综合运【zōng hé yùn】用多种技术方法将旧【fǎ jiāng jiù】喷丸设【pēn wán shè】备进行改造，增加了【zēng jiā le】喷砂毛【pēn shā máo】化功能，同时实现了降低噪声和减少【hé jiǎn shǎo】粉尘排放的目的。

    某公司主营业【zhǔ yíng yè】务为中大功率发动机【fā dòng jī】再制造【zài zhì zào】，拆解后的箱体类零件有很多孔【kǒng】。需要用【xū yào yòng】喷涂、电刷镀等方法修复【xiū fù】。为了增强涂层与母材【yǔ mǔ cái】的结合力【lì】，需要将座孔【kǒng】表面进行喷砂毛化处理。

    一、喷砂毛化原理【huà yuán lǐ】：

    喷砂毛化是利用高速砂流的【shā liú de】冲击作【chōng jī zuò】用清理和粗化【hé cū huà】工件表面的一种工艺手段。主要用【zhǔ yào yòng】压缩空【yā suō kōng】气将砂粒形成射束【shè shù】，高速喷射到工【shè dào gōng】件表面，使工件表面形成了不同的粗糙程度【cāo chéng dù】，增加与涂层之间的附【jiān de fù】着力。喷砂工【pēn shā gōng】艺还可改善工【gǎi shàn gōng】件表面的机械性能，提高工【tí gāo gōng】件的抗疲劳性。

    喷砂磨料选择棕刚玉【zōng gāng yù】较为适宜，这是一【zhè shì yī】种用矾土【tǔ】、碳素和铁屑 3 种原料在电炉中经过融化还【róng huà hái】原而制得的棕【dé de zōng】褐色人造刚玉【zào gāng yù】，其主要【qí zhǔ yào】化学成【huà xué chéng】份是【fèn shì】 Al2O3，另含有少量的铁、硅、钛等杂质。

    二、喷丸设备改造目的及【mù de jí】难点【nán diǎn】：

    公司原有 1 台干式吸入式喷丸机，用于去除金属工件表面氧化皮、残渣和污垢，磨料采用直径 1.2mm钢丸。为了节约成本，决定将该设备进行改进，使其既能进行喷丸，也能进行喷砂毛化，同时解决噪声和粉尘排放超标问题。改造项目难点如下。

    （1）在切换喷砂和【pēn shā hé】喷丸两【pēn wán liǎng】种功能时，如何将钢丸和砂粒混【shā lì hún】合物分别回收。

    （2）如何降【rú hé jiàng】低喷砂噪声。

    （3）如何减少扬尘【shǎo yáng chén】，达到国【dá dào guó】家标准。

    三、磁力分选技术【xuǎn jì shù】：

    磁力分【cí lì fèn】选原理是利用【shì lì yòng】混合物【hún hé wù】中【zhōng】各种物质的【wù zhì de】磁性差异，在不均【zài bú jun1】匀磁场【yún cí chǎng】中【zhōng】进行分选的一种方【yī zhǒng fāng】法【fǎ】。在分选装置中【zhōng】，固体颗粒受磁场力【chǎng lì】、重力【chóng lì】、流动阻力、摩擦力、静电力和惯性力等作用，混合物【hún hé wù】中【zhōng】的磁性物质【xìng wù zhì】所受的磁场力【chǎng lì】大于机【dà yú jī】械力的合力【hé lì】，会被吸【huì bèi xī】附【fù】；而非磁性颗粒所受到的机械力占优，仍留在混合物【hún hé wù】中【zhōng】，从而实现了分【xiàn le fèn】选。磁力分【cí lì fèn】选有两种类型，一类是【yī lèi shì】传统的【chuán tǒng de】磁选【cí xuǎn】，它主要应用于供料中【zhōng】磁性杂质的提纯、净化以【jìng huà yǐ】及磁性物料的精选；另一类是【yī lèi shì】磁流体分选【tǐ fèn xuǎn】法【fǎ】，可应用【kě yīng yòng】于固体废物中【zhōng】铝、铁【tiě】、铜、锌等金属的提取与回收。

    我厂喷【wǒ chǎng pēn】丸设备改进主要采用传统磁选法【xuǎn fǎ】，利用磁力分选机分离钢丸和棕刚玉混合物中的钢丸。其主要【qí zhǔ yào】结构由【jié gòu yóu】整机外【zhěng jī wài】壳、2 个圆形【gè yuán xíng】滚筒、振动版【zhèn dòng bǎn】、支架、电机、磁系【cí xì】、磁偏角调整装【diào zhěng zhuāng】置等组成。磁分选机的磁路部分【lù bù fèn】采用磁系【cí xì】，每个磁极由铁氧体和【yǎng tǐ hé】铷铁硼永磁块组装而成，用螺钉固定在磁导板【cí dǎo bǎn】上【shàng】，磁极的【cí jí de】极性沿圆周交【yuán zhōu jiāo】错排列，沿轴向极性相【jí xìng xiàng】同【tóng】，磁场强、吸力大、除铁效【chú tiě xiào】率高。根据钢丸尺寸、形状【xíng zhuàng】、密度等参数经计算，所选分选机磁【xuǎn jī cí】感应强度为 0.5 高斯【gāo sī】，分选速度 3t/h 即可满足要求。

    改造后，钢丸和棕刚玉【zōng gāng yù】磨料混合物经过风选装置过滤粉尘后落入磁选机【cí xuǎn jī】，钢丸被【gāng wán bèi】吸附在两个旋转的磁性滚筒【xìng gǔn tǒng】上【shàng】，滚筒内【gǔn tǒng nèi】部装有偏心放置的磁【zhì de cí】极【jí】，随着圆筒转动角度的【jiǎo dù de】变化，当钢丸【dāng gāng wán】随着圆筒转动到远离【dào yuǎn lí】磁极的【cí jí de】一侧时【yī cè shí】，吸附力量减弱，被刮板从圆筒上刮落【shàng guā luò】，通过密闭管道进入钢丸储存罐。棕刚玉【zōng gāng yù】由于不【yóu yú bú】被滚筒吸附，则直接滑下滚筒表面【tǒng biǎo miàn】进入棕刚玉【zōng gāng yù】储存罐。从而实现了两种磨料【zhǒng mó liào】的分离。

    使用该装置进行磨料分离时需要注意以下两点。喷砂机

   （1）棕刚玉【zōng gāng yù】磨料应选择一【xuǎn zé yī】级产品。因为棕【yīn wéi zōng】刚玉内含有少【hán yǒu shǎo】量的【liàng de】 Fe、Si、Ti 杂质，棕刚玉【zōng gāng yù】的质量根据其Al2O3含量不同有所【tóng yǒu suǒ】区别。例如，一级棕刚玉【zōng gāng yù】的 Al2O3含量可以达到 95%，而二级棕刚玉【zōng gāng yù】的Al2O3含量只能达到【néng dá dào】 85%。

   棕刚玉【zōng gāng yù】一级料【yī jí liào】较为纯净无杂质，二级料杂质较多【duō】，颜色比较重【jiào chóng】，主要是因为磁性物含【xìng wù hán】量高，因此，在经过【zài jīng guò】磁分选机时会有一部分含铁【fèn hán tiě】量较高的棕刚玉【zōng gāng yù】杂质被吸附，最终导【zuì zhōng dǎo】致钢丸【zhì gāng wán】储存罐内混入棕刚玉【zōng gāng yù】杂质影【zá zhì yǐng】响喷丸磨料纯度。

   （2）为了避免钢丸被磁化，除了要选剩磁低、矫顽力小的钢丸材质外，钢丸形状也要尽量选择规则的圆形。因为磁化的难易与被磁化物体的形状、长径比有密切关系，长径比大的物体磁化效果好。钢球的形状越接近标准的球形，磁极形成越不明显，将越难以被磁化。喷砂机

    四、降噪措施【shī】：

    经分析，喷丸时【pēn wán shí】噪声主【zào shēng zhǔ】要通过操作间顶部进气口、房体及【fáng tǐ jí】大门缝隙等处传出【chuán chū】。因此【yīn cǐ】，要重点从这几【cóng zhè jǐ】个部位着手进行改造。

    （1）顶部进气口处加装迷宫式消【gōng shì xiāo】声器【shēng qì】。其主要结构为方形箱体内布设多片【shè duō piàn】相互叠【xiàng hù dié】加的隔【jiā de gé】音板，隔音板侧面粘接吸音棉，噪声进入消音【rù xiāo yīn】器内【qì nèi】，经过隔音板的多次折【duō cì shé】射衰减和吸音【hé xī yīn】棉的消音作用【yīn zuò yòng】，可以大幅度减【fú dù jiǎn】小形成传递噪声的气流脉动，从而使得进气口传递出的噪声得到【shēng dé dào】减弱。

    （2）在大门【zài dà mén】缝隙、大门与房体接缝处安装密封条【tiáo】，增强室内空间的密封【de mì fēng】性【xìng】。

    （3）在房体【zài fáng tǐ】内侧墙壁上粘接一层【jiē yī céng】橡胶板【xiàng jiāo bǎn】，避免噪声气流【shēng qì liú】直接作用在房体【zài fáng tǐ】钢板上引起振动。另外【lìng wài】，当磨料击打在墙壁上时，胶板也可以起到减振【dào jiǎn zhèn】消声作【xiāo shēng zuò】用。

    改进后，在距离【zài jù lí】操作间 1m 处用分贝仪测【bèi yí cè】量，噪声值由先前的【de】 92dB 降低到 75dB。

    五、减少粉【jiǎn shǎo fěn】尘排放【chén pái fàng】的改进措施：

    1、磨料回【mó liào huí】收系统改进：

    原有设备喷下来的磨料通过地板格【dì bǎn gé】栅进入设在地平面下的水平刮板系统，刮板将磨料输【mó liào shū】送到横向螺旋输送器，通过斗式提升机将磨【jī jiāng mó】料送入气体分离装置进行粉【jìn háng fěn】尘分离【chén fèn lí】。被风选出来的【chū lái de】好的磨料进入【liào jìn rù】储料斗【chǔ liào dòu】。在此过【zài cǐ guò】程中，磨料始【mó liào shǐ】终处于常压状【cháng yā zhuàng】态和敞开式的环境，极易飞散的空气中造成粉尘【chéng fěn chén】污染【wū rǎn】。

    改进后的磨料回收方式为在密闭管道内气体抽送回收，主要利用提砂风机的动力在回收管路内形成负压进行磨料回收。回收结构包括表面布满小孔的蜂窝状吸砂地板，地板下面是纵向排列的两列储料斗，这些料斗底部开口与下面的分气管路连接，分气管路又与风机的主管路连接，分气管路与主管路的风速均大于磨料的悬浮速度。当喷丸或喷砂作业时，飞溅的磨料在气流作用下，会快速地下落到蜂窝地板下的料斗中，再从料斗落入吸砂分管中，最后通过主管路被抽到风选器去除其中的杂质和粉尘，最后再将完好的磨料送入磁分选器进行分选回收。喷砂机

    改进后的系统有以下【yǒu yǐ xià】优点【yōu diǎn】。

    （1）回收磨料始终【liào shǐ zhōng】处在一个封闭的负压环境中【huán jìng zhōng】，粉尘不【fěn chén bú】易飞散【yì fēi sàn】，有利于减少操作间和磨料分选间室内的粉尘污染【chén wū rǎn】。

   磨料中混合的粉尘最终通过一台滤【yī tái lǜ】筒式除尘器进【chén qì jìn】行过滤后集中回收，其中滤筒采用新型复合滤材【hé lǜ cái】，径向铺叠成褶皱的中【zhòu de zhōng】空长形圆筒，由于滤材表面附有一层聚四【céng jù sì】氟乙烯【fú yǐ xī】薄膜【báo mó】，极小的筛孔可阻挡【zǔ dǎng】 0.5μm 以上的尘粒【chén lì】 , 因此可将大部【jiāng dà bù】分粉尘阻挡在【zǔ dǎng zài】滤材外【lǜ cái wài】表面，使得通过除尘【guò chú chén】器排放到大气【dào dà qì】中的空气较为干净。滤芯清理采用【lǐ cǎi yòng】自动脉冲反吹逐个清理，脉冲时间【jiān】、间【jiān】隔可调节设定。脉冲气流吹下【liú chuī xià】灰尘自动落到【dòng luò dào】集粉桶【jí fěn tǒng】内，集粉桶【jí fěn tǒng】定期清理即可。

    （2）磨料回【mó liào huí】收彻底【shōu chè dǐ】，解决了原来喷【yuán lái pēn】丸室内死角残留的磨料刮板刮不干【guā bú gàn】净而过【jìng ér guò】多积聚的问题，也解决【yě jiě jué】了磨料输送过程中从传动带缝隙和边缘泄漏等问【lòu děng wèn】题。（3）回收系【huí shōu xì】统结构大大简化，降低了机构组【jī gòu zǔ】件出故障的概【zhàng de gài】率【lǜ】，减少了维护保养工作量。

喷丸设备节能减排改造实用案例

    2、室内外空气中【kōng qì zhōng】粉尘污染的治【rǎn de zhì】理：

    原有设备采用两台排风机将【fēng jī jiāng】室内粉尘直接排出室外【wài】，由于风扇功率【shàn gōng lǜ】不大，且没有【qiě méi yǒu】任何过滤措施，造成室内烟雾【nèi yān wù】弥漫【mí màn】，室外【wài】烟尘滚滚【chén gǔn gǔn】，给周围环境造成了严重的不良影响【liáng yǐng xiǎng】。

    针对除尘系统【chén xì tǒng】的改进【de gǎi jìn】内容如下。

    （1）在喷丸（砂【shā】）操作间顶部增加进气口的面【kǒu de miàn】积和数【jī hé shù】量。

    （2）在喷砂【zài pēn shā】操作间【cāo zuò jiān】墙壁底部开一排排风口，外接导风管及除尘风机【jī】。

    （3）除尘风机采用离心通风机，可将粉尘气流送入筒式除尘器过滤，再从 15m 高的烟囱排放到大气中，排尘达标。粉尘经脉冲除尘后被集中收集处理。喷砂机

    六、结语：

    改造后的喷丸设备较好地实现了喷丸和喷砂毛化两种功能，两种磨料能够得到快速回收和彻底分离。操作间和设备间污染物大大减少，工人操作环境得到很大改善，对环境的不良影响显著降低。达到了增加功能、减少污染、节约资金的改造目的。喷砂机