تهویه صنعتی برای صنعت ذوب فلزات

صنعت ذوب فلزات یکی از صنایع بزرگ و مهم در کشور ما به شمار می آید. ذوب فلزات شامل افزایش دمای فلز بالا تر از نقطه ذوب و تبدیل آن از فاز جامد به مایع به منظور تولید قطعات ، تجهیزات و آلیاژ جهت کاربرد های گوناگون می باشد. این فرآیند ایجاد آلودگی های زیست محیطی میکند که برای محیط زیست و جان انسان خطر آفرین است لذا تهویه صنعتی یکی از مهم ترین راهکار های ایمنی مقابله با تولید و انتشار آلاینده های صنعت ذوب فلز می باشد.

آشنایی با انواع روش های ذوب فلز

کوره های ریخته گری و ذوب فلزات عبارتند از:
• کوره های بوته ای
• کوره های تشعشعی
• کوره های القائی
• کوره های قوس الکتریکی EAF
• کوره های زیمنس – مارتین
• کوره کوپل

کوره زمینی (بوته ای)

کوره های زمینی یا بوته ای از قدیمی ترین سبک ذوب فلزات به شمار می رود و حتی تا به امروز از این کوره ها در صنایع استفاده می شود . در گذشته برای عمل ذوب کوره های بوته ای از بوته ها و خار و خاشاک و … استفاده می گردید از این رو این کوره ها به کوره های بوته ای لقب گرفت . در این کوره ها رابطه مستقیم بین منبع شعله با ماده ذوب شونده وجود ندارد.

مزیت کوره بوته ای :

• قابلیت ذوب فلزات مختلف
• فراوانی سوخت ( نفت- گازوئیل- مازوت …)
• اتلاف کم عناصر
• هزینه ساخت پایین
• سادگی کار با کوره

معایب کوره بوته ای:

• راندمان پایین ۱۰-۱۵ درصد
• ظرفیت کم

کوره تشعشعی

کوره تشعشعی (شعله ای ) کوره ای است که جهت ذوب فلز ، شعله مستقیم به مواد برخورد کرده و موجب ذوب شدن آنها می شود . حرارت از سه طریق ، جابجایی ، هدایت و تشعشع به مذاب می رسد. سوخت کوره ها در سه حالت جامد ، مایع و گاز می باشد .

کوره القائی

کوره القائی دستگاهی الکتریکی است که توسط کویل های مسی جریان متناوب الکتریکی توسط سیم پیچی که دور مواد ذوب شونده فلزی پیچیده شده کار می کند. این جریان الکتریسیته ، حرارت زیادی تولید می کند که منجر به ذوب سریع فلزات می شود.
کویل مسی درون خود آب را به گردش در می آورند که ، موجب جلوگیری از ذوب شدن خود کویل می گردد.

کوره قوس الکتریکی EAF

کوره قوس الکتریکی (Electric Arc Furnace) دارای یک مخزن بزرگ و کم عمق با لایه نسوز اسیدی یا بازی و الکترودها بر بالای محفظه زمانی که کوره با فلزات شارژ می شود ، با حرکت الکترودها به سمت پایین و برقراری جریان الکتریکی مرحله اول اغاز می شود و در مرحله بعدی با الکترودها به سمت بالا برمیگردند و قوس الکتریکی از الکترود به فلز رخ می دهد که دمای آن به بالای 4000 درجه سانتی گراد می رسد و بدین صورت فلزات ذوب می شود.
کشورهای آمریکا ، چین، روسیه ، برزیل و آفریقای جنوبی و ایران از جمله کشور های دارنده تکنولوژی کوره قوس الکتریکی در دنیا می باشند.

کوره زیمنس – مارتین

کوره زیمنس مارتین توسط سوخت های گازی و مایع و یا سوخت های جامد مثل ذغال سنگ حرارت لازم جهت ذوب فلزات را تولید می نماید . مکانیسم کوره زیمنس مارتین بدین صورت است که سوخت در دو طرف کوره به صورت یکی درمیان و به نوبت در مخزن جدا گانه می سوزد و حرارت از طریق مشعل به داخل کوره هدایت می گردد .

کوره کوپل

کوره کوپل متداولترین روش ذوب بعد از کوره های زمینی (بوته ای) جهت تولید چدن می باشد . شیوه کار این کوره با کوره زمینی شباهت زیادی دارد. ظرفیت کوره کوپل بسیار متفاوت است و از 50 کیلوگرم تا ده ها تن موجود است.

عوامل زیان آور شیمیایی در ذوب فلزات

عوامل زیان آور شیمیایی شامل گرد و غبار ، خاکستر ، سیلیس، مواد شیمیایی و دود و دمه هاي فلزي خطرناک از جمله دمه هاي سرب که می تواند خطرات جدي و کشنده براي سلامت کارگران ایجاد کند. همچنین سیلیکوز می تواند باعث سخت شدن ریه گردد و ممکن است در اثر سوختن ناقص شعله هیدروکربن هاي خطرناک و همچنین گازهاي سمي مونواکسید کربن و دي اکسید کربن نیز تولید گردد البته این در صورتي است که ا ز سوخت های فسیلي جهت ایجاد حرارت استفاده شود. همچنین ممکن است از برخي حلال ها و مواد شیمیایي و روغن ها براي آماده سازي قالب ها یا تمیزکاري آنها استفاده گردد که بخارات ناشي از آنها نیز می تواند براي سلامتي کارکنان مخاطره آمیز باشد.

بیماری های شغلی صنعت ذوب فلزات

بیماری های شغلی در صنایع ذوب فلزات و ریخته گری بسته به نوع فلز و فرایند می تواند متفاوت باشد اما به طور کلی بیماری های متعددی را میتواند برای کارکنان این صنعت ایجاد نماید.
• بیماری های ریوی ، پنوموکونیوز ، سیلیکوزیس ، التهاب ریه ، سرفه ، خس خس کردن ریه ، سرطان زیه
• سردرد ، خستگی بی خوابی ، درد عضلانی ، آلرژی ، کاهش سطح اکسیژن خون و عوارض مغزی
• اخلال در کلیه ها ، بیماری های شار خون و عروق

تهویه صنعتی و تصفیه آلاینده های کوره ذوب فلز

تهویه صنعتی یکی از راه های اصلی کاهش آلاینده و کاهش گسترش آلودگی کوره های ذوب می باشد. اجزا سیستم تهویه صنعتی و تصفیه کننده هوا برای کوره ذوب فلز شامل هود ، کانال و اتصالات و هواکش ، سیکلون یا مولتی سیکلون و غبارگیر بگفیلتر می باشد

هود استاندارد برای کوره ذوب

هود استاندارد برای کوره های ذوب به صورت هود محصور کننده ، هود اتاقکی (booth) ، هود شکافدار و هود کنوپی (چتری) می باشد با توجه به نوع فرآیند ذوب و تجهیزات ذوب نوع هود می تواند متفاوت باشد.

انواع هود مناسب با توجه به روش ذوب

درباره انواع هود بیشتر بخوانید.

کانال و اتصالات استاندارد برای کوره ذوب

کانال و اتصالات باید با توجه به سرعت و هواگذر استاندارد طراحی و ساخته شود. همچنین بدلیل عبور هوای حاوی ذرات داغ و افزایش احتمال اکسیداسیون آهن ، بهتر از کانال گالوانیزه یا آهن با پوشش ضد زنگ استفاده گردد. کانال های هوا علاوه بر این که وظیفه انتقال هوای آلوده را دارند ، سبب کاهش دمای ذرات نیز می شوند ، کاهش دما هوا موجب افزایش طول عمر هواکش و دستگاه غبار گیر می شود.

تصفیه هوای کوره ذوب

هوای خروجی از کوره ها با توجه به نوع فلز ذوب شونده حاوی ذرات گرد و غبار ، خاکستر ، کربن ، ذغال ، اکسید فلز و … می باشد که عمدتاً جامد می باشد. ابعاد این ذرات در بازه 1 تا 200 میکرون متغییر است. از این رو به منظور جذب این آلاینده ها از مولتی سیکلون جهت جذب ذرات بالای 10 میکرون و از غبارگیر بگفیلتر برای جذب ذرات زیر 10 میکرون استفاده می نماییم. برای انتخاب یک سیستم تصفیه با بهترین راندمان و مناسب ترین هزینه ساخت ، بهتر است آنالیز الاینده ها که شامل غلظت ، نوع و اندازه ذرات است را در اختیار داشته باشید.

هواکش استاندارد برای کوره ذوب

بهترین هواکش برای کوره ذوب هواکش گریز از مرکز (سانتریفیوژ) با پروانه رادیال (شعاعی) یا بکوارد (رو به عقب) می باشد. اگر قصد استفاده از تصفیه کننده در سر راه سیستم تهویه را ندارید بهتر از هواکش گریز از مرکز با پروانه شعاعی استفاده نمایید . زیرا ذرات غبار بر روی پروانه های رو به عقب می نشیند و موجب آنبالانس شدن و افت توان هواکش می شوند.

اگر در صنعت ذوب فلزات و ریخته گری آن فعالیت دارید و نیازمند به سیستم تهویه صنعتی می باشید می توانید از تیم مهندسان بیست در زمینه مشاوره ، طراحی و ساخت سیستم تهویه صنعتی و تصفیه کننده آلاینده های هوابرد کوره های ذوب کمک بگیرید .