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行業(yè)應用 | 熱噴涂車間通風除塵的解決方案

人和環(huán)保 2023-09-08 | 閱讀：2139

PART 01

熱噴涂的定義

熱噴涂技術是目前表面工程重要應用技術之一，是利用某種熱源將噴涂材料加熱至熔化或半熔化狀態(tài)，用高壓氣流將其霧化，并以一定的速度噴射沉積到經(jīng)過預處理的基體表面從而形成涂層。

熱噴涂的應用領域廣泛，各種工業(yè)，機械行業(yè)都會用到熱噴涂技術，一直以來廣泛應用于航空航天、機械、電子、鋼鐵冶金、能源、交通、石油、化工、食品、輕紡、軍工等幾乎所有的國民經(jīng)濟部門，并且在高新技術領域里發(fā)揮了重要作用。

按熱源不同，熱噴涂可分為等離子噴涂、電弧噴涂、爆炸噴涂、火焰噴涂。其中，等離子噴涂居主導地位。

與電鍍、物理和化學氣相沉積等其他涂層工藝相比，熱噴涂可以在大面積上以高沉積速率提供厚涂層（厚度范圍約為 20 微米至幾毫米，具體取決于工藝和原料）。

PART 02

熱噴涂煙塵的產(chǎn)生途徑

熱噴涂的涂層材料包括合金、金屬、陶瓷、塑料和復合材料。它們以粉末或線材或棒體的形式送入，加熱至熔化或半熔化狀態(tài)，并以微米級顆粒的形式向基材加速。燃燒或電弧放電通常用作熱噴涂的能源。最終的涂層是由大量噴涂顆粒的積累制成的。

根據(jù)需要選用不同的涂層材料，可以獲得防腐、耐磨、抗高溫、抗氧化、隔熱、絕緣、導電、防微波輻射等方面的一種或數(shù)種性能。

根據(jù)涂層形成機理，熱噴涂工藝過程可分為四個階段：

噴涂材料被高溫熔化階段
熔滴霧化階段
熔滴加速飛行階段
撞擊沉積階段

在高溫、高壓以及高沖擊力的作用下，每個階段都有可能產(chǎn)生煙塵，粒徑范圍一般為0-2mm，粒徑小于0.1μm的微粒稱為煙，粒徑在0.1μm~10μm之間的微粒稱為粉塵。

高溫熔化階段

熱噴涂的溫度很高，等離子噴涂的溫度更是高達上萬度。如此高的溫度造成金屬元素的蒸發(fā)，金屬蒸汽在空氣中迅速冷凝，氧化形成不同粒度的熱噴涂煙塵。煙塵在空氣中停留時間較長，以氣溶膠的形態(tài)漂浮于作業(yè)環(huán)境空氣中。

該階段產(chǎn)生的粉塵粒徑大多小于10μm。

懸浮于人體呼吸帶高度，很難沉降，而且能夠進入人體的呼吸系統(tǒng)，對人體危害較大。對人體的危害程度取決于煙塵的物理、化學性質，人體吸入的煙塵量，煙塵侵入途徑，煙塵沉著部位等因素。

撞擊沉積階段

熔滴高速撞擊基體表面產(chǎn)生變形，由撞擊點向四周鋪展。由于熔滴和基體之間存在較大溫差，熔滴往往還未完全鋪展就已冷卻凝固，產(chǎn)生大量飛濺顆粒物，由于其初始溫度高，極不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生團聚，進而形成不同粒徑范圍的粉塵，是噴涂粉塵的主要來源。

該階段產(chǎn)生的粉塵粒徑大多大于10μm。

受重力影響較大，通過機械通風設備，增大車間空氣流動量，大粒徑粉塵顆粒會很快沉降，對人體危害較小。

盡管目前大多數(shù)熱噴涂工藝車間采用封閉式車間，機械通風，從業(yè)人員戴防毒工具等措施。但從業(yè)人員仍然不可避免地會接觸到熱噴涂工藝過程中產(chǎn)生的大量粉塵，尤其是微納米粉塵，不僅嚴重危害作業(yè)人員的健康，還會引起生態(tài)環(huán)境問題。同時某些熱噴涂材料在作業(yè)過程中產(chǎn)生的粉塵具有爆炸性，如熱噴鋅。

熱噴鋅粉塵特點

1、鋅塵(氧化鋅)煙氣溫度較高、易燃易爆。

2、粉塵比重輕，粒徑小，粉塵濃度較高，會導致高精度濾材堵塞，對除塵器耐用性的有較高要求。

3、粉塵遇水會板結。

PART 03

熱噴涂車間除塵通風的解決方案

在粉末涂裝過程中，特別是在熱金屬涂裝系統(tǒng)中，熱噴涂車間的除塵通風需進行合理的系統(tǒng)化設計，單純通過大功率的機械通風設備并不能有效解決熱噴涂車間的粉塵問題。

在設計熱噴涂車間的通風除塵系統(tǒng)時，需要根據(jù)熱噴涂作業(yè)中所使用的涂層材料的成分及其屬性、粉塵濃度、除塵系統(tǒng)的脈沖清灰、濾芯的過濾面積、以及其他技術輔助，形成專業(yè)定制化的除塵通風系統(tǒng)，并且選擇合適的除塵設備。