铸造车间粉尘处理技术的研究

丁道正

【摘要】随着我国经济水平和社会水平的不断发展，环境保护和经济发展之间的矛盾成为目前我们需要解决的主要矛盾，对于环境保护问题，较为重要的一方面就是大气污染，大气污染源主要有两种，即粉尘和烟尘。钢铁行业的发展带动了我国国民经济的快速提高，但是其粉尘排放量位居行业第二，烟尘排放量位居第四，所以，钢铁行业也是重污染行业。自我国提出可持续发展观点后，构建环境友好型社会、减少环境污染成为迫在眉睫的问题。本文将就高铁企业铸造车间的粉尘处理展开探讨，分析相关处理技术。

【关键词】钢铁企业；铸造车间；粉尘处理

0引言

调查显示，2007年全国铸件总量超过了3000万吨，2013年已经超过4000万吨，我国的铸件总量超过了德国、日本和美国的铸件总和，全世界铸件的30％以上都是我国制造的，我国是当之无愧的铸造大国，但是虽然数量占优，但是铸造技术和西方发达国家难以同日而语。数据显示，2006年铸造行业排放粉尘量达到150万吨，超出发达国家粉尘排放量9倍以上。如何运用先进技术处理铸造车间产生的粉尘，构建环境友好型社会，是我们需要研究的重要课题。

1铸造车间粉尘性质分析

一般情况下，不同铸造车间使用的材料、技术工艺、设备都是不同的，产生的粉尘也有差别，所以，了解粉尘特性才能做好粉尘处理工作。按照产生来源划分，铸造粉尘可以分为有机和无机两种。固化剂、树脂、桐油、浇注熔炼设备以及烘干炉窑产生的粉尘一般是有机粉尘，新旧砂、膨胀土粉、煤粉、石墨粉以及废钢、石灰石等炉料产生的粉尘一般是无机粉尘。

铸造粉尘化学特性：长期处于大量铸造粉尘环境中，极易引发硅肺病等其他疾病，因为铸造粉尘的化学成分中含有大量化合态、游离态的二氧化硅(SiO2)。举例来说，测量某钢铁企业铸造车间二氧化硅含量，混砂机处含量平均值约为40.5％，喷砂室内约为64％，感应炉处约为15％；再者，二甲胺、呋喃树脂等在铸造车间内使用的化学制剂，也会对人体健康产生不利影响。

铸造粉尘物理特性：可燃性、荷电阻、分散度等，都是铸造粉尘的物理特性，其中较为重要的是粉尘分散度。从医学角度来说，如果粉尘直径大于10μ，就不会进入人体，对人体不会有太大危害。铸造车间除尘设备的性能需要根据粉尘分散度确定。相对于其他设备产生的粉尘，冲天炉较为特殊，一小部分粉尘直径在2μ以下，大部分粉尘直径在50μ以上，需要使用高效率设备清除直径较小的粉尘。

2铸造粉尘的产生原因

和粉尘性质相似，产生铸造粉尘有化学原因和物理原因，有的是两者兼具。

2.1化学物理过程产生的粉尘

在落沙河浇注过程中会有粉尘产生；熔化炉在熔炼过程中会产生粉尘，不同的设备产生的粉尘量也不同，热风冲天炉融化一吨铁水会产生将近12千克粉尘，冷风冲天炉会产生大约10千克粉尘，感应熔化炉会产生0.5千克左右粉尘，电弧炉产生粉尘量约为10千克；炉前处理同样会产生粉尘，调查显示，电弧炉出钢过程中，产生的粉尘浓度约为5.5千克/立方米，脱硫处理过程中粉尘浓度约为580毫克/每立方米。

2.2机械过程粉尘

使用落锤、切断机、破碎机破碎回炉铁、石灰石或者生铁的过程中，会产生粉尘，破碎每块、粘土和焦炭并进行磨粉的过程中，会产生粉尘；处理粘土、新砂是可能产生粉尘；运输材料、炉料或者在材料进入料斗和料库时，会产生粉尘；使用除芯机和落砂机落纱过程中会产生粉尘，在抛丸室、滚筒中清理逐渐会产生粉尘，使用砂轮机打磨铸件的过程中也会产生粉尘。

3铸造车间粉尘处理技术分析

3.1砂处理系统除尘

砂处理工段具有设备多、工作量大、材料使用量较大的特点，产生的粉尘也相对较多，所以，砂处理系统是铸造车间除尘重点环节。我们可以使用规格为150m2的布袋除尘器，将施风量范围设置为18000m3到30000m3，风压约为2.5千帕到1.9千帕，主風管分为两路，直径为0.68米，上路主风管直径为0.285米和0.52米，上路主风管再分为两条支路，一条支路主管直径为0.42米，采用渐缩式，延伸至卸料处，在每个渐缩处都要设置直径为0.2米并配置直径0.2米蝶阀的支管；另一条支路主管直径为直径0.3米的蝶阀，在需要直线振动筛的情况下，可以将这个阀门打开。

对于下风路的主风管，直径为0.38米，和上风路主风管相似，同样分为两条支路，一条延伸到储砂斗，风管直径为0.285米，另一条延伸到提升机，直径为0.25米。在扬尘点配置直径0.2米的风管和两个直径0.2米的蝶阀，蝶阀在皮带运转时才打开，已达到调节风量的目的。经实际测试，此系统有较好的除尘效果，同时提高了型砂质量，吸出了旧砂中的灰分。

3.2混砂机除尘系统

运用传统的操作进行混砂，在加入旧砂、没饭、膨胀土和白泥的过程中，造成粉尘局部浓度非常大。操作者需要了解碾砂情况，就需要使用风扇鼓风，防止粉尘偏向操作者，这样就会产生更多的粉尘，铸造车间局部粉尘量过大，造成可见度极低。

经过分析，粉尘净化设备阻力、排风罩入口阻力和风管摩擦阻力，是除尘的主要阻力来源。在计算风管总阻力损失时，需要将阻力最大环路或者距离系统最远除尘点的各段风管阻力加起来。举例来说，烟台市某钢铁企业铸造车间的风管总阻力损失约为1千帕，布袋除尘器阻力约为1.2千帕，局部阻力损失约为0.15千帕，则总阻力约为100+15+120-15=2.2千帕。要达到最好的除尘效果，我们选用5A风机和75㎡的布袋除尘器，完全能够满足系统用风量需求，在排风点支管上设置蝶阀，达到调节风量的目的。在混砂操作时，可以在加砂的同时加水，获得最佳的除尘效果。

3.3落砂机除尘

一般情况下，落砂操作为行车调运不脱钩，未达到除尘效果并且不影响操作，可以采用侧吸罩吸尘。采用300m2的布袋除尘器，风压范围为2.4千帕到1.9千帕。主吸风管直径为0.8米，分为两条支路，一条延伸至卸料扬尘点，一条延伸至侧吸罩，实践表明，车间的带尘水汽和热上升气流都能被有效控制。

3.4冲天炉工部除尘

经过技术发展，冲天炉工部基本实现了机械化和自动化，但是向料筒卸料的过程中会有炉料外溢产生粉尘，此处就是扬尘点，为了将粉尘外溢较好的控制住，我们可以设置一台振打式布袋除尘器；冲天炉炉帽处会发生较为严重的粉尘外溢现象，我们可以将炉帽做适当的改进，用与内风帽直径相同的风帽代替大风帽，将管体和两层风帽之间的距离缩短，如果第一层风帽没有将粉尘阻挡住，第二层风帽可以继续阻挡，实践表明，铸造车间冲天炉附近基本不再有灰尘外溢。

４结束语

综上，首先简单介绍了铸造车间粉尘的性质，然后分析了铸造车间生产过程中产生粉尘的原因，最后针对铸造车间粉尘问题，提出了具体的改造技术和解决措施。

【参考文献】

［１］魏训成．铸造车间型砂处理中的环保除尘[J].金属加工:热加工，2010(09):45.

［２］丁原朝.铸造车间的粉尘治理[J].铸造设备研究，2003(04):38.

［３］易柏军.浅谈铸造粉尘废气综合治理系统[J].汽车制造业，2012(03):43.

［责任编辑：薛俊歌］