山東是國(guó)內(nèi)鑄造產(chǎn)業(yè)大省，鑄件產(chǎn)量大、企業(yè)類(lèi)型豐富，涵蓋鑄鋼、鑄鐵、有色鑄件，廣泛分布在青島、濰坊、煙臺(tái)、濱州、聊城等地。鑄件清理作為鑄造生產(chǎn)最后一環(huán)，拋丸清理設(shè)備應(yīng)用極為普遍。當(dāng)前省內(nèi)很多鑄造企業(yè)，尤其是中小鑄造工廠，拋丸裝備投用多年，設(shè)備老化，大多依靠老師傅經(jīng)驗(yàn)操作，存在幾類(lèi)共性問(wèn)題：清理死角多，鑄件返工率高；風(fēng)選分離器分選效果差，合格鋼丸損耗大；除塵系統(tǒng)老化，粉塵外逸；設(shè)備噪聲高，不符合職業(yè)健康要求；生產(chǎn)數(shù)據(jù)無(wú)記錄，工藝波動(dòng)難以管控。

在雙碳、環(huán)保管控趨嚴(yán)背景下，山東鑄造行業(yè)正在加快轉(zhuǎn)型升級(jí)，推進(jìn)綠色鑄造、精益生產(chǎn)。拋丸工序作為高耗能、高粉塵工序，是鑄造車(chē)間節(jié)能、環(huán)保、提質(zhì)改造的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。本文結(jié)合山東省多家鑄造企業(yè)改造項(xiàng)目，總結(jié)拋丸清理系統(tǒng)提質(zhì)降本與綠色改造實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

1 省內(nèi)鑄造車(chē)間拋丸工序共性問(wèn)題梳理

通過(guò)走訪山東多地鑄造企業(yè)調(diào)研，拋丸工序主要問(wèn)題歸納： （1）裝備配套不完善。老舊吊鉤、履帶拋丸機(jī)風(fēng)選分離器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易，破碎丸、型砂粉塵無(wú)法有效分離，循環(huán)彈丸內(nèi)細(xì)粉多，清理效率低，鋼丸浪費(fèi)嚴(yán)重； （2）工藝無(wú)標(biāo)準(zhǔn)化。工藝參數(shù)依靠人工經(jīng)驗(yàn)，不同操作工拋丸時(shí)長(zhǎng)、工件轉(zhuǎn)速設(shè)置差異大，鑄件表面質(zhì)量波動(dòng)；復(fù)雜內(nèi)腔鑄件易出現(xiàn)死角或薄壁過(guò)拋損傷； （3）環(huán)保配套短板。除塵管路老化、布袋堵塞，粉塵無(wú)組織逸散；除塵風(fēng)機(jī)缺少減振消聲措施，車(chē)間崗位噪聲超標(biāo)； （4）運(yùn)維粗放。設(shè)備維保依靠事后搶修，葉片、布袋、密封件等易損件磨損狀態(tài)無(wú)法預(yù)判，突發(fā)停機(jī)影響整條鑄造生產(chǎn)線； （5）自動(dòng)化水平偏低。多數(shù)產(chǎn)線無(wú)在線監(jiān)測(cè)，生產(chǎn)參數(shù)無(wú)法留存，質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生后難以追溯原因。

2 系統(tǒng)化提質(zhì)降本與綠色改造方案

2.1 彈丸循環(huán)與風(fēng)選凈化系統(tǒng)優(yōu)化

彈丸凈化是提質(zhì)降本核心。對(duì)原有風(fēng)選分離器進(jìn)行改造，增設(shè)均料緩沖板，優(yōu)化風(fēng)道與導(dǎo)流板角度，形成均勻薄料幕，提升破碎鋼丸、型砂、氧化皮的分離效率。改造后，循環(huán)鋼丸內(nèi)雜質(zhì)含量顯著降低，清理效率提升，合格鋼丸逃逸損耗下降，減少鋼丸采購(gòu)成本。 同時(shí)增加料位監(jiān)測(cè)，設(shè)置高低料位報(bào)警，指導(dǎo)操作工少量分次補(bǔ)丸，穩(wěn)定彈丸射流，避免一次性大量加丸造成流場(chǎng)波動(dòng)。

2.2 裝備投射系統(tǒng)與工裝優(yōu)化

針對(duì)泵閥、重工類(lèi)復(fù)雜鑄件，對(duì)吊鉤式拋丸機(jī)拋丸器布局優(yōu)化，采用多角度可調(diào)拋丸器，調(diào)整投射方向?qū)?zhǔn)鑄件內(nèi)腔、筋板轉(zhuǎn)角死角；配套定制配重吊具，改善工件旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，減少晃動(dòng)帶來(lái)的清理不均。 對(duì)中小型批量鑄件，履帶式設(shè)備重點(diǎn)檢查室體護(hù)板、密封件，防止鋼丸外漏，降低設(shè)備損耗與現(xiàn)場(chǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 拋丸工藝標(biāo)準(zhǔn)化，固化作業(yè)指導(dǎo)書(shū)

結(jié)合鑄件材質(zhì)、壁厚、結(jié)構(gòu)開(kāi)展工藝試驗(yàn)，建立標(biāo)準(zhǔn)化工藝卡，明確鋼丸規(guī)格、拋丸時(shí)間、工件旋轉(zhuǎn)速度。推行首件檢驗(yàn)制度，每批次鑄件投產(chǎn)前進(jìn)行首件確認(rèn)，確認(rèn)無(wú)死角、無(wú)過(guò)拋，再批量生產(chǎn)。減少人為經(jīng)驗(yàn)帶來(lái)的質(zhì)量波動(dòng)，降低鑄件返工率。

2.4 除塵與噪聲綜合治理，落實(shí)綠色生產(chǎn)

除塵系統(tǒng)改造重點(diǎn)優(yōu)化管路布局，減少?gòu)濐^與局部阻力，更換高效除塵布袋，加裝壓差在線監(jiān)測(cè)，及時(shí)預(yù)警布袋堵塞、破損。風(fēng)機(jī)增加彈簧減振基座，配套阻抗復(fù)合消聲器，降低風(fēng)機(jī)振動(dòng)與空氣動(dòng)力噪聲。改造后，車(chē)間粉塵排放達(dá)標(biāo)，崗位噪聲控制在職業(yè)健康限值以?xún)?nèi)，滿(mǎn)足山東省環(huán)保及職業(yè)健康監(jiān)管要求。

2.5 簡(jiǎn)易數(shù)字化監(jiān)測(cè)改造，低成本實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)維保

面向山東中小鑄造企業(yè)，不追求高投入，采用低成本物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)方案，加裝振動(dòng)、壓差、電流傳感器，監(jiān)測(cè)拋丸器、除塵風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。平臺(tái)可以在電腦、手機(jī)查看設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)葉片磨損、布袋堵塞提前預(yù)警，由事后搶修轉(zhuǎn)為預(yù)測(cè)性維護(hù)，減少非計(jì)劃停機(jī)。

3 省內(nèi)工程應(yīng)用案例

山東濰坊某鑄鋼件生產(chǎn)企業(yè)，原有吊鉤拋丸設(shè)備存在內(nèi)腔清理不干凈、鋼丸消耗大、粉塵外逸問(wèn)題。實(shí)施一體化改造：優(yōu)化雙拋丸器布置，升級(jí)風(fēng)選分離器，改造除塵管路并配套降噪方案，編制標(biāo)準(zhǔn)化拋丸工藝卡，加裝簡(jiǎn)易設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)。 改造后效果：鑄件清理合格率提升，內(nèi)腔死角問(wèn)題基本消除；鋼丸耗材消耗下降；車(chē)間粉塵穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，崗位噪聲明顯降低；設(shè)備突發(fā)停機(jī)次數(shù)大幅減少，綜合生產(chǎn)成本下降，順利通過(guò)環(huán)保核查。

4 改造實(shí)施建議（面向山東鑄造企業(yè)）

1. 改造優(yōu)先采用分步實(shí)施策略。資金有限企業(yè)可以?xún)?yōu)先改造風(fēng)選、除塵系統(tǒng)，再逐步升級(jí)投射裝備與數(shù)字化監(jiān)測(cè)，控制一次性投入；
2. 重視運(yùn)維管理與人員培訓(xùn)。設(shè)備升級(jí)之后配套操作工培訓(xùn)，規(guī)范補(bǔ)丸、點(diǎn)檢、維保流程，才能持續(xù)保持改造效果；
3. 新上拋丸裝備時(shí)，同步規(guī)劃除塵、降噪方案，避免后期二次改造，降低總體投入；
4. 持續(xù)推進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)精益管理，定期清理車(chē)間梁柱、設(shè)備表面積塵，消除粉塵爆炸隱患。

5 結(jié)語(yǔ)

拋丸清理工序提質(zhì)降本、綠色改造，是山東鑄造企業(yè)推進(jìn)綠色化轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要抓手。通過(guò)優(yōu)化彈丸風(fēng)選凈化、投射工裝、標(biāo)準(zhǔn)化工藝、環(huán)保除塵系統(tǒng)，搭配低成本設(shè)備在線監(jiān)測(cè)，能夠在可控投入下，提升鑄件清理質(zhì)量、降低耗材、改善車(chē)間作業(yè)環(huán)境。 山東鑄造企業(yè)應(yīng)立足自身產(chǎn)品特點(diǎn)，按需開(kāi)展拋丸裝備升級(jí)改造，持續(xù)夯實(shí)綠色鑄造基礎(chǔ)，助力全省鑄造產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展。