罩子設(shè)計優(yōu)劣對比表
對
比
說
應(yīng)從散發(fā)有機溶劑濃度比較高的槽側(cè)直接排
風(fēng)
浸律
優(yōu)
劣
采用條縫側(cè)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(jīng)過操作人
傘形罩
員的呼吸區(qū)
子
子
優(yōu)
劣
罩子遠離污染源,不僅排風(fēng)增大而且效果
2
也不好
L=1680m3/h
L=2400m3h
劣
上暴式應(yīng)盡可能將塵源密閉,減少推風(fēng)
密閉
傘形罩
輸送機
優(yōu)
劣
按控風(fēng)速或每m槽面計算排量,這就
按控制風(fēng)速U
按條縫風(fēng)速v
考慮了槽寬和面積不同時,排風(fēng)量也是變
0.25~0.5m/s計算10m/s計算
動的而按條縫風(fēng)速計算,則不論槽子大
小,都采用一個固定不變的風(fēng)量,這是不合
子
槽子
理的
好
不好
罩子形式的采用,應(yīng)使粉塵順著切線方向直
接進人罩口
好
不好
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289
因此,設(shè)計風(fēng)管時,應(yīng)和排風(fēng)罩(或吸塵罩)、凈化設(shè)備、通風(fēng)機等部分一起予以全面考
慮。
11.2.1設(shè)計原則
1.系統(tǒng)形式的選擇
根據(jù)工藝生產(chǎn)和設(shè)備的情況、廠房條件和排風(fēng)量的大小可分別設(shè)計就地除塵、分散除
塵和集中除塵系統(tǒng)三種形式。
就地式除塵系統(tǒng)是將除塵器,通風(fēng)機與揚塵設(shè)備結(jié)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(yōu)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(dāng)車間中揚塵點比較分散,且廠房內(nèi)有安裝除塵設(shè)備的位置時,可將幾個揚塵點連接起
來,成為一個除塵系統(tǒng)。這種分散除塵系統(tǒng)的除塵器和通風(fēng)機安裝在揚塵設(shè)備附近,風(fēng)管較
短,布置簡單,系統(tǒng)阻力容易平衡。分散除塵系統(tǒng)在鑄造車間采用較普遍
集中除塵系統(tǒng)是用于揚塵點比較集中,有條件設(shè)置大型除塵設(shè)施情況下。它將一個工段
的揚塵點全部連接起來?；?qū)讉€除塵系統(tǒng)的設(shè)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(wǎng)長而復(fù)雜,系統(tǒng)阻力不易平衡。
2.除塵系統(tǒng)的劃分
除塵系統(tǒng)的劃分要合理,宜將同時運轉(zhuǎn)、相同生產(chǎn)流程、粉塵性質(zhì)相同而且相互距離不
大的揚塵設(shè)備吸風(fēng)點合為一個系統(tǒng),以便于操作管理、粉塵回收和節(jié)省運轉(zhuǎn)費用。如大型落
砂機及其下部舊砂皮帶不一定同時運轉(zhuǎn),所以落砂機密閉罩及其下部砂斗到皮帶的節(jié)點處就
不宜合為一個系統(tǒng)。
同時運轉(zhuǎn)但粉塵性質(zhì)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(tǒng)。
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(jié)露時,則不應(yīng)合為一個除塵系統(tǒng)。
3.除塵系統(tǒng)的風(fēng)管布置
除塵系統(tǒng)的風(fēng)管的布置力求簡單,一般一個系統(tǒng)中的吸風(fēng)點數(shù)量最好不要超過5~6
個。當(dāng)吸風(fēng)點之間的距離不大或各并聯(lián)支管之
間的阻力損失仍可平衡時,則吸風(fēng)點數(shù)量可適
當(dāng)增加,但不宜超過20個。吸風(fēng)點多的除塵系
統(tǒng),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(nèi)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(fēng)機
1一集合管2支風(fēng)管3通風(fēng)機
4一集塵箱5一卸生8支風(fēng)
卸塵閥
290
風(fēng)速為3~4m/s,適用于揚塵設(shè)備分布在同一層且水平距離較大的場合。垂直集合管內(nèi)的
風(fēng)速為6~10m/s,適用于揚塵設(shè)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(yīng)設(shè)卸塵閥和粉塵輸送設(shè)備。
風(fēng)管的布置還要考慮和廠房的建筑結(jié)構(gòu)配合好而且不應(yīng)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(fēng)管宜垂直或傾斜敷設(shè)。傾斜敷設(shè)時,風(fēng)管與水平面的夾角不應(yīng)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(fēng)
管,風(fēng)速不小于16~20m/s時,則可水平敷設(shè)。當(dāng)由于各種原因,風(fēng)管必須水平敷設(shè)時,應(yīng)
采取防止積塵的措施,如盡量縮短水平風(fēng)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(shè)清掃孔或設(shè)壓縮空氣接頭,以便定期吹掃。
風(fēng)管一般應(yīng)明設(shè),當(dāng)必須在地下敷設(shè)時,應(yīng)將風(fēng)管設(shè)在地溝內(nèi)。只有利用地溝作降塵
時,才可在地溝中不另設(shè)風(fēng)管。排除含有劇毒物質(zhì)的正壓風(fēng)管,不應(yīng)穿過其它房間。排除含
大量濕氣的風(fēng)管,避免通過無采暖房間,更不宜設(shè)于室外。在風(fēng)管內(nèi)壁有可能出現(xiàn)凝結(jié)水
時,風(fēng)管應(yīng)有不小于0.005的坡度,并應(yīng)在風(fēng)管的最低點和通風(fēng)機底部采取排水措施,必要
時風(fēng)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(fēng)管,從吸風(fēng)點起應(yīng)
有3m左右的垂直風(fēng)管。
為了防止風(fēng)管堵塞,風(fēng)管的直徑不宜小于下列數(shù)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(fā)生粉塵靜電積聚的風(fēng)管系統(tǒng)(如木工除塵系統(tǒng)應(yīng)有效接地。在金屬風(fēng)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(huán)境的影響排出
口需設(shè)錐形風(fēng)帽或防雨套管
除塵風(fēng)管應(yīng)采用圓形鋼制風(fēng)管。根據(jù)檢測要求,在風(fēng)管上適當(dāng)?shù)牟课活A(yù)留測定孔。
除塵風(fēng)管的支管應(yīng)從主管的上面或側(cè)面連接;三通管的夾角,一般采用15~30
11.2.2風(fēng)管的風(fēng)速選擇
除塵系統(tǒng)風(fēng)管中的風(fēng)速,需要考慮的主要因素是:求得最經(jīng)濟的風(fēng)管直徑;并使整個系
統(tǒng)的阻力損失能符合最適用的通風(fēng)機性能;使輸送的粉塵不會在風(fēng)管內(nèi)粘結(jié)于管壁或發(fā)生沉
降和堵塞現(xiàn)象。
輸送風(fēng)速是使粉塵在風(fēng)管內(nèi)能移動的最小風(fēng)速,這與粉塵的形狀、大小、容重有關(guān)。
設(shè)計風(fēng)速應(yīng)大于輸送風(fēng)速,因為必須考慮以下一些因素:在一條多條支管被關(guān)閉時
保證主管內(nèi)的風(fēng)速仍可正常地輸送粉塵而不會沉降;風(fēng)管的損傷,例如凹痕,將增加管道阻
力而使風(fēng)量和風(fēng)速減小;在風(fēng)管不嚴密處漏氣時,會使風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速降低通風(fēng)機葉輪的磨損
或腐蝕,以及轉(zhuǎn)速降低都將減小風(fēng)量和風(fēng)速。
因此,在一般資料中給出的風(fēng)速是考慮了上述因素的設(shè)計風(fēng)速。
常用的除塵風(fēng)管內(nèi)最低設(shè)計風(fēng)速,按粉塵性質(zhì)的不同,可按表11-7采用
鑄造車間工藝設(shè)備的除塵系統(tǒng),其風(fēng)管內(nèi)推薦的設(shè)計風(fēng)速,見表11-8
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21
表11-7除塵風(fēng)管內(nèi)最低設(shè)計風(fēng)速(m/s
粉塵性質(zhì)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(shè)備除塵系統(tǒng)的風(fēng)管中設(shè)計風(fēng)速
鑄造工藝設(shè)備
設(shè)計風(fēng)速(m/s)
備
注
煉鋼電弧爐
爐外排煙12.5~17.5指標準狀態(tài)下的風(fēng)速
爐內(nèi)排煙10~15
指標準狀態(tài)下的風(fēng)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(fēng)17.5
下部排風(fēng)20.5
帶式輸送機轉(zhuǎn)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(fēng)18.5~21
由密閉小室排風(fēng)18
噴砂、噴拋丸室
17.5~20
坩爐
8~10.5
計算除塵風(fēng)管時,自最遠的一個排風(fēng)點起,主風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)速應(yīng)漸增,一般不要使中間一
段的風(fēng)速反而比前一段的風(fēng)速小,以免發(fā)生沉積現(xiàn)象。經(jīng)過凈化后的空氣風(fēng)管風(fēng)速可采用
8~12m/s
11.2.3除塵系統(tǒng)阻力計算
除塵系統(tǒng)的總阻力損失包括:排風(fēng)罩的入口阻力風(fēng)管及其部件的摩擦阻力和局部阻力
以及凈化設(shè)備的阻力三個部分
1.風(fēng)管的阻力計算
292
風(fēng)管內(nèi)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(chǎn)
生的阻力,稱為摩擦阻力。另一種是空氣流過風(fēng)管的某些部件時,由于風(fēng)速的方向和大小的
變化,產(chǎn)生渦流而造成的阻力,稱為局部阻力。
(1)摩擦阻力R
根據(jù)流體力學(xué)的原理,圓形風(fēng)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(shù);
風(fēng)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(fēng)管內(nèi)徑(m)
2y—動壓(mmH2O)
R—單位長度摩擦阻力:(mmH2O)
—風(fēng)管長度(m)
摩擦阻力系數(shù)與空氣在風(fēng)管內(nèi)的流動狀態(tài)和風(fēng)管管壁的粗糙度K有關(guān)。我國通用風(fēng)管
計算表中所采用的公式如下:
2.51
(11-40)
式中K—風(fēng)管內(nèi)表面當(dāng)量絕對糙度(m)
R——雷諾數(shù)。
按照公式(11-38)、(11-39)、(11-40)等,我國已編制了全國通用通風(fēng)管道計算表本
書不再列出。
圖11-19是圓形鋼板制的風(fēng)管的圖解計算表。經(jīng)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(shè)計的需要。
在使用圖11-19時,應(yīng)注意采用我國所規(guī)定的除塵風(fēng)管統(tǒng)一規(guī)格。
無論按照全國通用通風(fēng)管道計算表或是按圖11-19計算風(fēng)管時,如被輸送空氣的溫度不
等于20℃,而且相差較大時,則應(yīng)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(shù)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(fēng)機的風(fēng)壓同樣也改變。因此如計
算風(fēng)管的阻力是按高溫氣體實際容積流量來查標準狀態(tài)的風(fēng)管計算表求得的,且系統(tǒng)中沒有
經(jīng)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(fēng)機可按實際容積流
量和按查標準狀態(tài)的風(fēng)管計算表求得的風(fēng)管阻力來選用。此時風(fēng)管的阻力和風(fēng)機的壓力(按
標準狀態(tài)的數(shù)據(jù))都不需按溫度修正。
鋼板制的風(fēng)管的內(nèi)表面粗糙度K值,一般為K=.15mm如實際采用的風(fēng)管,其K值
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293
10000
5000
300
1000
900
8
4000
20000
1000
區(qū)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(fēng)管圖解計算表
不同時,則值需乘以粗糙度修正系數(shù)8鑫見表11-9表中為風(fēng)管中空氣的平均流速
s
(2·局部力乙
空氣通過風(fēng)管的彎頭、漸擴(漸縮)管、三通等管件以及排風(fēng)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(shù);
0
—通過管件時的平均風(fēng)
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(shù)K圖解表
局部阻力系數(shù)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(fēng)管的總阻力損失
除塵系統(tǒng)中風(fēng)管的總阻力損失,按系統(tǒng)中最遠一個吸塵點或阻力最大的一個環(huán)路的各段
風(fēng)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(fēng)罩(吸塵罩)的阻力
各種排風(fēng)罩(吸塵罩)的阻力按下式計算:
 H.=(mmH,)
(11-46)
 2g
式中為排風(fēng)罩(吸塵罩)的局部阻力系數(shù),由試驗得出;
v罩子入口風(fēng)速或接管內(nèi)風(fēng)速(m/s)
在計算時,必須注意所查得的排風(fēng)罩(或吸塵的局部阻力系數(shù)是相應(yīng)于罩子入口
風(fēng)速還是接管內(nèi)風(fēng)速,并需了解所規(guī)定的風(fēng)速數(shù)值(或罩子排風(fēng)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(yīng)某處氣流的動壓而得。某種結(jié)構(gòu)型式的罩子,在一定
排風(fēng)時,其局部阻力損失并不由子接管中風(fēng)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(jié)構(gòu)形式和排風(fēng)量。經(jīng)實測常用鑄造設(shè)備的局部排風(fēng)罩在采用本書推薦的
形式和排風(fēng)量時,其阻力損失可參見表11-10其它鑄造設(shè)備排風(fēng)罩的估算阻力見表11-11
3.除塵風(fēng)管的計算風(fēng)量與阻力平衡
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 29s
表11-10常用鑄造設(shè)備排風(fēng)罩實測局部阻力損失
造設(shè)備名稱
子形式
都阻力失
 (mmH20)
砂機
密閉圍罩
落砂機
設(shè)備密閉
以下落砂機
上吸式形罩
砂機
抽風(fēng)罩
機
吸式側(cè)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(shè)備密閉
Q3110拋丸清理滾灣
設(shè)備密閉
半自動拋丸機
設(shè)備密閉
拋丸室:
體
密閉室
提升機上部
設(shè)備密閉
提升機下
設(shè)備密閉
電磁振動篩
傘形罩
噴丸室室體
密閉室
S4140滾
設(shè)備密閉
中1500篩
設(shè)備密閉
50t/h冷卻提升機
設(shè)備密閉
增濕器
設(shè)備密閉
1.6×1,2×1.8米冷
設(shè)備密閉
卻除灰箱
雙面犁式卸料刮板
密閉氧(大)
雙側(cè)吸風(fēng)
單面犁式卸料刮板
065a4104uaB5030
斗式提升機
密閉罩
上都排風(fēng)
設(shè)備密閉
下排風(fēng)
設(shè)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(shè)備排風(fēng)罩局部阻力損失(估算用)表
鑄造設(shè)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(tǒng)各段風(fēng)管的總排風(fēng)量,一般應(yīng)按該段各排風(fēng)點同時工作考慮。當(dāng)有的排風(fēng)點不
同時工作而且排風(fēng)量較大時,則計算各段風(fēng)管的總排風(fēng)量時,可按該段同時工作的排風(fēng)點計
算排風(fēng)量,并應(yīng)附加該段各非同時工作排風(fēng)點排風(fēng)量的15~20%,面且必須在各間工作排
風(fēng)點的支管上裝設(shè)閘板。
風(fēng)管的漏風(fēng)量,應(yīng)按系統(tǒng)總風(fēng)量的下列百分率考慮:一般送排風(fēng)系統(tǒng)附加010%,除
塵系統(tǒng)附加10~15%。這個附加風(fēng)量不計入風(fēng)管的計算風(fēng)量中,但除塵器的漏風(fēng)量則應(yīng)計入
除塵器后的風(fēng)管風(fēng)量內(nèi)。旋風(fēng)及濕式除塵器的漏風(fēng)量不考慮,袋式除塵器附加5~10%,如
有反吹風(fēng)量時應(yīng)另計入風(fēng)管內(nèi)。
風(fēng)管的計算壓力損失,宜按下列百分率附加:一般送排風(fēng)系統(tǒng)1015%,除塵系統(tǒng)15~
20%。這個附加值不在計算每段風(fēng)管時加入而僅附加在整個風(fēng)管系統(tǒng)的總阻力上,凈化設(shè)
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(tǒng)外,鑄造設(shè)備除塵系統(tǒng)不需附加由于含塵濃度而引起的阻力增加值
除塵系統(tǒng)各并聯(lián)支管之間的計算阻力損失差值(包話支管所接的排風(fēng)罩阻力宜小于
10%,其他通風(fēng)系統(tǒng)宜小于15%,以保證各支管的風(fēng)量達到設(shè)計要求。當(dāng)除塵系統(tǒng)各并聯(lián)支
管之間的阻力損失差值超過10%時,一般可采用調(diào)整管徑、增加風(fēng)管長度和增加局部阻力來
達到平衡,垂直風(fēng)管也可采用調(diào)節(jié)孔板來增加阻力最好不要采用閘門來調(diào)整阻力,以免引
起積塵堵塞,或因調(diào)整不好而達不到阻力平衡。當(dāng)采用調(diào)整管徑的方法來平衡并聯(lián)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(tǒng)風(fēng)管總阻力的估算值
除塵系統(tǒng)的風(fēng)管總阻力應(yīng)按前述方法計算。表11-12的數(shù)據(jù)僅作參考表中所列出的風(fēng)
管阻力不包括凈化設(shè)備的阻力損失,但包括設(shè)備吸塵罩的阻力。
表11-12除塵系統(tǒng)風(fēng)管阻力估算值
統(tǒng)性質(zhì)
m最遠一環(huán)風(fēng)管長度排風(fēng)點個數(shù)
管中風(fēng)速
 (m)
估紅力
 (mimH30
陳鋼電爐爐除塵系統(tǒng)
1.0~5t
18~20
5
2
狀態(tài)
120~150
妙處理設(shè)備除塵系統(tǒng)(混砂機)
18~19
30~4012~4
100~140
砂處理輸送、破碎設(shè)備除塵系統(tǒng)
18~19
≈50
三個以上
120~150
網(wǎng)上
18~19
≈30
三個以下100~120
理設(shè)備、砂輪機除塵系統(tǒng)
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(tǒng)
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(fēng)管設(shè)計時,必須首先了解工藝操作情況和需要排風(fēng)的工藝設(shè)備型號、規(guī)格和
位置;局部排風(fēng)罩的形式和排風(fēng)量;按系統(tǒng)分要求布置好風(fēng)管、除塵器和通風(fēng)機并與工
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297
藝、建筑結(jié)構(gòu)配合以確定風(fēng)管走向和決定風(fēng)管材料。
風(fēng)管計算的目的主要是確定風(fēng)管管徑和阻力從而確定通風(fēng)機型號規(guī)格和動力消耗,一
般可按以下程序進行。
1.按風(fēng)管布置情況,畫出除塵系統(tǒng)計算圖如圖11-21在圖上標明各排風(fēng)點的工藝
設(shè)備編號、風(fēng)量和其吸塵罩的值(或阻力從圖上最不利的一環(huán)開始將風(fēng)管逐段編號,
標注長度和風(fēng)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(fēng)管內(nèi)的風(fēng)速。
3.根據(jù)各管段的風(fēng)量和選擇的風(fēng)速,按有關(guān)圖表確定管徑、計算摩擦阻力和局部阻
力。
4、對并聯(lián)管路進行阻力平衡。
5.根據(jù)規(guī)定的附加值,計算出整個系統(tǒng)的總風(fēng)量和總阻力
B.輸送含塵濃度大的空氣時,風(fēng)管阻力要比輸送清潔空氣有所增加,一般除系統(tǒng)可
不予修正。本工機床的
誰型風(fēng)一甲
除塵系統(tǒng)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(tǒng),擔(dān)負一臺
⑤
Q3113型拋丸清理滾筒
(本身未帶除塵設(shè)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(fēng)管計算系統(tǒng)圖
如系統(tǒng)圖(圖11-21)在
此圖上已按要求注明了:風(fēng)管編號、風(fēng)量、段長吸塵罩的阻力或局部阻力系數(shù)、風(fēng)管管件
的有關(guān)數(shù)據(jù)除圖上標明彎頭的R/d值外,均為1.5管段編號后的數(shù)字,分子為排風(fēng)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(fēng)管管徑和
除塵系統(tǒng)總阻力。
解按該系統(tǒng)的管段①→②→→④為最不利一環(huán)計算未經(jīng)凈化的含塵空氣設(shè)計流速
按不小于17.5m/s計,以此選擇風(fēng)管管徑。風(fēng)管為鋼板制作,當(dāng)量絕對粗糖度K=0.15mm
各管段計算結(jié)果列于表11-13中
風(fēng)管阻力加上除塵器的阻力100mmH2O,即得該除塵系統(tǒng)的總阻力H=230mmh2.
11.2、5除塵系統(tǒng)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(nèi),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(shè)備帶出的火花等。
為了防止有爆炸危險的除塵系統(tǒng)發(fā)生燥炸事故應(yīng)注意以下幾點:
1.系統(tǒng)的風(fēng)量除了滿足一般的要求外,還應(yīng)校核其中可燃物的濃度。如果可燃物濃度
298
表11-13,風(fēng)管計算表
管風(fēng)量風(fēng)徑管長
動壓阻力備
段L
阻力系數(shù)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(fēng)機進口)(出口)風(fēng)〕
h12.8
管道阻力附加1%
故風(fēng)管阻力=(112.8×1.5
130mm20
在爆炸濃度的范圍內(nèi),則應(yīng)按下式加大風(fēng)量:
L>(m/s)
11-48)
式中從局部排風(fēng)罩排出的可燃物量或產(chǎn)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(fēng)系統(tǒng)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(tǒng)時,同樣要注意不使該氣體在風(fēng)管或設(shè)備內(nèi)積聚。在
系統(tǒng)運轉(zhuǎn)中,不要在管道上切割和焊接,以防管道中氣體爆炸。
3.應(yīng)設(shè)置防爆門,當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)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(tǒng)在爐頂彎管、排煙管道、轉(zhuǎn)接箱、冷卻器袋式除塵器上均需考慮設(shè)置防爆閥
4.選用防爆通風(fēng)機,并采用直聯(lián)或軸聯(lián)式傳動方式,如采用三角皮帶傳動時為了防
止靜電產(chǎn)生火花,可用接地的方法。但一般在鑄造車間通風(fēng)系統(tǒng)中很少采用防爆通風(fēng)機。
當(dāng)在吸氣口混入空氣而使排出的一氧化碳已經(jīng)能夠充分燃燒的條件下,則系統(tǒng)中可以不
考慮采取防爆措施。
11.2.6風(fēng)管材料及管件
除塵風(fēng)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(tǒng)中直管和異形管的壁厚均采用同一規(guī)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(yīng)適當(dāng)加厚,一般比直管壁厚加1~2mm排
出腐蝕性氣體的排風(fēng)系統(tǒng),其直管的壁厚一般不小于2mm。
電爐爐內(nèi)排煙系統(tǒng)的高溫部分的除塵風(fēng)管(煙氣溫度超過200℃應(yīng)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(fēng)管則采用不小于4mm低碳鋼板制作
管件的制作、風(fēng)管的連接、風(fēng)管與通風(fēng)機的接口都有一定要求,優(yōu)劣比較參見圖11-22、
圖11-23
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2
不可
優(yōu)
好
優(yōu)
長直徑=51
優(yōu)
劣
優(yōu)
不可
不可
優(yōu)
劣
優(yōu)
良
不可
圖1122管件制作和連接的優(yōu)劣比較
除塵風(fēng)管中不應(yīng)采用蝶閥,應(yīng)采用斜插板閥門
不允許在風(fēng)管上安裝或在風(fēng)管內(nèi)通過電線、煤氣管道、熱源管道、熱水管等
為調(diào)整、檢查測定除塵系統(tǒng)及各吸風(fēng)點的參數(shù),應(yīng)在各支管及除塵器、通風(fēng)機前后處設(shè)
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(fēng)管的上方,以
免影響測定。
要求用風(fēng)管冷卻排煙的系統(tǒng),如電爐、沖天爐排煙系統(tǒng),可采用水冷夾套風(fēng)管。
風(fēng)管的涂刷油漆料類及遍數(shù)參見表1-14
通風(fēng)設(shè)備及構(gòu)件的油漆類別及涂刷數(shù)與風(fēng)管對應(yīng)并相同柔性連接風(fēng)管如用帆布時
應(yīng)內(nèi)外刷兩遍鉛油。
除塵風(fēng)管法蘭盤中襯墊可用膠皮或在水中泡濕的和在干性油內(nèi)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(fēng)管可用厚紙墊超過70℃的風(fēng)管則均用石棉厚紙墊或石
棉繩。
鋼制風(fēng)管水平安裝時,其固定件(卡箍、吊架、支架等)的間距,當(dāng)管徑不超過360mm
時,不大于4m;超過380mm時,不大于3m。當(dāng)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(fēng)管的法蘭上
11.2.7誘導(dǎo)通風(fēng)計算方法
誘導(dǎo)通風(fēng)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(fēng)機因此可
以有效地保護通風(fēng)機。
誘導(dǎo)通風(fēng)的原理是利用誘導(dǎo)通風(fēng)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(dǎo)空氣通過誘導(dǎo)裝置排出。圖11-24為誘導(dǎo)裝置示意圖。
在鑄造車間的通風(fēng)除塵系統(tǒng)中,目前采用誘導(dǎo)通風(fēng)裝置的很少但在沖天爐排煙、鑄
件冷卻廊通風(fēng)和熔蠟爐排風(fēng)系統(tǒng)上使用,取得了較好效果。
第一機械工業(yè)部第六設(shè)計研究院總結(jié)的兩種計算方法較為實用,現(xiàn)介紹如下:
300
不好
不好
優(yōu)
優(yōu)
b
不
不好
優(yōu)
)
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(yōu)
優(yōu)
圖11-23風(fēng)管與通風(fēng)機的接口的優(yōu)劣比較
a)風(fēng)管與風(fēng)機入口連接,b矩形風(fēng)管與風(fēng)機入口連接c)風(fēng)機出口風(fēng)管連接d)風(fēng)機出口風(fēng)管連接風(fēng)機出口
片安裝位置風(fēng)機出口至小室
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301
表11-14風(fēng)管油漆選用表
風(fēng)管所輸送空氣的性質(zhì)
油漆種類內(nèi)表涂刷遍數(shù)外表涂刷遍數(shù)
含有不含粉塵、溫度<60℃的室紅丹底漆或鋁粉
1
1(第一
內(nèi)風(fēng)管
鐵紅酚防
灰鉛油或各色脂膠調(diào)合漆
2
同上,室外風(fēng)管(包括有腐蝕性氣紅丹防底漆鉛粉
1(第一)
體的室外風(fēng)管)
鐵紅酚防銹漆
鋁粉醇酸耐熱漆
2
內(nèi)外風(fēng)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(huán)氧底漆
各色環(huán)
環(huán)氧脂清漆
統(tǒng)風(fēng)有機各色耐熱漆
沖天爐電爐排煙系統(tǒng)風(fēng)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(dǎo)出以下四個公式
可求得誘導(dǎo)通風(fēng)裝置的尺寸及參數(shù):
△PF
P
=2+2n2
F-(1+n)
(1++紅+)()
圖11-24誘導(dǎo)通風(fēng)裝置
1誘導(dǎo)室2一管3一混合段4一擴壓段
(11-49)
F
=2n-+2n
()(+())
(1-50)
當(dāng)η為最大時,得和n的關(guān)系式
()-(
(1++21+n)2-
(11-51)
并得最佳誘導(dǎo)系數(shù)
1+51+
+
(11-52)
.2.動量方程、流速系數(shù)法
按動量守恒定律推導(dǎo)出以下兩個公式,在確定了誘導(dǎo)系數(shù)后可得誘導(dǎo)通風(fēng)裝置的盡
寸及參數(shù):
=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(dǎo)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(dǎo)空氣在斷面1-的環(huán)形截面積(m2)
F—混合段截面積(m2)
n=G2/G1誘導(dǎo)系數(shù),(無因次)
G1誘導(dǎo)空氣重量流量(kg/s);
被誘導(dǎo)空氣重流(kg/s)
、—空氣在混合段、擴壓段的阻力損失系數(shù);
刀—誘導(dǎo)裝置的誘導(dǎo)效率(無因次)
最佳誘導(dǎo)系數(shù)(無因次)
()()最佳面積比
△H外部管網(wǎng)總阻力損失(kg/m2)
AH1=P1-P2—噴嘴前后壓差(kg/m2)
11.3通風(fēng)機選擇
11.3.1常用通風(fēng)機簡介
鑄造車間通風(fēng)除塵系統(tǒng),大多采用離心式通風(fēng)機,只有少數(shù)簡單的排風(fēng)系統(tǒng)才選用軸流
式通風(fēng)機。
1.離心通風(fēng)機
(1)離心通風(fēng)機按其全壓大小可分為
低壓離心式通風(fēng)機一全壓Hg≤100mmH2O
中壓離心式通風(fēng)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(cè)面均勻地分配到各集塵板間去通常用緩轉(zhuǎn)彎、導(dǎo)流板,分配
網(wǎng)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(fā)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(jié)構(gòu)
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
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311
重力沉降室中的氣流速度應(yīng)盡量保持低一些,一般在0.3~3m/s
在大多數(shù)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(guān)。沉降室的最低高度只是為了降低氣流速度使已經(jīng)沉降下來的塵粒
不致被揚起。
12.3旋風(fēng)除塵器
12.3.1概述
旋風(fēng)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(dǎo)流片的軸向入口,軸向排灰,見圖12-4c)
4.帶導(dǎo)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(fēng)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(yōu)點是構(gòu)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(yīng)用
)
b
 d)
圖12-4旋風(fēng)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(fēng)除塵器內(nèi),由于塵粒的結(jié)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(xiàn)象,徑向飄流的影響等,使除塵機理較為復(fù)雜。
以普通型旋風(fēng)除塵器為例,如圖12-5,當(dāng)氣體從切向入口進入除塵器時,就在除塵器殼
體內(nèi)壁與排出管外壁之間產(chǎn)生一個向下旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)方向不變),成為一旋轉(zhuǎn)向上的內(nèi)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(nèi)旋渦外,在殼體與排出管之間的環(huán)形空間內(nèi)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(nèi)旋潤
主
圖12-5旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流狀態(tài)
圖12-6旁路式旋風(fēng)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(jīng)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(nèi)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(dāng)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(fēng)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(yīng)
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(yīng)為
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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(yīng)的緣故。因為有些小粒徑的塵粒由于
5
好實際效
結(jié)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(yīng)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(yīng)對理論效率曲線的修正是:1)塵粒被回彈到內(nèi)旋渦中;2灰斗中
的氣流把塵粒重新卷起產(chǎn)生返混現(xiàn)象;3)塵
表12-2旋風(fēng)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(yīng)
飄流把塵粒帶到內(nèi)旋渦二次效應(yīng)見圖12-81到內(nèi)旋滿2一塵粒返混3一徑
當(dāng)氣流在矩形彎頭或入口蝸殼中轉(zhuǎn)彎時,飄流把粒帶入內(nèi)旋4塵粒流帶入內(nèi)旋
會產(chǎn)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(zhuǎn)彎。于是就出現(xiàn)了垂直渦流以平衡氣流的動能。垂直渦流不僅會把已
經(jīng)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(nèi)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(dāng)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(shè)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(yīng)
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(yīng)使
 ab=cd=c'd'..
(12-2)
(2)除塵器各部分的尺寸比
旋風(fēng)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(dāng)
其他部分的尺寸均不變,D從原設(shè)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(xù)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(shè)計
流動彎頭設(shè)計
對除塵效率的影響
湖北工業(yè)建筑設(shè)計院CX型除塵器的試驗也說明當(dāng)其他尺寸和入口流速不變時,僅改
變?nèi)肟诔叽?即改變?nèi)肟诔叽缗c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(xué)院等單位試驗CZT除塵器時也發(fā)現(xiàn),排出管直徑從0.6D減小到0.45D除
塵效率提高2.8%。
旋風(fēng)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(dāng)其他條件
不變時,有效圈數(shù)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(dāng)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(yīng)注意耗鋼量指標等經(jīng)濟性。
圖12-12,12-13,12-14為幾種不同效率的旋風(fēng)除塵器尺寸比。
旋風(fēng)除塵器的下體也可以不做成錐體形式。根據(jù)旋風(fēng)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(zhuǎn)變成上升內(nèi)旋渦。但做成體可以使這
一轉(zhuǎn)變過程所需要的長度縮短。據(jù)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(nèi)旋渦就會碰上錐體壁,把已收集的粉塵重新帶走。
旋風(fēng)除塵器內(nèi)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(yīng)大于排出管直徑,以免內(nèi)旋渦碰上錐體壁。
(3)氣體和粉塵的物理性質(zhì)
對旋風(fēng)除塵器效率有影響的物理性質(zhì)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
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315
d
d
0.375D
灰斗
斗
圖12-12一般型旋風(fēng)除塵
圖12-13中等風(fēng)量,效率較高圖12-14中效、高風(fēng)量旋風(fēng)除
器的尺寸比
的旋風(fēng)塵器尺寸比
塵器尺寸比(正常風(fēng)
B.-d4s.-d/8d.-d.2
(正常風(fēng)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(jù)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(dāng)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(guān)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(fēng)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(zhuǎn)圈數(shù)
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(shù)據(jù)尚較接近。國外曾把旋風(fēng)除塵器和多管
旋風(fēng)除塵器的制造廠分效率曲線轉(zhuǎn)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(fēng)除塵器切割粒徑查算圖
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317
入口風(fēng)速(m/
4
3005060708090200
3
100000
2學(xué)
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(fēng)速修正系數(shù)
圖12-17入口寬度修正系數(shù)
圖,只要知道了旋風(fēng)除塵器的筒體直徑與塵粒
密度,即可查出其切割粒徑d當(dāng)氣體的入
3
口速度、有效旋轉(zhuǎn)圈數(shù)、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(zhuǎn)圈數(shù)理論上可按下式計算:
1.g
 N,=.. (/)
0.
0
(12-7)
0.5
 89to
有效旋轉(zhuǎn)數(shù)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(zhuǎn)圈數(shù)修正系數(shù)
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(zhuǎn)圈數(shù)約為5圈。
圖12-19表示切割粒徑比與除塵效率的函數(shù)關(guān)系曲線當(dāng)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(fēng)除塵器。當(dāng)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(dāng)某一旋風(fēng)除塵器的切割粒徑已經(jīng)試驗得
粒徑比(dnd
出,則與此比例尺寸相同的另一個旋風(fēng)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(fēng)除塵器的各部分尺寸都與D有一定的比例關(guān)系,根據(jù)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(dāng)某一旋風(fēng)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(jù)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(guān)系曲線。
(3)按式(12-10)算出未知除塵器的doc
(4)應(yīng)用(2)繪制的曲線,根據(jù)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(fēng)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)
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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(guān)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(dāng)氣體從入口流進除塵器上部的環(huán)形區(qū)時,將被器內(nèi)已經(jīng)存在的旋轉(zhuǎn)氣流擠壓到入口寬
度的一半左右,這樣就產(chǎn)生很大的壓力損失。為減少這個部分損失,可在入口處加導(dǎo)流板
見圖12-20a)裝不擴張的導(dǎo)流板比無導(dǎo)流板的除塵器可減少壓力降一半。擴張導(dǎo)流板(圖
12-20a)可減少四分之三。導(dǎo)流板對
環(huán)形區(qū)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(dǎo)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(jīng)存在于環(huán)形區(qū)內(nèi)的旋
導(dǎo)流板
轉(zhuǎn)氣流的于擾。螺旋形入口是否真能
擴張導(dǎo)
減少壓力降,根據(jù)現(xiàn)有試驗資料,還有流板
爭論,有一些試驗還發(fā)現(xiàn)除塵效率有
所下降。故國外大多數(shù)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(dǎo)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(shù)據(jù)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(xù)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(zhuǎn)變?yōu)殪o壓。出口筒象是倒過來使用的旋風(fēng)除塵器,把旋渦轉(zhuǎn)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(fēng)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(dāng)?shù)摹?
12.3.5各種變量的影響趨勢
綜上所述,現(xiàn)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(nèi)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(nèi))
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(xiàn)有的旋風(fēng)除塵器,如要增大其處理風(fēng)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(jù)粉塵量增加情況,可能尚需
增大灰斗容量。
現(xiàn)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(nèi)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
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321
縮小
10
圖12-22增大處理風(fēng)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(zhuǎn)圈數(shù)提高效率。但旋轉(zhuǎn)圈數(shù)增多會
加大磨損(磨損與單位風(fēng)量的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)成正比)
12.3.6安裝
1.并聯(lián)安裝
采用小直徑高效旋風(fēng)除塵器時,一般都是多臺并聯(lián)以滿足處理風(fēng)量的需要。如果并聯(lián)的
數(shù)量很少,則每臺除塵器應(yīng)有單獨的入口和灰斗設(shè)計時應(yīng)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(lián)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(xiàn)倒流現(xiàn)象堵除塵器或把灰斗內(nèi)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(shè)備的除塵效率降低?；叶穬?nèi)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(jīng)過它竄到
出口箱去。因此,灰斗不應(yīng)設(shè)計得太小。
當(dāng)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(nèi)將出現(xiàn)所謂“灰斗環(huán)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(shè)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(huán)流現(xiàn)象也就難以避免。當(dāng)影響除塵效率嚴重時可增設(shè)一套灰斗放空系
322
統(tǒng),即用一臺單獨的風(fēng)機從灰斗內(nèi)抽出總風(fēng)量10~15%的空氣量,使灰斗內(nèi)部各點保持均勻
的負壓以消除灰斗環(huán)流。放空系統(tǒng)抽出的氣體可設(shè)單獨除塵器進行處理或者再接到并聯(lián)除塵
器的總?cè)肟谌ァ?
圖12-25為旋風(fēng)除塵器并聯(lián)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(huán)流圖12-25升聯(lián)安裝出、人口連接方式圖12-26多管除塵器
2.串聯(lián)安裝
兩臺除塵器串聯(lián)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(dāng)兩臺
相同的旋風(fēng)除塵器串聯(lián)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(fā)現(xiàn),若單臺旋風(fēng)除塵器采用較高的入口速度,使其壓力降等于兩臺串聯(lián)起來
的旋風(fēng)除塵器壓力降之和,則單臺除塵器的效率往往比兩臺串聯(lián)的效率還高。當(dāng)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(fēng)除塵器一般不應(yīng)串聯(lián),但在下列條件下,可考慮串聯(lián)安裝:
(1)聚結(jié)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(fēng)除塵器串聯(lián)比較恰當(dāng)。
(2)用一臺大直徑的旋風(fēng)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(fēng)除塵器,則尚可防止其發(fā)生堵塞。
(3)當(dāng)運行可靠性極為重要時,則兩臺除塵器串聯(lián),即使其中一臺發(fā)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(fēng)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(fēng)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(dāng)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(fēng)
漏風(fēng),特別是錐體底部和灰斗的漏風(fēng)將惡化運行工況,使除塵效率變壞。因為大部分除
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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(shè)灰斗,并
配備氣密性良好的排灰閥,如旋轉(zhuǎn)閥、雙層翻
板閥等。
傾斜安裝旋
(2)磨損
風(fēng)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(guī)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(yīng)盡量減少焊繼。必要時應(yīng)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(xù)及時地排掉,就會有高濃度的粉塵在那里流轉(zhuǎn)導(dǎo)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(nèi)壁襯嵌橡皮。但要做得與內(nèi)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(chǎn)生明顯的磨損。
磨損嚴重時,可在除塵器內(nèi)襯砌輝綠巖鑄石,用鑄石粉環(huán)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(nèi)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(nèi)壁結(jié)塊掉落所堵塞。
除塵器內(nèi)壁結(jié)塊與粉塵特性有關(guān)。一般說來,粉塵愈細、愈軟就容易在器壁結(jié)塊此
外,除塵器壁上有凝結(jié)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(xiàn)
象,除塵器內(nèi)壁應(yīng)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(cè),而凈化氣體則從濾袋
的下氣流側(cè)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(fēng)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(fēng)機、電動機
組合成整體),供分散布置的單臺工藝設(shè)備使用。還可以將濾袋直接裝在工藝設(shè)備內(nèi)(如裝
在混砂機、粉料倒包機內(nèi)等)稱為插入式袋式除塵器,見圖4-58
含塵濃度的適應(yīng)范圍也很寬,低如大氣塵,高如風(fēng)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(wǎng)眼小得多。例如,濾料的網(wǎng)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(wǎng)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(dāng)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(shè)
計、構(gòu)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(shè)計中一般可不必
預(yù)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(chǎn)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(shù),通常根據(jù)實際使用經(jīng)驗或產(chǎn)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(shù)值是以低、中負荷的粒狀
粉塵為依據(jù)。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(yīng)比表列
數(shù)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(jù)下列幾方面條件
(1)氣體溫度
(2)粉塵的物理化學(xué)特性;
(3)氣體的化學(xué)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(shù)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(wěn)定;
(5)吸濕性小,易清除粘附在表面上的粉塵
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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(fēng)縮非回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)反
砂、噴丸
16.0常1.52
152
棉布無氣環(huán)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(chǎn)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(dāng)濾袋積塵到一定程度,阻力變大,風(fēng)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(qū)分。清灰方式種類很多,有振打式、反吹風(fēng)式,脈沖
噴吹式等以及幾種清灰方式聯(lián)合應(yīng)用。各種清灰方式比較見表12-9.
12.4.7影響性能的因素
當(dāng)氣體流量一定時,袋式除塵器性能與一些因素的關(guān)系見表12-10
326
表12-7各種纖維的特性
品名化學(xué)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(jīng)常最高(%)
自然纖維1.4~1.610~20~6.6~10良未經(jīng)處理時75~85958
102016.610
麻
自然纖維
16~5035
未經(jīng)處理時差80
蠶絲
自然纖維184
未經(jīng)處理時差80~901100
羊毛
自然纖維1.325~1514.1~225~35酸差經(jīng)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(yōu)0~50660
龍
聚胺.13~1.1551.842~良優(yōu)75~85954.5
熱:華
芳香質(zhì)豪酰胺14
克斯
良良
優(yōu)
2002605
純)聚丙烯
30~6515~30良:可優(yōu)126~1361502
聚丙烯睛與.~1.
混合聚合物
18~2良可優(yōu)10~1301401
滌綸1.38
40良良
40~1601700
泰弗綸聚四乙烯2.3
3310~25優(yōu)優(yōu)不受200~25
杜爾
優(yōu)優(yōu)優(yōu)
80115
表12-8種常用國產(chǎn)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
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327
(續(xù))
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(shè)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(fēng)(不縮癟)
好慢織物一般一般中低一般較高
反吹風(fēng)(縮)
一般快織物一般一般中低一般較高
氣環(huán)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(shù)性能諸因
因素
阻力損失減少
除塵效率提高
袋壽命延長
設(shè)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(shè)備。其除塵效率較高,應(yīng)用范圍較廣其主要優(yōu)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(dāng)選用合適時,可以清除0.1m的微粒。
4用空間一般較少。
5.構(gòu)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(huán)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(dāng)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(qū)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(fēng)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(guān)。
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(fā)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(zhì)所確定。當(dāng)塵粒的表面附著空氣或被復(fù)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(jīng)濟角度考慮,很少實際應(yīng)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?lián)P起。當(dāng)上升氣流速度較高,超過1.8m/s時應(yīng)在塔頂處設(shè)擋水板
根據(jù)碰撞機理,要得到高的捕集效串,應(yīng)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(nèi)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(nèi)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(nèi),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(yù)冷器使用,例如沖天爐煙氣除塵若用袋式
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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(zhuǎn)向產(chǎn)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(jīng)過這樣一些過程,塵?；?
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(nèi)可獲得較高的效率水位會
隨風(fēng)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(fēng)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(dǎo)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(nèi)密切地接觸。經(jīng)試驗,當(dāng)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(fēng)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(nèi)筒、外筒、螺
旋形導(dǎo)流片、脫水裝置、灰漿斗和供排水設(shè)施等組成內(nèi)、外簡之間的螺旋形導(dǎo)流片把除
330
凈化氣體
一風(fēng)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(nèi)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(dāng)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(xù)向前旋轉(zhuǎn),在離心力的
作用下把水滴和塵粒甩向器壁,使外筒內(nèi)
定期供水
壁形成一層3~5mm厚的水膜,同時甩向
連續(xù)供水
器壁的塵粒被水膜所捕集。氣體連續(xù)流經(jīng)
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(jīng)脫水
裝置(檐式擋水板或旋風(fēng)脫水)脫除水滴
圖12-32臥式旋風(fēng)水膜除塵器
1一外筒2一螺旋導(dǎo)流片3內(nèi)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(zhuǎn)圈數(shù)的增加面
提高。一般以三圈比較合適。當(dāng)粉塵濃度
較大或粉塵分散度較高時,可適當(dāng)再增加一到二圈,以取得更高的除塵效率圈數(shù)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(dāng),采取了各圈灰漿斗全隔開的措施,使圈水位在使用風(fēng)量范圍內(nèi)能夠自動調(diào)整、
平衡,并能長期、穩(wěn)定地運行。供水制度采取使用前定期加水和使用時連續(xù)供、排水相結(jié)
合。
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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(tǒng),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(fēng)管、噴頭、擋水板、水箱、溢流裝置等組
成,如圖12-33所示。當(dāng)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(fēng)速和噴頭浸水深度有關(guān)提高噴頭風(fēng)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(fēng)速取10~15m/s,噴頭浸水深度取10~20mm
除塵器內(nèi)風(fēng)速一般取1~2m/s風(fēng)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(shè)計要求是:
當(dāng)用于負壓系統(tǒng)時,溢流管頂?shù)剿馑?
的高度H1應(yīng)大于器內(nèi)負壓P正壓運行時,
進水
則水封高度H應(yīng)大于器內(nèi)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(fēng)管7一出風(fēng)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(yōu)點有:
1.除塵效率高。綜合效率(包括第一級凈化設(shè)備)可達98~999%
,
2.粉塵種類、導(dǎo)電性等對除塵效率影響不顯著;
3.氣體溫度、風(fēng)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(fā)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(fēng)速比電除塵器還要低,在0.5~0.m/s之間因此結(jié)構(gòu)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(fù)的急冷急熱,易產(chǎn)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(guī)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(jīng)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(xù)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?；ハ嗾尘鄢纱?
塊,因而被阻留在顆粒層中。這些力綜合作用的結(jié)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(jīng)濟。因為過
濾風(fēng)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(xiàn)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(dāng)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(jié)論也為國
內(nèi)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(fā)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(dāng)濾速過大時
會把顆粒層穿透,造成粉塵逃逸的現(xiàn)象。常見
的濾速為0.3~0.8m/s。經(jīng)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(yīng)盡可能避免采用沒有擴散
管段的切向進口,而采用帶導(dǎo)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(fēng)速。此外還有濾料及粉塵的性
質(zhì)、表面狀態(tài)、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(jié)構(gòu)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(zhì)應(yīng)耐磨、耐腐蝕、耐高溫換向閥絡(luò)支桿7一濾網(wǎng)板10目)
8—檢9一導(dǎo)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。
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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(fēng)速就可使整個濾料層流態(tài)化,且流態(tài)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(nèi)分
布比較均勻,濾料的過濾能力得以充分發(fā)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(xiàn)了雙層濾
料的作法。即在同一顆粒層除塵器的篩網(wǎng)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(fā)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(tài)。
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(fēng)壓
也越高。一般選擇取80~150mm
4.濾料層阻力當(dāng)氣體通過濾層呈層流狀態(tài)時,阻力與濾速成正比呈流狀態(tài)時,
阻力與濾速的平方成正比;如果呈過渡狀態(tài)時則阻力介于前二者之間由于在過濾過程
中,濾料層內(nèi)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(diào)試運轉(zhuǎn)中測得,在正常過濾時濾層阻力為90~110mmH2O,當(dāng)反
吹進行時,過濾負荷增加,阻力上升到130mH2O設(shè)計時應(yīng)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(fēng)速
反吹過程是個流態(tài)化過程,無論是連續(xù)氣流均勻流態(tài)化反吹還是脈沖氣流騰涌反吹
風(fēng)速都采用經(jīng)驗數(shù)據(jù)。反吹風(fēng)速應(yīng)把濾層松動,使其流態(tài)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(fēng)速應(yīng)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(jù)濾料積灰、反吹時間及間隔而走一般選用反吹風(fēng)
速為過濾風(fēng)速的1.2~1.67倍。有關(guān)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(dāng)量直徑阿基米德數(shù)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(tài)下,Yg=1.293kg/m3)
Y—濾料密度(2500kg/m3)
e系數(shù),e=0.4
例如當(dāng)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(nèi)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(fēng)速、濾層厚度、粉塵量、濾料直徑。其中風(fēng)速影響最大清灰快慢與反吹風(fēng)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(yīng)根據(jù)積灰程度,適當(dāng)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(dāng)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(jīng)過反吹后能夠迅速消失,恢復(fù)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(yīng)用單獨傳動。梳耙轉(zhuǎn)速為1020r/min,耙齒直徑為12mm,齒端離篩網(wǎng)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(jié)構(gòu)應(yīng)能適應(yīng)熱膨
脹,間隙可自動補償。梳耙應(yīng)在反吹風(fēng)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(fēng)機。這樣,耙子就能始終在濾料處于流化狀態(tài)下轉(zhuǎn)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(tǒng)正常運行、反吹、過濾過程的自動切換靈活、可靠,換向閥是關(guān)鍵部件
應(yīng)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(nèi),裝配方便,密封性能好。閥板的驅(qū)動用油缸
和氣缸皆可。但采用油缸驅(qū)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(nèi)積存細灰有兩種方法:一是利用顆粒層除塵器的預(yù)凈化粗除
塵設(shè)備;二是單獨選用高效除塵器。采用預(yù)凈化粗除塵設(shè)備兼作反吹清灰除塵器,優(yōu)點是除
塵系統(tǒng)簡單。缺點是該除塵器在反吹時,處理風(fēng)量波動較大且為照顧反吹清灰的效果要求
預(yù)凈化粗除塵設(shè)備的效率較高。采用單獨清灰除塵器的優(yōu)點是反吹時除塵系統(tǒng)風(fēng)量變化不
大,顆粒層除塵器的預(yù)凈化粗除塵設(shè)備也可選用效率較低的所以一般當(dāng)除塵系統(tǒng)處理風(fēng)量
較大時,選用顆粒層除塵器個數(shù)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(tǒng)處理風(fēng)量不大、選用顆粒層除塵器個數(shù)不多時還是利用顆粒層除塵器的預(yù)凈化粗除塵設(shè)
備兼作反吹清灰除塵器較為合理。
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335
12.6.5電氣控制系統(tǒng)
整套除塵裝置在正常工況下應(yīng)自動運行,無需人工操縱。備有供維修和調(diào)整時用的手動
控制裝置。一般全自動控制線路設(shè)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(nèi)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(zhuǎn)、反吹風(fēng)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(yīng)選擇準確可靠、調(diào)
節(jié)范圍較大的一種。
12.6.6G.FE旋風(fēng)式顆粒層除塵器簡介
這種除塵器有一個旋風(fēng)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(jīng)受不起磨損的密封件。其結(jié)構(gòu)如圖12-35,含塵氣體由入口1以低速切向進入預(yù)分離器
2。預(yù)分離器是用來分離粗粉塵的旋風(fēng)筒,經(jīng)過預(yù)分離后的含塵氣體通過插管3從旋風(fēng)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(fēng)顆粒層除塵器
圖12-36G.F.E型旋風(fēng)除塵器的反吹過程
1一含塵氣體入口2一預(yù)分離器3一插管
1一反吹空氣出口2一預(yù)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(jù)除塵器的阻力進行控制,過程見圖12-36首先關(guān)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(fēng)機或利用負壓鼓進或吸入反吹空氣到過
濾室內(nèi),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(yù)分離室2并在這里降
低速度,急轉(zhuǎn)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(nèi)被凈化截流閥5關(guān)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(huán)上,由兩位四通電磁滑閥控制,梳由直立電動機
9驅(qū)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(fēng)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(jīng)凈化后仍保持一個相對穩(wěn)定的含塵量。在連續(xù)運轉(zhuǎn)過程中含塵量保持在
50mg/m以下。由于風(fēng)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(fā)揮最大效益,由此后來發(fā)展為顆粒層除塵器和旋風(fēng)除塵器分離的顆粒層
除塵器。
關(guān)于反吹清灰,如采用連續(xù)氣流反吹清灰方法,將使顆粒層除塵器得以連續(xù)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(jīng)過試驗,脈沖反吹比
連續(xù)反吹要優(yōu)越。有關(guān)無耙沸騰反吹方法,在國內(nèi)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(xù)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(nèi),粉塵較細、輕,懸浮于分散相內(nèi),粉塵呈氣體輸送現(xiàn)象,被夾帶出去。在鼓泡
相內(nèi)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(nèi),會帶有一定的塵
粒,故在除塵器結(jié)構(gòu)和選擇反吹風(fēng)速時應(yīng)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(xiàn)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(shè)備;把顆
粒層布置成圓筒形在其中心裝設(shè)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(zhì)和化學(xué)反應(yīng)。例如用輕燒白云石顆?？晌?
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(xiàn)利用流態(tài)化顆粒層除
塵設(shè)備。流態(tài)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(shè)備選用
12.7.1選用原則
在除塵通風(fēng)系統(tǒng)中設(shè)置除塵設(shè)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(guī)定。因此,排放標準是選用除塵器的首要依據(jù)。
依照排放標準,再根據(jù)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(tǒng)的起始粉塵濃度)即可按下式確定除塵設(shè)備應(yīng)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(dāng)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(jù)。
根據(jù)除塵器的機理,除塵效率與粉塵及氣體性質(zhì)有關(guān),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
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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(jù)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(jù)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(dāng)然,這種
選擇除塵器的方法還只是預(yù)選性質(zhì)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(xué)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(xué)成粒徑重量分度(%(篩下分布
分等。此外,還要考慮設(shè)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(yīng)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(shù)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(lián)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(lián)除塵器的
總效率應(yīng)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(yīng)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(shè)備費較低
求運轉(zhuǎn)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(shè)備粉塵起始濃度
序
號工
藝設(shè)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(fēng),舊砂回用率及周轉(zhuǎn)率較高
2滾筒落砂機
濕型砂
84004100
麗動落砂機
上都排風(fēng)
濕型砂
6103505t以下流水線上落砂機
底抽風(fēng)
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(cè)吸罩
濕型砂
370
低側(cè)吸罩
型砂
17000
4411雙頭風(fēng)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(fēng)鐵末、砂170
120
7清理
氧化皮、砂191000800
清理滾筒
砂31700000件內(nèi)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(fēng)除塵器之前
拋丸清理滾
鐵末、砂
37000一次理,自帶小旋風(fēng)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(yù)清理)
氧化皮、14001100二次清理(表面清理
提升機(上部排風(fēng))化皮、砂
3800二次理
提升機(下部排風(fēng))氧化皮、砂
1000570二次清理
鐵丸風(fēng)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(fēng)選
氧化皮、砂
:47000二次清理
提開機(上部排風(fēng))氧化皮、砂
18000二次清理
提升機(下部排風(fēng)
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
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339
()
序工藝設(shè)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(cè)吸罩
石灰石新砂
720600
雙側(cè)吸罩
干型舊砂
450
00
3500
18斗式提升機(上部排風(fēng))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(diào)頭
千型舊砂
57002100
21皮調(diào)頭(包括電磁滾筒)石灰石砂干型舊砂50000
38000
22轉(zhuǎn)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(fēng)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(xiàn)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(lián)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(fēng)除塵器
小旋風(fēng)
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(fēng)除塵器一低阻小
12.7.2各類除塵器在鑄造車間中的應(yīng)用旋風(fēng)除塵器4一高效旋風(fēng)除塵器5噴淋式除塵
鑄造工藝設(shè)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(guān)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(shè)備。
表12-17列出了各種鑄造工藝設(shè)備常用的除塵器類型供選用時參考從國內(nèi)外近年來
的趨勢看,袋式除塵器在鑄造車間中的應(yīng)用范圍和所占比例正在不斷擴大
340
表12-16造工藝設(shè)備
序
粉塵真密度
工藝設(shè)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(fēng))
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(tài)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(xù)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(fēng)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(diào)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(fēng)沖天爐
二氧化,炭粉
28
冷風(fēng)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
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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(shè)備常用除塵器
重旋風(fēng)除塵器濕式洗滌除塵器袋式除塵器靜電除塵木工
工藝設(shè)備除高噴式施文高壓旋風(fēng)
通效
淋風(fēng)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(diào)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(fēng)除塵器
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第13章維護管理
13.1概述
通風(fēng)除塵系統(tǒng)在設(shè)計、安裝、調(diào)試投產(chǎn)后,要保持其正常運行,發(fā)揮其應(yīng)有效用,主要
依靠科學(xué)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(gòu)和規(guī)章制度
根據(jù)各廠具體情況和通風(fēng)除塵設(shè)備的多少,組織與此相適應(yīng)的管理系統(tǒng)和制訂必要的規(guī)
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(yù)修制度等等
2.職工教育、人員培訓(xùn)
對接觸塵毒的人員要進行防塵防毒安全教育,操作有通風(fēng)除塵設(shè)備的崗位生產(chǎn)人員應(yīng)懂
得如何正確使用和維護這些設(shè)備。專業(yè)維護人員還須接受故障排除等專門訓(xùn)練
3.系統(tǒng)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(zé)處置捕集下來的粉塵和泥漿如設(shè)
計文件或產(chǎn)品制造廠技術(shù)說明書有規(guī)定,則應(yīng)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(tǒng)恢復(fù)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(jù)系統(tǒng)的具體情況,規(guī)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(huán)境粉塵濃度、系統(tǒng)風(fēng)量和除塵器前后風(fēng)管內(nèi)粉塵濃度(或排放口粉塵
濃度等項目。
應(yīng)逐步過渡到采用先進的技術(shù)手段來監(jiān)視、記錄和控制通風(fēng)除塵系統(tǒng)的運行情況。
5.計劃維修
規(guī)定管道、風(fēng)管、配件、風(fēng)機、電動機、除塵凈化設(shè)備的使用年,維修周期,所需工
作量和材料;規(guī)定大、中、小修的年限和分工劃分內(nèi)容確定備品、備件的購置和生產(chǎn)等
等。
13.2風(fēng)管系統(tǒng)
1.風(fēng)管經(jīng)初步調(diào)整后,必須將調(diào)節(jié)閥板固定好并作出標記,不要輕易變動
2經(jīng)常檢查風(fēng)口、法蘭連接處、清掃孔、罩子等氣密性和完好程度如發(fā)現(xiàn)漏風(fēng)和破
損應(yīng)及時檢修。
344
3.經(jīng)常檢查風(fēng)管內(nèi)部有無積塵,特別是石灰石砂排塵系統(tǒng)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(tǒng)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)在敲打風(fēng)管時,聲音悶啞或在測定管內(nèi)動
壓時,比正常數(shù)值大為減小時,說明風(fēng)管已被堵塞或積塵,應(yīng)及時清掃。
4.保溫風(fēng)管應(yīng)定期檢查其保溫層是否完好,如有受潮、脫落,應(yīng)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(fēng)管系統(tǒng),如木工除塵系統(tǒng)要定期檢查其接地裝置是否有效。
6.水冷風(fēng)管應(yīng)經(jīng)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(nèi)
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(nèi)結(jié)垢壓降減小,表明可
能存在漏、滲現(xiàn)象。遇到上述各種情況時都應(yīng)及時采取措施。
7.經(jīng)常檢查閥門、風(fēng)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(shè)備(過程)聯(lián)鎖的裝置(如水力或蒸汽除塵閥門開啟度與物料量的聯(lián)
鎖犁式刮板與插板閥的聯(lián)鎖等等)是否準確、有效。
9.定期檢查并清掃風(fēng)管外表面的積塵;檢查風(fēng)管支吊架的固程度。高空敷設(shè)的風(fēng)
管應(yīng)有檢修用的走道、爬梯或平臺。
13.3通風(fēng)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(fēng)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(fēng)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(fēng)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(fēng)機時,應(yīng)關(guān)閉風(fēng)機出口處的起動閥
門。在風(fēng)機轉(zhuǎn)速逐漸增高的過程中,徐徐打開起動閥門。在~5分鐘內(nèi),風(fēng)機達到額定轉(zhuǎn)
速后,完全打開閥門,以避免出現(xiàn)過大的起動電流。
(2)除塵系統(tǒng)與工藝設(shè)備如無聯(lián)鎖裝置時,風(fēng)機等應(yīng)在工藝設(shè)備起動之前起動在工
藝設(shè)備停止操作后5~10分鐘再關(guān)閉風(fēng)機,以防止風(fēng)管內(nèi)積塵。
3.運行維護
(1)經(jīng)常注意振動和聲響
(2)注意軸承溫升,潤滑油要加得適當(dāng)。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(fēng)機應(yīng)提前換油
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315
(3)隨時注意各種儀表的讀數(shù)是否符合規(guī)定的運行參數(shù)。
13.3.2故障原因及消除方法(見表13-1)
13.3.3影響風(fēng)機運行性能的各種因素
1.節(jié)流或關(guān)閉管路的影響
圖13-2中,L-N為風(fēng)機上升型功率曲線,12分別為節(jié)流前、后管路特性曲線從圖
中知,由于節(jié)流,風(fēng)機工作點由A點移至B點,風(fēng)量由L減小為L風(fēng)壓由H1增高為H1
而功率也由N1下降為N2。如風(fēng)機具有下降型功率曲線則節(jié)流后,功率需增加,在完全
關(guān)閉管路時,所需功率達到最大值。因此大功率的離心風(fēng)機必須在關(guān)閉情況下起動而軸流風(fēng)
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(yīng)與節(jié)流相同。
 L-N
 NH
NNNH
 LF-N
 L:-H
 L-H,
 -H
圖13-2節(jié)流成關(guān)閉管的影響圖13-3風(fēng)管系統(tǒng)漏風(fēng)的影響13空氣密度的影響
2.風(fēng)管系統(tǒng)漏風(fēng)的影響
圖13-3中,1、2分別為嚴密和漏風(fēng)的排風(fēng)管路特性曲線,L-H為風(fēng)機性能曲線,-n
為其功率曲線。當(dāng)管路存在漏風(fēng),風(fēng)機工作點由A點移向B點,風(fēng)量由L1增至L+△=
L2,風(fēng)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(fēng)機特性曲線風(fēng)機工作點從標準狀況下的A點
移向?qū)嶋H工況B點時,風(fēng)量不變L=L風(fēng)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(fēng)壓下降,功率也相應(yīng)下降。
4.機械雜質(zhì)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(fēng)機功率曲線。輸送潔空氣時,風(fēng)機工作點為A點,此時風(fēng)量為L風(fēng)壓為
H1,功率為N。改為輸送含塵空氣后,風(fēng)機工作點移向B點,此時風(fēng)量由L減為風(fēng)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(fēng)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(fēng)機故障原因及消除方法
故障部位成現(xiàn)象
可能的因
消除方法
輪入口環(huán)1.葉輪箱入口環(huán)不同心
1.調(diào)整葉輪軸,使之同心
2.入口環(huán)損壞
2.更換入口環(huán)
3.葉輪斜歪損壞
3.調(diào)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(nèi)
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(fēng)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(diào)整中心距
4.皮帶太緊
4.運行48小時后調(diào)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(jié)距不等
1.檢修皮帶輪
8.三角皮帶不在一直線上
8.調(diào)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(lián)軸器1.松動;需要潤滑不平衡不在一直線上1.:加油調(diào)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(diào)整
.軸承內(nèi)進入異物
6.卸開洗
7.在軸承內(nèi)套與軸之有微磨損和銹蝕7更換合適的內(nèi)套
軸封處嘯聲1.需要潤滑
1.加油
2.不一直線
2.調(diào)整
外殼進入異物
卸開除
2.檔板戚其他部件發(fā)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(huán)性和腐蝕性物質(zhì)流經(jīng)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(fā)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
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347
()
故障部位現(xiàn)象
可能的原因
除方法
1.彎曲
1.卸下,調(diào),裝
2.尺寸太小在與葉輪軸承軸套接觸處2.更換
產(chǎn)生噪聲
3.一根軸上裝有兩個以上軸承不是一直線3.調(diào)整
高風(fēng)速1.管選用得大小
1:放大風(fēng)尺寸
2.風(fēng)機選用得木大
2.更換
3.風(fēng)柵百葉、調(diào)節(jié)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(fēng)
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(diào)節(jié)
尺寸更換硬頭及突變形的部件
的聲
3.百葉
.硬彎頭
5.風(fēng)管中突然擴大處
6.風(fēng)管中突收縮處
7.導(dǎo)片
脈動或動1.節(jié)流使風(fēng)機運行于性曲線的不利點1.改變節(jié)流方法
2.風(fēng)機選用得太大
2.更換降低轉(zhuǎn)速
.風(fēng)管與風(fēng)機發(fā)生共振
5.改變風(fēng)機轉(zhuǎn)成在風(fēng)管上加隔
通過縫孔洞或1.風(fēng)損裂
1.修復(fù)損裂處
沿途障礙物處的風(fēng)2.加熱或冷卻器翅上有毛刺
2.拆下來打掉毛刺
聲
3.調(diào)節(jié)葉片位置不對
3.檢查其開啟度和通過積
咔咔聲或聲1.風(fēng)振動
1采取隔振施
2.通風(fēng)小室間隔構(gòu)件振動
2.與風(fēng)機連接處用軟性連接
3.未與構(gòu)件隔開的部件振動
3.將部件采取隔振措施
4.風(fēng)機葉輪粘上泥漿而失去平齒
清洗葉輪
風(fēng)量過小
風(fēng)機1.前候式葉輪裝反了
1.劍正過來,重裝
2.風(fēng)機反轉(zhuǎn)
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(huán)不一直線過大.校正
5.風(fēng)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(fēng)機轉(zhuǎn)速太低
t.檢查電壓更換皮帶輪,提高轉(zhuǎn)速
風(fēng)系統(tǒng)1.實際的阻力大于計算值或局部積塵1.改造風(fēng)管系統(tǒng)提高風(fēng)機轉(zhuǎn)清除積灰
2.風(fēng)關(guān)閉
2.打開
調(diào)節(jié)關(guān)閉著
3.按規(guī)定的開啟度打開
4.送排風(fēng)管路上風(fēng)
4.
5.保溫風(fēng)管內(nèi)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(xù))
故障部位袁現(xiàn)象
可能的原因
消險方法
風(fēng)機進出口處受1.風(fēng)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(fēng)機進口處過近布置了風(fēng)肉
2.至少倍管徑距離
3.在風(fēng)機出口處即設(shè)風(fēng)或硬彎頭
3.至少5倍管徑距離
4.導(dǎo)流片設(shè)計不正確
4更換
5風(fēng)機進口處由彎頭產(chǎn)生的流效應(yīng)
5、加裝導(dǎo)流片減弱之
量過大
系統(tǒng)1.風(fēng)管尺寸太大,系統(tǒng)阻力實際比計算小1.用調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)
2檢查門打開著
2.關(guān)上
3.未裝百葉及調(diào)節(jié)
3.裝上
4.過濾器未就位,或其旁通風(fēng)閥開著4.裝好過濾器,或關(guān)閉旁通風(fēng)閥
機11.后式葉輪裝了
1.糾正過來,重裝
2.風(fēng)機轉(zhuǎn)速太快
2更換皮帶輪低轉(zhuǎn)速
3.風(fēng)機進口處由彎頭產(chǎn)生的逆旋潤流效應(yīng)3.加導(dǎo)片減弱之
風(fēng)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(lián)系,恢復(fù)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(zhì)的影響
圖136管格計算誤差的影響
13.3.4風(fēng)機的聯(lián)合工作
1.風(fēng)機的聯(lián)合工作適用于下列情況
(1)單臺風(fēng)機風(fēng)量或風(fēng)壓達不到要求,且又為了避免使用單臺大型號風(fēng)機時
(2)管路中風(fēng)量或風(fēng)壓多變,單臺風(fēng)機調(diào)節(jié)不便且不經(jīng)濟時
(3)從安全、備用需要來考慮時。
2.風(fēng)機的串聯(lián)工作
風(fēng)機的串聯(lián)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(fēng)機串聯(lián)工作
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349
圖13-7中,點I為單機工作點,點A為串聯(lián)后風(fēng)機工作點點I為串聯(lián)后單臺風(fēng)機的
工作點。H1>H+說明串聯(lián)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(lián)后流量也有所增加,增加多少由特性曲線形態(tài)決
定串聯(lián)后單臺風(fēng)機的壓頭反比單機運行時為小,這由于另外一臺風(fēng)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(fēng)機串聯(lián)工作
圖13-8中,L-H1、L-H分別為兩臺不
h
同性能風(fēng)機的特性曲線,L-H(+)為串聯(lián)后
的特性曲線。1、2、3為三種不同斜率的管路
特性曲線,風(fēng)機串聯(lián)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(lián)LH曲線
 Ha+
管特性曲線
圖13-7兩臺相同性能的風(fēng)機串聯(lián)工作
圖13-8兩臺不同性能的風(fēng)機串聯(lián)工作
流量和單臺風(fēng)機時相同,I風(fēng)機如同虛設(shè);點的總壓頭和總風(fēng)反而小只有風(fēng)機單
機運行時D點的風(fēng)量和壓頭,【風(fēng)機相當(dāng)于節(jié)起得作用因此以點為極點
只有工作點位于B點左側(cè)串聯(lián)工作才有利的
(3)串聯(lián)工作的穩(wěn)定性
串聯(lián)后的總特性曲線與參與的各單機的特性曲線密切相關(guān)如各單機特性不穩(wěn)定,則串
聯(lián)后也不會穩(wěn)定,單機有穩(wěn)定也有不穩(wěn)定,則聯(lián)后總特性如何由具體情況確定之
聯(lián)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(wěn)定的
(4)串聯(lián)工作的條件
)兩臺單機的性能最好相同,否則風(fēng)量小的這臺會發(fā)生過載
2)串聯(lián)在后面的風(fēng)機必須堅,否則會遭到損壞兩機之間應(yīng)有一定長度(不少
倍管徑)的直段以減少渦流損失。
3)兩臺風(fēng)機串聯(lián),起動時必須將兩機的出口閥全部關(guān)閉先起動第一臺,后打開
第一臺的風(fēng),在第二臺風(fēng)閥關(guān)閉況下再起動第二臺
3.風(fēng)機的并聯(lián)工作
風(fēng)機的并聯(lián)可在同一壓頭下,獲得較大的風(fēng)量,它也適用于管路中風(fēng)量很波動的情況
350
(1)兩臺相同性能的風(fēng)機并聯(lián)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(lián)后的總特
性曲線。A點為并聯(lián)后的風(fēng)機工作點G點為單機運行時的工作點B點為并聯(lián)后單臺風(fēng)機的
工作點L1=Lx=Lx+x故并聯(lián)工作時風(fēng)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(fēng)量增長愈
多。
單機運行時效率為點2,并聯(lián)后單臺風(fēng)機效率為點1,如此點相當(dāng)于最高效率點,則并
聯(lián)是經(jīng)濟的。
在同一管路中工作時,并聯(lián)后單臺風(fēng)機,其風(fēng)量小于單機運行的,這是由于每機傳遞的
壓力增加,因而風(fēng)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(fēng)機并聯(lián)工作
圖13-10兩臺性能不同的風(fēng)機并聯(lián)工作
(2)兩臺不同性能的風(fēng)機并聯(lián)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(lián)后的風(fēng)機特性曲線A點為聯(lián)合工作點;B和C點分別為
并聯(lián)后各單臺風(fēng)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(lián)后風(fēng)量增加得很少與風(fēng)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(lián)合工作點移至D點,其風(fēng)量競和風(fēng)
機單機運行時相等,I風(fēng)機如同虛設(shè)。并聯(lián)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(lián)工作才是有利的。
(3)并聯(lián)工作的穩(wěn)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(fēng)機及并聯(lián)后的風(fēng)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(fēng)機運行產(chǎn)生不穩(wěn)定即交于
b、b兩點,有出現(xiàn)兩種風(fēng)量的可能性(無風(fēng)和有風(fēng)。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(shè)逆止閥門,即會發(fā)生倒流這就說明當(dāng)風(fēng)機特性曲線呈波
峰狀時,并聯(lián)工作情況比較復(fù)雜。E點以左工作不穩(wěn)定且會發(fā)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(fēng)量,這樣工作是不穩(wěn)定的
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35
4并聯(lián)工作的經(jīng)濟性
圖13-12中,L-H1、-ni、L-1分別為單機的風(fēng)機特性、效串和功曲線L-
Ht、l-n+x、l-n+x)分別為并聯(lián)后的風(fēng)機特性、效和功率曲線。風(fēng)機工作點選
擇在最高效率的區(qū)階內(nèi):把總風(fēng)量分為兩等分兩臺風(fēng)機各半低負荷時停開一臺,讓另
一臺在風(fēng)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(yīng)按8點選擇
風(fēng)機應(yīng)按b點選擇,這是從整個機組來考慮的。
負荷小于g點的風(fēng)量時,都應(yīng)由單臺風(fēng)機運
管路曲線
行,此時發(fā)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(lián)工作時的不穩(wěn)定工況
圖13-12兩臺并聯(lián)運行風(fēng)機的選擇
13.4除塵器
13.4.1·旋風(fēng)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(fēng)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(shù)。運行后,如超過初值,則表明風(fēng)機
反氣流正未切向接入
順氣流
反氣
 b)
a
圖13-13旋風(fēng)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(fēng)量;如低于初值,則表明系統(tǒng)阻力過大,因而風(fēng)量減少
2)初起動時,最好測定一下風(fēng)量、風(fēng)壓和管內(nèi)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(tǒng)中通入干凈空氣,使除塵器得到干燥和清掃”隨后關(guān)閉風(fēng)機
2)出清灰斗內(nèi)積塵,以防粘結(jié)
2.維護
(1)在負壓系統(tǒng)中,除塵器下部的鎖氣器要經(jīng)常檢修特別是翻板閥、插板閥比回轉(zhuǎn)
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(yīng)及時焊補,最好襯膠或作耐磨處理。
.故障消除
旋風(fēng)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(nèi)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?qū)⒏伞駜煞N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?；闹鳈C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(zhuǎn)(斜盤式、錐式)式和
擠壓式。
斜盤造粒機回轉(zhuǎn)數(shù)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(zhuǎn)數(shù)(/min)
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36
傾斜角
C、k、m,系數(shù)。
造粒機能力由下式確定:
 Q=(t/h)
(13-23)
式中C、系數(shù)。
從上述各式知,加大盤徑即會相應(yīng)加大盤深和降低回轉(zhuǎn)數(shù),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(zhuǎn)數(shù)
 (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。?；b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(shè)
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(qū)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(qū)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(diào)節(jié)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(shè)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(fēng)用。排風(fēng)罩將造粒機罩住下半部分,風(fēng)管直徑為300mm袋式除塵器應(yīng)
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(tǒng)即開始運行。整個
設(shè)備是自控的,任何一部分發(fā)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(shè)排漿鎖氣裝置,
以建立一定的水封高度,防止底部漏風(fēng)。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(diào)節(jié)水封的高度和不使粉塵在水封的底部沉積,在水封底部設(shè)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(diào)節(jié)。
滿流排漿管的結(jié)構(gòu)最簡單,適用于連續(xù)穩(wěn)定排漿的情況,管徑d可按下式計算:
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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(shè)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(tǒng),比較簡單,勞動量比較大,且要管理得當(dāng),否則會污染周
圍環(huán)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(yīng)根據(jù)泥
漿沉淀的時間以及板結(jié)的情況來設(shè)計和調(diào)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(jié)塊、咬住刮板或傳動部分銹住,會發(fā)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(nèi)泥漿攪拌均勻,然
后利用車上自帶的真空泵等設(shè)備將泥漿抽吸至泥漿罐內(nèi)運走。這種方法適用于沉淀池多而分
散的大型企業(yè)。用于石灰石砂和泥漿中含粘土較多時,罐內(nèi)會沉積泥砂,應(yīng)予以注意。
4)直接排入就近的水爆或水力清砂污泥池內(nèi)統(tǒng)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(nèi),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(shè)備利用率較低,適用于大
型企業(yè)。北方地區(qū)還要考慮防凍問題。
大型沉淀池的結(jié)構(gòu)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(diào)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(chǎn)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(huán)境保護的理由,
接下水道
A
沉淀池?zé)o通向下水道的
接管,僅泵站和污水分
配站內(nèi)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(huán)使用,而污泥定
期用抓斗吊抓出。
圖134泥淀池結(jié)構(gòu)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(shè)相同的轉(zhuǎn)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(jīng)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(nèi)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(guān)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
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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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(qū)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(guān)閉,泥
漿吸入罐內(nèi)。
⑤將滑閥A、B的手柄同時拉“出”,四通處于“壓”位,閥關(guān)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(nèi)。
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(guān)閉,
閥打開真空泵向真空充氣起到攪拌
100
內(nèi)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(guān),一般采用0.5~1.0kg/cm2.采用SZ3型水環(huán)式真空泵,最大真空
度92%,轉(zhuǎn)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(zhuǎn)、水平設(shè)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(lián)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(zhì),使絮凝物在
圖13-54脫水筒結(jié)構(gòu)原理圖
緩慢轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動部件少、維修
方便、噪聲小、占地少、動力消耗少,與同規(guī)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(zhuǎn)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(jù)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(diào)節(jié)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(guī)
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(shè)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(fā)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(shè)備密閉,能連續(xù)自動脫水但設(shè)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(xù)、自動脫水,占地面積較大要更換或沖洗濾
布,設(shè)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
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375
表13-19標準型脫水筒性能規(guī)格表
型
規(guī)格(經(jīng)×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(zhì)污泥所得的數(shù)據(jù)
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(xiàn)象并能產(chǎn)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(zhì),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(shè)備,離心脫水設(shè)備使用得較少,下面簡要敘述
一下真空過濾脫水設(shè)備。
@葉片真空過濾機
這種裝置用于化工和耐火材料行業(yè),現(xiàn)已移植到冶金行業(yè)作為轉(zhuǎn)爐煙氣濕法凈化污泥脫
水用。葉片結(jié)構(gòu)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(yīng)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(guān):
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(jié)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(jié)構(gòu)示意圖
1一孔(中間管子上,孔距80,兩側(cè)錯開)2一帆9孔邊框管子上孔37
3一金屬網(wǎng)(36孔/m,覆在6圓鋼上)尼龍布覆面
在葉片制作上應(yīng)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(chǎn)生上下濾餅厚薄不均。葉片四周濾布的密封是個關(guān)鍵應(yīng)平整、牢固此
外泥漿池中應(yīng)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(qū)動;
臺立式水冷空壓機,1m3/min,配用7kW電動機。
⑤轉(zhuǎn)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(nèi)血
過濾部分
444
泥漿入口
圖13-57葉片組裝連接圖
圖13-58轉(zhuǎn)鼓真空過濾機示意圖
1一拉桿2千3一鏡4框架
一轉(zhuǎn)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(zhuǎn)鼓真空過濾機示意于圖13-58
轉(zhuǎn)鼓與真空系統(tǒng)相連,旋轉(zhuǎn)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(tǒng)中作為濕式除塵器循環(huán)水使用。轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)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
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377
過濾效率愈高,因此應(yīng)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(zhì)計
C濾餅含水率(%)
G—截留在浸沒或注液濾斗內(nèi)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(zhì)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(nèi),
部分溢流水進入快濾器
內(nèi)加以濾清后即可以循
濾餅
環(huán)再使用?？鞛V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(nèi)。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(zhuǎn)鼓真空過濾機9內(nèi)進行脫水轉(zhuǎn)鼓與由真空泵6、分離罐7、真空罐8等所
組成的真空系統(tǒng)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(tǒng)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(nèi)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(yīng)增加凝聚劑配液槽和泵,系統(tǒng)就較為復(fù)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(tǒng)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(huán)
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(xué)物質(zhì)。污水處理的目的在于保護環(huán)境,使工藝和除塵設(shè)備能正常工作并能使污水
再生、循環(huán)使用,節(jié)約能源。
污水處理系統(tǒng)主要由污水預(yù)處理,污泥脫水、濾餅貯運以及相應(yīng)的控制系統(tǒng)所組成。脫
水設(shè)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(yù)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(xù)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(xù)出料。因此可以提高機械化、自動化程度。
③設(shè)備尚屬簡單,投資費用不大,動力消耗較小。
④生產(chǎn)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(fù)式
型)轉(zhuǎn)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
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379
污泥脫水流程見方框圖13-60,設(shè)備平面布置見圖13-61.上述系統(tǒng)中選用兩臺Gp2-1型
轉(zhuǎn)鼓真空過濾機,每臺過濾面積為2m2,轉(zhuǎn)速分為0.13、0.18、0.26r/min三檔,可調(diào)節(jié)。在
鑄造車間污泥處理系統(tǒng)中,真空度一般要求為450~600mmHg。每平方米過濾面積生產(chǎn)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(fù)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(shè)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(yè)能加以合理、有效地解決
的,必須由地區(qū)或整個行業(yè)采取專門措施,建立與處理量相適應(yīng)的專業(yè)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(yīng)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(jié)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(yī)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(jīng)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(jié)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(fēng)
管內(nèi)的實際濃度。反之,若采樣嘴的抽氣流速小于
↓↓↓
風(fēng)管內(nèi)的氣體流速,則采樣嘴邊緣內(nèi)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(fēng)管內(nèi)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(diào)節(jié)到符合該點的等速采樣
要求。如此繼續(xù),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(fēng)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(fēng)管內(nèi)的濃度分布。
3.平均流速點采樣法
在風(fēng)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(fēng)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(shù)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(fēng)管
出口風(fēng)
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(shù)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(gòu)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(fēng)管靜壓,一個測采樣嘴內(nèi)的靜壓。根據(jù)伯努里方程
2+y-2++h+k2
2
 29
(14-13)
式中P風(fēng)管內(nèi)采樣處靜壓;
y—風(fēng)管內(nèi)氣體容重;
風(fēng)管內(nèi)采祥處風(fēng)速
P采樣嘴內(nèi)靜壓;
采樣嘯內(nèi)風(fēng)速
—重力加速度
h從采樣嘴口到采樣管內(nèi)靜壓測孔處的摩擦阻力
k采樣入口阻力系數(shù)。
假定h和k值可以忽略不計,則當(dāng)P=P時v因此測定時只要調(diào)節(jié)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
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393
用等速采樣管采樣可不必事先測知采樣點的風(fēng)管風(fēng)速手續(xù)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(yīng)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(fēng)速(m/s)
A、A……各測點所代表的風(fēng)管劃分面積,當(dāng)風(fēng)管按等面積劃分時,則A=
一外靜壓導(dǎo)
內(nèi)壓導(dǎo)外壓孔
內(nèi)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(yīng)按式(14-14)計算。其它采樣法如測出的即為風(fēng)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(yīng)不小于4m,一般應(yīng)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(yīng)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(shè)采樣嘴
樣管用不銹鋼或銅管,也有用硬質(zhì)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(guī)格,見圖14-21油霧試驗時其捕集效率平均
達99.99%?？赡蜏?00℃。有一定的吸濕性。因此,采樣前后均應(yīng)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(dāng)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(guān)據(jù)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(nèi)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(dāng)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(diào)節(jié)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(dāng)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(yīng)在其下部襯
以與氣體不起化學(xué)作用的金屬網(wǎng)。
用玻璃纖維濾紙時,與濾筒一樣,采樣前、后也要經(jīng)過烘干
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39
 3D
D
b
圖14-25濾膜夾
圖2集塵
管內(nèi)采樣用b管外采樣用
a)管內(nèi)采樣用b)管外采樣用)集塵管夾
1一濾紙2一金屬網(wǎng)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(zhì)玻璃制成,內(nèi)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(cè)應(yīng)填得密一些,入口側(cè)則松一些。
采樣前后均應(yīng)將集塵管置于130℃的烘箱內(nèi)加熱一小時以上,充分去除水分,爾后放入
干燥皿內(nèi)冷卻到常溫后再行稱重。
玻璃棉集塵管可溫480℃?？捎糜跍睾蜌怏w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(fēng)等粉塵捕集裝置,因測定誤差較大使用不便,現(xiàn)已很少采用
按照粉塵捕集裝置是否伸入風(fēng)管之內(nèi),有管外采樣和管內(nèi)采樣之分管外采樣,捕集粉
塵裝置在風(fēng)管外面,用于小尺寸的風(fēng)管。當(dāng)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(nèi)采樣因捕集裝
置是在風(fēng)管之內(nèi),就不存在上述問題。
(3)流量計
常用的有轉(zhuǎn)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(nèi)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(nèi)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(yīng)在流量計入口端配置溫度計和壓力計,以便修正流量讀數(shù)。當(dāng)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(yīng)采用負壓表,所示壓力為負
值。
1)轉(zhuǎn)子流量計
圖14-27)
轉(zhuǎn)子流量計由垂直
錐形玻璃管和浮子所構(gòu)
成。錐形管的大端在
上,小端在下。
2.5D
轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子流量計
圖14-28孔口流量計
下標定的。而實際測量
1一轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子流量計流量讀數(shù)(/min)
測量條件下的氣體容量(g/cm)
—轉(zhuǎn)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(jīng)的通路上安裝一塊中心有孔的隔板兩側(cè)接上壓力計即構(gòu)成孔口流量
計。當(dāng)氣體流過孔口時,便在隔板前后產(chǎn)生壓力差壓差值與通過的流量成正比,其關(guān)系式
為
q=aeA29△P
(14-16)
式中q—氣體流量(m/s);
a—流量系數(shù);
壓縮性修正系數(shù),≈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
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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(shù)。
標準狀態(tài)(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(tài)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(tài)下的氣體流量(Nm/s)。
孔口流量計構(gòu)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(nèi)進行標定,繪制出流量與壓差的關(guān)系曲線圖現(xiàn)場使用時,用微壓計測出
孔口兩側(cè)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(tài)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(gòu)造見圖14-29,其中有一個旋轉(zhuǎn)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(nèi)側(cè)各有氣體入口a、b、c、d,外側(cè)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(zhuǎn)動。同時,水進入C室C室的
體即從出口逸出。鼓輪的旋轉(zhuǎn)次數(shù)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(nèi)水溫狀態(tài)下地和濕氣體量圖14-29濕式煤氣表
因此,應(yīng)按下式換算成標準狀態(tài)下的干氣體量。
:273 PaP-p 1.
273+760
(14-19)
式中q標準狀態(tài)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(yīng)裝設(shè)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(xiàn)場測定時,除抽氣量、真空度應(yīng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)子均采用不銹鋼制成,刮片為夾布膠木板,計3片。當(dāng)流量為401/min時,
流量計前的表壓可達一140mmHg。包括電機在內(nèi),重量不到3kg?？蛇B續(xù)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(jù)試驗,流量為321/min時,負壓僅45mmHg?？鞓?
牌掃地吸塵器的抽氣泵,壓力也不高,當(dāng)流量為33.41/min
時,負壓也只有60mmHg且易發(fā)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(yīng)測定下列項目。測定次數(shù)原則上是2次,必要時可增
圖14-30·刮片泵
加次數(shù)。
1一刮片2轉(zhuǎn)子8缸體
1.出、入口風(fēng)盤測定
按14.2.2規(guī)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(guī)定測出各測點的
全壓和風(fēng)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(qū)的流量(ms
測定斷面是按等面積分區(qū)的,各區(qū)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(fēng)速(m
nar出口1、2點風(fēng)速(m/s)
阻力系數(shù)按下式計算
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52△P
()2
(14-24)
式中5—阻力系數(shù);
入口平均風(fēng)速(m/s)
入口氣體容重(kg/m3)
當(dāng)出入口的尺寸相同,風(fēng)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(guī)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(dāng)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(jù)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(jù)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(jīng)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(tài)下含塵濃度(g/m)
Con、C.n出口、入口標準狀態(tài)下含塵濃度(g/Nm3)
Q、Q出口、入曰測定狀態(tài)下氣體流量(m/h)
Qon、Qn-出口、入標準狀態(tài)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?？稍诠┧苌涎b轉(zhuǎn)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(huán)水,一部分為自來水,則q為兩者之和則g為循環(huán)水量。如
:當(dāng)除塵器全部使用自來水時,則為自來水量。若全部為循環(huán)水,則為循環(huán)水量。如
如果是斷續(xù)供水,則用水量應(yīng)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(zhuǎn)時間(h)
當(dāng)供水量一部分是連續(xù)的,一部分是斷續(xù)的,則用水量應(yīng)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(shè)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(fēng)罩測定
1.罩子局部阻力與阻力系數(shù)
在靠近排風(fēng)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(shù)按下式求
得:
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￥8
 :SAH": h,'
 h h
(14-34)
式中罩子局部阻力系數(shù)
H罩子阻力(mmH2O);
h接管全壓(mmH2O)
h接管動壓(mmH2O)。
2.口風(fēng)速測定
可將罩口劃分成若干等面積區(qū),在各區(qū)中點測定風(fēng)速,取其平均值。測定儀器以熱電風(fēng)
速儀最為直觀、方便。但熱電風(fēng)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(fēng)量,爾后按罩口面積算出罩口平均風(fēng)速如需
測知罩口各點風(fēng)速,則可在非生產(chǎn)條件下用熱電風(fēng)速儀測取。
附錄14-1為除塵系統(tǒng)測定的參考規(guī)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(guān)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(zhì)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(nèi)的粉塵單位體積所具有的質(zhì)量。在公制中密度與比重在數(shù)值上是相等的。因為
比重是物體的質(zhì)量與同體積4℃純水質(zhì)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(yīng)在105110℃恒溫烘箱內(nèi)烘干至恒重烘干后的塵樣應(yīng)放在干燥皿內(nèi)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(jīng)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(nèi)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(nèi),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(guān)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(nèi)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(zhì)量(g)
m1比重瓶與瓶內(nèi)蒸餾水質(zhì)量(g)
m比重瓶與瓶內(nèi)粉塵、蒸餾水的質(zhì)量(g)
可做4~5個平行樣品,取其算術(shù)平均值。幾個平行樣品測定結(jié)果的絕對誤差不應(yīng)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(jīng)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(yīng)不與粉塵起化學(xué)反應(yīng)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(fā)。酒精揮發(fā)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(qū)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(yīng)注意勿使小燒杯內(nèi)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(xù)向大燒杯內(nèi)灌液至液面指示針尖處,進行稱重所稱得的
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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(zhì)量和的質(zhì)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(zhì)量和吊的質(zhì)量上兩項質(zhì)量之差
即為粉塵在液中的質(zhì)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(nèi)測定時,則應(yīng)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(yīng)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(fù)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(shè)備和考粉塵對人體的危害程度
都極關(guān)重要
(1)粉塵的粒徑
塵粒的大小通常用粒徑表示。但大多數(shù)塵粒的幾何形狀是不規(guī)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(jīng)d和投影面積徑d見
圖14-34如用庫爾特計數(shù)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(shù)值也不相等。一顆正方體的塵粒,當(dāng)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(guān)。在通風(fēng)除塵技術(shù)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(zhì)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(shù)中,常用的有兩種:一種為中位徑d即
對數(shù)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(tài)分布(機率分布)、對數(shù)正態(tài)分布(對數(shù)機率分布)和R分布(羅辛
拉姆拉分布)等。許多粉塵服從對數(shù)機率分布,特別是粗粉塵。細粉塵與RR分布規(guī)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(shù)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(tài)分布(機率分布)
R=1002[-)d
(14-37)
對數(shù)正態(tài)分布對數(shù)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
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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(shù),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(shù)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(guān)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(shù)機率分布圖紙
(3)分散度測定法分類
見表14-6。在除塵技術(shù)中,環(huán)境粉塵采用個數(shù)法一般用顯微鏡進行測定風(fēng)管內(nèi)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(shù)器、巴柯
分級器等。
2.光學(xué)顯微鏡法
顯微鏡法測量的是各個不同大小塵粒數(shù),所得的是個數(shù)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(shù)池內(nèi)(見圖14-39)
將計數(shù)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(shù)池內(nèi)樣液加熱烘干后進行測定。如無玻璃計數(shù)池,則可用球計數(shù)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(jù)幾何學(xué)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(xué)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(shù)器
分布50~1
2.根據(jù)流體力學(xué)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(lián)沖擊器
分布50~1
3.根據(jù)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(jù)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(nèi)的塵粒數(shù)不應(yīng)超過50~75個。如超過此數(shù),應(yīng)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(shù)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(jié)果。把這
個結(jié)果與最后測完200個塵粒所得的結(jié)果相比
較。如兩者相差很大,則應(yīng)測定更多數(shù)目的塵
粒,直至兩個結(jié)果相差不大為止。
圖14-39計數(shù)池
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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(shù)時應(yīng)注意這一點。在測量時,還應(yīng)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(guī)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?？倲?shù)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(guī)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(shù)下自鏡測微計每
格刻度的尺寸。如圖14-43所示,當(dāng)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(shù)。待測定完畢再行換算。當(dāng)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(nèi)的塵粒,除了比規(guī)定粒徑小的塵粒外,都應(yīng)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(jié)果
粒范圍
塵粒數(shù)
百分粒徑累計塵粒數(shù)
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(dāng)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(shè)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(jīng)
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(jīng)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(jīng)過t1時間所抽的10l懸濁液中經(jīng)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(dāng)經(jīng)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(jīng)過時間,吸出10m濁液中的粉塵重量(mg)
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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(nèi)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(yīng)重復(fù)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(jié)果繪在對數(shù)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(jù)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(shè)均勻分散的懸濁液含有d1、d2、d、d等塵粒群。當(dāng)懸濁液
置于沉降筒內(nèi)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(shù)關(guān)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(dāng)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(dāng)
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(fēng)罩阻力及阻力系數(shù)測定
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29
排風(fēng)罩阻力的測定斷面應(yīng)盡量選在靠近排風(fēng)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(shù)罩子阻力/接管動壓
(2)操作點環(huán)境粉塵濃度測定
為估價通風(fēng)效果,應(yīng)分別測定下列三種情況下的環(huán)境濃度
1)本底濃度,即生產(chǎn)前無通風(fēng)情況下的濃度。
2)生產(chǎn)時有通風(fēng)情況下的濃度。
3)生產(chǎn)時無通風(fēng)情況下的濃度。
環(huán)境濃度采樣可按一般常規(guī)方法。測定時應(yīng)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(yīng)碰觸風(fēng)管內(nèi)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(yīng)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(yīng)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(yīng)使用正確和維護良好。
(3)采樣器要有適當(dāng)?shù)念A(yù)熱等溫時間,以使不發(fā)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(fēng)管壁或沾上水平風(fēng)管底部的積灰,也不允許
放在風(fēng)管外面任何有灰塵的表面上。
(5):當(dāng)采樣器從低于大氣壓力的風(fēng)管中抽出時應(yīng)保持氣流繼續(xù)流入采樣嘴或者把采
樣器與抽氣系統(tǒng)隔斷,直到采樣嘴全部抽出為止,以防發(fā)生倒流使已采集到的粉塵量受到
損失。
(6)采樣時采樣嘴應(yīng)正對氣流。
7)采樣時氣流不能被膠皮管扭結(jié)或凝結(jié)水所阻塞
(8)注意勿使流量計和壓力計吹過頭。
(9)風(fēng)管上的測孔結(jié)構(gòu)應(yīng)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(yīng)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(yīng)在一路~+10%以內(nèi)
(11)采樣器應(yīng)盡量插入風(fēng)管內(nèi),即采取管內(nèi)采樣法,以免水汽在采樣管和集塵器內(nèi)冷
凝。
(12)各測點采樣時間應(yīng)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(tǒng)基本情況列于附表14-2中
(3)被測定的除塵系統(tǒng)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(fēng)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(lián)絡(luò)管11千濕球溫度計1213一三角架14燥口15一度表18一流調(diào)節(jié)
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(zhuǎn)子量計
附表14-2除塵系統(tǒng)基本情況表
工廠名重型電機車間名稱鑄鐵車間
塵系統(tǒng)編號及名稱
P-新、舊砂皮帶輸送卸料除塵系
除塵設(shè)備
通風(fēng)機:2000m/h電動機:20kW
型號規(guī)格
除塵器:旋簡式水膜除塵器、10000m3/h
工藝設(shè)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(guī)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(fēng)罩本用于雙面卸料現(xiàn)實際用于單面卸料
日期年月日參加測定人員
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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(shù)
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(zhuǎn)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(fēng)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(shè)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(fēng)三種情況
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5
(續(xù))
序
排風(fēng)L(m)
號藝設(shè)備名稱及規(guī)格排風(fēng)罩類型
備注
或排風(fēng)量計算
46螺旋輸送機
積式排風(fēng)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(fēng)速圖
中190
2800
810
1300
49銀輪式混砂機
密閉圍罩按孔口風(fēng)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(fēng)
:…
2200
(不鼓風(fēng))
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(shè)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(xù)生產(chǎn)時配模
501000mm
進型機同對工
配處
撕極
1000
,可合用一系統(tǒng)
54K8型殼芯機
幸形罩
6000
圖5
80×1200mm
55812型熱芯盒射芯機
.面排風(fēng)罩
1500
400×600mm
圖5-7
460
續(xù))
序號
排風(fēng)量L(m3)
工藝設(shè)備名稱及規(guī)格排風(fēng)類型
備注
或排風(fēng)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(fēng)
圖5-17
d<500
(有帆布或橡皮160
d=00~750
擋板)
3000
6000
60轉(zhuǎn)盤式磨芯機
輪70mm
一般按每血磨輪直徑排518
側(cè)吸罩風(fēng)量3-6計算
3800
61砂芯熱裝配
按工作孔口風(fēng)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(fēng)速
澆注段軌寬(mm)
2.06~2.47m/s計算圖5-24
500
均流側(cè)極
總排風(fēng)量10000
0
總排風(fēng)量12000
總排風(fēng)量按6個均
800
總排風(fēng)量14000流側(cè)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
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461
(續(xù))
序工藝設(shè)備名稱及規(guī)格風(fēng)類型
排風(fēng)量L(m/)
備注
號
或排風(fēng)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(cè)吸罩
落砂溫度
圖6-1
≥20020下部砂斗的排風(fēng)
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(fēng)
:
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(fēng)罩
28000
圖6-26
吹風(fēng)量1800~200
84.5t慣性震動落砂機
半封閉罩內(nèi)的
23300
圖6-27
吹吸式通風(fēng)
吹風(fēng)量2600
85落砂機
抽風(fēng)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(yīng)50%
砂箱高度800,落砂溫度100~20
300000300700
884L128震動砂機
底抽風(fēng)罩
圖-29
落砂溫度<100℃
20000
砂霜(鑄型)占格子
型落
板面積應(yīng)<50%
8小件固定落砂床抽風(fēng)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(xù))
序
排風(fēng)量(m/h)
號設(shè)備名稱及規(guī)格排罩類型
備注
或排風(fēng)量計算
88另星地面砂
底抽風(fēng)罩
每m格子板面積當(dāng)回砂粉塵多時
回砂格子
1300~1800增加50%
8滾落砂機
設(shè)備密閉
圖-31
1200mm
出口處部密閉罩
4200
人口處部密閉2000~4000
生產(chǎn)線震動落砂機
部密閉罩按孔口風(fēng)速0.8~1.0m/s圖6-32
計算
91生產(chǎn)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(fēng)速1.0m計
圖6-34
8L41型風(fēng)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(dǎo)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(dǎo)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(shè)
 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(nèi)舊秒帶式輸送
密閉每9長寬1m的排風(fēng)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(fēng)
無局部通風(fēng)時:按地溝斷面
速0.6~0.8m/s有局部
通風(fēng)時:按地溝斷面風(fēng)速
.5m/計算的排風(fēng)量再減
去部排風(fēng)量
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463
續(xù))
排風(fēng)量(m
號藝設(shè)備名稱及規(guī)格排風(fēng)罩類型
備注
或排風(fēng)量計算
01清理滾
Q
設(shè)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(shè)備密
Q3110
800
圖1-2
Q3113A
1400
圖7-3
103噴砂室
設(shè)備閉按室體斷面風(fēng)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(shè)備密閉
操作人員在室體內(nèi)
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(shè)備密閉
800
小型噴砂室,當(dāng)提
噴砂室的分離器
1700
機與分離器在一起
時,可不排風(fēng)只在
分器上排風(fēng)
0噴丸室
設(shè)備密閉排風(fēng)量按的斷面風(fēng)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(xù))
序工藝設(shè)備名稱及規(guī)格排風(fēng)類型
排風(fēng)量L(m)
備
號
或排風(fēng)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(shè)備密閉
作人員在堅體內(nèi)
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(zhuǎn)臺
設(shè)備密閉
.1000
圖75
10965A丸清理室
設(shè)備密閉
圖7
清理室
14000
離器
1800
02613型轉(zhuǎn)臺式噴丸清理機,
設(shè)備密閉
1850
圖7-7
1111拋丸清理
設(shè)備密閉按拋數(shù)量計算第一拋頭連續(xù)式:排量附
為3600以后每個為200加30%;間斷工作
式:排風(fēng)量附加10~
15%
112365人拋丸理室
設(shè)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(shè)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(shè)備密閉
1800
圖7-10
16Q3526A型拋丸清瑤轉(zhuǎn)臺
設(shè)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(shè)備密閉
量324
一正在試制中一
118Q63A型噴拋丸理
設(shè)備密閉
圖7-14
000×600×360mm
理室
22820
分離器
600
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66
(續(xù))
序工藝設(shè)備名稱及規(guī)格風(fēng)軍類型
排風(fēng)量L(m3/h
備注
號
或排風(fēng)量計算
119雙頭固定秒輪機
屁部排風(fēng)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(chǎn)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(fēng)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(zhuǎn)臺
吸塵壁側(cè)吸
圖7-24
中1500mm
5400
2000mm
7200
124切割地坑
地坑格子板下抽風(fēng)排風(fēng)量按格子板面,風(fēng)速圖-29
1.0~1.2m/s
12熔蠟爐
a
通柜工作孔風(fēng)速0.7~1.0m/s
8-2
126半自動壓機
盤狀排風(fēng)罩開口風(fēng)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(fēng)柜工作孔處風(fēng)速1.0m
129風(fēng)動秒機
民部排風(fēng)罩工藝風(fēng)量與按罩口吸入圖8-6
風(fēng)速為1.5m/s的計算風(fēng)量
之和
130滾機
本體密閉
500
圖8-7
131流態(tài)化撒砂機
設(shè)備密閉工藝鼓風(fēng)量與按工作孔吸圖8-8
風(fēng)速為1.0m計算的
量之和
1振動撒砂機
設(shè)備密閉工作孔及隙處的風(fēng)迪圖8-9
5.0m/s計算
133熔模硬化槽
∷
通柜按柜內(nèi)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(fēng)柜
按工作孔口風(fēng)速1.5m/
計
466
(續(xù))
序工藝設(shè)備名稱及規(guī)格排風(fēng)罩類型
排風(fēng)量L(m/h)
備注
號
或排風(fēng)量計算
135動脫光機
設(shè)備密閉按工作孔吸人風(fēng)速1.58-13
m/s計算
188電動錘擊脫殼機900×1000×2000
設(shè)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(fēng)
1800
圖8-17
300×300
140堿洗滾槽1600×800
雙側(cè)槽邊罩
2400
圖8-18
141化學(xué)清理裝置820X550
密閉小室
5500
圖819
142轉(zhuǎn)臺式打磨機
局部排風(fēng)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(zhì)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(zhuǎn)式排煙罩
0.25t
1200×2000m
8700
0.5
1200×2400mm
10370
148QR式熔化電阻爐
回轉(zhuǎn)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(huán)形罩
圖9-8
50
3800
250
7000
148工頻應(yīng)電爐(kg
環(huán)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(fēng)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(zhuǎn)傘形按罩口風(fēng)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
!
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67
(續(xù))
序
塵風(fēng)量L(m)
號設(shè)備名稱及規(guī)格塵風(fēng)罩類型
備注
或塵風(fēng)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(shù)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(xù))
序工藝設(shè)備名稱及規(guī)格排風(fēng)類型
排風(fēng)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(chuàng)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
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469
續(xù)
序藝設(shè)備名稱及規(guī)格排風(fēng)類型
排風(fēng)量L(m)
備注
號
或排風(fēng)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(yè)
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(lián)合磨光機
 MM
1500
圖10-48
吸塵罩
MM408
2250
圖10-49
18木工聯(lián)合機床
吸塵罩
MQ112
2550
圖10-50
參考文獻
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前言
單位符號
第1章概論
1.1工藝綜述(蔣國榮執(zhí)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(chǎn)性有害物質(zhì)(陳同鈞執(zhí)筆)
1.2.1主要污染源及污染物
1.2.2操作區(qū)有害物質(zhì)的濃度
1.2.3幾種主要有害物質(zhì)的特性與危害
1.3有關(guān)法令和標準(陳同鈞執(zhí)筆)
1.3.1國內(nèi)標準
1.3.2國外標準
第2章綜合措施(陸哲明執(zhí)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(fēng)對建筑剖面設(shè)計的要求
2.3防塵防毒措施
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2.3.1設(shè)備密閉
2.3.2消除正壓
2.3.3濕法作業(yè)和濕法防塵
2.3.4真空清掃
2.3.5機械排風(fēng)及除塵系統(tǒng)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(zhí)筆)
3.2沖天爐(葛人虎執(zhí)筆)
3.2.1排煙凈化系統(tǒng)的特點和應(yīng)用
3.2.2排煙設(shè)計主要參數(shù)的確定
3.2.3排煙凈化方式
3.3電弧爐(以下由陸哲明執(zhí)筆)
3.3.1排煙方式的特點和應(yīng)用
33.2排煙設(shè)計主要參數(shù)的確定
3.3.3爐外局部排煙
3.3.4爐內(nèi)排煙
3.3.5爐內(nèi)外結(jié)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(fēng)除塵
3.4.2鐵合金破碎機通風(fēng)除塵
3.4.3焦油加熱器通風(fēng)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(zhí)筆)
4.1工藝簡述
4.2造型材料處理
4.2.1烘干設(shè)備通風(fēng)除塵
4.2.2破碎、輾磨設(shè)備通風(fēng)除塵
4.2.3篩選設(shè)備通風(fēng)除塵
4.2.4舊日砂冷卻設(shè)備通風(fēng)除塵
4.2.5磁選設(shè)備通風(fēng)除塵
4.3物料輸送
4.3.1進料通風(fēng)除塵
4.3.2機械化輸送設(shè)備通風(fēng)除塵
4.4型砂及芯砂配制
4.4.1混砂機通風(fēng)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(fēng)除塵
4.5.2密閉料倉通風(fēng)除塵
第5章造型、制芯及澆注工段
5.1工藝簡述(張家平執(zhí)筆)
5.2造型工段(張家平執(zhí)筆)
5.2.1造型及砂型烘干通風(fēng)除塵
5.2.2砂型合箱通風(fēng)除塵
5.2.3磁型鑄造通風(fēng)除塵
5.3制芯工段(蔣國榮執(zhí)筆)
5.3.1制芯通風(fēng)
5.3.2砂芯烘干及除灰通風(fēng)除塵
5.3.3廢氣處理
·
5.3.4磨芯及噴涂通風(fēng)除塵
5.3.5砂芯輸送、熱裝配通風(fēng)
5.4澆注工段(張家平執(zhí)筆)
5.4.1澆注通風(fēng)除塵
·
5.4.2冷卻罩通風(fēng)
5.4.3烘包器、塞桿烘爐通風(fēng)
第6章落砂工段(蔣國榮執(zhí)筆)
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6.1工藝簡述
6.2落砂
6.2.1震動落砂機通風(fēng)除塵
6.2.2型芯落砂機通風(fēng)除塵
62.3砂斗通風(fēng)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(zhí)筆)
7.1工藝簡述
7.2清理滾筒
7.2.1通風(fēng)設(shè)計原則
4.2.2定型的清理滾筒通風(fēng)除塵
7.2.3非定型的清理滾筒通風(fēng)除塵
7.2.4拋丸清理滾筒通風(fēng)除塵
7.3噴砂室
7.3.1通風(fēng)設(shè)計原則
7.3.2排風(fēng)量計算
7.3.3凈化設(shè)備的耐磨處理
7.4噴拋丸室
7.4.1噴丸清理室通風(fēng)除塵
7.4.2拋丸清理室通風(fēng)除塵
7.4.3噴拋丸聯(lián)合清理室通風(fēng)除塵
7.5鑄件表面清整
7.5.1砂輪機通風(fēng)除塵
·
7.5.2清理工作臺(室)通風(fēng)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(zhí)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(shè)備通風(fēng)
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(shè)備通風(fēng)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(shè)備通風(fēng)
8.4.1焙燒爐
8.4.2熔煉、澆注設(shè)備
8.5清理設(shè)備通風(fēng)除塵
8.5.1脫殼機
·
8.5.2切割設(shè)備
8.5.3堿洗設(shè)備
8.5.4拋丸清理設(shè)備和打磨、拋光機
第9章有色鑄造工段(陸哲明執(zhí)筆)
9.1工藝簡述
9.2熔煉設(shè)備通風(fēng)除塵
9.2.1各種排煙罩的比較
9.2.2各種排煙罩的結(jié)構(gòu)形式和排風(fēng)量確
定
9.2.3工頻爐電氣間通風(fēng)
9.3澆注設(shè)備(場地)通風(fēng)
9.4其他設(shè)備通風(fēng)除塵
9.5巴氏合金熔注設(shè)備的通風(fēng)
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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(fēng)設(shè)備的防炎、防爆和防腐蝕措施
第10章模型工段(陸哲明執(zhí)筆)
10.1工藝簡述
10.2木工機床
10.2.1設(shè)計原則
10.2.2定型木工機床排塵裝置技術(shù)參數(shù)
10.2.3木工排塵凈化系統(tǒng)的設(shè)計
10.3木屑氣力輸送系統(tǒng)
10.4塑料模制作
10.4.1塑料模工作臺的局部排風(fēng)
10.4.2其他通風(fēng)設(shè)施
第11章罩子、風(fēng)管及通風(fēng)機(張家平執(zhí)筆)
11.1局部排風(fēng)罩
11.1.1形式及原理
11.1.2設(shè)計要點
11.1.3排風(fēng)量量計算
11.1.4排風(fēng)罩設(shè)計優(yōu)劣對比
11.2除塵系統(tǒng)的風(fēng)管
11.2.1設(shè)計原則
11.2.2風(fēng)管的風(fēng)速選擇
11.2.3除塵系統(tǒng)阻力計算
11.2.4計算程序及實例
11.2.5除塵系統(tǒng)的防火與防爆措施
11.2.6風(fēng)管材料及管件
11.2.7誘導(dǎo)通風(fēng)計算方法
11.3通風(fēng)機選擇
11.3.1常用通風(fēng)機簡介
11.3.2性能和適用范圍
11.3.3通風(fēng)機及其電動機的選用方法
11.3.4通風(fēng)機運行及安裝注意事項
第12章除塵設(shè)備(除12.7外,由朱炳藩執(zhí)筆)
12.1基本原理
12.2重力除塵器
12.3旋風(fēng)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(zhí)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
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12.6.5電氣控制系統(tǒng)
12.6.6G.F.E旋風(fēng)式顆粒層除塵器
簡介
12.7除塵設(shè)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(yīng)用
第13章維護管理(陸哲明執(zhí)筆)
13.1概述
13.2風(fēng)管系統(tǒng)
13.3通風(fēng)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(fēng)機運行性能的各種因素
13.3.4風(fēng)機的聯(lián)合工作
13.4除塵器
13.4.1旋風(fēng)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(shù)
14.1車間環(huán)境檢測(陳同鈞執(zhí)筆)
14.1.1有害物質(zhì)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(tǒng)測定(朱炳藩執(zhí)筆)
14.2.1風(fēng)管內(nèi)風(fēng)壓測定
222
14.2.2風(fēng)管內(nèi)風(fēng)量測定
14.2.3風(fēng)管內(nèi)氣體含塵濃度測定
14.2.4除塵器性能測定
14.2.5排風(fēng)罩測定
14.3粉塵密度與分散度測定(朱炳藩執(zhí)筆
)
14.3.1密度測定
14.3.2分散度測定
附錄14-1除塵系統(tǒng)測定參考規(guī)定(朱炳藩
執(zhí)筆)
第15章通風(fēng)除塵系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟分析(林慈華執(zhí)筆)
15.1通風(fēng)除塵系統(tǒng)總費用
15.2通風(fēng)除塵系統(tǒng)初投資
15.2.1按主要設(shè)備和主要材料費計算
15.2.2按主要設(shè)備費計算
15.2.3參考類似系統(tǒng)的初投資套用
15.2.4估算
15.3通風(fēng)除塵系統(tǒng)的運行維修費
15.3.1固定資產(chǎn)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(shè)備排風(fēng)量一覽表(伍貽芬匯總) </冶金安全>

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