Источники пыле- и газовыделений в литейных цехах

Эксплуатационные расходы на обслуживание вентиляционных установок современного цеха также велики. Например, в чугуно­литейном цехе средней мощности постоянно выбрасывается из цеха отсасывающей вентиляцией примерно 30 млн. м³/ч отработанного воздуха и такое же примерно количество воздуха подают в цех кондиционирующие установки. Потребное количество электроэнер­гии всех вентиляционных систем в литейном цехе средней мощности составляет свыше 26 МВт. Температура воздуха в цехе зимой должна быть около 16 °С (при наружной — 30. °С) и летом около 28 °С (при наружной +24 °С).

Многие современные литейные цехи состоят из двух этажей. На втором этаже, как правило, размещается основное технологи­ческое оборудование — плавильные агрегаты, литейные автомати­ческие линии, индивидуальные (для каждой линии) смесеприготови-тельные установки, стержневые машины. На первом этаже располо­жена выбивка отливок, переработка и транспортирование отработанных формовочных смесей и просыпей от формовочных машин. Высота первого этажа обычно 7—8 м, а второго — 10—11 м.

Таким образом, наибольшие очаги пыли сосредоточены на первом этаже, где наименьшее число работающих.

Кратность обмена воздуха непостоянна для различных зон цеха. Так, в нижней части второго этажа высотой 2—2,5 м (зона А), где наибольшее число работающих, кратность воздухообмена 20—30, а в зоне Б, где почти нет работающих, 2—5. Такая вентиляция цеха обеспечивается с наименьшими затратами.

ИСТОЧНИКИ ПЫЛЕ- И ГАЗОВЫДЕЛЕНИЙ В ЛИТЕЙНЫХ ЦЕХАХ

Обеспыливание литейных цехов — чрезвычайно сложная научно-техническая проблема, обусловленная особенностями производственных процессов и физико-химической характеристикой пыли. Для многих литейных процессов неизбежно выделение в боль­ших количествах пыли и газов.

Предупреждение образования пыли в литейных цехах затруд­няется также ее специфическими особенностями, к которым отно­сятся: большая абразивность частиц; наличие мелкодисперсных фракций (требуется многоступенчатая очистка); высокая темпера­тура выбрасываемых газов и плохая смачиваемость пыли. В связи с этим необходима высокая надежность пылеулавливающих уст­ройств.

Помимо средств пылеулавливания необходимо совершенствовать как сам технологический процесс, так и отдельные агрегаты, чтобы не допускать поступления пыли в окружающую среду, вести изыска­ния по применению новых технологических материалов, переработка которых не сопровождалась бы значительным пыле- и газовыделе­нием.

К основным процессам литейного производства, выделяющим наибольшее количество газов и пыли, относятся: плавка в вагранке, дуговых и индукционных печах, заливка металла, выбивка отливок, подготовка исходных формовочных материалов, особенно отработан­ных смесей, и очистка отливок. Интенсивность пыле- и газовыделе­ний зависит от производительности и конструкции агрегата, режима работы, технологического процесса и т. д.

Одни и те же агрегаты могут выделять различное количество пыли и газов в зависимости от периода рабочего процесса. Например, при плавке металла в электропечи наибольшее пыле- и газовыделение будет в период продувки металла кислородом. Интенсивность пыле­выделения электропечью зависит также от состава шихты и степени ее загрязнённости. Для выбора методов очистки промышленных вы­бросов необходимо знать физико-химические свойства пыли и газов.

Пыль, выделяемая плавильными агрегатами, состоит из частиц материалов, используемых в процессе плавки чугуна и стали, к ко­торым относятся оксиды металлов, коксовая пыль, пыль флюсов и добавок. Следовательно, выделяемая пыль полидисперсна, так как состоит из частиц различных размеров и плотности.

Пыль, выделяемая при переработке отработанных формовочных смесей, в основном состоит из оксидов кремния SiO₂ и реже SiO.

Процентное содержание пыли в зависи­мости от размеров ее частиц различно. Почти 60 % пыли в отходящих от электропечей газах состоит из частиц размером менее 6 мкм; она чрезвычайно трудно улавливается фильтрами. Мелкодисперсная кремнеземистая пыль вредна для здоровья, так как в дыхательных органах человека она не растворяется и плохо удаляется, что вызы­вает тяжелое заболевание — селикоз. При вдыхании металлических соединений, таких, как оксиды железа и марганца, у человека воз­никают заболевания слизистой оболочки верхних дыхательных путей.

При плавке и разливке металла в формы выделяется значитель­ное количество оксидов углерода, который, как известно, чрезвы­чайно вреден для человека.

Предельно допустимые нормы (мг/м³) концентрации вредных веществ, содержащихся в воздухе производственных помещений литейного цеха, согласно санитарным нормам:

Оксид углерода-20,аммиак-20,фенол-5,формальдегид-0,5, анилин-0,1, фурфурал-10,оксид азота-5, сернистые соединения-10, оксиды: железа-4, цинка-5, марганца0,3, никеля 0,5,

Пыль, содержащая: 70 % 5Ю₂ -1, 10—70% 5Ю₂ , 10% 5Ю₂ , глин, минералов (без 5Ю₂)-6

ВЫБОР СПОСОБА ОЧИСТКИ

При использовании в качестве очистителей матерчатых фильтров и электрофильтров требуется предварительное охлаждение газов до Т < 280 °С. Однако температура газов после охлаждения не должна доходить до температуры точки росы во избежание образова­ния конденсата, залипания фильтрующего материала и снижения эффекта очистки.

При выборе способа очистки от пыли необходимо также учиты­вать агрессивность и взрывоопасность газовых компонентов. На­пример, при промывке водой газов, содержащих сернистые соеди­нения,, образуются кислоты. Следовательно, р этом случае должны быть применены кислотоупорные материалы. При наличии в очища­емых газах взрывоопасных компонентов нельзя допускать при­менения очистителей, в которых могут образоваться искры, так как последние могут вызвать взрыв.