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消失模铸造除尘净化技术()

[ 发布日期:2019-06-12 点击:1574 来源:洛阳刘氏模具有限公司 【打印此文】 【关闭窗口】]

       如今,治理环保刻不容缓,任何行业都会对环境造成污染,家出台系列环保标准,要求各行各业节能减排,刘氏模具严格按照家规定,除尘净化,接下来我们起来了解下刘氏模具的消失模铸造除尘净化技术。

       消失模铸造是将与铸件尺寸形状相似的泡沫模样粘结组合成模样簇,刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在负压浇注,使模样气化,液体金属占据模样位置,凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。与传统的粘结剂砂型工艺比较,消失模铸造工艺使用的是砂型是无粘结剂的干砂。干砂和泡沫塑料模样的使用,给消失模工艺带来了许多传统粘结剂砂铸造工艺没有的优点。

消失模铸铝件

      (1)尺寸精,加工量小,其精度优于砂型、金属型铸造,低于压铸模铸造,近似失蜡模精密铸造。

      (2)铸件表面质量好。

      (3)不用砂芯,无芯座、无分型面,不起模、合箱,造型工艺大大简化,并减少相应的人为引起的缺陷。

      (4)取消了混砂工序,砂处理系统设备大为简化,减少了由此而产生的质量问题。

      (5)干砂落砂非常方便,无飞边毛刺,清理打磨工作量减少50%以上。

      (6)改善工人劳动条件,废气产物少,且集中在浇注、落砂处排放,便于采取控制措施。

      在污染治理方面,消失模工艺使用的型砂是无粘结剂的干砂,这给该工艺带来了许多传统粘结剂铸造工艺没有的优点:

      (1)简化了开箱落砂操作,消除了落砂机带来的噪音。

      (2)简化了铸件清理过程,无需清理砂芯,消除了铸件清理产生的粉尘。

      (3)型砂中没有粘结剂和附加物,消除了粘结剂和附加物产生的大量废气。

      (4)旧砂可多次循环使用,回用率大大提高,旧砂回用过程中固体废弃物比粘结剂砂工艺大大减少。

      (5)泡沫模样浇注气化燃烧后的含有有机废气的混合气体由真空泵经水过滤后进入VOCs废气处理装置进行无害化处理后排空。其他工序无有机废气排放,有利于集中统治理。

       但对于实型铸造工艺,由于采用树脂砂造型,除了泡沫模样浇注气化燃烧产生的有机污染物外,树脂砂本身在浇注、冷却和落砂工序,由于树脂和固化剂的气化燃烧,也产生定量的有机污染物。在污染治理措施中,也是个需要重视的治理环节。

       1、消失模铸造的点及污染源产生的环节

       消失模铸造工艺法除了前述系列优点之外,也有不足的面。与普通铸造相比消失模采用无粘结剂的干砂造型以及浇注过程泡沫模样在高温作用下消失是该工艺的点。但是,干砂在造型、砂处理、运输过程中如果处理不好,会产生更为严重的粉尘污染:在浇注过程中,模样材料发生热分解,而产生大量的黑烟和些有机废气,也会影响车间的环境卫生条件。在21世纪的新时代,清洁生产和绿色工程愈来愈受到人们的重视,所以在注重的“高产、优质和低成本”等传统观念的同时,还必须无损于人体健康和确保环境卫生。消失模铸造在环境污染问题上引起了广泛的关注,存在的某些疑虑定程度上妨碍其发展。因此,应在保护环境的前提下促进消失模铸造工艺的应用及推广。

       为了解决这个问题,很多铸造企业在进行铸造车间新建、改建和扩建过程中,本着同时设计、同时施工、同时投产的“三同”原则对铸造车间除尘系统进行了统的规划和设计, 并为此投入了大量的人力、物力和财力。

       消失模铸造工艺的缺点主要表现在粉尘污染、有机废气和黑烟等方面:

      (1)干砂给消失模铸造工艺带来许多优点,同时也造成填砂造型I位石英砂的粉尘含量明显提高。

      (2)聚苯乙烯(EPS)是消失模铸造常用的泡沫材料,是 种含苯环的高分子聚合物,遇高温金属液发生热分解,将会产生许多芳香族化合物,如苯乙烯、苯、甲苯、乙苯以及多环芳香烃(PNAs)等。这些热分解产物部分散发到空气中污染了大气, 部分凝聚在造型材料的表面污染了旧砂。

      (3EPS在高温下与氧气接触进行不充分燃烧,将产生大量的炭黑,炭黑排出到铸型外形成浓烈的黑烟,残留在型腔内也易造成铸件的碳缺陷。因此,EPS 燃烧产生的黑烟如不及时消除或加以防止,不仅会污染大气、恶化浇注条件,还会影响铸件的质量。

      (4)泡沫模样经浇注气化燃烧产生的VoCs有机尾气,是消失模铸造大气污染物有别于其他铸造工艺的主要点。但这种尾气容易收集集中统治理。

      (5)然而实型铸造(泡沫模样加树脂砂造型) 般用于单件小批量的较大铸件的生产,有的还采用地坑树脂砂造型,这样在浇注、冷却、落砂工序中,其模样浇注气化燃烧产生的有机废气与树脂砂中树脂和固化剂在浇注、冷却和落砂工序中产生的有机废气混合在起,收集起来困难较大,需要加大集气罩,或者在封闭的集气罩内进行浇注,给实际生产带来困难。

       2、消失模铸造的殊污染尾气

      (1)消失模铸造尾气的形成及点

       消失模铸造在浇注过程中,模样材料发生热分解,会产生些苯类有机废气。 虽然这些有机废气在车间内的浓度较低,不会危害操作工人的身体健康,但是它们集中排放到车间外浓度较高,在排入到大气之前须进行净化处理。外已使用门催化燃烧装置、微波降解装置、光氧降解装置、回收燃烧装置等来处理消失模铸造车间的有机废气。

       消失模车间排放的含苯环的芳香族气体属于有机废气的范畴。近年来,有机废气的净化技术有了很大的发展。

       模样材料在高温下热解产物主要包括苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、多聚体及其他微量气态产物和些小分子气态产物,还有部分液态产物。在金属液流动前沿的气隙中,气态产物的成分与浇注温度有关。EPS高温下与少量氧气接触进行了不充分的燃烧将产生大量的炭黑,炭黑排出到铸型外形成浓烈的黑烟,残留在铸型中也易造成铸件的碳缺陷。因此,EPS 燃烧产生的黑烟如不及时消除或加以防止,不仅会污染大气,恶化条件,还会影响铸件的质量。

       消失模铸造和实型铸造聚苯乙烯泡沫尾气需要治理的工序包括:消失模浇注砂箱负压抽出的尾气实型铸造浇注聚苯乙烯气化及树脂砂中树脂的气化燃烧产生的废气(包括浇注、冷却、落砂工序)

      (2)消失模铸造为期的测定方法

       消失模车间气体平均浓度的采集可使用大气采集器,记录采集时间和采集流量来分析出 此时间内的平均浓度,从而为尾气净化提供依据。气相色谱仪的作用主要是将采的气体进行分析,从而来确定气体的成分,分析采样净化前和净化后的气体成分来验证实验的果。大气采样器采集的气体分析主要是对工人经常活动的工位:浇注工位、造型工位以及开箱落砂工位、真空泵排出口进行分析,测定其浓度的大概范围,从而测定尾气浓度度是否超标。这种采样的结果只是尾气扩收到空气中的平均浓度,要对尾气的实际浓度进行分析还可以采用直接的方法。

       根据铸造生产间歇式的点,每炉浇注时间为15min,然后间隔40min进行下炉的浇注,因此,在上个真空泵排出口大气采样器采样1h的时间内,大部分时间处于未浇注生产状态,大气采样器的结果是真空泵排放废气扩散倒空气中段时间内的平均浓度,只能反映排放废气对消失模车间周围大气的污染情况。经分析计算可以得出气体的各个组成部分。

 消失模铸造除尘净化技术

       由表1可以看出主要的污染物为:苯、甲苯和苯乙烯。由表中可以看出,在消失模铸造车间内,浇冒口处和开箱处有机废气浓度远小于环境标准,不会对浇注工人造成危害。然而,抽气管道中的苯等有害气体含量远远超过家标准,经过水环式真空泵冷却后,部分有机废气遇循环水后会冷凝下来,因而真空泵排出口处废气浓度大大下降,但是苯类含量仍然超标,另外苯系物不溶于水,冷凝在水中的废气仍会由水中逸出,而且,冷凝在水中的有机废气也可能造成水体污染。因此,好是将抽气管道中的废气经过真空泵之前进行净化处理。由线切割方法制造泡沫模产生的气体直接扩散到空气中,在通风条件良好的情况下,各物质含量均较低;如果通风不良,各种蒸汽不能及时扩散就易沉积在操作台附近,严重危害操作工人的身体健康。

       由以上的分析结果而知,浇注工位,造型工位以及开箱落砂工位排放的气体含量很低,仅含有少量的苯蒸汽,而且浓度远远小于环境标准。真空泵排出口的尾气平均浓度已经超过标准,是个污染源。因此,我们只需要将真空泵排出口气体的各个组成净化即可。



 

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