焊接材料种类丰富,常见的有焊条、焊丝、焊剂等。焊条作为应用广泛的一类,由焊芯和药皮组成,焊芯提供填充金属,药皮则包含稳弧剂、造渣剂、脱氧剂等多种成分,不同配方适应不一样焊接场景。焊丝分为实心焊丝和药芯焊丝,实心焊丝大多数都用在自动化焊接,成分较为单纯;药芯焊丝内部包裹着助焊剂,焊接时可产生保护气体及熔渣,适用于多种复杂结构焊接。焊剂常用于埋弧焊,有熔炼焊剂和烧结焊剂之分,能有效隔绝空气,保障焊缝质量。
在焊接材料生产的全部过程中,从原材料加工到成品成型各环节都会产生废气。焊条生产时,药皮原料混合、烘干工序会释放大量粉尘,成分复杂,包含金属氧化物、矿物质粉尘以及有机粘结剂受热挥发产生的有机废气。焊丝拉拔、镀铜等表面处理环节,因高温和机械作用,金属粉尘飞扬,且冷却液挥发形成油雾状废气,含烃类等有机物。焊剂生产的熔炼、造粒阶段,高温致使原材料中硫、磷等杂质生成气态氧化物,还伴有刺鼻气味的氨类物质逸出,粉尘粒径跨度大,细小微粒可长时间悬浮在空中。
预处理:在焊接材料厂废气源头设置集气罩,采用局部密闭或半密闭方式,尽可能捕捉粉尘,减少逸散。针对粉尘浓度高、颗粒大的区域,如原料卸料点、破碎机进料口,选用大型吸气罩,利用高风量风机抽吸,保障废气有效收集,收集效率达 85% - 95%。
净化工艺:采用旋风除尘与布袋除尘组合。旋风除尘器利用离心力使大颗粒粉尘(粒径大于 10μm)率先沉降,降低后续设备负荷,可去除约 70% - 80% 的大颗粒。布袋除尘器作为核心设备,选用耐高温、耐磨损且过滤精度高(可达 0.1μm)的滤袋,含尘气体穿过滤袋时粉尘被截留,净化效率超 99%,定期脉冲喷吹清灰保证滤袋持续高效工作。
吸附浓缩:利用活性炭吸附特性,废气通过填充活性炭的吸附床,有机分子被吸附在活性炭微孔内,净化后气体达标排放。为确保连续处理,设置多组吸附床切换,一组吸附饱和时切换至再生或备用状态,吸附效率达 80% - 90%。
脱附再生:饱和活性炭采用热空气或蒸汽脱附,将吸附的有机物吹出并浓缩,脱附温度依有机物性质设定在 100 - 200℃,脱附后的高浓度有机气体送往后续处理单元,活性炭可再生循环使用,降低运行成本。
针对焊接材料厂废气中的硫氧化物、氮氧化物及氨类等有害化学气体,采用化学吸收法。选用碱性吸收剂,如氢氧化钠溶液,废气与吸收液逆向接触,在填料塔或喷淋塔内化学反应生成无害盐类,吸收效率达 85% 以上,塔内优化气液分布、合理控制液气比及停滞时间,保障吸收效果稳定,吸收液定期更换或再生处理。
吸气罩:依据生产设备布局与废气散发特点选型,常见有上吸式、侧吸式、下吸式。上吸式适用于焊接材料烘干炉等上方热气升腾废气收集;侧吸式灵活安装在产尘设备侧面,用于粉尘单侧散发工况;下吸式对焊接工位地面扬尘收集效果佳,确保车间低空无明显废气滞留。
通风管道:采用镀锌钢板或 PVC 材质,内壁光滑降低风阻,合理设计管径与风速,主管道风速 12 - 16m/s,支管道 8 - 12m/s,布局兼顾车间空间与设备分布,减少弯道与变径,防止积尘堵塞。
旋风除尘器:多采用切向进气、直筒与圆锥组合结构,材质为碳钢内衬耐磨材料,圆锥角度优化在 20 - 30°,保障粉尘顺利滑落收集,出气口设蜗壳式导流,降低气流紊流,提高分离效率,处理风量灵活,小至几百立方米每小时,大可超万立方米每小时。
布袋除尘器:箱体坚固,采用 Q235 钢材制作,滤袋框架不锈钢材料质地防腐蚀,脉冲清灰系统精准控制喷吹压力与时间间隔,喷吹压力 0.3 - 0.6MPa,间隔几秒至几十秒可调,实现滤袋在线清灰不停机,过滤面积依处理风量精确配置,单台设备解决能力覆盖范围广。
活性炭吸附装置:吸附塔采用碳钢防腐或不锈钢材料质地,内部活性炭分层填装,层间距合理便于气体均匀分布,设气体均布器与防倒流装置,保证吸附过程稳定高效,配套活性炭再生系统,热再生炉精准控温、自动卸料装料,实现活性炭循环利用。
催化燃烧设备:适用于高浓度有机废气后续处理,含贵金属催化剂(如铂、钯)填充在规整陶瓷载体,起燃温度低(200 - 300℃),废气在预热后通过催化剂床层迅速氧化分解,设备设余热回收装置,利用反应热预热进气,节能降耗,燃烧室耐高温合金材质确保长期稳定运行。
填料塔:内装陶瓷、塑料或金属规整填料,增大气液接触面积,液体喷淋均匀,通过分布器实现,气体从塔底进、塔顶出,吸收液自上而下循环喷淋,吸收效率高,适合处理中等浓度气态污染物,操作弹性大,便于调节流量与浓度波动。
喷淋塔:结构相对比较简单,喷头多角度布置,形成细密液幕,废气穿过后有害化学气体被吸收,适用于大流量、低浓度废气初处理,塔体材质依废气腐蚀性可选玻璃钢、PP 塑料等,耐腐蚀且成本可控,循环泵流量、扬程适配工艺技术要求,保障喷淋效果。
焊接材料厂废气成分复杂多变,需综合运用多种处理方案与适配设备,从源头收集到末端净化全方位管控,定期维护设备、监测废气排放,依实际工况优化工艺参数,确保废气达标排放,实现绿色生产目标,推动焊接材料产业可持续发展。
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