综合运用多种【yòng duō zhǒng】技术方法将旧喷丸设备进行改造，增加了喷砂毛化功能【huà gōng néng】，同时实现了降【xiàn le jiàng】低噪声【dī zào shēng】和减少【hé jiǎn shǎo】粉尘排【fěn chén pái】放的目的。

    某公司主营业【zhǔ yíng yè】务为中【wù wéi zhōng】大功率发动机再制造【zài zhì zào】，拆解后【chāi jiě hòu】的箱体【de xiāng tǐ】类零件有很多孔。需要用【xū yào yòng】喷涂、电刷镀等方法修复。为了增【wéi le zēng】强涂层与母材的结合力【lì】，需要将座孔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】冲击作用清理和粗化【hé cū huà】工件表【gōng jiàn biǎo】面的一种工艺手段。主要用【zhǔ yào yòng】压缩空气将砂粒形成射束【shè shù】，高速喷【gāo sù pēn】射到工件表【gōng jiàn biǎo】面，使工件表【gōng jiàn biǎo】面形成了不同的粗糙程度，增加与涂层之【tú céng zhī】间的附着力【zhe lì】。喷砂工艺还可改善工【gǎi shàn gōng】件表面【jiàn biǎo miàn】的机械性能【xìng néng】，提高工件的抗疲劳性【pí láo xìng】。

    喷砂磨料选择棕刚玉【zōng gāng yù】较为适【jiào wéi shì】宜，这是一【zhè shì yī】种用矾【zhǒng yòng fán】土、碳素和铁屑 3 种原料在电炉【zài diàn lú】中经过融化还原而制得的棕褐色人造刚玉【zào gāng yù】，其主要化学成份是【fèn shì】 Al2O3，另含有【lìng hán yǒu】少量的铁、硅、钛等杂【tài děng zá】质。

    二、喷丸设备改造【bèi gǎi zào】目的及【mù de jí】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【pēn wán liǎng】种功能时，如何将钢丸和砂粒混【shā lì hún】合物分【hé wù fèn】别回收。

    （2）如何降低喷砂噪声【zào shēng】。

    （3）如何减少扬尘，达到国【dá dào guó】家标准【jiā biāo zhǔn】。

    三【sān】、磁力分选技术：

    磁力【lì】分选原理是利用混合物中【zhōng】各种物质的磁性差异【yì】，在不均匀磁场【yún cí chǎng】中进行【zhōng jìn háng】分选的一种方法。在分选装置中【zhōng】，固体颗【gù tǐ kē】粒受磁场力【lì】、重力【lì】、流动阻力【lì】、摩擦力【mó cā lì】、静电力【lì】和惯性【hé guàn xìng】力【lì】等作用，混合物中【zhōng】的磁性物质【xìng wù zhì】所受的磁场力【lì】大于机械力【lì】的合力【lì】，会被吸附；而非磁【ér fēi cí】性颗粒所受到【suǒ shòu dào】的机械【de jī xiè】力【lì】占优，仍留在混合物中【zhōng】，从而实【cóng ér shí】现了分选。磁力【lì】分选有两种类型【zhǒng lèi xíng】，一类是【yī lèi shì】传统的【chuán tǒng de】磁选【cí xuǎn】，它主要【tā zhǔ yào】应用于【yīng yòng yú】供料中【zhōng】磁性杂质的提【zhì de tí】纯、净化以及磁性物料的精选【jīng xuǎn】；另一类是【yī lèi shì】磁流体分选法，可应用于【yīng yòng yú】固体废物中【zhōng】铝【lǚ】、铁、铜、锌等金属的提取与回收。

    我厂喷丸设备改进主【gǎi jìn zhǔ】要采用传统磁选法【xuǎn fǎ】，利用磁【lì yòng cí】力分选机分离钢丸和棕刚玉【zōng gāng yù】混合物中的钢丸。其主要结构由【jié gòu yóu】整机外壳、2 个圆形滚筒、振动版、支架、电机、磁系【cí xì】、磁偏角调整装置等组成【chéng】。磁分选机的磁【jī de cí】路部分采用磁系【cí xì】，每个磁【měi gè cí】极由铁【jí yóu tiě】氧体和【yǎng tǐ hé】铷铁硼永磁块组装而【zǔ zhuāng ér】成【chéng】，用螺钉【yòng luó dìng】固定在磁导板【cí dǎo bǎn】上，磁极的【cí jí de】极性沿圆周交错排列，沿轴向极性相同，磁场强【cí chǎng qiáng】、吸力大【xī lì dà】、除铁效【chú tiě xiào】率高。根据钢丸尺寸、形状、密度等参数经【cān shù jīng】计算【jì suàn】，所选分选机磁感应强度为 0.5 高斯，分选速度 3t/h 即可满足要求【zú yào qiú】。

    改造后【gǎi zào hòu】，钢丸和棕刚玉【zōng gāng yù】磨料混合物经过风选装置过【zhuāng zhì guò】滤粉尘后落入磁选机【cí xuǎn jī】，钢丸被吸附在两个旋【liǎng gè xuán】转的磁【zhuǎn de cí】性滚筒上，滚筒内部装有【bù zhuāng yǒu】偏心放【piān xīn fàng】置的磁极，随着圆【suí zhe yuán】筒转动【tǒng zhuǎn dòng】角度的变化【biàn huà】，当钢丸随着圆【suí zhe yuán】筒转动【tǒng zhuǎn dòng】到远离【dào yuǎn lí】磁极的【cí jí de】一侧时，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】由于不被滚筒吸附，则直接滑下滚筒表面进入棕刚玉【zōng gāng yù】储存罐。从而实现了两【xiàn le liǎng】种磨料的分离【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】磨料应选择一【xuǎn zé yī】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【hán liàng bú】同有所区别。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【hán liàng zhī】能达到 85%。

   棕刚玉【zōng gāng yù】一级料较为纯净无杂质【zhì】，二级料杂质【zhì】较多，颜色比较重【jiào chóng】，主要是因为磁性物含量高【liàng gāo】，因此，在经过磁分选机时会有一部分含铁量较高【liàng jiào gāo】的棕刚【de zōng gāng】玉杂质【yù zá zhì】被吸附，最终导致钢丸储存罐【chǔ cún guàn】内混入【nèi hún rù】棕刚玉【zōng gāng yù】杂质【zhì】影响喷丸磨料纯度。

   （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【jīng fèn xī】，喷丸时噪声主要通过操作间顶部进气口、房体及【fáng tǐ jí】大门缝隙等处【xì děng chù】传出。因此，要重点从这几【cóng zhè jǐ】个部位着手进【zhe shǒu jìn】行改造【háng gǎi zào】。

    （1）顶部进气口处加装迷【jiā zhuāng mí】宫式消声器。其主要结构为【jié gòu wéi】方形箱【fāng xíng xiāng】体内布【tǐ nèi bù】设多片相互叠加的隔音板【gé yīn bǎn】，隔音板【gé yīn bǎn】侧面粘接吸音棉，噪声进入消音【rù xiāo yīn】器内，经过隔音板【gé yīn bǎn】的多次折射衰减和吸音棉的消【mián de xiāo】音作用，可以大幅度减小形成【xiǎo xíng chéng】传递噪声的气流脉动，从而使【cóng ér shǐ】得进气【dé jìn qì】口传递出的噪声得到减弱【jiǎn ruò】。

    （2）在大门【zài dà mén】缝隙、大门与【dà mén yǔ】房体接缝处安装密封条，增强室【zēng qiáng shì】内空间的密封性【xìng】。

    （3）在房体内侧墙壁上【qiáng bì shàng】粘接一层橡胶板，避免噪【bì miǎn zào】声气流直接作用【yòng】在房体钢板上引起振动。另外，当磨料击打在墙壁上【qiáng bì shàng】时【shí】，胶板也【jiāo bǎn yě】可以起【kě yǐ qǐ】到减振消声作用【yòng】。

    改进后【gǎi jìn hòu】，在距离【zài jù lí】操作间 1m 处用分【chù yòng fèn】贝仪测量，噪声值由先前的 92dB 降低到 75dB。

    五【wǔ】、减少粉尘排放的改进【de gǎi jìn】措施：

    1、磨料回收系统【shōu xì tǒng】改进：

    原有设【yuán yǒu shè】备喷下来的磨【lái de mó】料通过地板格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【tōng guò dòu】式提升机将磨料送入气体分【qì tǐ fèn】离装置进行粉尘分离。被风选【bèi fēng xuǎn】出来的【chū lái de】好的磨料进入【liào jìn rù】储料斗【chǔ liào dòu】。在此过程中【chéng zhōng】，磨料始终处于【zhōng chù yú】常压状【cháng yā zhuàng】态和敞开式的环境，极易飞散的空【sàn de kōng】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【huí shōu mó】料始终处在一个封闭的负压【de fù yā】环境中，粉尘不【fěn chén bú】易飞散，有利于减少操作间和磨料分选间室【xuǎn jiān shì】内的粉尘污染【chén wū rǎn】。

   磨料中混合的粉尘最终通过一台滤筒式除【tǒng shì chú】尘器进【chén qì jìn】行过滤后集中回收【huí shōu】，其中滤筒采用新型复合滤材【hé lǜ cái】，径向铺【jìng xiàng pù】叠成褶皱的中【zhòu de zhōng】空长形【kōng zhǎng xíng】圆筒，由于滤【yóu yú lǜ】材表面附有一层聚四氟乙烯薄膜【báo mó】，极小的筛孔可阻挡 0.5μm 以上的【yǐ shàng de】尘粒 , 因此可【yīn cǐ kě】将大部【jiāng dà bù】分粉尘阻挡在滤材外【lǜ cái wài】表面，使得通过除尘【guò chú chén】器排放到大气中的空气较为干净。滤芯清理采用自动脉冲反吹【chōng fǎn chuī】逐个清理，脉冲时间【jiān】、间【jiān】隔可调节设定【dìng】。脉冲气流吹下【liú chuī xià】灰尘自【huī chén zì】动落到集粉桶内，集粉桶定【dìng】期清理即可。

    （2）磨料回收彻底，解决了原来喷丸室内死角残【sǐ jiǎo cán】留的磨料刮板刮不干净而过【jìng ér guò】多积聚的问题【de wèn tí】，也解决了磨料【le mó liào】输送过程中从传动带【chuán dòng dài】缝隙和边缘泄漏等问题【tí】。（3）回收系统结构【tǒng jié gòu】大大简化【huà】，降低了机构组件出故障的概【zhàng de gài】率，减少了【jiǎn shǎo le】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【shì nèi wài】空气中粉尘污【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【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【chóng de bú】良影响。

    针对除尘系统的改进内容如【nèi róng rú】下【xià】。

    （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【wài jiē dǎo】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