探讨滚筒抛砂除锈中环保问题的解决办法

竺彪

摘 要 随着我国世界加工厂地位的稳固，由此创办的加工工厂越来越多。由于我国地处温湿带，降雨量充沛，钢制件和铁制件非常容易生锈，由此产生了除锈问题。而滚筒抛砂除锈又是批量小型产品除锈的首选。但是滚筒抛砂除锈会产生大量的灰尘颗粒和锈蚀铁颗粒，对周边环境的影响巨大，对工作和居住附近的人员损害巨大。本文主要介绍解决这个问题的办法，以及进一步改进的方向。

关键词 除锈;液质抛砂;抛砂;表面处理

引言

在温湿带的我国钢铁产品生锈非常频繁。尤其是最近几个月，几乎天天下雨。能批量除锈的滚筒抛砂被大量应用。一般钢铁件抛砂时所用的抛丸为石制，也有用木制，但比较少。由于滚筒抛砂时，抛丸于工件的相互撞击、摩擦，产生大量的微颗粒、粉尘。在抛砂过程和进出料时，大量向四周挥洒，沉淀在周围设备、场地，被操作人员和过路人员直接或间接吸入，使人容易得肺病，使设备转动部分精度损失，对环境、人、设备影响很大。本文提出的办法就是用液质元素混合抛丸进行加工。如果液质比例较大，抛丸精细的话还可以对精密件进行加工。滚筒可以是立式和卧式，如果是立式还可以对加工件单独进行移动和旋转。甚至可以用高压泵喷淋，对局部区域快速表面处理。由于液质的关系，抛丸和加工件的磨损细微粒将大大减少飘散到空中，降低对周边环境和工作员工造成的损害。相信这项技术对我国环境改善和员工体质改善有所帮助。

1现实的问题

现在常用的滚筒抛砂有封闭式、开式和网式三类。封闭式滚筒虽然在抛砂过程中不会将大量的灰尘和锈蚀颗粒散播到空气中，但是在出料和进料时，细小的抛丸碎颗粒、粉尘、锈蚀微粒就会冲溢出来。这种设备一般安放在单独的车间中。当滚筒进出产品和抛丸的时候，細小的抛丸碎颗粒、粉尘、锈蚀微粒就会散播到车间的各个角落，对工作人员和周围过路人员，以及设备都有非常大的损害。开式和网式抛砂机就更明显了，在抛砂加工的前前后后都一直在散播细小的抛丸碎颗粒、粉尘、锈蚀微粒。所以这两种设备都放在露天，对周围的环境影响很大，不管是工作员工还是周围居住的人员得肺病的概率都会显著上升。

2解决的办法及其优缺点

（1）解决的方法。本文介绍的方法是在抛丸中混入一定比例的液质元素，比如水、防锈液、煤油。将抛丸和工件按层加入滚筒，然后注入液质元素。然后启动抛丸机。由于在抛丸过程中，液质元素将不停的被甩离，所以开式和网式滚筒需要增加封盖，或不停地补充液质元素。通过这样的操作，可以有效减少灰尘和锈蚀颗粒在空气中的传播。同时，由于液质元素的存在，也会产生一定程度的新问题。其优缺点如下：

（2）优点：①环境清洁。液质对微小颗粒具有极好的粘附性，湿度越大黏附力越强。而在抛砂过程中，抛丸不停的撞击工作件，势必产生大量的微小颗粒、灰尘、锈蚀粉末等对身体有害的物质。通过液质元素，将其黏附在大颗粒的抛丸和工作件上，可以减轻其对周边环境和工作人员的危害。越小的抛丸，通过液质元素，本身也会黏附在工件上，所以需要增加一道工件的清洗工序。②工件精度提高。液质元素可以增加抛丸对工作件的缓冲作用，尤其是当液质元素对抛丸的比例大于2：1时，这种作用将更加明显。当抛丸颗粒足够小时，甚至可以对部分精密件进行精密抛光。当然，由于液质元素缓冲作用的存在，抛丸对工件每次的加工量会被适量减少，所以同干抛丸相比，混合液质元素的抛丸，如果需要相同的加工量，其加工时间需要适当加长。③抛丸寿命加长，工件损伤和缺陷减少。由于液质元素的缓冲作用，抛丸和工件的损伤将大大减少，抛丸的使用寿命将会有非常可观的增加，工件由于抛砂产生的缺陷数量和程度也将大大改善。两者都可以使工厂的加工成本进一步降低。④噪音的减免。在常规抛砂工作中，由于抛丸和工作件的撞击，会产生比较大的噪音，尤其是高频的、高幅的声音，而增加液质元素后，可以有效减少抛丸对工件的撞击所带来的声音向外的传播。如果液质比例大的话，甚至能减少绝大部分高频、高幅的声音。

（3）缺点：①车间湿度增加。由于采用液质抛砂，在天气热的时候，可能会对工作空间的湿度有一定影响，所以需要采用一定的除湿设备。②工作人员疲劳度增加。在相同比例的抛丸和工件中，增加相应比例的液质元素，这部分液质元素的搬运和进出设备，将对工人的劳动强度有所加强。③液质元素的回收于净化。液质元素在工作一定时间后，由于混入可观的粉尘和微颗粒，将影响抛丸的工作性能，需要将其回收与净化。一般需要装在密闭容器中沉淀一段时间，然后才能回收再次使用。④沉淀物质的处理。沉淀物质包含抛丸微粒、锈蚀微粒，以及部分金属粉末，如果直接倾倒将会对周围环境产生不良的影响，需要进行深埋或专业处理污物的环境污染处理企业进行处理。

3进一步完善与改进

（1）大比例的液质抛砂，尤其是极小颗粒的抛丸，可以看成是精细液质微研磨，由此实现对精密零件的表面微处理。这对于工厂生产的精加工件，类似小的轴承零件、轴类或其他精密件用于除锈或其他表面加工，具有非常现实的意义。不仅可以减少精密件在表面处理时的损伤幅度和外观缺陷，也有益于抛丸的回收利用，并改善工作环境，保护工作人员的身体健康。

（2）滚筒还可以设置成开口朝上的立式，工件悬挂其上。除滚筒旋转外，也可以对工件进行位移和旋转，使工件局部进行表面处理，避免其余部分的损伤，虽然这样的效率会比较低，但对于高精度、高成本的样件和小批量试制件具有很现实的意义。

（3）除滚筒外，还可以用高压喷枪将细抛丸和液质的混合体喷射到工件表面，形成局部速效表面处理。

4结束语

综上所述，液质元素混合抛丸，是适应环境优化的、有建设意义的研究方向。虽然需要增加设备和污物处理的投入，但对改善工厂对周边环境的影响、对员工的身体影响极其有益。

参考文献

[1] 卿涛，邵天敏，温诗铸.相对湿度对材料表面粘附力的影响的研究[J].摩擦学学报， 2006， 26（4）：295-299.