布袋除尘器在造型制芯工艺粉尘治理中的应用与实践

布袋除尘器在造型制芯工艺粉尘治理中的应用与实践

在铸造行业造型制芯生产过程中，因砂芯制备、树脂固化及机械振动等工序的协同作用，会产生大量含尘废气。此类废气具有废气量大、粉尘浓度高、粒径分布复杂等特点，若未经有效治理直接排放，将对环境空气质量及作业人员健康造成显著影响。本文基于某铸造企业造型制芯车间的工程实践，系统阐述布袋除尘器在治理制芯废气中的技术方案及治理成效。

一、制芯废气排放特征分析

该企业造型制芯生产线分两期建设：一期工程配置4台静压制芯机，单台设备废气排放量为2500 m³/h，总废气量达10000 m³/h；二期工程增设8台射芯机，单台废气排放量为2500 m³/h，总废气量提升至20000 m³/h。制芯废气中粉尘成分主要为硅砂颗粒、树脂固化产物及少量金属氧化物，其粒径分布呈现双峰特征，中位径（D50）约为15-25μm，且存在5%以下的超细颗粒（<1μm）。废气温度控制在40-60℃范围内，湿度低于5%，具备干式除尘工艺的实施条件。

二、布袋除尘系统设计要点

1.集气罩优化设计

针对制芯机产尘点分散、瞬时排放强度大的特点，采用局部密闭罩与外部吸风罩相结合的复合式集气系统。密闭罩设计遵循微负压原则，控制罩内风速在0.5-1.0m/s范围内，确保粉尘捕集效率≥95%。射芯机因开模瞬间粉尘爆发性强，特别配置脉冲式补风装置，通过动态风量调节实现粉尘的即时捕获。

除尘器本体选型

选用LCM-D/G型长袋低压脉冲布袋除尘器，其核心参数如下：

- 处理风量：30000 m³/h（预留10%裕量）

- 过滤面积：600m²

- 滤袋规格：Φ130×6000mm

- 滤袋材质：聚苯硫醚（PPS）覆膜滤料（耐温190℃，抗静电处理）

- 清灰方式：离线脉冲喷吹（压缩空气压力0.4-0.6MPa）

- 设备阻力：≤1500Pa

工艺流程设计

制芯废气经集气罩收集后，通过镀锌螺旋风管输送至除尘器顶部进气室。含尘气体自上而下进入滤袋过滤区，粉尘被阻留在滤袋外表面，净化气体经文丘里管进入净气室，最终由离心风机排入大气。沉积在灰斗内的粉尘通过星型卸料器定期排出，经螺旋输送机集中至储灰仓。

三、治理效果与技术优势

1.排放指标达标性

系统运行数据显示，除尘器入口平均粉尘浓度为1500mg/m³，经处理后出口浓度稳定在12-18mg/m³之间，平均除尘效率达99.2%，显著优于《大气污染物综合排放标准》（GB 16297-1996）中颗粒物二级排放限值（120mg/m³）。

2.系统可靠性分析

- 滤袋寿命：PPS覆膜滤料在树脂烟气工况下使用寿命达24个月，较普通滤料提升100%

- 设备可用率：通过冗余设计及智能控制系统，实现年运行时间≥8000小时

-压差稳定性：采用恒压差清灰控制技术，运行压差波动范围控制在±50Pa以内

3.节能降耗特性

系统配备变频调速风机，根据生产班次自动调节风量，较定频运行节能25%以上。脉冲喷吹系统采用低压大流量设计，单次清灰能耗降低40%。

四、工程应用启示

本案例表明，布袋除尘器在造型制芯废气治理中具有显著技术经济优势：其一，通过滤料选型与结构优化，可实现树脂烟气与粉尘的协同治理；其二，模块化设计便于分期实施，适应企业产能扩张需求；其三，智能化控制系统可实现无人值守运行，降低运维成本。建议后续研究重点关注超细颗粒物的捕集效率提升及滤料再生技术应用，以进一步推动铸造行业粉尘治理技术升级。