孫述

摘 要：隨著大型選礦設(shè)備的廣泛應(yīng)用及選礦設(shè)備行業(yè)涂裝技術(shù)要求不斷提高，為了解決大型選礦設(shè)備涂裝技術(shù)難題，北礦機(jī)電科技有限責(zé)任公司自主研發(fā)設(shè)計(jì)了一種大型選礦設(shè)備涂裝一體化環(huán)保平臺(tái)。本文主要闡述該平臺(tái)的設(shè)計(jì)依據(jù)和工藝參數(shù)，介紹平臺(tái)涂裝工藝流程，分析平臺(tái)工作原理，并對(duì)系統(tǒng)組成進(jìn)行詳細(xì)論述。

關(guān)鍵詞：大型選礦設(shè)備;涂裝一體化;環(huán)保平臺(tái)

中圖分類號(hào)：TD45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2018）26-0090-03

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求日益增加，選礦廠的生產(chǎn)規(guī)模也日益擴(kuò)大。大型選礦設(shè)備具備高效節(jié)能、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，可顯著提高選礦處理能力和技術(shù)指標(biāo)，降低消耗，獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益，因此，其具有廣闊的市場(chǎng)前景。涂裝不僅能對(duì)產(chǎn)品起到防護(hù)作用，而且能反映產(chǎn)品的外觀裝飾性能，是構(gòu)成產(chǎn)品價(jià)值的重要因素。隨著大型選礦設(shè)備的廣泛應(yīng)用，對(duì)大型化選礦設(shè)備的涂裝技術(shù)提出了更高的要求。

為了解決大型選礦設(shè)備涂裝技術(shù)難題，北礦機(jī)電科技有限責(zé)任公司自主研發(fā)設(shè)計(jì)了一種大型選礦設(shè)備涂裝一體化環(huán)保平臺(tái)。本文就該大型選礦設(shè)備涂裝一體化環(huán)保平臺(tái)的設(shè)計(jì)進(jìn)行論述與介紹。

1 設(shè)計(jì)依據(jù)和目標(biāo)

涂裝一體化環(huán)保平臺(tái)的設(shè)計(jì)必須滿足如下要求[1，2]：①具備噴砂拋丸除銹作業(yè)能力;②噴砂除銹和噴漆等工藝要一氣呵成，形成涂裝流水化作業(yè)能力，提高自動(dòng)化技術(shù)水平;③實(shí)現(xiàn)涂裝設(shè)備機(jī)械化、自動(dòng)化運(yùn)行;④實(shí)現(xiàn)涂裝作業(yè)過(guò)程環(huán)保化和全天候作業(yè)能力，實(shí)現(xiàn)無(wú)害處理和零污染;⑤工藝設(shè)備能滿負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間無(wú)故障運(yùn)行;⑥滿足工藝設(shè)備系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高的要求。

2 設(shè)計(jì)技術(shù)工藝參數(shù)

2.1 噴砂技術(shù)參數(shù)

噴砂設(shè)備工作尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：9 500mm×7 500mm×7 000mm;最大工件尺寸：9 000mm×4 500mm×4 500mm;工件材質(zhì)：鑄鐵、碳鋼、不銹鋼;工件最大重量：5～6t;壓縮空氣壓力：0.6～0.8MPa;除銹等級(jí)：Sa2.5;表面粗糙度：20～50μm;磨料種類：鋼砂、不銹鋼丸;工作方式：機(jī)器人自動(dòng)噴砂;工件運(yùn)轉(zhuǎn)：工作平車輸送;磨料回收方式：砂地板氣體輸送形式;環(huán)保要求：設(shè)備噪聲：≤85dB;粉塵排放濃度：≤70mg/m3;工作環(huán)境溫度：0～45℃。

2.2 噴漆技術(shù)參數(shù)

噴漆設(shè)備工作尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：9 500mm×7 500mm×7 000mm;最大工件尺寸：9 000mm×4 500mm×4500mm;工件材質(zhì)：鑄鐵、碳鋼、不銹鋼;工件最大重量：5～6t;漆霧過(guò)濾方式：干式折流方式;室內(nèi)光照度：≥500Lux;系統(tǒng)運(yùn)行噪音：≤85dB（A）;噴漆方式：機(jī)器人自動(dòng)噴涂。

2.3 工藝流程

基本工藝流程：沖砂→清砂→自檢→結(jié)構(gòu)修理→復(fù)沖砂→清砂、清潔→表面處理報(bào)檢→清理、刮第一道膩?zhàn)印佔(zhàn)雍娓伞蚰ァ⑶謇怼蔚诙滥佔(zhàn)印佔(zhàn)雍娓伞蚰?、清理→刮第三道膩?zhàn)印佔(zhàn)雍娓伞蚰?、清理、屏蔽→噴中涂漆→流平→中涂漆烘干→修整→噴面漆→流平、去屏蔽→面漆烘干→檢查→下件。

3 涂裝一體化平臺(tái)工作原理

3.1 噴砂系統(tǒng)工作原理

噴砂系統(tǒng)的工作原理是：砂料儲(chǔ)存在噴砂罐內(nèi)，噴砂罐上的組合閥動(dòng)作，噴砂罐充壓。與此同時(shí)，噴砂罐下面的砂閥和助推閥打開，砂料從砂閥的進(jìn)砂口壓出到出砂口，通過(guò)助推氣流，將砂閥出砂口的砂料加速，加速后的砂料氣流混合流通過(guò)噴砂管至高速噴砂槍，被加速的砂料以很高的速度噴射到被處理工件的表面，實(shí)現(xiàn)噴砂作業(yè)的表面清理及強(qiáng)化。砂料回收、分離及除塵部分的工作原理：噴砂房外的氣流經(jīng)噴砂房頂部的粗效過(guò)濾器進(jìn)入噴砂房?jī)?nèi)，之后通過(guò)噴砂房頂部的勻流板進(jìn)入噴砂內(nèi)的噴砂工作室，在噴砂房的橫斷面形成自上而下的氣流，把噴砂房?jī)?nèi)的砂料、粉塵、清理物等通過(guò)蜂窩式吸砂地板進(jìn)入磨料分離系統(tǒng)中，通過(guò)磨料分離器，將磨料及粉塵污物分開，有用的砂料進(jìn)入噴砂罐內(nèi)繼續(xù)循環(huán)使用，粉塵及污物則隨氣流進(jìn)入除塵系統(tǒng)內(nèi)。經(jīng)過(guò)除塵系統(tǒng)的過(guò)濾，干凈空氣排入大氣，粉塵及污物則儲(chǔ)存在粉塵筒中等待定期清理。噴砂系統(tǒng)工作原理如圖1所示。

3.2 噴漆系統(tǒng)的工作原理

根據(jù)設(shè)備的長(zhǎng)度及寬度，采用2組送排風(fēng)機(jī)組，置于設(shè)備的1側(cè)。噴漆室工作溫度為20℃，每套送排風(fēng)機(jī)組采用4臺(tái)風(fēng)機(jī)，其中2臺(tái)為送風(fēng)，2臺(tái)大葉片風(fēng)機(jī)為排風(fēng)。噴漆時(shí)，啟動(dòng)所有送排風(fēng)機(jī)，室外新風(fēng)由此進(jìn)入風(fēng)道，經(jīng)初效過(guò)濾、送風(fēng)系統(tǒng)，再經(jīng)送風(fēng)道送至均壓室。均壓室將風(fēng)量均勻分布于室頂，經(jīng)頂部過(guò)濾后，以有載大于0.3m/s左右的截面風(fēng)速均勻地送入室體內(nèi)，自上而下，將工件置入具有一定風(fēng)速的均流層中。室內(nèi)噴漆、漆霧和噴涂過(guò)程中揮發(fā)的有機(jī)廢氣（二甲苯），被迅速吸入格柵下部的活性炭漆霧處理系統(tǒng)，通過(guò)活性炭漆霧處理后的空氣符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)排入大氣。

4 涂裝一體化平臺(tái)設(shè)備組成

4.1 噴砂系統(tǒng)

噴砂系統(tǒng)由噴砂房房體、吸砂風(fēng)機(jī)、煙筒、除塵器、砂塵分離器、粉塵筒、噴砂主機(jī)支架、噴砂主機(jī)、工作臺(tái)車、蜂窩式吸砂地板、吸塵除塵器和電控系統(tǒng)等13部分組成。噴砂主機(jī)采用高效大容量噴砂機(jī)，噴砂罐裝料位檢測(cè)開關(guān)，可實(shí)現(xiàn)砂料的限位報(bào)警。噴砂房體具有消音功能和保溫隔熱功能。噴砂房頂部裝空氣均流室，均布初效過(guò)濾器，保證噴砂作業(yè)時(shí)噴出的砂料不會(huì)通過(guò)進(jìn)氣口飛濺到噴砂設(shè)備體的外面，還起到進(jìn)氣消音的作用。在噴砂房?jī)蓚?cè)裝電動(dòng)卷簾大門，用于工件進(jìn)出，大門上留有觀察窗。

采用蜂窩式吸砂地板，地板的底部均勻布滿了蜂窩式的小斗，與小斗下的分氣管路連接，分氣管路與風(fēng)機(jī)的主管路連接，分氣管路與主管路的風(fēng)速均大于砂料的懸浮速度;當(dāng)噴砂作業(yè)時(shí)，噴出來(lái)的砂料全部落到蜂窩式的小斗中，再?gòu)男《仿淙敕謿夤苤?，最后通過(guò)主管路回到磨料分選器中。

砂塵分選器選用多級(jí)分離型，第一級(jí)為獨(dú)特的慣性分離器，第二級(jí)為氣流清洗，第三級(jí)為篩網(wǎng)式分離器，能有效地將回收系統(tǒng)中不滿足工藝要求的異物、磨料、粉塵分離，分離后的完整砂料回到噴砂機(jī)主機(jī)繼續(xù)循環(huán)使用，粉塵及碎砂則被送到除塵器中經(jīng)過(guò)濾后儲(chǔ)存在除塵器中等待定期清理。

除塵系統(tǒng)包括吸、排塵管道、沉降室、除塵器、風(fēng)機(jī)等，其核心是除塵器。選用濾筒式結(jié)構(gòu)，采用脈沖反吹清灰方式的除塵器。

電控系統(tǒng)設(shè)有過(guò)載、反向、缺相、漏電保護(hù)功能。

選用可調(diào)溫式工作服，由呼吸過(guò)濾器、呼吸調(diào)溫器、防護(hù)頭盔、工作衣組成?？烧{(diào)溫式噴砂防護(hù)服的呼吸過(guò)濾器能過(guò)濾空氣中的油霧、水分、粉塵等。

4.2 噴漆系統(tǒng)

噴漆系統(tǒng)主要由噴漆室室體、加熱送風(fēng)系統(tǒng)、排風(fēng)系統(tǒng)、空氣凈化系統(tǒng)、漆霧處理系統(tǒng)、廢氣處理系統(tǒng)、安全檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)和電控系統(tǒng)等組成。

噴漆室室體保溫、隔熱、隔聲性能優(yōu)良，熱傳熱系數(shù)小;室頂設(shè)有靜壓室，從供風(fēng)系統(tǒng)送來(lái)的新鮮風(fēng)進(jìn)入靜壓室，經(jīng)過(guò)高效型空氣過(guò)濾棉，氣流流向操作間更平穩(wěn)，避免了紊流現(xiàn)象的產(chǎn)生。在室體縱向設(shè)置向外開啟的人行門，以方便人員進(jìn)出及緊急情況時(shí)人員的疏散撤離。人行門尺寸（寬×高）為800mm×1 800mm。安全門帶機(jī)械壓力鎖及自動(dòng)閉門器，當(dāng)室內(nèi)壓力超過(guò)100Pa時(shí)能自動(dòng)往外打開人行門泄壓，起到泄爆的作用。

送風(fēng)系統(tǒng)由空調(diào)機(jī)組、送風(fēng)風(fēng)管等組成?？照{(diào)機(jī)組中設(shè)有新風(fēng)段、初效過(guò)濾段、中效過(guò)濾段、風(fēng)機(jī)段和送風(fēng)段。送風(fēng)管采用鍍鋅鋼板制作，空調(diào)進(jìn)風(fēng)口設(shè)置金屬擋網(wǎng)，以防止異物進(jìn)入產(chǎn)生故障。風(fēng)機(jī)采用雙聯(lián)FSW型離心風(fēng)機(jī)，共2組。送風(fēng)機(jī)座采用槽鋼、角鋼工焊接成框架，承載1臺(tái)送風(fēng)機(jī)重量及工作時(shí)的振動(dòng)。送風(fēng)管路均采用厚度為1.2mm的優(yōu)質(zhì)鍍鋅鋼板制作。噴漆室頂部動(dòng)壓室進(jìn)風(fēng)口設(shè)計(jì)均流擴(kuò)散裝置，這可以讓風(fēng)量充滿整個(gè)動(dòng)壓室。

排風(fēng)系統(tǒng)由排風(fēng)機(jī)、風(fēng)管和排風(fēng)塔等組成。排風(fēng)機(jī)安裝在噴漆室地坑排風(fēng)口活性炭過(guò)濾箱后。噴漆室配置2臺(tái)B4-82型防爆離心風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)座采用槽鋼、角鋼工業(yè)型材焊接成框架。排風(fēng)管道全部采用熱軋鍍鋅板制作而成。排風(fēng)塔采用鍍鋅板制作。

空氣凈化系統(tǒng)包括進(jìn)風(fēng)過(guò)濾器、頂部過(guò)濾材料、頂棉托網(wǎng)和連接板等。在噴漆室地面設(shè)置左、右兩道排風(fēng)溝，在風(fēng)溝中安裝有漆霧過(guò)濾裝置，用以吸附過(guò)噴漆霧中的樹脂等固體成分。漆霧過(guò)濾裝置由過(guò)濾纖維托網(wǎng)及過(guò)濾纖維棉構(gòu)成，折流過(guò)濾纖維棉放置在托網(wǎng)上。更換時(shí)，將上部地板格柵移開，取出平鋪過(guò)濾棉及托網(wǎng)，即可更換立鋪過(guò)濾棉，然后再鋪設(shè)新的過(guò)濾棉。飽和的過(guò)濾底棉送進(jìn)焚燒爐焚燒，以防止污染環(huán)境。采用抽屜式結(jié)活性炭吸附箱做進(jìn)一步凈化。

安全報(bào)警系統(tǒng)隨時(shí)對(duì)室內(nèi)的可燃?xì)怏w濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)，廢氣監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)與控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，報(bào)警信號(hào)發(fā)出的同時(shí)，控制系統(tǒng)自動(dòng)切斷電源確保安全。

三維工作平臺(tái)：室體兩側(cè)各配置一臺(tái)底部軌道承載式防爆三維工作臺(tái)。

噴漆室采用PLC組成的控制系統(tǒng)，通過(guò)觸摸屏可以控制整臺(tái)漆室的啟動(dòng)和停止，也可以設(shè)定和控制運(yùn)行時(shí)間和溫度等參數(shù)，又能對(duì)噴漆室的各機(jī)組設(shè)備進(jìn)行控制，可以即時(shí)顯示各主要設(shè)備的工作狀態(tài)。整個(gè)系統(tǒng)設(shè)有缺相保護(hù)、欠壓和過(guò)壓保護(hù)，送排風(fēng)機(jī)設(shè)有過(guò)載保護(hù)、電機(jī)接地保護(hù)、風(fēng)機(jī)故障報(bào)警。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)故障，能自動(dòng)關(guān)掉設(shè)備，在故障時(shí)不允許開機(jī)。過(guò)濾棉前后端設(shè)有數(shù)顯低壓壓差計(jì)傳感器檢測(cè)口，過(guò)濾棉達(dá)到終阻時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警?？扇夹詺怏w報(bào)警儀與電控連鎖，當(dāng)可燃性氣體超過(guò)規(guī)定濃度時(shí)會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，同時(shí)斷開電源[3]。

5 結(jié)語(yǔ)

涂裝一體化環(huán)保平臺(tái)將涂裝作業(yè)全部工藝集中成一個(gè)操作平臺(tái)，具有全天候處理、涂裝能力。將噴砂和噴漆等工藝一氣呵成，對(duì)整個(gè)涂裝作業(yè)進(jìn)行集約化管理，縮短各個(gè)流程之間的轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間，降低生產(chǎn)成本，更易掌握整個(gè)生產(chǎn)進(jìn)度，能更加科學(xué)合理地安排生產(chǎn)，有益于加強(qiáng)質(zhì)量管理。全密閉、全天候的處理能力使生產(chǎn)力得到更大提升，不受外界條件影響，將對(duì)產(chǎn)能的提高和縮短生產(chǎn)流程時(shí)間起到極大作用。

涂裝一體化環(huán)保平臺(tái)將采用全自動(dòng)化運(yùn)行管理。工件從涂裝作業(yè)開始一直到結(jié)束整個(gè)過(guò)程采用機(jī)械化運(yùn)輸，所需設(shè)備全自動(dòng)化管理，所有設(shè)備相關(guān)參數(shù)預(yù)先設(shè)定，一旦開始作業(yè)不需任何停頓修改，相關(guān)設(shè)備只需通過(guò)控制面板進(jìn)行操作。將大大提高生產(chǎn)效率，對(duì)產(chǎn)能的提高起到?jīng)Q定性作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧家鑫，趙玉蘭.大型機(jī)床鑄件涂裝車間工藝設(shè)計(jì)研究[J].新技術(shù)新工藝，2007（11）：98-100.

[2]王錫春.工業(yè)涂裝工藝設(shè)計(jì)的若干問(wèn)題探討[J].汽車工藝與材料，2006（1）：29-33.

[3]沈國(guó)方.大型噴漆烘干兩用設(shè)備的設(shè)計(jì)[J].涂料工業(yè)，2002（12）：30-31.