探討滾筒拋砂除銹中環(huán)保問題的解決辦法

竺彪

摘 要 隨著我國世界加工廠地位的穩(wěn)固，由此創(chuàng)辦的加工工廠越來越多。由于我國地處溫濕帶，降雨量充沛，鋼制件和鐵制件非常容易生銹，由此產(chǎn)生了除銹問題。而滾筒拋砂除銹又是批量小型產(chǎn)品除銹的首選。但是滾筒拋砂除銹會產(chǎn)生大量的灰塵顆粒和銹蝕鐵顆粒，對周邊環(huán)境的影響巨大，對工作和居住附近的人員損害巨大。本文主要介紹解決這個(gè)問題的辦法，以及進(jìn)一步改進(jìn)的方向。

關(guān)鍵詞 除銹;液質(zhì)拋砂;拋砂;表面處理

引言

在溫濕帶的我國鋼鐵產(chǎn)品生銹非常頻繁。尤其是最近幾個(gè)月，幾乎天天下雨。能批量除銹的滾筒拋砂被大量應(yīng)用。一般鋼鐵件拋砂時(shí)所用的拋丸為石制，也有用木制，但比較少。由于滾筒拋砂時(shí)，拋丸于工件的相互撞擊、摩擦，產(chǎn)生大量的微顆粒、粉塵。在拋砂過程和進(jìn)出料時(shí)，大量向四周揮灑，沉淀在周圍設(shè)備、場地，被操作人員和過路人員直接或間接吸入，使人容易得肺病，使設(shè)備轉(zhuǎn)動部分精度損失，對環(huán)境、人、設(shè)備影響很大。本文提出的辦法就是用液質(zhì)元素混合拋丸進(jìn)行加工。如果液質(zhì)比例較大，拋丸精細(xì)的話還可以對精密件進(jìn)行加工。滾筒可以是立式和臥式，如果是立式還可以對加工件單獨(dú)進(jìn)行移動和旋轉(zhuǎn)。甚至可以用高壓泵噴淋，對局部區(qū)域快速表面處理。由于液質(zhì)的關(guān)系，拋丸和加工件的磨損細(xì)微粒將大大減少飄散到空中，降低對周邊環(huán)境和工作員工造成的損害。相信這項(xiàng)技術(shù)對我國環(huán)境改善和員工體質(zhì)改善有所幫助。

1現(xiàn)實(shí)的問題

現(xiàn)在常用的滾筒拋砂有封閉式、開式和網(wǎng)式三類。封閉式滾筒雖然在拋砂過程中不會將大量的灰塵和銹蝕顆粒散播到空氣中，但是在出料和進(jìn)料時(shí)，細(xì)小的拋丸碎顆粒、粉塵、銹蝕微粒就會沖溢出來。這種設(shè)備一般安放在單獨(dú)的車間中。當(dāng)滾筒進(jìn)出產(chǎn)品和拋丸的時(shí)候，細(xì)小的拋丸碎顆粒、粉塵、銹蝕微粒就會散播到車間的各個(gè)角落，對工作人員和周圍過路人員，以及設(shè)備都有非常大的損害。開式和網(wǎng)式拋砂機(jī)就更明顯了，在拋砂加工的前前后后都一直在散播細(xì)小的拋丸碎顆粒、粉塵、銹蝕微粒。所以這兩種設(shè)備都放在露天，對周圍的環(huán)境影響很大，不管是工作員工還是周圍居住的人員得肺病的概率都會顯著上升。

2解決的辦法及其優(yōu)缺點(diǎn)

（1）解決的方法。本文介紹的方法是在拋丸中混入一定比例的液質(zhì)元素，比如水、防銹液、煤油。將拋丸和工件按層加入滾筒，然后注入液質(zhì)元素。然后啟動拋丸機(jī)。由于在拋丸過程中，液質(zhì)元素將不停的被甩離，所以開式和網(wǎng)式滾筒需要增加封蓋，或不停地補(bǔ)充液質(zhì)元素。通過這樣的操作，可以有效減少灰塵和銹蝕顆粒在空氣中的傳播。同時(shí)，由于液質(zhì)元素的存在，也會產(chǎn)生一定程度的新問題。其優(yōu)缺點(diǎn)如下：

（2）優(yōu)點(diǎn)：①環(huán)境清潔。液質(zhì)對微小顆粒具有極好的粘附性，濕度越大黏附力越強(qiáng)。而在拋砂過程中，拋丸不停的撞擊工作件，勢必產(chǎn)生大量的微小顆粒、灰塵、銹蝕粉末等對身體有害的物質(zhì)。通過液質(zhì)元素，將其黏附在大顆粒的拋丸和工作件上，可以減輕其對周邊環(huán)境和工作人員的危害。越小的拋丸，通過液質(zhì)元素，本身也會黏附在工件上，所以需要增加一道工件的清洗工序。②工件精度提高。液質(zhì)元素可以增加拋丸對工作件的緩沖作用，尤其是當(dāng)液質(zhì)元素對拋丸的比例大于2：1時(shí)，這種作用將更加明顯。當(dāng)拋丸顆粒足夠小時(shí)，甚至可以對部分精密件進(jìn)行精密拋光。當(dāng)然，由于液質(zhì)元素緩沖作用的存在，拋丸對工件每次的加工量會被適量減少，所以同干拋丸相比，混合液質(zhì)元素的拋丸，如果需要相同的加工量，其加工時(shí)間需要適當(dāng)加長。③拋丸壽命加長，工件損傷和缺陷減少。由于液質(zhì)元素的緩沖作用，拋丸和工件的損傷將大大減少，拋丸的使用壽命將會有非常可觀的增加，工件由于拋砂產(chǎn)生的缺陷數(shù)量和程度也將大大改善。兩者都可以使工廠的加工成本進(jìn)一步降低。④噪音的減免。在常規(guī)拋砂工作中，由于拋丸和工作件的撞擊，會產(chǎn)生比較大的噪音，尤其是高頻的、高幅的聲音，而增加液質(zhì)元素后，可以有效減少拋丸對工件的撞擊所帶來的聲音向外的傳播。如果液質(zhì)比例大的話，甚至能減少絕大部分高頻、高幅的聲音。

（3）缺點(diǎn)：①車間濕度增加。由于采用液質(zhì)拋砂，在天氣熱的時(shí)候，可能會對工作空間的濕度有一定影響，所以需要采用一定的除濕設(shè)備。②工作人員疲勞度增加。在相同比例的拋丸和工件中，增加相應(yīng)比例的液質(zhì)元素，這部分液質(zhì)元素的搬運(yùn)和進(jìn)出設(shè)備，將對工人的勞動強(qiáng)度有所加強(qiáng)。③液質(zhì)元素的回收于凈化。液質(zhì)元素在工作一定時(shí)間后，由于混入可觀的粉塵和微顆粒，將影響拋丸的工作性能，需要將其回收與凈化。一般需要裝在密閉容器中沉淀一段時(shí)間，然后才能回收再次使用。④沉淀物質(zhì)的處理。沉淀物質(zhì)包含拋丸微粒、銹蝕微粒，以及部分金屬粉末，如果直接傾倒將會對周圍環(huán)境產(chǎn)生不良的影響，需要進(jìn)行深埋或?qū)I(yè)處理污物的環(huán)境污染處理企業(yè)進(jìn)行處理。

3進(jìn)一步完善與改進(jìn)

（1）大比例的液質(zhì)拋砂，尤其是極小顆粒的拋丸，可以看成是精細(xì)液質(zhì)微研磨，由此實(shí)現(xiàn)對精密零件的表面微處理。這對于工廠生產(chǎn)的精加工件，類似小的軸承零件、軸類或其他精密件用于除銹或其他表面加工，具有非常現(xiàn)實(shí)的意義。不僅可以減少精密件在表面處理時(shí)的損傷幅度和外觀缺陷，也有益于拋丸的回收利用，并改善工作環(huán)境，保護(hù)工作人員的身體健康。

（2）滾筒還可以設(shè)置成開口朝上的立式，工件懸掛其上。除滾筒旋轉(zhuǎn)外，也可以對工件進(jìn)行位移和旋轉(zhuǎn)，使工件局部進(jìn)行表面處理，避免其余部分的損傷，雖然這樣的效率會比較低，但對于高精度、高成本的樣件和小批量試制件具有很現(xiàn)實(shí)的意義。

（3）除滾筒外，還可以用高壓噴槍將細(xì)拋丸和液質(zhì)的混合體噴射到工件表面，形成局部速效表面處理。

4結(jié)束語

綜上所述，液質(zhì)元素混合拋丸，是適應(yīng)環(huán)境優(yōu)化的、有建設(shè)意義的研究方向。雖然需要增加設(shè)備和污物處理的投入，但對改善工廠對周邊環(huán)境的影響、對員工的身體影響極其有益。

參考文獻(xiàn)

[1] 卿濤，邵天敏，溫詩鑄.相對濕度對材料表面粘附力的影響的研究[J].摩擦學(xué)學(xué)報(bào)， 2006， 26（4）：295-299.