一种负压铸造废气处理装置及工艺的制作方法

本发明涉及一种负压铸造废气处理装置及工艺，属于铸造工艺技术领域。

背景技术：

作为最常用钢铁产品制造手段，约80%重量的钢铁制品为铸造生产，铸造被誉为“制造之母”。铸造工艺大量使用砂型和化学粘结剂，尤其是采用消失模铸造工艺，在高温金属液作用，产生大量含粉尘的高温废气，直接排放，使环境污染和环保问题成为铸造行业面临的难题。由于铸造生产多是间歇性小批量生产，给铸造废气的处理带来难题。负压铸造是一种在铸件浇注时对铸型进行抽真空的负压操作，为此，结合真空泵的使用，设计一种负压铸造废气处理装置及工艺，在负压铸造时对铸造废气进行处理，实现铸造废气的无害化排放。

发明技术内容

本发明所要解决的技术问题是提供设计一种负压铸造废气处理装置及工艺，在负压铸造时对铸造废气处理，实现铸造废气的无害化排放。

本发明的技术方案是：

一种负压铸造废气处理装置，包括水浴净化塔、真空泵、汽水分离塔、储气增压罐、预热燃烧塔、阀门、泄水管、管道、铸造废气来源管道、加压泵，所述水浴净化塔、真空泵、汽水分离塔、加压泵、储气增压罐、预热燃烧塔之间通过管道依次连通，水浴净化塔、汽水分离塔、储气增压罐下端设置有泄水管，泄水管上设置有阀门。

如上所述负压铸造废气处理装置，所述水浴净化塔为圆柱形塔罐，与铸造废气来源管道连通，铸造废气来源管道伸入到水浴净化塔底部，接受铸造废气进入；通过管道与真空泵连通，提供吸入废气的负压；所述水浴净化塔上部设置有净化液进口管，接受净化液进入；在水浴净化塔内部，从下向上依次设置有格栅ⅰ、格栅ⅱ、格栅ⅲ。

如上所述负压铸造废气处理装置，所述汽水分离塔为圆柱形塔罐，底部通过管道与真空泵出口连通，排入水浴净化塔内净化过得气体，汽水分离塔内从下向上依次设置有分离板ⅰ、分离板ⅱ、分离板ⅲ，所述分离板ⅰ、分离板ⅱ、分离板ⅲ为钢板，交叉倾斜焊接在汽水分离塔的内壁上，在钢板低处，设置有通风口，所述上引流板、下引流板为钢板，上引流板垂直焊接在分离板ⅰ、分离板ⅱ、分离板ⅲ上表面，下引流板垂直焊接在分离板ⅰ的下表面，所述分离板ⅰ、分离板ⅱ、分离板ⅲ的倾斜较为30-45度，通风口的宽度为15-25毫米。

如上所述负压铸造废气处理装置，所述储气增压罐为圆柱形塔罐，通过管道与加压泵连通，接受加压气体，所述储气增压罐上部设置有压力表。

如上所述负压铸造废气处理装置，所述预热燃烧塔包括预热塔和燃烧器、放散口，所述燃烧器包括助燃气燃烧口、废气燃烧口、废气贮存腔、废气管、助燃气管，废气贮存腔为圆柱型腔体，顶部中间设置有凹陷燃烧区，在凹陷的燃烧区侧壁上设置有废气燃烧口，废气贮存腔下部有废气管与之连通，助燃气管贯穿通过废气贮存腔，顶部设置有助燃气燃烧口，助燃气燃烧口设置于凹陷燃烧区的最底部，在废气管、助燃气管设置有气流调节阀，

所述预热塔外壳圆柱形塔罐，内部叠加设置有2-3个预热体，最下层预热体进气一侧的通气口通过管道与储气增压罐连通，预热体之间通过换气管连通，最上层预热体出气一侧的通气口通过管道与废气管连通，所述预热塔顶部设置有放散口，预热塔内部气体穿过预热体，通过放散口放散。

如上所述负压铸造废气处理装置，所述格栅ⅰ上的通气孔为长条形，长度为18-22毫米，宽度为8-12毫米，所述格栅ⅱ上的通气孔为四方形，边长为8-12毫米，所述格栅ⅲ上的通气孔为圆形，直径为4-6毫米。

如上所述负压铸造废气处理装置，所述预热体外形为圆筒形，两端设置有集气区，集气区之间设置有多条预热管，集气区向外设置有通气口，所述预热管为钢管，外径为12-15毫米，壁厚为2-4毫米。

基于如上所述一种负压铸造废气处理装置的负压铸造废气处理工艺，包括废气吸收工序、水浴除尘工序、汽水分离工序、增压工序、预热工序、燃烧处理工序，工艺步骤为：

（1）通过净化液进口管向水浴净化塔内注入净化液，使净化液液面高过格栅ⅲ100-150毫米；

（2）铸件浇注前打开真空泵、加压泵；

（3）储气增压罐上压力表显示压力为1.2-1.5大气压时，打开废气管上设置的气流调节阀，放散管道内空气约30秒，关闭废气管上设置的气流调节阀；

（4）打开助燃气管设置的气流调节阀，点燃助燃气；

（5）打开废气管设置的气流调节阀，调节出气量，点燃废气燃烧口气体；

（6）调节助燃气管设置的气流调节阀，在保证废气燃烧口燃烧的情况下，逐渐减少助燃气燃烧；

（7）废气燃烧口停止燃烧时，关闭废气管、助燃气管上设置的气流调节阀，停止燃烧。

（8）打开汽水分离塔、储气增压罐下端泄水管上设置的阀门，放出内部液体；

（9）打开水浴净化塔下端泄水管上设置的阀门，放出内部净化液；。

如上所述负压铸造废气处理工艺，所述净化液为水。

如上所述负压铸造废气处理工艺，所述助燃气为液化气或煤气。

发明的有益效果是：装置结构简单，操作方便，工艺合理，利用负压铸造时对浇注废气的抽吸，对废气进行净化处理，实现铸造废气的无污染排放。

附图说明

图1是本发明装置示意图；

图2是本发明装置水浴净化塔示意图；

图3是本发明装置格栅ⅰ示意图；

图4是本发明装置格栅ⅱ示意图；

图5是本发明装置格栅ⅲ示意图；

图6是本发明装置汽水分离塔剖视图；

图7是本发明装置预热体剖视图；

图8是本发明装置预热体侧视图；

图9是本发明装置燃烧器剖视图；

图10是本发明装置燃烧器俯视图；

图中标记为：水浴净化塔1、真空泵2、汽水分离塔3、储气增压罐4、预热燃烧塔5、阀门6、泄水管7、管道8、换气管9、助燃气管道10、燃烧器11、放散口12、铸造废气来源管道13、压力表14、格栅ⅰ15、格栅ⅱ16、格栅ⅲ17、净化液进口管18、加压泵19、分离板ⅰ20、分离板ⅱ21、分离板ⅲ22、上引流板23、下引流板24、助燃气燃烧口25、废气燃烧口26、废气贮存腔27、废气管28、助燃气管29、预热体30、预热管31、气流调节阀32、格栅孔ⅰ33、格栅孔ⅱ34、格栅孔ⅲ35、通风口36、凹陷燃烧区37、集气区38、通气口39。

实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。

实施例1：

一种负压铸造废气处理装置，包括水浴净化塔1、真空泵2、汽水分离塔3、储气增压罐4、预热燃烧塔5、阀门6、泄水管7、管道8、铸造废气来源管道13、加压泵19，所述水浴净化塔1、真空泵2、汽水分离塔3、加压泵19、储气增压罐4、预热燃烧塔5之间通过管道8依次连通，水浴净化塔1、汽水分离塔3、储气增压罐4下端设置有泄水管7，泄水管7上设置有阀门6。

所述水浴净化塔1为圆柱形塔罐，与铸造废气来源管道13连通，铸造废气来源管道13伸入到水浴净化塔1底部，接受铸造废气进入；通过管道8与真空泵2连通，提供吸入废气的负压；所述水浴净化塔1上部设置有净化液进口管18，接受净化液进入；在水浴净化塔1内部，从下向上依次设置有格栅ⅰ15、格栅ⅱ16、格栅ⅲ17。

所述汽水分离塔3为圆柱形塔罐，底部通过管道8与真空泵2出口连通，排入水浴净化塔1内净化过得气体，汽水分离塔3内从下向上依次设置有分离板ⅰ20、分离板ⅱ21、分离板ⅲ22，所述分离板ⅰ20、分离板ⅱ21、分离板ⅲ22为钢板，交叉倾斜焊接在汽水分离塔3的内壁上，在钢板低处，设置有通风口36，所述上引流板23、下引流板24为钢板，上引流板23垂直焊接在分离板ⅰ20、分离板ⅱ21、分离板ⅲ22上表面，下引流板24垂直焊接在分离板ⅰ20的下表面，所述分离板ⅰ20、分离板ⅱ21、分离板ⅲ22的倾斜较为30度，通风口36的宽度为20毫米。

所述储气增压罐4为圆柱形塔罐，通过管道8与加压泵19连通，接受加压气体，所述储气增压罐4上部设置有压力表14。

所述预热燃烧塔5包括预热塔和燃烧器11、放散口12，所述燃烧器11包括助燃气燃烧口25、废气燃烧口26、废气贮存腔27、废气管28、助燃气管29，废气贮存腔27为圆柱型腔体，顶部中间设置有凹陷燃烧区37，在凹陷的燃烧区侧壁上设置有废气燃烧口26，废气贮存腔27下部有废气管28与之连通，助燃气管29贯穿通过废气贮存腔27，顶部设置有助燃气燃烧口25，助燃气燃烧口25设置于凹陷燃烧区37的最底部，在废气管28、助燃气管29设置有气流调节阀32，

所述预热塔5外壳圆柱形塔罐，内部叠加设置有2个预热体30，最下层预热体30进气一侧的通气口39通过管道8与储气增压罐4连通，预热体30之间通过换气管9连通，最上层预热体30出气一侧的通气口39通过管道8与废气管28连通，所述预热塔5顶部设置有放散口12，预热塔5内部气体穿过预热体30，通过放散口12放散。

所述格栅ⅰ15上的通气孔为长条形，长度为20毫米，宽度为8毫米，所述格栅ⅱ16上的通气孔为四方形，边长为8毫米，所述格栅ⅲ17上的通气孔为圆形，直径为4毫米。

所述预热体30外形为圆筒形，两端设置有集气区38，集气区38之间设置有多条预热管31，集气区38向外设置有通气口39，所述预热管31为钢管，外径为12毫米，壁厚为2毫米。

利用一上述负压铸造废气处理装置处理负压铸造废气处理工艺，包括废气吸收工序、水浴除尘工序、汽水分离工序、增压工序、预热工序、燃烧处理工序，工艺步骤为：

（1）通过净化液进口管18向水浴净化塔1内注入净化液，使净化液液面高过格栅ⅲ17上表面150毫米；

（2）铸件浇注前打开真空泵2、加压泵19；

（3）储气增压罐4上压力表14显示压力为1.4大气压时，打开废气管28上设置的气流调节阀32，放散管道内空气约30秒，关闭废气管28上设置的气流调节阀32；

（4）打开助燃气管29设置的气流调节阀32，点燃助燃气；

（5）打开废气管28设置的气流调节阀32，调节出气量，点燃废气燃烧口26气体；

（6）调节助燃气管29设置的气流调节阀32，在保证废气燃烧口26燃烧的情况下，逐渐减少助燃气燃烧；

（7）废气燃烧口26停止燃烧时，关闭废气管28、助燃气管29上设置的气流调节阀32，停止燃烧。

（8）打开汽水分离塔3、储气增压罐4下端泄水管7上设置的阀门6，放出内部液体；

（9）打开水浴净化塔1下端泄水管7上设置的阀门6，放出内部净化液；。

所述净化液为水。

所述助燃气为液化气。

装置结构简单，操作方便，工艺合理，利用负压铸造时对浇注废气的抽吸，对废气进行净化处理，实现铸造废气的无污染排放。

实施例2：

一种负压铸造废气处理装置，包括水浴净化塔1、真空泵2、汽水分离塔3、储气增压罐4、预热燃烧塔5、阀门6、泄水管7、管道8、铸造废气来源管道13、加压泵19，所述水浴净化塔1、真空泵2、汽水分离塔3、加压泵19、储气增压罐4、预热燃烧塔5之间通过管道8依次连通，水浴净化塔1、汽水分离塔3、储气增压罐4下端设置有泄水管7，泄水管7上设置有阀门6。

所述水浴净化塔1为圆柱形塔罐，与铸造废气来源管道13连通，铸造废气来源管道13伸入到水浴净化塔1底部，接受铸造废气进入；通过管道8与真空泵2连通，提供吸入废气的负压；所述水浴净化塔1上部设置有净化液进口管18，接受净化液进入；在水浴净化塔1内部，从下向上依次设置有格栅ⅰ15、格栅ⅱ16、格栅ⅲ17。

所述汽水分离塔3为圆柱形塔罐，底部通过管道8与真空泵2出口连通，排入水浴净化塔1内净化过得气体，汽水分离塔3内从下向上依次设置有分离板ⅰ20、分离板ⅱ21、分离板ⅲ22，所述分离板ⅰ20、分离板ⅱ21、分离板ⅲ22为钢板，交叉倾斜焊接在汽水分离塔3的内壁上，在钢板低处，设置有通风口36，所述上引流板23、下引流板24为钢板，上引流板23垂直焊接在分离板ⅰ20、分离板ⅱ21、分离板ⅲ22上表面，下引流板24垂直焊接在分离板ⅰ20的下表面，所述分离板ⅰ20、分离板ⅱ21、分离板ⅲ22的倾斜较为45度，通风口36的宽度为25毫米。

所述储气增压罐4为圆柱形塔罐，通过管道8与加压泵19连通，接受加压气体，所述储气增压罐4上部设置有压力表14。

所述预热燃烧塔5包括预热塔和燃烧器11、放散口12，所述燃烧器11包括助燃气燃烧口25、废气燃烧口26、废气贮存腔27、废气管28、助燃气管29，废气贮存腔27为圆柱型腔体，顶部中间设置有凹陷燃烧区37，在凹陷的燃烧区侧壁上设置有废气燃烧口26，废气贮存腔27下部有废气管28与之连通，助燃气管29贯穿通过废气贮存腔27，顶部设置有助燃气燃烧口25，助燃气燃烧口25设置于凹陷燃烧区37的最底部，在废气管28、助燃气管29设置有气流调节阀32，

所述预热塔5外壳圆柱形塔罐，内部叠加设置有3个预热体30，最下层预热体30进气一侧的通气口39通过管道8与储气增压罐4连通，预热体30之间通过换气管9连通，最上层预热体30出气一侧的通气口39通过管道8与废气管28连通，所述预热塔5顶部设置有放散口12，预热塔5内部气体穿过预热体30，通过放散口12放散。

所述格栅ⅰ15上的通气孔为长条形，长度为22毫米，宽度为12毫米，所述格栅ⅱ16上的通气孔为四方形，边长为12毫米，所述格栅ⅲ17上的通气孔为圆形，直径为5毫米。

所述预热体30外形为圆筒形，两端设置有集气区38，集气区38之间设置有多条预热管31，集气区38向外设置有通气口39，所述预热管31为钢管，外径为14毫米，壁厚为4毫米。

利用一上述负压铸造废气处理装置处理负压铸造废气处理工艺，包括废气吸收工序、水浴除尘工序、汽水分离工序、增压工序、预热工序、燃烧处理工序，工艺步骤为：

（1）通过净化液进口管18向水浴净化塔1内注入净化液，使净化液液面高过格栅ⅲ17上表面100毫米；

（2）铸件浇注前打开真空泵2、加压泵19；

（3）储气增压罐4上压力表14显示压力为1.2大气压时，打开废气管28上设置的气流调节阀32，放散管道内空气约30秒，关闭废气管28上设置的气流调节阀32；

（4）打开助燃气管29设置的气流调节阀32，点燃助燃气；

（5）打开废气管28设置的气流调节阀32，调节出气量，点燃废气燃烧口26气体；

（6）调节助燃气管29设置的气流调节阀32，在保证废气燃烧口26燃烧的情况下，逐渐减少助燃气燃烧；

（7）废气燃烧口26停止燃烧时，关闭废气管28、助燃气管29上设置的气流调节阀32，停止燃烧。

（8）打开汽水分离塔3、储气增压罐4下端泄水管7上设置的阀门6，放出内部液体；

（9）打开水浴净化塔1下端泄水管7上设置的阀门6，放出内部净化液；。

所述净化液为水。

所述助燃气为煤气。

装置结构简单，操作方便，工艺合理，利用负压铸造时对浇注废气的抽吸，对废气进行净化处理，实现铸造废气的无污染排放。

实施例3

一种负压铸造废气处理装置，包括水浴净化塔1、真空泵2、汽水分离塔3、储气增压罐4、预热燃烧塔5、阀门6、泄水管7、管道8、铸造废气来源管道13、加压泵19，所述水浴净化塔1、真空泵2、汽水分离塔3、加压泵19、储气增压罐4、预热燃烧塔5之间通过管道8依次连通，水浴净化塔1、汽水分离塔3、储气增压罐4下端设置有泄水管7，泄水管7上设置有阀门6。

所述水浴净化塔1为圆柱形塔罐，与铸造废气来源管道13连通，铸造废气来源管道13伸入到水浴净化塔1底部，接受铸造废气进入；通过管道8与真空泵2连通，提供吸入废气的负压；所述水浴净化塔1上部设置有净化液进口管18，接受净化液进入；在水浴净化塔1内部，从下向上依次设置有格栅ⅰ15、格栅ⅱ16、格栅ⅲ17。

所述汽水分离塔3为圆柱形塔罐，底部通过管道8与真空泵2出口连通，排入水浴净化塔1内净化过得气体，汽水分离塔3内从下向上依次设置有分离板ⅰ20、分离板ⅱ21、分离板ⅲ22，所述分离板ⅰ20、分离板ⅱ21、分离板ⅲ22为钢板，交叉倾斜焊接在汽水分离塔3的内壁上，在钢板低处，设置有通风口36，所述上引流板23、下引流板24为钢板，上引流板23垂直焊接在分离板ⅰ20、分离板ⅱ21、分离板ⅲ22上表面，下引流板24垂直焊接在分离板ⅰ20的下表面，所述分离板ⅰ20、分离板ⅱ21、分离板ⅲ22的倾斜较为40度，通风口36的宽度为20毫米。

所述储气增压罐4为圆柱形塔罐，通过管道8与加压泵19连通，接受加压气体，所述储气增压罐4上部设置有压力表14。

所述预热燃烧塔5包括预热塔和燃烧器11、放散口12，所述燃烧器11包括助燃气燃烧口25、废气燃烧口26、废气贮存腔27、废气管28、助燃气管29，废气贮存腔27为圆柱型腔体，顶部中间设置有凹陷燃烧区37，在凹陷的燃烧区侧壁上设置有废气燃烧口26，废气贮存腔27下部有废气管28与之连通，助燃气管29贯穿通过废气贮存腔27，顶部设置有助燃气燃烧口25，助燃气燃烧口25设置于凹陷燃烧区37的最底部，在废气管28、助燃气管29设置有气流调节阀32，

所述预热塔5外壳圆柱形塔罐，内部叠加设置有3个预热体30，最下层预热体30进气一侧的通气口39通过管道8与储气增压罐4连通，预热体30之间通过换气管9连通，最上层预热体30出气一侧的通气口39通过管道8与废气管28连通，所述预热塔5顶部设置有放散口12，预热塔5内部气体穿过预热体30，通过放散口12放散。

所述格栅ⅰ15上的通气孔为长条形，长度为22毫米，宽度为10毫米，所述格栅ⅱ16上的通气孔为四方形，边长为10毫米，所述格栅ⅲ17上的通气孔为圆形，直径为6毫米。

所述预热体30外形为圆筒形，两端设置有集气区38，集气区38之间设置有多条预热管31，集气区38向外设置有通气口39，所述预热管31为钢管，外径为12毫米，壁厚为2毫米。

利用一上述负压铸造废气处理装置处理负压铸造废气处理工艺，包括废气吸收工序、水浴除尘工序、汽水分离工序、增压工序、预热工序、燃烧处理工序，工艺步骤为：

（1）通过净化液进口管18向水浴净化塔1内注入净化液，使净化液液面高过格栅ⅲ17上表面120毫米；

（2）铸件浇注前打开真空泵2、加压泵19；

（3）储气增压罐4上压力表14显示压力为1.5大气压时，打开废气管28上设置的气流调节阀32，放散管道内空气约30秒，关闭废气管28上设置的气流调节阀32；

（4）打开助燃气管29设置的气流调节阀32，点燃助燃气；

（5）打开废气管28设置的气流调节阀32，调节出气量，点燃废气燃烧口26气体；

（6）调节助燃气管29设置的气流调节阀32，在保证废气燃烧口26燃烧的情况下，逐渐减少助燃气燃烧；

（7）废气燃烧口26停止燃烧时，关闭废气管28、助燃气管29上设置的气流调节阀32，停止燃烧。

（8）打开汽水分离塔3、储气增压罐4下端泄水管7上设置的阀门6，放出内部液体；

（9）打开水浴净化塔1下端泄水管7上设置的阀门6，放出内部净化液；。

所述净化液为水。

所述助燃气为液化气。

装置结构简单，操作方便，工艺合理，利用负压铸造时对浇注废气的抽吸，对废气进行净化处理，实现铸造废气的无污染排放。