探討滾筒拋砂除銹中環保問題的解決辦法

竺彪

摘 要 隨著我國世界加工廠地位的穩固，由此創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，由此產生了除銹問題。而滾筒拋砂除銹又是批量小型產品除銹的首選。但是滾筒拋砂除銹會產生大量的灰塵顆粒和銹蝕鐵顆粒，對周邊環境的影響巨大，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問題的辦法，以及進一步改進的方向。

關鍵詞 除銹;液質拋砂;拋砂;表面處理

引言

在溫濕帶的我國鋼鐵產品生銹非常頻繁。尤其是最近幾個月，幾乎天天下雨。能批量除銹的滾筒拋砂被大量應用。一般鋼鐵件拋砂時所用的拋丸為石制，也有用木制，但比較少。由于滾筒拋砂時，拋丸于工件的相互撞擊、摩擦，產生大量的微顆粒、粉塵。在拋砂過程和進出料時，大量向四周揮灑，沉淀在周圍設備、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，使設備轉動部分精度損失，對環境、人、設備影響很大。本文提出的辦法就是用液質元素混合拋丸進行加工。如果液質比例較大，拋丸精細的話還可以對精密件進行加工。滾筒可以是立式和臥式，如果是立式還可以對加工件單獨進行移動和旋轉。甚至可以用高壓泵噴淋，對局部區域快速表面處理。由于液質的關系，拋丸和加工件的磨損細微粒將大大減少飄散到空中，降低對周邊環境和工作員工造成的損害。相信這項技術對我國環境改善和員工體質改善有所幫助。

1現實的問題

現在常用的滾筒拋砂有封閉式、開式和網式三類。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，但是在出料和進料時，細小的拋丸碎顆粒、粉塵、銹蝕微粒就會沖溢出來。這種設備一般安放在單獨的車間中。當滾筒進出產品和拋丸的時候，細小的拋丸碎顆粒、粉塵、銹蝕微粒就會散播到車間的各個角落，對工作人員和周圍過路人員，以及設備都有非常大的損害。開式和網式拋砂機就更明顯了，在拋砂加工的前前后后都一直在散播細小的拋丸碎顆粒、粉塵、銹蝕微粒。所以這兩種設備都放在露天，對周圍的環境影響很大，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解決的辦法及其優缺點

（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，然后注入液質元素。然后啟動拋丸機。由于在拋丸過程中，液質元素將不停的被甩離，所以開式和網式滾筒需要增加封蓋，或不停地補充液質元素。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，由于液質元素的存在，也會產生一定程度的新問題。其優缺點如下：

（2）優點：①環境清潔。液質對微小顆粒具有極好的粘附性，濕度越大黏附力越強。而在拋砂過程中，拋丸不停的撞擊工作件，勢必產生大量的微小顆粒、灰塵、銹蝕粉末等對身體有害的物質。通過液質元素，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境和工作人員的危害。越小的拋丸，通過液質元素，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。液質元素可以增加拋丸對工作件的緩沖作用，尤其是當液質元素對拋丸的比例大于2：1時，這種作用將更加明顯。當拋丸顆粒足夠小時，甚至可以對部分精密件進行精密拋光。當然，由于液質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，混合液質元素的拋丸，如果需要相同的加工量，其加工時間需要適當加長。③拋丸壽命加長，工件損傷和缺陷減少。由于液質元素的緩沖作用，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，工件由于拋砂產生的缺陷數量和程度也將大大改善。兩者都可以使工廠的加工成本進一步降低。④噪音的減免。在常規拋砂工作中，由于拋丸和工作件的撞擊，會產生比較大的噪音，尤其是高頻的、高幅的聲音，而增加液質元素后，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。如果液質比例大的話，甚至能減少絕大部分高頻、高幅的聲音。

（3）缺點：①車間濕度增加。由于采用液質拋砂，在天氣熱的時候，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，增加相應比例的液質元素，這部分液質元素的搬運和進出設備，將對工人的勞動強度有所加強。③液質元素的回收于凈化。液質元素在工作一定時間后，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間，然后才能回收再次使用。④沉淀物質的處理。沉淀物質包含拋丸微粒、銹蝕微粒，以及部分金屬粉末，如果直接傾倒將會對周圍環境產生不良的影響，需要進行深埋或專業處理污物的環境污染處理企業進行處理。

3進一步完善與改進

（1）大比例的液質拋砂，尤其是極小顆粒的拋丸，可以看成是精細液質微研磨，由此實現對精密零件的表面微處理。這對于工廠生產的精加工件，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，具有非常現實的意義。不僅可以減少精密件在表面處理時的損傷幅度和外觀缺陷，也有益于拋丸的回收利用，并改善工作環境，保護工作人員的身體健康。

（2）滾筒還可以設置成開口朝上的立式，工件懸掛其上。除滾筒旋轉外，也可以對工件進行位移和旋轉，使工件局部進行表面處理，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實的意義。

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

4結束語

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

參考文獻

[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].摩擦學學報， 2006， 26（4）：295-299.