主要的工艺设备有熔化炉、保温炉、铸造 在铸锭的铣面、锯切等处理工序,粉尘的成分主要为金属铍粉尘,主要的工艺设备有铸锭铣面机、铸 坯料加热通常以天然气作为燃料,此时烟气中除万方数据 有色金属加工57 含有氧化铍外还含有天然气燃烧产物一水,而这会造 成废气的露点温度升高,要考虑除尘系统防止结露的 措施。主要工艺设备为步进式加热炉和热处理设备。 在铸锭热轧制过程中,热轧机要采用乳液进行润 滑、冷却,轧机排烟中除含有氧化铍外,还有水蒸气、 微小液滴、挥发的油气等杂质。主要工艺设备为热 轧机。 退火、表面热处理工序,采用氢气作为为保护性 气体。因此,在加热过程中,烟气中除了含有铍外还 会有氢气,除尘系统要考虑防爆问题。主要工艺设备 有钟罩式退火炉、连续式热处理炉等。 在淬火阶段,以水作为淬火介质,因此在废气中 主要成分为氧化铍及水汽。同样要考虑除尘系统防 止结露的措施。 1.3烟气温度差别大 采用电加热的熔炼炉,往往采用伞形收尘罩收集 粉尘,根据现场实测,其烟气的温度不超过70。铸 锭的铣面、锯切以及板材淬火过程中,废气为常温。 步进式加热炉、退火炉、热处理炉排出烟气的温度较 高,在600左右。热轧机排烟温度按照车间室内温 度考虑。 2除尘系统设计 2.1 除尘系统划分 除尘系统划分需根据烟气成份、温度等性质综合 分析比较后确定。两个及两个以上需要除尘的工艺 设备合用一套除尘系统时,还应考虑其运行机制、排 尘点的空间距离等因素。笔者在实际工程中,对除尘 系统划分如下: 熔、保炉设一套除尘系统;锯切机与铸锭铣面机 设一套除尘系统;热轧机与步进式加热炉设一套除尘 系统;板材淬火炉与双面铣削机设一套除尘系统;连 续式热处理炉设一套除尘系统;钟罩式退火炉设一套 除尘系统。 2.2 系统方案设计要注意的问题 (1)收尘点的设计 由于铍尘属于剧毒物质,系统设计中要尽可能提 高粉尘的捕集效率。同时,尽可能减少含铍废气扩散 到车间。因此,要和厂方工艺人员及工艺设备供应商 充分交流沟通,制定合理的收尘方案。例如熔炼炉与 保温炉之间、保温炉与铸造机之间的流槽全部改用密 封形式,在部分需要观察处设置局部高温玻璃方便观 察。不能设密闭罩时,应采用排风罩+房式密闭的形 式,例如锯切机、铣面机等工艺设备,除了在产尘点设 接收罩收尘外,将设备置于密闭的房间内,防止不能 完全捕集的粉尘散逸到车间内。对于热轧机排烟设 计,需要尽量将烟罩靠近烟气散发点,同时提高罩口 控制风速,保证烟气有效的收集。同时,应加强生产 人员的职业防护。 (2)除尘系统设备选择 除尘器的选择 除尘器选择时要从烟气本身的特性出发,并确保 能够达标排放。 笔者在设计中选择了能够过滤微小颗粒的滤筒 除尘器作为铍尘的主要除尘设备。由于铍尘的毒性 很大,考虑到滤筒除尘器在过滤初期效率比较低,又 担心在意外情况下,短时的设备故障造成系统含尘量 超标,参考国内外的文献资料,滤筒除尘器后又增设 高效过滤器过滤粉尘,确保废气处理系统的高可 高效过滤器的过滤等级应与滤筒除尘器滤材的过滤等级统一考虑。在除尘器过滤材料的选择上,采 用过滤等级在H13级以上的过滤材料,即:0.5斗m,过 滤效率大于99.9%。滤筒过滤风速按不高于 0.4m/min风速选择。 由于铍铜生产过程中有高温烟气产生,而滤筒除 尘器的滤料耐温程度较低,设计时一般按照80、 93及120三个级别来划分。其不同耐温等级的单 位面积报价为1:1.1:2.3。因此,设计中应尽量将烟 气温度控制在不高于93,使除尘系统的初投资经济 性更优。 因铍粉的毒性,粉尘的回收、运输也是不能忽视 的一个重要环节。收集下来的粉尘,报废的滤料要送 至危废处理站统一处理。为使粉尘的收集方便且减 少更换滤材时产生的二次污染,选择滤筒除尘器的另 外一个考虑就是其具备“袋进袋出”(Bag in&bag out)的功能,以及操作人员不与滤筒直接接触就可以 完成更换滤筒的操作,有效避免人员与粉尘的接触。 辅助设备的选择 因板材淬火炉、热轧机在生产时烟气成份中还有 油雾、水汽,如直接进入滤筒除尘器会使除尘器发生 糊袋现象。因此,这两个系统的含尘废气在进入滤筒 除尘器之前需将油雾、水滴除去,油雾净化设备选择 了具有三级过滤的油滤过滤器。 高效过滤器选择了抽屉式高效过滤器,也可实现 不接触式更换功能。 熔炼炉生产时可能会产生少量的火星,如果直接 万方数据 有色金属加工 第42卷 进入除尘器,可能会发生火灾,烧毁除尘器。在这样 的系统里,需要在烟气入口处设置火花捕捉器,将火 花在进入除尘器前就扑灭。 对于高温烟气,受除尘器滤料耐温程度的限制, 应采取降温措施。由于铍尘使用的除尘器价格较高, 过滤精度高,不宜采用混入冷风的冷却方式,这样将 大大增加设备初投资和运行费用。推荐采用空气冷 却器冷却烟气。 步进式加热炉采用燃气燃烧加热,加热炉烟气温 度高于500,如不进行冷却,与热轧机混风后的烟气 温度仍高于120,出于经济性上的考虑,加热炉烟气 经风冷冷却器冷却至300以下后再与热轧机烟气混 合进入除尘器。 3除尘系统设计简介 3.1 热轧机与步进式加热炉除尘系统 热轧机轧制时采用乳液润滑冷却,其产生的废气 中除了铍尘外,还含有少量的油气、水蒸气,细小的水 滴、油滴等。这样的废气不能直接进入除尘器,必须 经过过滤、吸附,除去废气中含有的液滴。即使这样, 烟气中有接近饱和的水蒸气,在烟气流动的过程中, 随着烟气温度不断下降,将以液态水的形式析出,凝 结在滤筒上,造成滤筒损坏。常规设计中,有两种方 法应对。第一种是考虑将烟气适当升温,防止烟气温 度降至露点以下,但要消耗大量的热量;第二种是采 取烟气调质措施,在烟气中加入一些粉尘防止糊袋, 但这种方法不适合铍铜系统,因为这样将会降低除尘 系统寿命,运行成本大大提高。同时,除尘产生的灰 量大大增加,造成固废处理成本上升。 通过对车间工艺平面的分析,热轧机与步进式加 热炉在车间内相邻布置。由工艺流程分析知道,步进 炉采用天然气作为燃料,烟气温度在600左右,同 时,炉子先于热轧机运行,经和厂方探讨,操作上也可 让炉子与热轧机同时停止工作。因此,在设计时初步 考虑将步进式加热炉排放的废气与热轧机排烟合并 后进行除尘处理。经计算直接将两种废气混合,烟气 温度依然有250,因此,炉子燃烧烟气需要冷却后再 和轧机排烟混合。 实际的除尘系统配置方案为:热轧机轧制烟气经 轧机上方的收尘罩收集后经除尘管道进入油滤过滤 器过滤后,进入混风箱(过滤掉的废液通过水道管道 进入废水处理站处理);步进式加热炉烟气经地下高 温烟道进入冷却器将烟气温度冷却后进人混风箱与 热轧机烟气混合,再通过滤筒式除尘器、高效过滤器 达标排放。通过调节风冷器的冷却能力,控制烟气温 度不低于57.5(天然气燃烧废气的露点温度),不高 于93(滤筒的经济温度)。为避免高温烟气烧袋,除 尘器系统开启时应先开启热轧机排风机,再开启加热 炉除尘系统;加热炉冷却风机开启后再开启加热炉 设备。 3.2高温高氢废气除尘系统 连续式热处理炉工作的保护气体为氢气及氮气, 氢气纯度>95%,且排出的烟气温度600,直接排放 会产生自燃。这样的废气直接冷却后进入除尘器有 爆炸的可能(氢气爆炸极限为5%一75%)。因此,设 计时在含氢废气的出口处设置类似于烧嘴的装置,确 保含氢废气始终处于燃烧状态,一旦废气没有燃烧, 烧嘴点火装置能够检测并点火。燃烧后的烟气出口 插入特殊设计的半封闭排烟罩内,将废气与室内空气 混合后送入除尘系统,混风后烟气温度不高于除尘器 滤料的温度上限93,同时还应满足氢气体积浓度低 于爆炸下限5%。除尘设备、管道都需采用防爆设计。 4结语 含铍尘废气的毒性剧烈,废气处理措施受到了政 府、厂方的高度重视。但由于铍加工项目少,可供借 鉴的经验也少,而加工过程中产生的含铍废气却种类 多,成分、温度变化大,产尘方式多样,给除尘系统的 设计带来较大的困难。设计过程中,虽然参考了国内 外早期的资料,同时也和除尘设备厂、工艺设备厂做 了比较充分的沟通交流,但设计方案难免有缺陷。为 珍惜这次工程实践,笔者将工程设计的一些体会写出 来,供同行参考指正。 ’参考文献 [1]洛阳有色金属加工设计研究院国外铍铜生产现状及国内铍铜的 研制 [2]张殿印,王纯除尘工程设计手册2003.06 [3]大气污染物综合排放标准GBl6297一1996 [4]陆耀庆实用供热空调设计手册(第二版) [5]阎永,汪治军、董超群我国铍铜产业科技进步回顾与展望2003.Ol (下转第53页) 万方数据 有色金属加工53 4结语 补焊技术在零部件缺陷处理中的应用可以挽救 大量原材料,避免浪费,提高经济效益,从以上的论述 可以看出: (1)手工钨极氩弧焊在实际生产中有着更为广泛 的应用范围和更多的优势,但由于焊接效率较低只适 合焊接薄壁零件; (2)采取正确的补焊工艺对整个施焊过程至关重 要,两种焊接方法由于存在差异性,补焊工艺参数也 会有所不同,合理的选择是整个施焊过程的关键。 参考文献 [1]陈裕川,焊接工艺设计与实例分析[M] [2]中国机械工程学会焊接学会,焊接手册(第二卷)[M] ReSea他h On RepaIr WeIdIng M矾hOdS TheIrPmSS Parame协隋In Pan (chinaNonferrous Metals Processing 7I’echnology co.,Ltd,Luoyang,Henan,471039,China) Abstract:Repa.r weIding methods pansdefects haVe been intrOduced offer.ng appIiedscope. Process怕qui怕mentS Of怕pair weId.ng have been provided welI.Process parameters are陀tionaIized which focusedOn manuaI arc weIding tungsteneIectn)de ar90n arc weIding. This paper may haVe some refe旭nce t0 actual pnOductiOn.. KeywOrds:manuaI arc weId.ng;tungsten eIectrode argOn arc weId.ng;process pa忸mete倦 (上接第58页) Ham朗刚ng M砒hOd Of WaS协GaS wnh Ben,um durIng P阳du矾IOn P怕SS BeryUmCOpper YANG Chunhui (China NoIIfeous Metals Processing Technology Co.,Ltd,Luoyang,Hen蚰,471039,China) Abstract:ln thjs paper,the hazard Of beryium0xide dust have been introduced.According tO beryiumcOpper di什e怕ntsectiOn,竹1e parameters correspOndingdust cOmposition,panicIes’ sizes cOncentratiOnshaVe been giVen. The aspects which need tO pay anention have been summarized 0n remOvaIsystem design abOut waste gas beryiumdust. And harnessingscheme 0f waste gas presented.The design methOd Of dustremOVaI syStems has been introduced t0 Combine practicaIenginee r.ng. Keywords:beryum copper;waste gas beryum;dustremovaI system;cartrjdge fiIter 万方数据