阅读说明：本技术 铸造现场烟气回收方法及可集尘回收的多功能铸造压铁 (Casting site flue gas recovery method and multifunctional casting iron weight capable of collecting dust and recovering ) 是由 郝宗洋 于 2019-09-26 设计创作，主要内容包括：一种可集尘回收的多功能铸造压铁,包括压铁本体,在压铁本体内开设贯通的烟气通道；烟气通道的侧面连接侧吸通道,烟气通道的底面连接顶吸通道；烟气通道的顶部连接有气体处理室,气体处理室内填充有气体处理介质；气体处理室的出气口顶部设有集气口；顶吸通道的进气口开在压铁本体的底面；侧吸通道的进气口开在压铁本体的侧面。一种基于铸造用压铁的铸造现场烟气回收方法,首先,在铸造用压铁本体中开设烟气通道；然后,把压铁本体置于铸型合箱状态的砂模砂箱上,并且烟气通道的进气口与浇口杯、砂模气孔和铸造冒口的位置对应；回收的烟气通过管路连接到烟气集中回收处理设备的进气口；集中回收处理设备具有抽气装置,在烟气通道内形成负压。(A multifunctional casting weight capable of collecting dust and recycling comprises a weight body, wherein a through flue gas channel is arranged in the weight body; the side surface of the flue gas channel is connected with the side suction channel, and the bottom surface of the flue gas channel is connected with the top suction channel; the top of the flue gas channel is connected with a gas treatment chamber, and a gas treatment medium is filled in the gas treatment chamber; the top of the gas outlet of the gas processing chamber is provided with a gas collecting port; an air inlet of the top suction channel is formed in the bottom surface of the weight body; the air inlet of the side suction channel is arranged on the side surface of the weight body. A casting site flue gas recovery method based on a casting weight comprises the following steps of firstly, forming a flue gas channel in a casting weight body; then, the weight body is placed on a sand mold sand box in a casting mold mould assembling state, and the air inlet of the flue gas channel corresponds to the positions of the sprue cup, the sand mold air hole and the casting riser; the recovered flue gas is connected to the gas inlet of the flue gas centralized recovery processing equipment through a pipeline; the centralized recovery processing equipment is provided with an air extractor, and negative pressure is formed in the flue gas channel.)

铸造现场烟气回收方法及可集尘回收的多功能铸造压铁

技术领域

本发明创造涉及机械制造领域，主要是针对于在铸造工序部分。

在整个铸造过程中的浇注阶段，会产生大量的烟尘、VOC有机气体以及一氧化碳等气体。特别是针对现阶段环保要求的不断严格，对整个铸造行业环保技术的发展起到了一定的促进作用。而本发明创造就是为了解决现有铸造行业浇注时产生的烟尘等气体收集问题。

背景技术

现阶段，铸造领域在浇注工序的烟尘处理暂未形成国家标准，行业中也在为铸造环保的改进做积极的努力当中。

目前整个铸造行业在处理浇注气体的收集时，往往采用的是室内排放(直排到车间内)，集中回收处理后达到标准后再排放。并没有在整个浇注气体的源头进行有效的捕捉与采集。当气体弥散到整个车间后，需要增设大功率的风机等除尘设备，才能达到一定的处理效果。这本身不符合节约能源的做法，并且处理的效果并不突出，对工作在车间内的员工健康来说也不是一种长久的解决方案。

在现有的铸造行业技术的前提下，如何在源头上对浇注气体进行回收与处理，是要考虑的首要因素。现有的砂型铸造领域，在浇注的过程中熔融的铁水进入砂型当中产生铸件，周边环境常有高温，燃烧等现象存在。这就意味着浇注气体的收集装置必须具备性能稳定并且耐高温的特性。

发明内容

针对上述现有技术中的情况，本发明创造设计并研发了可集尘回收的多功能主要压铁。充分的考虑到了大型的铸造行业对浇注气体源头收集的遇到的问题。充分利用铸造行业的压铁特性，即利用压铁的重力功能防止在浇注过程中铁水压力过大造成铸造砂型抬箱使铸件尺寸发生变化的原理，进行了重新的设计来实现多功能的运用。

本发明创造充分的考虑到了铸造行业的整体运行情况，在不增加任何设备的前提下，在不影响现有的技术操作的前提下，实现对浇注过程中的烟尘进行了源头上的收集与处理。更加的符合我国的环保要求。整个的压铁采用通用的材质，后期的维护成本低，性能稳定，结构简单易实现。本发明创造的技术方案如下：

一种可集尘回收的多功能铸造压铁，包括压铁本体，在压铁本体内开设贯通的烟气通道；烟气通道的侧面连接侧吸通道，烟气通道的底面连接顶吸通道；烟气通道的顶部连接有气体处理室，气体处理室内填充有气体处理介质；气体处理室的出气口顶部设有集气口；

顶吸通道的轴线是竖直的，顶吸通道的进气口开在压铁本体的底面；侧吸通道的进气口开在压铁本体的侧面；

烟气通道以及侧吸通道和顶吸通道构成压铁集气部分，填充有气体处理介质的气体处理室构成压铁气体处理部分。

进一步：

所述气体处理室的进、出气口内分别设有单层过滤片和双层过滤片。

所述压铁本体外形是长方体形状。

在压铁本体的至少一对外壁上开有内凹，内凹内设有吊耳，吊耳整体在内凹空间内；吊耳的截面是“工”字形，吊耳顶端的凸出部分构成了防脱钩结构；吊耳外形结构的各个拐角位置都是圆角结构，吊耳外形结构有备5°的拔模斜度。

所述侧吸通道的吸气口上可拆卸地连接有密封挡板；

所述压铁本体有相同的多个，它们依次上下层叠可拆卸连接；

层叠可拆卸连接结构为：在压铁本体上端面分别开设多个第一沉孔，在第一沉孔内装有定位销；定位销的露出沉孔部分是圆锥体形状；在压铁本体下端面开始有多个与定位销外形对应的第二沉孔；

压铁本体上端面设有内凹腔体，在内凹腔体的开口形状与顶吸通道进气口的形状对应；在内凹腔体的开口的边缘连接有密封圈；

集气口连接在内凹腔体内，且集气口的顶面低于内凹腔体的开口端面、且高于内凹腔体的底面；集气口与内凹腔体是间隙配合；

内凹腔体内壁与集气口外壁之间的空间构成积液槽，积液槽内装有气体处理液；气体处理液自集气口与内凹腔体是间隙配合位置渗入气体处理室；

装有气体处理液的积液槽、填充有气体处理介质的气体处理室构成压铁气体处理部分。

在压铁本体上端面上开有用于安放密封圈的密封槽，密封圈的下部在密封槽内。

一种基于铸造用压铁的铸造现场烟气回收方法，首先，在铸造用压铁本体中开设烟气通道；然后，把压铁本体置于铸型合箱状态的砂模砂箱上，并且烟气通道的进气口与浇口杯、砂模气孔和铸造冒口的位置对应，进行烟气回收；回收的烟气通过管路连接到烟气集中回收处理设备的进气口；集中回收处理设备具有抽气装置，在烟气通道内形成负压；

具体步骤包括：

1)在烟气通道的内腔构成燃烧室，燃烧室内设引火装置，对回收气体中的燃烧不充分部分进行燃烧处理；

2)燃烧室的顶部通过排气通道连接有气体处理室，由气体处理室内填充有气体处理介质进一步处理气体；

3)经气体处理室处理后的气体由气体处理室的集气口进入积液槽，由积液槽内的气体处理液进一步处理气体；

4)积液槽上方连接烟气集中回收处理设备的进气口的吸气通道，在吸气通道的入口前设光催化处理装置，对气体进一步处理。

对于不在浇口杯、砂模气孔和铸造冒口的位置处发出的烟气处理方法为：在压铁本体的侧面开设侧吸通道，侧吸通道与烟气通道连通，由侧吸通道吸除这部分烟气；

在侧吸通道的进气端可拆卸地连接密封板，用于侧吸通道启用与否。

所述步骤1)～3)是循环多次，实现方式为：压铁本体有相同的多个，它们可拆卸地层叠连接，在下压铁本体的积液槽上方连通在上压铁的烟气通道，最底部的压铁本体置于铸型合箱状态的砂模砂箱上，最顶部的压铁本体的积液槽上方连接烟气集中回收处理设备的进气口的吸气通道。

在步骤2)的排气通道内设过滤装置。

本方案的主要优点包括：

1、该装置能够成功的实现对浇注过程中产生的烟尘等气体的源头收集；

2、该装置能够有效的实现组合与变换，操作方便；

3、该装置能够对对现有的铸造特性不会改变，员工接受容易；

4、该装置能够不仅有顶吸通道功能，根据浇注过程中浇口杯的位置高低具有侧面吸尘的能力。

5、该装置可以实现设备通用，组合型强，便于车间管理；

6、该装置能够实现气体的源头处理，不会使烟尘弥散，保护员工的职业健康；

7、该装置可以降低整个浇注过程中的烟尘排放。

本方案解决了在整个铸造行业中浇注气体的源头收集的行业难题。

现有技术中，在浇注后逃逸的气体虽然是室内排放，再收集需要增加大功率的处理设备处理合格后再排放室外，虽然符合环保要求，但不利于车间作业员工的职业健康。

而本方案在源头上对浇注气体进行收集捕捉，源头收集能够更加准确集中，避免气体逃逸，并且所需要的收集处理能源更少，符合国家节能降耗的要求，并且该装置结构简单，安全可靠，本身可以作为模具铸造生产可以反复使用，能够实现环保要求。

有益效果：该装置结构简单，效果明显。

附图说明

图1是压铁的整体结构；

图2是压铁的集尘方式；

图3是压铁的组合方式；

图4是压铁的定位结构；

图5是单层过滤片的结构示意图；

图中：1、压铁本体；2、压铁吊耳；3、定位销；4、密封圈；5、集气口；6、螺栓连接结构；7、螺栓；8、密封板；9、双层过滤片；10、气体处理室、11、单层过滤片；12、侧吸通道；13、第二沉孔；14、顶吸通道；15、积液槽；16、单层过滤片的钢板；17钢板的中间位置的螺栓孔；18、单层钢板上的贯通的槽。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本专利的具体技术内容：

一种可集尘回收的多功能铸造压铁，包括压铁本体，在压铁本体内开设贯通的烟气通道；烟气通道的侧面连接侧吸通道，烟气通道的底面连接顶吸通道；烟气通道的顶部连接有气体处理室，气体处理室内填充有气体处理介质；气体处理室的出气口顶部设有集气口；

顶吸通道的轴线是竖直的，顶吸通道的进气口开在压铁本体的底面；侧吸通道的进气口开在压铁本体的侧面；

烟气通道以及侧吸通道和顶吸通道构成压铁集气部分，填充有气体处理介质的气体处理室构成压铁气体处理部分。

所述气体处理室的进、出气口内分别设有单层过滤片和双层过滤片。

参考图5，本例工程实现时候，单层过滤片包括层叠的两层钢板，两层钢板之间夹有石棉材质的过滤层；单层钢板(3mm厚)上开有多个平行的贯通的槽；两层钢板的槽相互垂直，构成气体通道；两钢板的中间位置开有螺栓孔，螺栓穿过两层钢板的螺栓孔并紧固；(由于螺栓夹紧后部分石灰棉会从缝隙中挤出)在过滤片的靠近顶吸通道的一侧，在使用前喷滑石粉，避免氧化镁烟以及除渣剂的烟尘粘连在铁板上不容易清理。

双层过滤片是两层单层过滤片叠加构成。在气体处理室的进、出气口的内壁上都开有用于安装过滤片的槽，两层过滤片安装在槽中后，二者之间用弹簧夹隔开，防止风机抽风的过程中过滤片上下窜动的问题。

过滤片的两层钢板的相对角度可条，从而调整气体通道的大小，调整通风量。

所述压铁本体外形是长方体形状。

在压铁本体的至少一对外壁上开有内凹，内凹内设有吊耳，吊耳整体在内凹空间内；吊耳的截面是“工”字形，吊耳顶端的凸出部分构成了防脱钩结构；吊耳外形结构的各个拐角位置都是圆角结构，吊耳外形结构有备5°的拔模斜度。

所述侧吸通道的吸气口上可拆卸地连接有密封挡板；

所述压铁本体有相同的多个，它们依次上下层叠可拆卸连接；

层叠可拆卸连接结构为：在压铁本体上端面分别开设多个第一沉孔，在第一沉孔内装有定位销；定位销的露出沉孔部分是圆锥体形状；在压铁本体下端面开始有多个与定位销外形对应的第二沉孔；

压铁本体上端面设有内凹腔体，在内凹腔体的开口形状与顶吸通道进气口的形状对应；在内凹腔体的开口的边缘连接有密封圈；

集气口连接在内凹腔体内，且集气口的顶面低于内凹腔体的开口端面、且高于内凹腔体的底面；集气口与内凹腔体是间隙配合；

内凹腔体内壁与集气口外壁之间的空间构成积液槽，积液槽内装有气体处理液；气体处理液自集气口与内凹腔体是间隙配合位置渗入气体处理室；

装有气体处理液的积液槽、填充有气体处理介质的气体处理室构成压铁气体处理部分。

比如，气体处理液选用低浓度的氢氧化钠碱性溶液，在整个吸尘的过程中，在风机的前端架设一个光催化处理装置，从而处理处理液中逃逸的气体。

在压铁本体上端面上开有用于安放密封圈的密封槽，密封圈的下部在密封槽内。

一种基于铸造用压铁的铸造现场烟气回收方法，首先，在铸造用压铁本体中开设烟气通道；然后，把压铁本体置于铸型合箱状态的砂模砂箱上，并且烟气通道的进气口与浇口杯、砂模气孔和铸造冒口的位置对应，进行烟气回收；回收的烟气通过管路连接到烟气集中回收处理设备的进气口；集中回收处理设备具有抽气装置，在烟气通道内形成负压；

具体步骤包括：

1)在烟气通道的内腔构成燃烧室，燃烧室内设引火装置，对回收气体中的燃烧不充分部分进行燃烧处理；

2)燃烧室的顶部通过排气通道连接有气体处理室，由气体处理室内填充有气体处理介质进一步处理气体；

3)经气体处理室处理后的气体由气体处理室的集气口进入积液槽，由积液槽内的气体处理液进一步处理气体；

4)积液槽上方连接烟气集中回收处理设备的进气口的吸气通道，在吸气通道的入口前设光催化处理装置，对气体进一步处理。

对于不在浇口杯、砂模气孔和铸造冒口的位置处发出的烟气处理方法为：在压铁的侧面开设侧吸通道，侧吸通道与烟气通道连通，由侧吸通道吸除这部分烟气；

在侧吸通道的进气端可拆卸地连接密封板，用于侧吸通道启用与否。

所述步骤1)～3)是循环多次，实现方式为：压铁本体有相同的多个，它们可拆卸地层叠连接，在下压铁本体的积液槽上方连通在上压铁的烟气通道，最底部的压铁本体置于铸型合箱状态的砂模砂箱上，最顶部的压铁本体的积液槽上方连接烟气集中回收处理设备的进气口的吸气通道。

在步骤2)的排气通道内设过滤装置。

本技术方案的原理是，在浇铸过程中会产生一氧化碳、氮氧化物、硫化物以及氧化镁烟尘等。一氧化碳主要来源于铁水进入呋喃树脂砂型后，高温的铁水使呋喃树脂砂部分进行燃烧，燃烧不充分产生的一氧化碳气体通过砂型中的冒口进行排出，而通过浇注冒口排出的气体主要是通过顶吸通道进行收集。

顶吸通道本身就成为了一个燃烧室，部分不充分燃烧的一氧化碳在顶吸通道内点燃(点燃的方式，可以是由引火枪伸入顶吸通道内)，消除一氧化碳气体。

本铸造压铁使用时候，是把铸造压铁的集气口连接到现有的烟气集中回收处理设备的进气口；集中回收处理设备具有抽气装置，在烟气通道内形成负压。一氧化碳燃烧所需氧气主要来源有压铁外部自顶吸通道底部开口进入的，以及由侧吸通道进入的。

具体到本例中，参考附图1～4，整个的多功能压铁可以分为：压铁本体、压铁组合部分(层叠连接结构)、压铁集气部分以及压铁气体处理部分等四个部分组成。

如图1所示：压铁本体1、压铁吊耳2。整个的压铁吊耳2的设计长度不超过压铁本体1的两个侧面宽度，防止在吊运摆放的过程当中发生干涉，避免摆放压铁后吊索具钢丝绳取不出来的情况。在压铁本体1的四个面共设计四个压铁吊耳2，并且压铁吊耳2都有防脱钩的形状设计。整个的压铁吊耳2均采用圆角过度，具备5°的拔模斜度，所以该压铁本体1设计本身可以作为模具进行生产，节省了模具的费用，节省成本并且可以反复的利用，节约能源。

在多个压铁本体层叠组合方面，在压铁本体上端面采用的是平面挖槽的设计方式，不会发生组合干涉，在定位方面，在压铁上端面分别开设四个定位孔，如图1所示，在定位孔上放置四个定位销3，整个定位销下端设计成圆柱状，上端带有锥度设计。该设计可以实现压铁组合时能够实现自动定位的目的。定位销与压铁上端面的定位孔采用的是轴孔配合。在压铁的下端面设计四个定位孔(第二沉孔)13，组合时定位销3有锥度的上端面与定位孔13配合，实现压铁的组合式的定位方式，该定位方式操作简单，不会对原有的压铁功能造成影响。在压铁的上端面设计密封槽，密封槽内放置密封橡胶圈4，两块压铁在组合的过程中，密封严密，一是能够保证收集到的气体不会在组合的过程中发生逃逸，二是能够确保在整个压铁组合的过程中集尘风机能源的有效利用，同步降低能耗。

可集尘回收的多工能铸造压铁的集气部分采用的是顶吸通道14与侧吸通道12相互结合的方式。侧吸通道12的功能主要是针对铁水包在往浇口杯倾倒铁水时产生的烟尘以及其他逃逸的气体。特别是在组合压铁使用的过程中，为了节约风机的风量，降低电能的损耗，在非侧吸通道12的集气集尘区域在压铁本体1上开设螺纹盲孔7，通过螺纹螺栓连接，将密封板8固定在压铁本体1上，保证一个密封的环境，便于对危险气体源头的集中收集与处理。在整个的过程中，压铁本体1放置在压铁架上，压铁架放置在砂模砂箱上。在浇注的过程当中，从砂模气孔、铸造冒口排出的气体将通过顶吸通道14进行收集捕捉，浇注过程中浇口杯的气体以及浇注铁水包排出的烟尘均通过侧吸通道12进行收集捕捉。整个的气体通过压铁本体1的集气部分进入到气体的处理部分进行回收处理。

如图2所示，气体回收处理部分主要是由以下几个部分组成：

连接于压铁本体1集气部分的单层过滤片11、多功能复合式气体处理室10、双层过滤片9(两层过滤片90°交叉排列，中间由分隔用弹簧夹进行固定)。集气口5与风机通过管路进行连接，集气口5通过螺栓连接结构6于压铁本体1。集气口5与压铁本体1采用的是间隙配合。集气口5设置在积液槽15内。气体处理室10内放置石棉、活性炭等过滤处理物质，由于浇注时产生的烟气是高温灼热的气体。采用集气口5与压铁本体1间隙配合，能够使积液槽15中的气体处理液能够渗入气体处理室10，保证气体处理室10湿润的环境，实现烟尘降温处理的目的。同时也能够保证进入风机管路中的气体温度在可控的范围内，不会由于温度过高造成火灾的现象。

本方法对炽热的浇注烟尘实现降温处理的功能，保证生产运行安全。从浇注烟尘的源头收集，避免气体逃逸后再收集的困难，利于作业人员的职业健康。铸造收集气体装置实用便利，有助于满足铸造行业的环保要求。整个的设置结构简单，安全有效，设备性能稳定。在铸造过程中不增加设备，充分的利用压铁的功能，实现气体收集的环保要求。

现有技术说明：在铸造生产中，为了增加铸型刚度抵御铸件在凝固过程中因各种原因而造成的变形、缩松等问题，往往需要在铸型合箱后上部放置一定重量的压铁。