综合运【zōng hé yùn】用多种技术方法将旧喷丸设备进行改造，增加了【zēng jiā le】喷砂毛化功能，同时实【tóng shí shí】现了降【xiàn le jiàng】低噪声和减少【hé jiǎn shǎo】粉尘排放的目【fàng de mù】的。

    某公司主营业务为中大功率发动机【fā dòng jī】再制造【zài zhì zào】，拆解后【chāi jiě hòu】的箱体类零件有很多孔。需要用喷涂、电刷镀等方法修复。为了增强涂层与母材的结合【de jié hé】力【lì】，需要将【xū yào jiāng】座孔表【zuò kǒng biǎo】面进行喷砂毛【pēn shā máo】化处理。

    一、喷砂毛【pēn shā máo】化原理：

    喷砂毛【pēn shā máo】化是利用高速砂流的冲击作用清理和粗化【hé cū huà】工件表面的一种工艺【zhǒng gōng yì】手段。主要用压缩空【yā suō kōng】气将砂粒形成射束，高速喷射到工件表面，使工件【shǐ gōng jiàn】表面形【biǎo miàn xíng】成了不【chéng le bú】同的粗糙程度【cāo chéng dù】，增加与涂层之【tú céng zhī】间的附着力。喷砂工【pēn shā gōng】艺还可改善工件表面的机械性能，提高工【tí gāo gōng】件的抗疲劳性【pí láo xìng】。

    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【zhǒng yòng fán】土、碳素和铁屑【tiě xiè】 3 种原料在电炉【zài diàn lú】中经过【zhōng jīng guò】融化还原而制得的棕褐色人造刚玉，其主要【qí zhǔ yào】化学成【huà xué chéng】份是 Al2O3，另含有【lìng hán yǒu】少量的铁、硅、钛等杂质。

    二【èr】、喷丸设备改造【bèi gǎi zào】目的及难点：

    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）在切换喷砂和喷丸两种功能时【shí】，如何将钢丸和【gāng wán hé】砂粒混【shā lì hún】合物分别回收。

    （2）如何降低喷砂噪声【zào shēng】。

    （3）如何减少扬尘【shǎo yáng chén】，达到国家标准【jiā biāo zhǔn】。

    三、磁力分【cí lì fèn】选技术：

    磁力【lì】分选原理【xuǎn yuán lǐ】是利用【yòng】混合物中各种【zhōng gè zhǒng】物质的磁性差【cí xìng chà】异，在不均【zài bú jun1】匀磁场中进行分选的【fèn xuǎn de】一种方法。在分选【zài fèn xuǎn】装置中【zhuāng zhì zhōng】，固体颗粒受磁场力【lì】、重力【lì】、流动阻力【lì】、摩擦力【lì】、静电力【lì】和惯性【hé guàn xìng】力【lì】等作用【yòng】，混合物中的磁【zhōng de cí】性物质所受的【suǒ shòu de】磁场力【lì】大于机【dà yú jī】械力【lì】的合力【lì】，会被吸附；而非磁【ér fēi cí】性颗粒所受到的机械【de jī xiè】力【lì】占优，仍留在混合物中，从而实现了分选。磁力【lì】分选有两【xuǎn yǒu liǎng】种类型【zhǒng lèi xíng】，一类是传统的磁选，它主要应用【yòng】于供料中磁性杂质的提纯、净化以【jìng huà yǐ】及磁性【jí cí xìng】物料的精选；另一类是磁流体分选【tǐ fèn xuǎn】法，可应用【kě yīng yòng】于固体废物中【fèi wù zhōng】铝【lǚ】、铁、铜、锌等金【xīn děng jīn】属的提取与回收。

    我厂喷丸设备【wán shè bèi】改进主要采用传统磁【chuán tǒng cí】选法，利用磁力分选【lì fèn xuǎn】机分离【jī fèn lí】钢丸和棕刚玉混合物中的钢【zhōng de gāng】丸。其主要结构由整机外壳、2 个圆形滚筒【gǔn tǒng】、振动版【zhèn dòng bǎn】、支架、电机、磁系【xì】、磁偏角调整装【diào zhěng zhuāng】置等组成。磁分选机的磁【jī de cí】路部分【lù bù fèn】采用磁系【xì】，每个磁极由铁【jí yóu tiě】氧体和铷铁硼永磁块组装而成，用螺钉【yòng luó dìng】固定在磁导板【cí dǎo bǎn】上，磁极的极性沿圆周交错排列，沿轴向极性相同【tóng】，磁场强、吸力大、除铁效【chú tiě xiào】率高。根据钢丸尺寸、形状、密度等【mì dù děng】参数经计算【jì suàn】，所选分选机磁【xuǎn jī cí】感应强【gǎn yīng qiáng】度【dù】为 0.5 高斯，分选速度【dù】 3t/h 即可满足要求。

    改造后，钢丸和【gāng wán hé】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】，钢丸被吸附在两个旋转的磁性滚筒上【shàng】，滚筒内部装有偏心放【piān xīn fàng】置的磁极【jí】，随着圆【suí zhe yuán】筒转动角度的变化，当钢丸随着圆【suí zhe yuán】筒转动到远离磁极【jí】的一侧时，吸附力量减弱【liàng jiǎn ruò】，被刮板【bèi guā bǎn】从圆筒上【shàng】刮落，通过密【tōng guò mì】闭管道进入钢丸储存【wán chǔ cún】罐【guàn】。棕刚玉【zōng gāng yù】由于不【yóu yú bú】被滚筒吸附，则直接【zé zhí jiē】滑下滚筒表面进入棕刚玉【zōng gāng yù】储存罐【guàn】。从而实现了两种磨料【zhǒng mó liào】的分离【de fèn lí】。

    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【mó liào yīng】选择一级产品【jí chǎn pǐn】。因为棕刚玉【zōng gāng yù】内含有少量的 Fe、Si、Ti 杂质，棕刚玉【zōng gāng yù】的质量【de zhì liàng】根据其Al2O3含量不同有所区别【qū bié】。例如【lì rú】，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 85%。

   棕刚玉【zōng gāng yù】一级料较为纯【jiào wéi chún】净无杂质【zhì】，二级料杂质【zhì】较多，颜色比较重，主要是因为磁性物含【xìng wù hán】量高【liàng gāo】，因此，在经过磁分选机时会【jī shí huì】有一部【yǒu yī bù】分含铁【fèn hán tiě】量较高【liàng jiào gāo】的棕刚玉【zōng gāng yù】杂质【zhì】被吸附，最终导致钢丸储存罐内混入棕刚玉【zōng gāng yù】杂质【zhì】影响喷丸【xiǎng pēn wán】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【sì】、降噪措施：

    经分析，喷丸时【pēn wán shí】噪声主要通过操作间顶部进【dǐng bù jìn】气口【qì kǒu】、房体及大门缝【dà mén féng】隙等处传出【chuán chū】。因此，要重点从这几个部位着手进行改造【háng gǎi zào】。

    （1）顶部进气口处加装迷宫式消声器【shēng qì】。其主要结构为方形箱体内布设多片相互叠加的隔【jiā de gé】音板，隔音板【gé yīn bǎn】侧面粘【cè miàn zhān】接吸音棉，噪声进【zào shēng jìn】入消音器内，经过隔音板【gé yīn bǎn】的多次折射衰减和吸音【hé xī yīn】棉的消音作用，可以大【kě yǐ dà】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【kǒu chuán dì】出的噪【chū de zào】声得到【shēng dé dào】减弱。

    （2）在大门缝隙【féng xì】、大门与房体接【fáng tǐ jiē】缝处安装密封【zhuāng mì fēng】条，增强室内空间的密封【de mì fēng】性。

    （3）在房体【zài fáng tǐ】内侧墙壁上粘【bì shàng zhān】接一层橡胶板，避免噪【bì miǎn zào】声气流直接作用在房【yòng zài fáng】体钢板【tǐ gāng bǎn】上引起振动。另外，当磨料【dāng mó liào】击打在墙壁上时【shí】，胶板也可以起到减振消声作用。

    改进后，在距离操作间 1m 处用分贝仪测【bèi yí cè】量，噪声值由先前【yóu xiān qián】的 92dB 降低到【jiàng dī dào】 75dB。

    五、减少粉尘排放【chén pái fàng】的改进【de gǎi jìn】措施：

    1、磨料回收系统改进【gǎi jìn】：

    原有设【yuán yǒu shè】备喷下来的磨料通过地板格栅进入设在地平面下的水平刮板系【guā bǎn xì】统，刮板将【guā bǎn jiāng】磨料输送到横向螺旋输送器，通过斗【tōng guò dòu】式提升机将磨【jī jiāng mó】料送入【liào sòng rù】气体分离装置进行粉【jìn háng fěn】尘分离。被风选【bèi fēng xuǎn】出来的好的磨料进入储料斗【chǔ liào dòu】。在此过【zài cǐ guò】程中，磨料始【mó liào shǐ】终处于【zhōng chù yú】常压状态和敞【tài hé chǎng】开式的环境，极易飞散的空气中造成粉尘污染。

    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【gǎi jìn hòu】的系统【de xì tǒng】有以下优点。

    （1）回收磨料始终处在一个封闭【gè fēng bì】的负压环境中，粉尘不易飞散【yì fēi sàn】，有利于减少操【jiǎn shǎo cāo】作间和【zuò jiān hé】磨料分选间室【xuǎn jiān shì】内的粉尘污染。

   磨料中混合的粉尘最终通过一台滤筒式除尘器进行过滤后集中回收，其中滤筒采用【tǒng cǎi yòng】新型复合滤材，径向铺叠成褶皱的中空长形【kōng zhǎng xíng】圆筒【yuán tǒng】，由于滤材表面附有一【fù yǒu yī】层聚四氟乙烯薄膜，极小的【jí xiǎo de】筛孔可阻挡【zǔ dǎng】 0.5μm 以上的【yǐ shàng de】尘粒 , 因此可将大部【jiāng dà bù】分粉尘【fèn fěn chén】阻挡在【zǔ dǎng zài】滤材外表面，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【chōng fǎn chuī】逐个清理，脉冲时间、间隔可调节设定【dìng】。脉冲气流吹下【liú chuī xià】灰尘自动落到【dòng luò dào】集粉桶内，集粉桶定期清【dìng qī qīng】理即可【lǐ jí kě】。

    （2）磨料回收彻底，解决了【jiě jué le】原来喷【yuán lái pēn】丸室内死角残留的磨料刮板刮不干净而过【jìng ér guò】多积聚的问题【de wèn tí】，也解决了【jiě jué le】磨料输送过程中从传动带缝隙和【féng xì hé】边缘泄漏等问【lòu děng wèn】题。（3）回收系统结构【tǒng jié gòu】大大简【dà dà jiǎn】化，降低了机构组件出故障的概【zhàng de gài】率，减少了维护保【wéi hù bǎo】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【fěn chén wū】染的治理：

    原有设备采用两台排风机将室内粉【shì nèi fěn】尘直接排出室【pái chū shì】外，由于风扇功率不大，且没有【qiě méi yǒu】任何过滤措施【lǜ cuò shī】，造成室【zào chéng shì】内烟雾【nèi yān wù】弥漫，室外烟尘滚滚，给周围环境造成了严【chéng le yán】重的不良影响【liáng yǐng xiǎng】。

    针对除尘系统的改进内容如【nèi róng rú】下【xià】。

    （1）在喷丸【zài pēn wán】（砂【shā】）操作间顶部增加进气口的面积和数量【liàng】。

    （2）在喷砂操作间墙壁底【qiáng bì dǐ】部开一排排风【pái pái fēng】口【kǒu】，外接导风管及除尘风机。

    （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