老式鑄造廠房的環保改造

張 云，林貴鑫

（江西銅業集團公司 武山銅礦，江西 瑞昌 332204）

1 引言

隨著國家持續加強的環保要求和企業自身的可持續發展的需求，許多老式的廠房已經難以滿足現在的要求。本文主要結合一座老式廠房，探討老式廠房在環保、節能及標準化建設方面的可行性。

2 廠房改造前的狀況

廠房為江西銅業集團（瑞昌）鑄造有限公司的低鉻鑄球生產廠房，為20世紀60年代建造，整體為磚混結構。廠房本體寬20m，長80m，高20m，內部主要分為造型區、熔煉區及材料存放區。

生產工藝為中頻爐熔煉，人工鐵模覆沙。 此廠房主要生產原料為廢鋼、鐵合金、生鐵；每班開1臺1t和1臺0.5t的中頻爐；24小時作業，年生產能力為 7000t［1］。

廠房建設年代久遠，建設位置在當時武山銅礦的邊緣地帶，但隨著武山銅礦自身的發展，生活區的不斷擴建，原先的邊緣地帶已經成為主干道。而且在廠房四周先后建立了7棟居民樓，其中3棟居民樓距離廠房只有20m的直線距離。

廠房生產作業過程中產生的煙塵、噪音均對附近的居民產生了困擾，也是企業自身發展的困境，為讓企業和居民和諧共處，鑄造廠房將除塵改造、噪音治理、環境改造作為本次廠房環保改造的重要內容。

3 除塵改造

鑄造廠房目前采用的是中頻爐熔煉，且投料模式為人工投料，爐臺作業面積小。故采用集塵罩集塵（圖1），利用爐臺上部空間，不占用爐臺自身作業面積。因為采用的是1臺中頻柜控制2臺爐形式，在集塵罩尾端安裝軸承，集塵罩可以根據開爐情況自由旋轉。

圖1 除塵罩安裝示意圖

后續除塵采用旋風式除塵和布袋式除塵雙結合的方式。該系統主要由含塵管路、氣量控制閥、旋風式處理器、脈沖反吹袋式除塵器、風機、溫度控制系統、凈氣排放管路等組成（圖2）。

煙氣經煙道進入旋風處理器，該設備將煙氣中火星及較大顆粒粉塵捕集下來，同時起到降溫作用，下設卸灰閥。保證了系統的安全性，并起到初步除塵的作用，降低了后續設備的負荷。系統設置溫度控制系統，當溫度高于190℃時，系統自動報警，并自動關閉引風機，避免設備被燒壞。

煙塵通過旋風處理器之后，進入濾袋除塵器，通過濾袋除塵器的高效過濾作用，達到粉塵凈化，凈化后的空氣經風機進入凈氣管路，達標排放。

吸附在濾袋表面的粉塵積聚到一定程度，由脈沖反吹控制儀發出信號，脈沖閥作用，進行在線高壓噴吹，濾袋一漲一縮將粉塵抖落，進入集灰斗。人工定期將收集的粉塵排出（裝袋）［2］。

圖2 整體除塵示意圖

整個項目投資約為14萬元，2017年3月份經瑞昌市環保監測站檢測，低于國家相關標準（表 1）［3］。

表1 排放廢氣分析結果對比表 mg/m3

4 噪音治理

廠房中頻房內內安裝3臺中頻爐，現場測得中頻爐機房內噪聲達到95～102dB，廠邊界噪聲達到68dB。該噪聲遠遠超出《社會生活環境噪聲排放標準》GB22337-2008中規定2類混合區噪聲標準，即晝間60dB，夜間50dB。

根據對噪聲源及現場的分析，噪音源主要為中頻房的電抗器噪音，治理方式采用廠邊界建立隔音墻以及中頻房隔音模式［4］。

4.1 廠邊界隔音墻

隔音墻的聲學原理是要在2塊外板中間添加密度差距很大的材料，一般采用吸音纖維。，這樣噪音可以透過空間、距離減弱，接著噪音通過吸音材料中的微孔轉化成熱能，從而達到進一步降低噪音的目的。

我廠沿著廠邊界建立了一道總長150m，高6m的隔音墻，完成了老廠房的邊界隔音（圖3）。

圖3 隔音墻照片

4.2 中頻房隔音

根據對噪聲源及現場的分析，經過經濟、技術比較，結合中頻爐放置在房間內的特點，發現噪音的主要聲源為中頻爐電抗等電氣原件。故我們只需對中頻爐廠墻壁傳聲、漏聲的薄弱部位如廠房門、窗，進風口，排風口等進行隔聲處理，對中頻爐機房內做吸聲處理。

4.2.1 兩間中頻爐機房安裝隔音門

隔音門尺寸分別為1500mm*2100mm；1000mm*2100mm；隔聲量大于25dB，整體隔聲性能對中、低頻率的隔絕效果極佳，符合國家HJ-T 379-2007隔聲門技術要求。門框及門扇采用國內優質冷軋鋼板配合獨特工藝生產制造，表面防銹處理；鉸鏈采用荷重型軸承鉸鏈，使得門扇與門框之間的密封條接合更緊密，以達到最佳隔聲效果。見圖4。

圖4 隔音門照片

4.2.2 散熱通風系統

中頻爐工作時所產生的大量熱量需要及時排出，同時又不能讓噪聲外泄，故在中頻爐房間安裝2臺進風消聲器及2臺排風消聲器并配置2臺低噪音軸流風機強制排風。安裝示意圖如圖5。4.2.3 內墻面覆蓋吸音材料

圖5 散熱系統照片

在中頻房內墻面覆蓋吸音板材。吸音板材為玻璃纖維和多孔吸音鋼板復合而成，能夠有效地中和中頻爐噪聲在機房內引起的中鳴現象（圖6）。

圖6 隔音板材結構圖

4.3 噪音治理效果

整個噪音治理投資約30萬元，通過以上中頻房隔音以及廠邊界隔音的聯合作用。經過測量，噪音如表 2 所示［5］。

表2 噪音治理前后對比

5 環境改造

鑄造公司鋼球工段的生產需要利用型砂制作澆道。因為型砂直接與高溫鐵水接觸，如果型砂中含有水分的話，不僅會造成產品表面夾渣影響產品質量，嚴重的話甚至會因為水汽膨脹而炸開鐵水，造成安全事故。將型砂鋪在廠區道路，利用日照將型砂曬干，耗費人力物力，且影響廠區交通，如遇大風，型砂到處飛楊，對環境也有一定的影響，遇上雨天，型砂被雨水沖走，流失掉了。而中頻爐的冷卻水，經測量，溫度高達60℃，之前一直是通過管路流到冷卻池自然冷卻，熱量流失。故決定采用管道鋪設地面的方式，將熱量回收，用以烘沙（圖7）。

圖7 鋪設管路示意圖

在封閉的環境下進行烘沙作業，減少了型砂的自然流失，大幅度提高了型砂的利用率（表3）。

改造前后型砂的用量計算：

2017年全年購進型砂640t，生產耗用型砂每班耗用型砂約600kg，全年耗用型砂475t，利用率為475÷600=74.21%；

2018年1-2月，累計購進型砂73t，耗用型砂63.6t，利用率為63.6÷73 =87.12%。

流入到冷卻池水的回水經過了管道的熱能回收，溫度已經降低，不需要添加新水進行降溫處理，減少了新水的使用量（表3）。

表3 改造前后對比

6 結語

老式廠房由于前期設計不規范，在建設時未考慮環保問題，難以通過直接的更換設備達到當今社會的環保標準。但可以通過后期對廠房布局合理的規劃、整改，對廠房、甚至廠區進行改造，使之符合現行的各項政策要求。江西銅業集團（瑞昌）鑄造有限公司是20世紀60年代建廠，從2014年起，累計投資30萬元，先后完成了中頻爐除塵、噪音治理、環境改造等環保改造項目，構建了良好的企業生態環境，保障了周邊居民的優質生活環境，并在2016年順利通過了國家鑄造準入［6］。