石墨電極和接頭機械加工吸塵系統維護與改進實踐

曹元勛

摘要：吸塵系統是石墨電極以及接頭機械加工過程中非常重要的成員，其運行效率會直接影響機械加工工序效率及質量. 該系統運行情況不僅會直接關系到除塵效率，同時也會影響環境保護以及物料回收，對操作人員的健康安全也會有所影響。如何做好石墨電極以及接頭機械加工吸塵系統的維護以及改進工作現今科技工作者研究的重要課題之一。本文主要介紹了石墨電極以及接頭機械加工除塵系統的主要除塵設備及其工作原理，闡述了吸塵管理的關鍵環節，并且提出了相應的系統維護及改進建議。

關鍵詞：石墨電極；接頭機械加工吸塵系統；維護；改進措施

中圖分類號： TQ127 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）02（b）-0000-00

從材料性質上分析，石墨電極以及接頭都具有脆性、非均質特點，不管是車削還是銑削加工，在產品表面應用刀具不僅僅會有剝離作用，同時還會剝離、壓碎、沖擊產品表面組織結構，在切削的過程中會出現不同大小石墨顆粒的碎屑，雖然這些石墨碎屑粒徑分布存在隨機性，但是基本上呈對數正態分布形式。一般情況下，石墨電極機加工工序消耗、接頭工藝消耗分別介于10%-19%、40%-50%左右，如果在配料工序中充分回收利用這些石墨切削碎屑，可使混捏后糊料潤滑性大大提高。機械加工吸塵系統運行情況不僅會直接關系到除塵效率，同時也會影響環境保護以及物料回收，對操作人員的健康安全也會有所影響，因此做好石墨電極以及接頭機械加工吸塵系統的維護以及改進工作顯得尤為重要。

1.石墨電極以及接頭機械加工除塵系統中的主要除塵設備及其工作原理

目前，局部除塵是石墨電極以及接頭機械加工的主要除塵方法。將吸塵罩安裝在螺紋銑削和電極鏜孔組合刀具附近以及加工部位周圍的話，可以使風量消耗量以及石墨粉塵外揚大大減少。如果是移動距離較大的場合下，比如外圓加工等，通常都是采用伸縮式通風道或者隨著刀具移動的折疊式通風道。一般的吸塵系統都是兩級除塵，主要設備包括風機、管道、吸塵罩、除塵設備等。

第一級應用的是機械式除塵器，具體設備包括旋風除塵器、慣性除塵器、重力沉降室等，通過離心力、慣性力、重力等質量力作用可以分離、沉降氣流以及石墨粉塵。慣性除塵器、重力沉降室都是低效除塵器，而旋風除塵器是中效除塵器，在石墨電極以及接頭機械加工工序的初級除塵往往都會選擇旋風除塵器。在進口處，含塵氣體切向進入，大多數氣流會隨著筒體的內壁以自上而下的方式進行旋轉運動，但是少量氣體會做徑向運動，進入到中心區內。大部分向下旋轉氣流在椎體頂部附近會折轉向上，另外小部分會到達灰斗后折轉向上，在中心區域會一邊旋轉，一邊上升，最后有的沒有分離的細塵也會隨著氣流排出。

在旋轉的過程中，氣流中的石墨塵粒在離心力作用下會慢慢在外壁上沉降并且形成外灰環。在外灰環碰撞的過程中，塵粒會產生凝聚作用，而且在外旋流的重力、推力共同作用下，會隨著錐壁慢慢旋落到灰斗中。但是在靠近錐頂時，外旋流會轉變成內旋流的灰斗以及回流區會出現返混，也就是指有的已經分離石墨細塵會隨著內旋流向上。因為強烈的旋轉離心作用，內旋流中的粉塵會在內旋流外圓柱面上聚集，從而形成內灰環。而由于巨大的離心力作用，內灰環上粒徑比較大的石墨塵粒會向外壁運動，在這個過程中可能還會碰撞到逆向運動細塵，而且會共同沉降于壁面上，在外灰環旋轉向下的過程中分離。有的細塵沒有被分離出來，或者是較大石墨粒子被外壁彈回，會隨著內旋流一起排出。

第二級除塵工序中主要采用高效除塵器，如表面過濾式除塵器等。在石墨電極以及接頭機械加工工序中常常會應用外濾袋式除塵器、脈沖噴吹清灰除塵器等，這些除塵器主要采用無機纖維、天然纖維、毛氈濾料、合成纖維等織物作為濾料，將氣體凈化后，經過排風帽將氣體排出，凈化效率超過99%，而壓力損失大概在1190-1510Pa左右。剛開始的新濾料除塵效率相對較低，但是在使用后因為重力沉降、靜電、攔截、慣性碰撞、篩濾、擴散等作用，首先會阻留粒徑較粗的粒子，網孔之間也會出現“架橋”的現象，在短時間內會在濾布表面形成一層厚厚的粉層。濾布因為粉塵層產生的濾塵作用可有效捕集濾料，這樣可以大大提高過濾效率，增加阻力。雖然圓筒形的濾袋除塵器相對于扁形濾袋除塵器占地面更大，但是換袋、檢修、清灰等方面具有一定優勢，因此應用較為廣泛。

2.石墨電極和接頭機械加工吸塵系統的維護以及改進建議

2.1輸料管

熟料管在石墨電極以及接頭機械加工吸塵系統中，往往會在機械加工吸送式氣力輸送系統中出現磨損、阻塞、漏風、管道大面積阻塞等問題，嚴重的話可能會使整個生產加工線癱瘓。為了檢查是否出現管道阻塞現象，可以采用以下方法：①在水平管或者彎管上開通一個透氣孔，在正常運轉時透氣孔會關閉，一旦阻塞打開入孔，從透氣孔中灌入外界空氣，同時應敲擊管壁，慢慢的使沉積物隨著氣流排出。②在管道的側面以及底部用鐵器敲擊產生振動，從而使沉積物料松動。

2.2吸塵罩

在達到相關的工藝要求情況下要求吸塵罩的結構緊湊，合理安排吸塵管道的接口數量以及接口位置，使內部流場更好的捕集粉塵以及石墨顆粒，但是局部渦流以及死角很容易沉積石墨顆粒，也可能導致石墨顆粒返混。為了避免這種情況發生，應該對吸塵罩的鐵板以及進風口橡皮進行定期檢查、維護，確保吸塵罩口的嚴密性。同時應增加吸氣口的柵網，避免排塵口被紗頭等雜物堵塞。

2.3旋風除塵器

在石墨電極和接頭機械加工工序中，按照石墨粉塵排壓口處壓力、卸灰制度、排塵量、狀態及其特性、輸灰設備能力等相關情況，對于除塵器卸灰裝置必須要求排塵量較大、氣密性良好，而且可以連續排灰，因此通常會采用雙翻式卸灰閥以及回轉式卸灰閥。其中雙翻式卸灰閥在應用過程中應注意交替起閉上下兩塊翻板，同時應適當調整翻板平衡錘，不宜過重也不宜過輕，確保灰封高度及良好的氣密性。而回轉式卸灰閥應用過程中需要注意避免紗頭、鐵件等剛性物件落入閥內，使電機燒壞。

總之，吸塵系統是石墨電極以及接頭機械加工過程中非常重要的成員，其運行效率會直接影響機械加工工序效率及質量，因此應加強吸塵系統的日常管理及維護工作，做好除塵設備的保養以及清潔，確保設備的安全、高效運行。

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