冶金工業(yè)液壓系統(tǒng)污染與廢塵回收

【摘要】：冶金工業(yè)在我國有著舉足輕重的地位，中國冶金的歷史可以從1500年前的青銅器時代說起，冶金工業(yè)從青銅器時代發(fā)展到現(xiàn)在依舊沒有解決一件重要的問題——污染。有污染就會有污染物產(chǎn)生，有污染物產(chǎn)生就面臨著廢物再利用的問題。從對水源危害、顆粒污染物危害、空氣危害來簡要分析冶金工業(yè)的污染，簡要介紹冶金工業(yè)廢塵種類，分析冶金工業(yè)廢塵的回收與再利用。

【關(guān)鍵詞】：冶金工業(yè)；污染；廢物利用；二氧化硅

一、關(guān)于液壓系統(tǒng)污染物來源及危害

可以污染液壓系統(tǒng)的污染物有不少，大部分為液壓油中的空氣、水、固體顆粒和一些微生物。在這些污染物中水，固體顆粒和空氣等物質(zhì)會對液壓油造成的損害可分為兩種。一為化學(xué)傷害，二為物理傷害，這些傷害都會對多會嚴(yán)重影響液壓油的使用周期。還會使工作效率下降，造成加快磨損等危害。如下簡要闡明空氣的危害，水的危害和固體顆粒物的危害。

1.空氣的危害

在液壓系統(tǒng)中吸油管密封性欠佳和油箱液位過低時會使空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)內(nèi)部。

與水相比較空氣更容易進(jìn)入液壓機(jī)內(nèi)部。空氣在液壓機(jī)內(nèi)部以兩種形態(tài)存在，一種為游離態(tài)，一種為溶解態(tài)。溶解狀態(tài)的空氣并不會影響液壓機(jī)的正常工作，而游離態(tài)的空氣會使液壓油的彈性模數(shù)降低，同時也會引起氣穴和氣蝕，形成壓力沖擊，振動和噪聲，導(dǎo)致液壓元件工作性能變差，縮短使用壽命等危害。

2.水的危害

潮濕的空氣和水循環(huán)系統(tǒng)問題是液壓機(jī)進(jìn)水的關(guān)鍵，在液壓油中的水以以下三種形式存在：油中的水，乳化的水和游離的水。水溶液在液壓油中若超過液壓油的飽和水平水將以分層或乳化的形式存在于液壓油中。[1]

游離水和乳化水會對液壓油造成嚴(yán)重傷害。在液壓油中游離的水會使加快金屬表面腐蝕，乳化的水會使金屬表面疲勞，會腐蝕液壓系統(tǒng)。使液壓油的潤滑能力下降同時液壓油中的水也會使?jié)櫥蛯幼儽。瑵櫥阅芟陆担涌煲簤涸哪p。會使液壓油的性能發(fā)生改變，如改變潤滑和承載性能、液壓油的黏度和能量傳遞特性等。[2]水還會與液壓油中的添加劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)降低液壓油的熱穩(wěn)定性、水解安定性，還會產(chǎn)生煙炱和焦炭等沉淀物，造成沉淀和損耗。

3.顆粒污染物的危害

固體顆粒污染物的組成成分有沙粒、金屬顆粒、橡膠顆粒、積碳和纖維等物質(zhì)構(gòu)成。這些顆粒污染物大部分來來自于液壓系統(tǒng)及其元件在制造、 裝配、存儲和運輸過程中帶入的切削、毛刺、磨料、沙粒、焊渣和密封膠等。金屬顆粒污染物在顆粒污染物占7.5成，廢塵（大部分為sio2）顆粒占1.5成，雜質(zhì)占1成。在液壓油的污染中顆粒污染物的危害性最大，散布最廣。顆粒污染物會引起液壓系統(tǒng)故障，同時也會引起液壓系統(tǒng)可靠性下降和液壓元器件使用壽命縮短等問題。顆粒污染物會使液壓元件的磨損加快。同時也會引起滑閥卡滯的征象，使阻尼小孔或節(jié)流小孔阻塞造成液壓機(jī)的失靈等問題。而且會加速快液壓油性能的惡化與衰減。

二、冶金工業(yè)粉塵廢物的特點

冶金工業(yè)是我國空氣污染的主要原因之一，這里空氣污染主要指兩個方面，一是廠房內(nèi)的污染（IAP），二是廠房外的污染即大氣污染。冶金工業(yè)粉塵污染的特點大致是以下幾種：粉塵污染物排放量過大、車間衛(wèi)生條件差、粉塵污染種類復(fù)雜、粉塵的粒徑分布差異、粉塵的回收。

1.粉塵污染物排放量過大

由于我國冶金設(shè)備過于老舊，冶金工藝手段比較落后，所以我國的粉塵污染物排放量過大。由于某些工廠為了減少資金投入，降低或減少粉塵捕捉措施的實施。在我國有些城市工廠經(jīng)常坐落于小區(qū)或居民住所附近，容易引發(fā)社會矛盾，造成居民與企業(yè)的不必要糾紛。

2.車間衛(wèi)生條件差

粉塵污染物經(jīng)常彌散在工作車間，許多車間的空氣都被污染物所污染，車間內(nèi)的空氣質(zhì)量（IAQ）達(dá)不到國家制定的《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（TJ36 - 79 ）。近年來在某些冶金企業(yè)由于粉塵污染嚴(yán)重導(dǎo)致員工發(fā)病率大幅提升，在國家和企業(yè)之間造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響。

3.粉塵污染種類復(fù)雜

因為冶金行業(yè)產(chǎn)品多變，工藝種類龐大，從有色金屬到黑色金屬，冶煉工藝和輔助工藝。隨著產(chǎn)品加工程序的不同，產(chǎn)生的污染物種類也隨之不同，粉塵的物理性質(zhì)和分散度也會不同。

下面列舉各種工廠所產(chǎn)生的粉塵污染物

鋼鐵廠：煙塵 ， 氧化鐵粉塵 ， 氧化鈣粉塵 ， 錳塵

有色金屬冶煉廠：煙塵 ， 氧化鋅粉塵 ， 氧化福粉塵 ， 氧化銘粉塵 ， 氧化 欽粉塵 ， 氧化銅粉塵 ， 汞蒸汽

煉焦廠：煙塵 ， 苯蒸汽 ， 烴類塵

耐火材料廠：煙塵 ， 二氧化硅[3]

從以上資料可看出，有色金屬冶煉廠的廢塵中有毒物質(zhì)較多，例如汞、氯化鉻、鉛等物質(zhì)。

1.粉塵的粒徑分布差異

粉塵污染物粒徑差別較大是冶金的手段不同，冶金的工藝不同，冶金的產(chǎn)物不同這三個緣由造成的。有的粉塵微細(xì)，這里的微細(xì)是指整個粉塵群體細(xì)微，即中位徑很小，或是粉塵群體里的部分粉塵很細(xì)小

2.粉塵的回收

工業(yè)粉塵污染物是空氣污染物中主要的污染物之一，但事情也有好的一面，這些粉塵可以利用為重要的原材料。就像是煉銅廠的氧化鋅（ZnO）可以用于醫(yī)藥化工方面，硅鐵電爐的粉塵二氧化硅（SiO2）就是橡膠廠的重要原材料之一，也是路面的添加劑之一。回收利用粉塵會帶來可觀的效益，同時也會減輕對環(huán)境的污染。

三、冶金行業(yè)主要除塵技術(shù)

冶金行業(yè)為了減少對學(xué)校的污染和極高經(jīng)濟(jì)效益，采取以下幾種主要的除塵方式。

1.袋式除塵器

袋式除塵器是利用空氣動力捕集機(jī)構(gòu)，利用阻攔、碰撞和擴(kuò)散等方法，還利用一定的靜電效應(yīng)來捕捉粒子，該除塵器運用十分廣泛。但從目前的趨勢來看，袋式除塵器已經(jīng)有被電除塵器取代的趨勢了，這種趨勢在日本、美國和澳大利亞等國家也發(fā)生。國外近年的袋式除雜器的品種較多，主要有靜電袋式 除塵器、筒型折疊式脈沖清灰除塵器、扁袋旁插脈沖清灰除塵器等[4]。

2.靜電除塵器

高效低阻式靜電除塵器的特點，靜電除塵器的方法是用不均勻的電場產(chǎn)生的靜電力使粉塵從氣流中分離出來。靜電除塵器本應(yīng)效率很高但是因為實際條件的約束，當(dāng)受到受塵粒性質(zhì)（特別是電特性）、電場強(qiáng)度、氣流分布均勻性、電場流速、除塵器被結(jié)構(gòu)和氣體參數(shù)這些條件約束，除塵效果大部分時候不如袋式除塵器。

參考文獻(xiàn)：

[1]Mike Day， Christian Bauer. Water contamination in hydraulic and lube systems[J].Practicing Oil Analysis，2007.

[2] Fitch J，Jaggernauth S. Moisture， The second most destructive lubricant contaminant and its effect on bearing life[J]. P/PM Technology，1994

[3]黃斌香，茅惠東.冶金行業(yè)超細(xì)粉塵的污染控制與回收[J].建筑熱能通風(fēng)與空調(diào)，2003（3）.

[4]張家平.我國工業(yè)除塵設(shè)計的進(jìn)展[J].暖通空調(diào)新技術(shù)，1996（6）.