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如何控制碳弧气刨产生的污染?

【摘要】:碳弧气刨产生的烟雾和粉尘严重污染环境,影响工人的身体健康,特别是在密闭的容器内操作,情况更为恶劣,采用一般的通风措施都不能解决问题。为了控制碳弧气刨引起的烟雾和粉尘污染,根据水喷雾可以消烟灭尘的道理,有些工厂应用了碳弧水气刨。将碳弧气刨枪稍做改造即可作为碳弧水气刨枪。

碳弧气刨产生的烟雾和粉尘严重污染环境,影响工人的身体健康,特别是在密闭的容器内操作,情况更为恶劣,采用一般的通风措施都不能解决问题。为了控制碳弧气刨引起的烟雾和粉尘污染,根据水喷雾可以消烟灭尘的道理,有些工厂应用了碳弧水气刨。

1.碳弧水气刨设备

碳弧水气刨设备类似碳弧气刨设备,但增加了一个供水器和供水系统。碳弧水气刨设备示意图如图1-8-43所示。

供水器是提供水雾的装置,结构如图1-8-44所示。压缩空气经压缩空气进气管1与容器连通,水经进水管3注入容器2内,水面达到H高度(低于压缩空气出气管4的底部)后,关闭进水阀门。此时打开压缩空气出气管4的阀门,就有压缩空气从出气管排出。再打开出水管5的阀门,就有压力水从出水管喷出。若同时打开管4和管5,压缩空气和压力水经水、气混合三通6混合,从而喷射出压缩空气和水雾。调节压缩空气出气管4的阀门和出水管5的阀门,可改变风量及水雾大小。当供水器内水面高度低于h时,就喷不出水雾,水在工作中呈雾状,消耗量较少,一次灌注可用数日。

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图1-8-43 碳弧水气刨设备示意图

1—工件 2—气刨枪 3—电源 4—供水器 5—空气压缩机

碳弧水气刨的关键在于制造合理的供水器,以获得均匀弥散的水雾。但还必须注意压缩空气与压力水混合的三通接头,应该使它尽可能地靠近气刨枪(一般在10mm以内),这样才能保证气刨枪喷出挺拔的水雾。将碳弧气刨枪稍做改造即可作为碳弧水气刨枪。例如,将圆周送气气刨枪的内体和外套在左端尾部钎焊以保密封,同时将内体上的气道内径由1mm改为1.5mm,如图1-8-45所示。

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图1-8-44 供水器结构示意图

1—压缩空气进气管 2—容器 3—进水管 4—压缩空气出气管 5—出水管 6—水、气混合三通

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图1-8-45 碳弧水气刨枪

1—钎焊处 2—内体 3—绝缘处套 4—内体 5—气道

2.碳弧水气刨工艺参数

根据试验和生产试用,推荐参考工艺参数如下。

碳棒直径:ϕ7mm。

碳棒外伸长:70~90mm。

压缩空气压力:0.45~0.6MPa。

气刨电流:400~500A。

刨槽深度:4~6mm。

刨槽宽度:9~11mm。

碳弧水气刨时,水雾的主要作用是除尘,也对工件有一定的冷却作用,这种冷却作用对材料的组织和性能没有大的影响。对Q345(16Mn)、15CrMo和12Cr19Ni9钢所做试验结果表明,采用碳弧气刨或碳弧水气刨时,其刨槽表面的金相组织没有明显的差别。

对于刨坡口或清焊根来说,焊前要用砂轮将刨槽表面打磨干净,淬硬层即使未被全部磨掉,在其后的焊接过程中也会被重新熔化,因而对焊缝性能没有明显的影响。

3.粉尘测定

关于粉尘的测定数据详见表1-8-13。

表1-8-13 粉尘的测定数据

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由表1-8-13数据可见,碳弧水气刨对于粉尘的优越性是明显的。如果在密闭容器内进行气刨,碳弧水气刨的优越性就更加明显。