某汽车发动机零部件加工厂拥有多台数控磨床,用于加工铸铁缸体、铝合金活塞等零件。磨床采用干式磨削工艺,加工过程中产生大量金属粉尘(铁屑、铝屑)及砂轮磨损产生的磨料粉尘(氧化铝、碳化硅),粉尘浓度高(初始浓度约 800-1000mg/m³),且粒径较小(大部分≤10μm),易扩散至车间,导致车间能见度低、设备磨损严重,同时存在粉尘爆炸风险(金属粉尘属可燃粉尘)。
金属粉尘:铸铁磨削产生的 Fe₂O₃粉尘、铝合金磨削产生的 Al₂O₃粉尘,来源于工件磨削过程中材料破碎;
磨料粉尘:砂轮(氧化铝或碳化硅材质)磨损产生的游离二氧化硅、碳化硅颗粒;
少量油雾:部分磨床使用微量润滑油,高温下挥发形成油雾。
粉尘收集:在磨床加工区域上方设置侧吸式集气罩,结合磨床自带的密闭罩,收集效率≥95%;
管道输送:采用 Φ300mm 镀锌钢管,坡度≥3° 防止粉尘沉积,管道内壁做防静电处理;
预处理:前端安装旋风除尘器,去除粒径≥10μm 的粗大颗粒(降低主除尘器负荷,分离效率约 70%);
核心处理:采用防爆型脉冲布袋除尘器(滤料为防静电针刺毡,过滤精度≤1μm),处理风量 15000m³/h,过滤风速 0.8m/min;
安全保障:除尘器内置火花探测器 + 喷淋降温装置,管道设卸爆片,风机采用防爆电机;
排放:净化后废气通过 15m 高排气筒排放,风机功率 15kW。
粉尘排放浓度降至8mg/m³(优于 GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》中的 120mg/m³);
车间粉尘浓度从 0.8mg/m³ 降至 0.15mg/m³(符合 GBZ2.1-2019《工作场所有害因素职业接触限值》);
粉尘回收量约 1.2 吨 / 天,金属粉尘可回收再利用,降低原材料损耗。
某电子陶瓷厂生产氧化铝陶瓷基板,使用高速磨床进行表面精加工,干式磨削过程中产生大量二氧化硅粉尘(游离 SiO₂占比≥60%),粉尘粒径极细(≤5μm 占比 90%),初始浓度约 500-600mg/m³。矽尘长期吸入易导致职业病,且粉尘黏性大,易堵塞除尘设备。
二氧化硅粉尘:陶瓷材料(Al₂O₃、SiO₂)磨削破碎产生,具有高致病性;
树脂粘结剂粉尘:砂轮(树脂基)磨损释放的有机粉尘。
密闭收集:磨床全封闭改造,配备负压抽风系统,在磨削区设置文丘里式集气口,收集效率≥98%;
预处理:采用 ** 滤筒除尘器(覆膜滤材)** 初级过滤,去除粒径≥5μm 粉尘(分离效率 85%),减少主除尘器负荷;
深度处理:后端串联高效脉冲布袋除尘器(滤料为 PTFE 覆膜针刺毡,过滤效率≥99.9%),处理风量 10000m³/h,过滤风速 0.6m/min;
清灰系统:采用高频脉冲反吹(压缩空气压力 0.6MPa),防止黏性粉尘堵塞滤袋;
排放:净化后废气经 20m 排气筒排放,配套在线粉尘浓度监测仪。
排放浓度降至5mg/m³(优于《陶瓷工业污染物排放标准》GB25464-2010 中 30mg/m³ 的限值);
车间矽尘浓度从 0.5mg/m³ 降至 0.05mg/m³(低于职业接触限值 0.1mg/m³);
设备运行稳定,滤袋更换周期延长至 18 个月,维护成本降低 40%。
某机械加工厂使用湿式磨床加工钢材,磨削过程中使用水基冷却液,产生含金属粉尘(Fe₃O₄)和乳化液雾的混合污染物,初始油雾浓度约 200-300mg/m³,伴随刺激性气味,污染车间环境并影响工人健康。
金属水合物粉尘:铁屑与冷却液混合形成的 Fe₃O₄・nH₂O 颗粒;
乳化液雾:冷却液(矿物油基)在高速磨削时雾化形成的油滴(粒径 1-5μm)。
雾尘收集:磨床上方设伞形集气罩,结合设备自带的防溅挡板,收集效率≥90%;
气液分离:首先通过离心式气液分离器,去除粒径≥5μm 的液滴(分离效率 90%),回收的冷却液循环使用;
精细过滤:后端采用静电油雾净化器(高压静电场,电压 12-15kV),利用电荷吸附原理去除细微油雾及粉尘,处理风量 8000m³/h;
排放:净化后气体经活性炭吸附箱(去除残留油味),通过 15m 排气筒排放。
油雾及粉尘总排放浓度降至12mg/m³(符合《工业企业挥发性有机物排放控制标准》中油雾 30mg/m³ 的限值);
车间油雾浓度从 0.3mg/m³ 降至 0.08mg/m³,无明显油味;
冷却液回收率达 95%,年节约耗材成本约 20 万元。
工艺核心:根据磨床类型(干式 / 湿式)、粉尘特性(金属 / 非金属、粒径、黏性、可燃性)选择除尘设备,干式磨削优先采用布袋 / 滤筒除尘(需防静电、防爆),湿式磨削需结合气液分离 + 静电 / 过滤技术;
安全重点:金属粉尘处理需配置火花探测、卸爆装置,矽尘处理需高效过滤并定期检测车间浓度;
经济性:粉尘回收利用(如金属屑、磨料)可降低废料处理成本,延长设备寿命。
以上案例均通过定制化设计实现了达标排放,同时兼顾安全生产与经济性,为同类磨床粉尘治理提供参考。