综合运用多种技术方法将旧【fǎ jiāng jiù】喷丸设【pēn wán shè】备进行改造【gǎi zào】，增加了喷砂毛化功能【huà gōng néng】，同时实【tóng shí shí】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【dà gōng lǜ】发动机再制造，拆解后的箱体【de xiāng tǐ】类零件有很多孔。需要用【xū yào yòng】喷涂、电刷镀等方法【děng fāng fǎ】修复。为了增【wéi le zēng】强涂层与母材的结合力，需要将【xū yào jiāng】座孔表【zuò kǒng biǎo】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【huà shì lì】用高速砂流的冲击作【chōng jī zuò】用清理【yòng qīng lǐ】和粗化【hé cū huà】工件表面【jiàn biǎo miàn】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】，高速喷射到工件表面【jiàn biǎo miàn】，使工件【shǐ gōng jiàn】表面形【biǎo miàn xíng】成了不同的粗糙程度，增加与涂层之间的附【jiān de fù】着力。喷砂工艺还可改善工件表面【jiàn biǎo miàn】的机械【de jī xiè】性能【xìng néng】，提高工件的抗疲劳性。

    喷砂磨料选择棕刚玉【zōng gāng yù】较为适【jiào wéi shì】宜，这是一种用矾土、碳素和铁屑 3 种原料【zhǒng yuán liào】在电炉中经过融化还【róng huà hái】原而制得的棕【dé de zōng】褐色人【hè sè rén】造刚玉，其主要化学成【huà xué chéng】份是 Al2O3，另含有少量的【shǎo liàng de】铁、硅、钛等杂【tài děng zá】质。

    二、喷丸设【pēn wán shè】备改造目的及难点【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】喷丸两种功能时【shí】，如何将钢丸和砂粒混【shā lì hún】合物分别回收。

    （2）如何降低喷砂【dī pēn shā】噪声。

    （3）如何减【rú hé jiǎn】少扬尘，达到国家标准【jiā biāo zhǔn】。

    三、磁力分选技术【xuǎn jì shù】：

    磁力分【cí lì fèn】选原理是利用【yòng】混合物中各种物质的磁性差异，在不均匀磁场中进行【zhōng jìn háng】分选的一种方【yī zhǒng fāng】法【fǎ】。在分选装置中【zhuāng zhì zhōng】，固体颗粒受磁场力【cí chǎng lì】、重力、流动阻【liú dòng zǔ】力、摩擦力【mó cā lì】、静电力和惯性力等作【lì děng zuò】用【yòng】，混合物中的磁性物质所受的磁场力【cí chǎng lì】大于机械力的【xiè lì de】合力【hé lì】，会被吸附【fù】；而非磁【ér fēi cí】性颗粒所受到【suǒ shòu dào】的机械力占优，仍留在混合物中，从而实现了分【xiàn le fèn】选。磁力分【cí lì fèn】选有两种类型，一类是传统的【chuán tǒng de】磁选，它主要应用于【yīng yòng yú】供料中磁性杂质的提【zhì de tí】纯、净化以及磁性物料的精选；另一类【lìng yī lèi】是磁流体分选【tǐ fèn xuǎn】法【fǎ】，可应用【kě yīng yòng】于固体废物中铝、铁【tiě】、铜、锌等金属的提取与回收。

    我厂喷丸【wán】设备改进主要采用【yào cǎi yòng】传统磁选法，利用磁力分选【lì fèn xuǎn】机分离钢丸【wán】和棕刚玉混合物中的钢丸【wán】。其主要结构由整机外【zhěng jī wài】壳、2 个圆形滚筒、振动版【zhèn dòng bǎn】、支架【zhī jià】、电机、磁系【cí xì】、磁偏角【cí piān jiǎo】调整装置等组【zhì děng zǔ】成。磁分选机的磁【jī de cí】路部分采用磁系【cí xì】，每个磁极由铁氧体和铷铁硼【rú tiě péng】永磁块组装而成，用螺钉固定在磁导板【cí dǎo bǎn】上，磁极的【cí jí de】极性沿【jí xìng yán】圆周交错排列【cuò pái liè】，沿轴向【yán zhóu xiàng】极性相同【tóng】，磁场强【cí chǎng qiáng】、吸力大、除铁效率高【lǜ gāo】。根据钢丸【wán】尺寸、形状、密度等参数经计算【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【jí kě mǎn】足要求。

    改造后【gǎi zào hòu】，钢丸和棕刚玉【zōng gāng yù】磨料混合物经【hé wù jīng】过风选【guò fēng xuǎn】装置过滤粉尘后落入【hòu luò rù】磁选机，钢丸被吸附【xī fù】在两个旋转的磁【zhuǎn de cí】性滚筒上【shàng】，滚筒内部装有偏心放置的磁【zhì de cí】极，随着圆【suí zhe yuán】筒转动角度的变化【biàn huà】，当钢丸随着圆【suí zhe yuán】筒转动到远离【dào yuǎn lí】磁极的【cí jí de】一侧时，吸附力【xī fù lì】量减弱，被刮板从圆筒上【shàng】刮落，通过密闭管道进入钢丸储存罐【guàn】。棕刚玉【zōng gāng yù】由于不被滚筒吸附【xī fù】，则直接滑下滚筒表面【tǒng biǎo miàn】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。

    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。因为棕刚玉【zōng gāng yù】内含有少【hán yǒu shǎo】量的 Fe、Si、Ti 杂质【zá zhì】，棕刚玉【zōng gāng yù】的质量根据其Al2O3含量不同有所区别。例如，一级棕刚玉【zōng gāng yù】的 Al2O3含量可【hán liàng kě】以达到【yǐ dá dào】 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【yī jí liào】较为纯【jiào wéi chún】净无杂【jìng wú zá】质，二级料【èr jí liào】杂质较多，颜色比【yán sè bǐ】较重【jiào chóng】，主要是因为磁【yīn wéi cí】性物含量高，因此，在经过【zài jīng guò】磁分选机时会有一部分含铁量较高的棕刚玉【zōng gāng yù】杂质被吸附，最终导致钢丸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【sì】、降噪措施：

    经分析，喷丸时【pēn wán shí】噪声主【zào shēng zhǔ】要通过操作间【cāo zuò jiān】顶部进【dǐng bù jìn】气口、房体及【fáng tǐ jí】大门缝【dà mén féng】隙等处传出。因此，要重点从这几个部位着手进行改造。

    （1）顶部进气口处加装迷【jiā zhuāng mí】宫式消声器。其主要结构为方形箱体内布设多片相互叠加的隔音板，隔音板侧面粘接吸音棉【mián】，噪声进【zào shēng jìn】入消音器内【qì nèi】，经过隔音板的【yīn bǎn de】多次折【duō cì shé】射衰减和吸音棉的消【mián de xiāo】音作用【yīn zuò yòng】，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【kǒu chuán dì】出的噪声得到减弱。

    （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，增强室内空间的密封【de mì fēng】性【xìng】。

    （3）在房体内侧墙壁上【qiáng bì shàng】粘接一层【jiē yī céng】橡胶板，避免噪声气流【shēng qì liú】直接作用【yòng】在房体钢板上引起振动【zhèn dòng】。另外，当磨料击打在【jī dǎ zài】墙壁上【qiáng bì shàng】时，胶板也【jiāo bǎn yě】可以起到减振消声作用【yòng】。

    改进后，在距离【zài jù lí】操作间 1m 处用分贝仪测量【liàng】，噪声值由先前【yóu xiān qián】的 92dB 降低到 75dB。

    五【wǔ】、减少粉尘排放【chén pái fàng】的改进措施：

    1、磨料回收系统改进【gǎi jìn】：

    原有设【yuán yǒu shè】备喷下【bèi pēn xià】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【xiàng luó xuán】输送器，通过斗【tōng guò dòu】式提升机将磨料送入气体分离装置进行粉尘分离【chén fèn lí】。被风选出来的好的磨料进入【liào jìn rù】储料斗。在此过【zài cǐ guò】程中，磨料始【mó liào shǐ】终处于常压状态和敞【tài hé chǎng】开式的环境，极易飞散的空气中造成粉尘【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】，粉尘不易飞散【yì fēi sàn】，有利于减少操作间和磨料分选间室【xuǎn jiān shì】内的粉【nèi de fěn】尘污染。

   磨料中【mó liào zhōng】混合的粉尘最终通过【zhōng tōng guò】一台滤【yī tái lǜ】筒式除【tǒng shì chú】尘器进行过滤后集中回收，其中滤【qí zhōng lǜ】筒采用新型复合滤材，径向铺叠成褶皱的中【zhòu de zhōng】空长形圆筒，由于滤材表面【biǎo miàn】附有一层聚四【céng jù sì】氟乙烯【fú yǐ xī】薄膜【báo mó】，极小的【jí xiǎo de】筛孔可阻挡 0.5μm 以上的尘粒【chén lì】 , 因此可将大部分粉尘阻挡在滤材外表面【biǎo miàn】，使得通过除尘器排放到大气中的空气较为【qì jiào wéi】干净。滤芯清【lǜ xīn qīng】理采用自动脉【zì dòng mò】冲反吹逐个清理，脉冲时间、间隔可【jiān gé kě】调节设定【dìng】。脉冲气流吹下灰尘自【huī chén zì】动落到【dòng luò dào】集粉桶内，集粉桶定【dìng】期清理即可。

    （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【guā bú gàn】净而过【jìng ér guò】多积聚【duō jī jù】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】粉尘污染的治理【lǐ】：

    原有设备采用两台排风机将室内粉尘直接【chén zhí jiē】排出室外，由于风扇功率【shàn gōng lǜ】不大【bú dà】，且没有【qiě méi yǒu】任何过滤措施【lǜ cuò shī】，造成室内烟雾弥漫，室外烟尘滚滚【chén gǔn gǔn】，给周围环境造【huán jìng zào】成了严【chéng le yán】重的不良影响。

    针对除尘系统的改进【de gǎi jìn】内容如【nèi róng rú】下。

    （1）在喷丸（砂）操作间顶部增【dǐng bù zēng】加进气口的面积和数【jī hé shù】量【liàng】。

    （2）在喷砂操作间【cāo zuò jiān】墙壁底【qiáng bì dǐ】部开一排排风【pái pái fēng】口，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