摘? 要：本文通過對砂再生線主機參數、安全防護、設備運轉的應用分析，提出對設備結構配置、安全管理落實、設備性能保障的一些見解，旨在提升砂再生線在鑄造工藝中作用。

關鍵詞：鑄造;舊砂再生;應用

隨著鑄造高端市場、高端客戶逐步涌現(xiàn)，鑄造行業(yè)開始推進精品戰(zhàn)略，實現(xiàn)高質量、高技術、高效益的鑄件生產。鑄造生產工藝中型砂為最基礎也是最開端的工裝，型砂的質量直接關系鑄件產品質量。因此砂再生設備既是鑄造生產流程的開端，也是產量穩(wěn)定實現(xiàn)的基礎，同時也是產品質量保障的支撐，所以砂再生線的管理是鑄造車間最為關鍵點。沈陽機床銀豐鑄造有限公司建成于2005年，樹脂砂生產工藝，年產鑄件8萬噸，共有5套砂再生線，2021年進行綠色、節(jié)能、環(huán)保升級改造，并對砂再生設備進行升級改造。

本文針對樹脂砂工藝鑄造車間，結合本企業(yè)砂再生設備運行數據統(tǒng)計，對砂再生線的操作管理、設備管理、安全環(huán)保管理，延伸到生產、質量、故障分析的管理進行研究，以期為重工業(yè)企業(yè)尤其是鑄造行業(yè)提升砂再生線穩(wěn)定運行提供參考。

1.基本構成及主要參數介紹

砂再生線工藝流程

系統(tǒng)主要技術指標：舊砂回用率（進入再生機的舊砂）≥95%，再生砂脫膜率≥28%，風選后微粉含量≤0.1%，砂調溫出砂溫度≤30±5℃，磁性物質出除率100%，粉塵排放指標≤100mg/Nm3（室外）、≤2mg/Nm3（室內），噪聲振動設備空載運行≤80dB（A）及其他設備≤80dB（A）等。外露運動部分必須保證安全防護裝置完好。各主機的生產率不得低于額定值，其余單機的額定生產率應比主機的額定生產率大20%。系統(tǒng)處理后的砂顆粒度與原砂顆粒度分布相差不大于一個篩號。經本企業(yè)運行數據統(tǒng)計，主機的首次大修都是在6000工作小時后進行，期間完成設備點檢及一保即可。

設備作業(yè)條件：三相/單相：380/220V±0.5%，頻率：50H，工業(yè)用水：壓力：0.15Mpa，溫度：<20℃，過熱水：壓力：0.2～0.4Mpa ，溫度：75～110℃，壓縮空氣壓力：≥0.5Mpa，環(huán)境溫度：5～30℃（工作現(xiàn)場），相對濕度：平均64%，工作制度：三班工作制，年時基數：6740小時等。

原材料的性能標準：呋喃樹脂，粘度：<50厘泊，水分：<5%，比重：1.1～1.2（20℃時），PH值：6.5～7.5，加入量：0.8～1.2%。固化劑：二甲笨黃酸。原砂：二氧化硅：>90%，粒度：40/70，粒形：圓形或次圓形，含泥量：<0.3%，含水量<0.2%。

2.主機配置規(guī)劃

破碎機是舊砂再生預處理的主要設備，具有舊砂破碎、脫膜、篩分等功能，（耐磨件除外）。由機座架、破碎機體、橡膠彈簧，破碎筐、廢料門、篩網、振動電機等組成。參考鐵砂比為1：4—1：5時，破碎機能將落砂后的砂塊破碎成松散砂，能磨掉砂粒表面殘留的粘結劑膜，脫膜率20%以上。金屬物及雜質與破碎后的砂粒能分離并清除。

離心再生機是利用旋轉體離心力使回收砂向側面飛濺，碰撞到停留在側面的砂層，利用砂與砂之間的磨擦使附在砂表面的惰性膜脫落減少砂的破碎，實現(xiàn)砂的完全再生。分流錐是防止離心盤中央有物料存在。當砂料不斷加入時，由分流錐將砂料向盤邊分流，并在離心力的作用下由盤底向盤邊運動，并逐漸堆積爬高，在此過程中砂料之間及砂料與回轉盤之間相互發(fā)生磨擦，最終從盤中被拋甩出去。分流錐為易損件，測繪后可采取球鐵材質進行自制。

風選機是砂子以近乎瀑布狀下落，在垂直砂子方向布成風幕，在較長的下落過程中把小顆粒微分出去。同時在底部設置篩分裝置，濾出不符合再生參數的較大砂粒。

砂溫調節(jié)器要采用循環(huán)水進行調溫，使砂子充分冷熱交換。配備砂溫測量及顯示裝置必須設有超溫自鎖定控制，溫度不合格砂料不能進入下一級工序。砂溫調節(jié)器上方應設料位計，保證砂子始終將調節(jié)器掩埋，避免調節(jié)器上部水管結露，影響使用效果和壽命。

循環(huán)水處理系統(tǒng)由樹脂罐、鹽箱和控制閥頭等組成。軟化水的生產能必須滿足砂量對冷卻對水的需要。同時保證軟化水的效果，防止管道結垢。

以下資料必須保存完整，以便使用及管理過程中查閱。機械、電氣總裝配圖和局部裝配圖，機械原理圖，機械配件的規(guī)格型號明細表。電氣原理圖、接線圖、電氣元件型號、規(guī)格明細?；A的平、立面圖，靜動載荷要求、安裝技術說明書、設備特殊吊裝及運輸要求。維護手冊、維護說明書、結構特點、潤滑手冊。特種設備的安全檢驗報告和其它元氣件的出廠合格證。易損件機械圖紙如：破碎筐機械尺寸圖等。

3.安全管理應用分析

2021年9月1日新修訂《安全生產法》實施，“兩個至上”推動樹牢安全發(fā)展理念，雙控管理制度落實，致使安全技術操作成為現(xiàn)場作業(yè)首位要素。砂再生設備傷害主要來之機械傷害、物體打擊、觸電及火災4個方面。通過本企業(yè)設備運行分析，總結現(xiàn)場經驗、吸取事故教訓，對于安全技術操作規(guī)程、應急處置及危險源排查總結出以下規(guī)律。

配砂作業(yè)區(qū)啟動設備前必須認真檢查好所要開啟的設備是否有人正在維修。新砂需要經篩選、烘干，舊砂須經電磁皮帶輪清除金屬碎片，開車時先開通風除塵設備。確保通風除塵設備運行良好，及時清灰以及做好點檢及記錄。破碎機在轉動時不準用手扒料，不得用手檢查轉動部位。皮帶機應有專人負責，開車送砂前要用信號同電腦控制工聯(lián)系;嚴禁在皮帶機上坐臥、睡覺或行走，嚴禁在運行的皮帶上跨越或遞送物件。皮帶機運轉中禁止加油、修理及清掃工作，皮帶打滑或跑偏須停車處理。再生機系統(tǒng)離人時，要指定他人看管，下班時首先關閉進砂皮帶機，再關閉輸送機電源、然后關閉送砂皮帶機，最后關閉通風除塵設備。電磁鐵皮帶輪需每班清理，通風除塵設備需定期清掃。及時清除工作場地上撒落的砂和物件，保持工作場地及人行通道整潔暢通，以利安全。

濕砂烘干作業(yè)區(qū)啟動設備前必須認真檢查好所要開啟的設備是否有人正在維修。工作前檢查防護裝置是否完善，潤滑系統(tǒng)是否良好，并按時進行潤滑工作。工作場地附近不準放易燃、易爆物品。啟動設備前應檢查設備是否完好，檢查新砂斗閘門是否靈活，檢查風力送砂系統(tǒng)是否完好。操作者要思想集中堅守崗位，經常檢查設備運轉情況，及時調整設備運行狀態(tài)，保持設備正常運行。

控制室操作區(qū)工作前按規(guī)定穿戴好勞動保護用品，必須穿絕緣鞋。工作前要認真檢查室內設施是否正常，有故障時必須找專業(yè)人員修理。工作中一定及時溝通防止誤傷。工作結束后要將交接班記錄填寫清楚。

地下室監(jiān)護區(qū)從地下室往外運碎鐵時，應該首先檢查裝碎鐵的鐵斗子鋼絲繩是否有壞損之處，發(fā)現(xiàn)不能使用必須立即修換。檢查地下室里的所有設備的安全裝置是否狀態(tài)良好。地下室操作人員距離傳遞皮帶輪應該不小于400毫米，以防皮帶輪刮人。在工作中，要發(fā)現(xiàn)皮帶輪發(fā)生故障必須停電修理，嚴禁電機轉動時用手拽皮帶。與工作無關的人員禁止到地溝內逗留。進入地下室時嚴格遵守《高危作業(yè)審批管理辦法》。再生砂設備檢修前，要關閉電源，掛上“有人檢修，不準合閘”的警告牌并設專人監(jiān)護。

定期對員工進行培訓，建立相應應急保障體系，如出現(xiàn)緊急情況員工有足夠應對能力，應急處置培訓注重以下方面演練。當發(fā)生機械傷害、物體打擊事故后，現(xiàn)場人員應立即向周圍人員呼救并將受傷人員脫離危險區(qū)域，根據現(xiàn)場實際情況對受傷者進行現(xiàn)場急救。第一時間報告公司安全管理部門及車間主任、公司領導，啟動應急預案。發(fā)現(xiàn)觸電事故險情，緊急停電，要使觸電者迅速脫離電源，觸電者未脫離電源前，救護人員不準直接用手觸及傷員，救護人員在搶救過程中應注意保持自身與周圍帶電部分必要的安全距離。第一時間報告公司安全管理部門及車間主任、公司領導，啟動應急預案。初期火災使用滅火器、消防沙滅火。發(fā)生火勢較大的火災，立即撤離現(xiàn)場，第一時間報告公司安全管理部門及車間主任、公司領導，啟動應急預案。

危險源排查注重以下方面進行，索具使用是否合理或超過吊繩額定負荷使用、吊物下是否有人、吊索具是否打結使用、地溝設備防護罩是否齊全、清理設備警示牌是否齊全、控制室操作人員是否確定設備無人作業(yè)時開動設備、進入受限空間是否履行審批手續(xù)等。對于危險源排查必須建立清單，以點檢形式每班次進行，作者企業(yè)采取手機小程序方式錄入每班進行排查。

4.設備管理深化改進

設備穩(wěn)定運轉是生產經營活動正常運行的重要保障，尤其涉及產品質量的生產設備，所以砂再生線設備必須保證生產效率及生產性能。對于人員操作、設備點檢維護、設備維修檢修、設備二級維護保養(yǎng)及備品備件選擇等環(huán)節(jié)，必須落實嚴格的規(guī)章制度。結合本企業(yè)設備管理情況，歷年備件更換數量及周期，設備故障分析總結等對設備管理應用進行描述。

設備操作必須遵守以下流程，砂處理區(qū)工作前空載手動啟動各電氣元件，看設備是否運行正常。然后把控制按鈕打到手動狀態(tài)—打開除塵器—>打開冷卻塔—>打開水泵;停止順序：水泵—>冷卻塔—>除塵器。中間間隔15-20秒。操作人員容易將操作順序弄錯，必須形成標識化作業(yè)。

皮帶部操作順序，向原有砂庫加砂，啟動皮帶即可。向新增砂庫加砂，啟動皮帶、打開卸料器。先開皮帶機，再開提升機;關時，先關提升機，再關皮帶機。

離心部操作順序，離心機—30S—>永磁分離滾筒—5S—>氣動閥。停止的順序是氣動閥—5S—>永磁分離滾筒—30S—>離心機。

砂溫調節(jié)部操作順序，開冷卻塔—>水泵—>氣動閘板。停止的順序是氣動閘板—>水泵—>冷卻塔。中間要間隔15-20秒。

上述操作有以下注意事項，設備啟動前要確保周圍沒有人，定期檢查皮帶是否跑偏，檢查各電機的運行狀況。振動破碎機如運行須日清理。設備在運行過程中不允許輕易按下急停，如發(fā)現(xiàn)急停開關被按下也不允許輕易把其復位，找出原因，才可以重新啟動。提升機停止時，關掉皮帶機?，F(xiàn)場設備灰大時，可適當關閉風機，打10分鐘反吹，再關閉反吹，打開風機。

氣力輸送區(qū)域工作前，檢查所有開關是否打在‘關’狀態(tài)，如不是使其復位。檢查所有‘斷路器’是否‘合上’，如不是把其合上。打開電源鑰匙開關，然后打到手動狀態(tài)，檢查儲氣罐上的氣壓是否達到0.5MP，如果沒有達到，不能送砂，達到了才可以送砂，然后檢查電磁閥上的氣壓是不是正常。然后啟動手動操作流程，將氣送打到手動狀態(tài)—>先打開錐形閥延時5秒后—>打開蝶閥當發(fā)送罐的砂子達到上料位時—>先關蝶閥延時5秒后—>關錐形閥，然后將進氣/排氣打到進氣，延時3秒—>打開主進氣，再延時3秒打開—>增壓器;當發(fā)送罐砂子達到下料位時，—>先關主進氣，延時5秒后—>關增壓器，再延時3秒后將進氣/排氣—>打到排氣，依次循環(huán)。

上述操作有以下注意事項，設備在運行過程中不允許輕易按下急停，如發(fā)現(xiàn)急停開關被按下也不允許輕易把其復位，找出原因，才可以重新啟動。當目標砂斗到達砂上料位或按下自動停止按鈕，本罐砂送完，系統(tǒng)將自動停止，同時自動運行指示燈處于5秒閃爍狀態(tài)。

為使讀者更深入了解設備故障預防管理，作者將本企業(yè)砂再生線設備2010年到2013年4年間設備停機故障情況進行匯總分析。此時間段設備正處于使用中期，共發(fā)生停機故障149次，停機時長為14395分。其中設計不善1次，制造質量2次，檢修質量2次，潤滑不好7次，腐蝕磨損124次，操作失誤1次，其它12次。

砂再生線停機故障最多就是腐蝕磨損，主要發(fā)生在軸承、膠墊、篩網、冒頭閥體、砂管等五方面。減少腐蝕磨損故障導致設備停臺，最有效的措施二級保養(yǎng)制度列計劃執(zhí)行，內容主要包含磁選滾筒、再生機軸承、砂溫調節(jié)器、 減速機、振動給料機、破碎機、破碎筐、橡膠彈簧、皮帶輸送機、永磁 分離機的地腳螺絲、注油及磨損情況，每年二級保養(yǎng)最少進行2次。作者企業(yè)從2011年啟動到2012年全面推行，2013年以后故障停機由前期年平均4500分下降至不足1000分鐘。

其他故障為潤滑、檢修及檢查等問題，此類問題通過執(zhí)行嚴格點檢制度可降低防范以目視、耳聽為手段，重點破碎單元及再生單元。為了保證點檢制度的有效性，對發(fā)現(xiàn)的問題建立快速反饋及整改機制，點檢表必須讓操作人員和維修人員共同完成。

5.結束語

“致廣大而盡精微”，隨著鑄造行業(yè)回歸本質、提高創(chuàng)造利潤能力、實現(xiàn)高質量發(fā)展戰(zhàn)略推進，不論是現(xiàn)場管理還是體系運行都需落細落實、知行合一。只有對現(xiàn)場問題進行深入的探究和改革，采取更為科學、有效的管理方法，才能在日益激烈的市場中勝出。

參考文獻：

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[2] 郭勇，張?？?鑄造舊砂再生情況簡介[J].大型鑄鍛件，2008（6）

作者簡介：李海峰（1983—），男，內蒙古興和縣，工程師，工學學士，主要從事安全管理、設備管理及設備技術改造工作。