非固定除尘在铸造工序的应用

（共享铸钢有限公司，宁夏 银川 750021）

在铸造行业最为明显的环保压力就是烟尘、废气、以及噪音，都是严重影响环境的因素。为了响应习主席提出“绿水青山就是金山银山”的方针，各地纷纷出台一系列政策，不断加大环境保护力度。在这场严峻的攻坚战中，降尘成为这项工作的重中之重。

1 研究背景

现阶段公司主要的除尘手段是通过布袋式除尘器将含有烟尘的空气进行过滤[1]，达到排放标准后排放到大气中。目前在钢铁铸造行业中的熔炼、冒口、气刨、抛丸等工序处布袋或除尘器都运行良好。但是在产量增加而造成现场烟雾较大时，就会加剧除尘设备的损耗。在花费大量资金对除尘布袋进行更换后，为避免再次出现设备损耗过快的情况发生，技术人员对现场所有的产生烟尘的部位进行了梳理统计，针对不同的工序进行具体的分析，找出烟尘的产生点并提出与之对应的解决措施，从源头上解决问题。伴随着各项工作的推进，已初步形成各种非固定式除尘方式，并应用到生产当中，既解决了环保问题，又节省了大量的费用。

2 现状分析

2.1 布袋式除尘器

布袋式除尘器属于过滤式除尘，主要是由烟罩、通风管道、除尘器、风机、电机、变频器等组成。其工作原理如图1 所示，含尘气体由进风口进入除尘器，经过灰斗的导流板，气体中的部分大颗粒粉尘通过惯性力的作用被分离出来，直接落入灰斗，含尘气体进入箱体的滤袋过滤区，绝大多数粉尘被捕集在滤袋的外表面，而干净气体通过滤料进入滤袋内部，净化后的气体经过滤袋口进入上箱体后，再由出风口排出。引风机吸引带粉尘的气体进入灰斗，粉尘被滤袋隔离在料斗或滤袋外壁，清洁的气体进入滤袋内经引风机排放到大气中。脉冲阀的作用是当滤袋外壁粉尘较多时，压差计测出压差升高，瞬间打开脉冲阀，高压气体迅速进入滤袋，吹掉附着在滤袋外壁的粉尘。由于其较高的除尘效率及较低的成本，广泛适用于生产车间、电厂、水泥厂等。

图1 布袋式除尘器工作原理图

美中不足的是布袋的更换周期不稳定，由于滤料的品种少，质量欠佳，缝袋技术不太过关，以及除尘系统的其他原因，很容易造成滤袋寿命缩短。尤其是在高温及烟气腐蚀性强的工况条件下，正常能使用1～2 年的布袋有的短短三个月时间就得更换，增加了成本费用和维护工作量，给用户带来不便。同时由于布袋式除尘器必须搭配室体才能达到最好的除尘效果[2]，而除尘器一般都放置在除尘室体附近，移动和再次安装工作量较大，这就使得除尘器变成“专项专用”，只能在固定的部位实现净化空气的作用，而现场生产的区域较大，若所有产生烟尘的工序都移到室体内进行工作，则毫无效率可言。

2.2 除尘布袋

除尘布袋可以称得上是布袋式除尘器的心脏，是布袋式除尘器运行过程中的关键部分，通常为圆筒型且垂直地悬挂在除尘器中。除尘布袋的面料和设计应尽量追求高效过滤、易于粉尘剥离及经久耐用效果，所以如何选用至关重要，其直接影响除尘器的除尘效果。选用除尘布袋种类主要从气体的温度、潮湿度和化学性、颗粒大小、含尘浓度、过滤风速、清尘方式等几个方面考虑。

其中除尘布袋作为一项易耗品，视生产强度损耗的程度寿命各不相同，但是基本市面上常用的布袋使用寿命都在1～2 年左右，如果出现频繁的更换，资金压力将会增大。通常判断除尘器内布袋的完好情况可通过目测，首先通过观察排气口处是否有烟尘，如果发现有较为明显的烟尘，说明除尘布袋有掉落或异常，此时就需要进行检查。取出布袋后观察表面是否有破损或结块，如发现出现图2 所示的破损情况，则无法继续使用，应立即更换。

图2 无法继续使用的布袋

3 除尘方式及应用技术

目前铸造车间常用的除尘器大概分以下几类：湿法除尘、旋风除尘器及布袋式除尘器，可根据自身的工况条件选择合适的除尘器。但此类除尘器的缺点是体积大，可移动性差，所以使用条件相对较为苛刻。针对这个问题，结合车间的实际情况，提出以下几种除尘方式，在不大幅度增加成本的前提下，解决实际的问题。

3.1 水雾除尘

在日常生活中，在清扫地面前往往会先洒点水，这样就不会出现灰尘四溢的情况。水雾除尘就是利用烟尘与水膜表面相接触，使得粉尘迅速增湿、凝聚、增重，从而快速降落，达到除尘的目的。该方式的特点是取材方便，无需新增昂贵的设备，可通过自身设计完成安装。但该种方式产生的雾化颗粒往往不好控制，喷出的水雾往往含有较大的水分。而公司内基本都是铸钢件，水滴落在表面会形成锈斑，必须二次打磨，增加了工作量。

在实验了多种方法后，最终通过压缩空气的增压，将水打成颗粒更小的雾状。该种方式的优点是形成的雾化效果更好，完全没有水滴落下。但在使用过程中又出现新的问题，即压缩空气的损耗较大。通过不断的调研，在网上搜索并采购到特制的雾化喷头，通过与现有的压缩空气系统进行连接，最终形成一整套的水雾除尘系统，如图3 所示，通过阀门控制压缩空气和水的开关，使得该系统可控化。目前整套系统主要用于铲磨工序，大大降低了现场的烟尘浓度。

图3 水雾除尘

3.2 捕集罩

捕集罩，顾名思义，是通过捕集烟尘，从源头上降尘的一种方法。该种工具制作简单，且不需要较多的投入。其主要用于铲磨工序，在铲磨的过程当中，将捕集罩放置于需要加工的部位，由于铲磨过程中产生的残渣通过离心力的作用飞出，捕集罩刚好就位于飞出的路径中。通过挡板的遮挡，使得残渣沉降。通过对大颗粒物的捕集，减少烟尘的产生。

由于现场铲磨产生的都是高温的残渣，所以对材质的耐高温要求比较高，经过对市面上的材料进行调研，最终选择透明的阳光板，如图4 所示。一方面该种材质可以保持较好的耐温性，另一方面在铲磨的过程中不影响视角，可以随时调整放置部位。

图4 捕集罩

3.3 移动式除尘

相对于大功率的室体除尘器，移动式除尘器具有灵活方便、就地集尘、就地处理等优点。其工作原理与滤袋式除尘器相似。如图5 所示，含尘气体由风机通过吸尘管吸入箱体，进入滤袋过滤，粉尘颗粒被滤袋阻留在表面，经过过滤的净化气体由出风口排出，可直接排放在室内循环使用，也可根据需要排出室外。整个除尘过滤是一个重力、惯性力、碰撞、静电吸附、筛滤等综合作用的结果。除尘器连续工作一段时间后，滤袋表面的粉尘不断增加，继而进行清灰，粉尘抖落在集尘器（抽屉）中，再由人工进行处理。

该种除尘方式由于功率较小，主要适用于产生少量烟尘的工序，比如焊接等。焊接过程中产生的轻烟可以很轻松的通过除尘器吸走，而且随着焊接部位的移动，除尘器的吸尘口也可以随时移动，进行精准除尘。

图5 移动式捕集罩

4 总结

现场烟尘、灰尘的治理是一项刻不容缓的工作，本次提到的水雾除尘、捕集罩及移动式捕集罩都在现场除尘中得到了很好的应用。其中水雾除尘可将现场铲磨产生的灰尘降低30%左右，补集罩的降低效率可达到60%，移动式除尘由于其精准性可达到80%左右，在较少投入的同时，大大降低了烟雾及灰尘的浓度，为工作人员创造了一个相对较好的工作环境，提高了工作效率，从而创造更多的价值。当然由于其局限性，只能针对局部环境进行使用，后续可对大面积实施的方案进行谈论，做到全面覆盖。