金属轧制噪声控制 (noise control of metal rolling)

将金属坯料轧制成一定形状的成材过程中产生的噪声保持一允许范围内的过程，是，台金工业噪声控制的重要组成部分。

噪声源   金属轧制工艺复杂，在其流程的各个环节如金属坯料加热、初轧、成品轧制、精整直到堆垛收集和传输转运等，都分布有不同类型的噪声源，其噪声污染程度一般都比较严重(见表)。主要设备的A声级都超过90dB，有的达到115dB以上。按照声源特性区分，机械噪声、空气动力性噪声、电磁噪声、燃烧噪声均有。就一般而言，以机械性噪声最为突出。其中尤以各种半成品的锯切冲剪噪声，中薄板的传输噪声，钢管喷吹噪声，管材的轧制、收集打捆噪声以及锤锻噪声，轨梁的矫直机噪声等强度高，影响面大。

主要轧制设备噪声

噪声特点   在轧制生产过程中，轧制设备与轧制对象之间、轧制设备本身构件之间，以及轧制件彼此之间，因相互碰撞、挤压摩擦产生噪声。测量结果表明，噪声的幅值和频谱变化范围都比较大，随机性强，而且短暂、脉冲噪声多，其持续时间也长短不一。有的很短，如冲剪以及型材、棒材和管材的跌落撞击、大中型空气锤锻等的噪声一个脉冲不足1s，锯切噪声却有几秒至十几秒。脉冲频率有的有规律，但是规律性不强。按频谱分析，多数显现出中高频宽带特性，峰值的频率集中在500～4000Hz之间。重型钢轧的矫直、冷锯锯切噪声呈高频特性，只有重型轧机的轧制噪声等少数声源呈低频特性。

基本控制措施   主要有合理的工艺设计、选用低噪声设备、控制机械噪声源、选用常规治理技术和个人防护。

合理的工艺设计   包括厂房车间布局和工艺流程安排。原则上尽可能地将强噪声源集中并采取建筑声学处理；尽可能地将噪声源污染严重的车间远离声学环境要求严格的区域，如居民点、办公楼等，或在两者中间设置低噪声的车间、高大建筑物以及绿化带等缓冲地段，以屏蔽或衰减一部分声能。安排工艺流程时，使强噪声设备相对集中并经过低噪声设备(或工段)过渡到办公室、控制间和质量检查点等；若沿车间纵向按工艺流程顺序安排工艺装备，则噪声源设备布置不宜过于密集，应留有一定的空间，以供安装控制噪声设施之用。工艺设计合理，可使噪声污染在宏观控制上作到投资少效果好。否则，不仅给治理带来困难，而且可能人为地多制造出一些噪声源，以至在治理时造成人力财力的浪费。但是，在具体实践过程中，由于轧制生产和工艺的特点，上述要求的实施可能会受到许多条件的限制。

选用低噪声设备   可选用低噪声锯片、集料筐、轧机、矫直机以及传输装置等。如用液压传动或三角皮带传动代替齿轮传动，用滑动轴承代替滚动轴承，用压力机代替冲压机，用万向接轴或尼龙接轴取代梅花接轴以及用可控硅取代继电器来控制主电动机等。

控制机械噪声源   这是控制轧制噪声的主要途径。主要有(1)提高设备制造和安装精度，减少连接处(或运动件)的配合空隙，提高配合精度，以降低冲击能和摩擦系数，减少噪声的发射。(2)设法延长撞击力作用的时间。撞击力持续作用时间增长，撞击力脉冲变得平缓，可以减弱振动响应，压缩激振频谱，使冲击能集中在低频区，大大降低高频噪声。用非金属材料如塑料替代两个撞击件中的一个，可使冲击持续时间延长3倍，A声级约下降18dB。若用橡胶制作效果将更为显著。在冷轧机、轧辊、纵横切板机、平整机以及受料槽等设备的受冲击面上，覆盖非金属材料(如塑料)可以起到延长撞击持续时间的作用。

选用常规噪声治理技术   主要是采用吸声、隔声以及安装消声器等手段来达到降低噪声的目的，采用消声、隔振与阻尼等手段达到降噪的目的。如在机器零部件间使用弹性垫可以阻碍中高频振动传递，降低噪声的发射。对轧机、锯机、冲剪以及鼓风机、空压机等设备的基础采取隔振处理也是有效的措施。此外，阻尼减振、强迫润滑、使用高阻尼合金材等对于降低机械噪声均有很好的效果。

利用声源的指向特性来控制噪声(如改变噪声的发射方向)，也是减轻噪声危害(尤其是高频噪声)的可行措施。

个人防护   在声源集中、设备密集、人员只定期巡检的噪声污染区，或操作者距声源很近，暂时无法改进工艺，从声源上控制又难以实现时，可采用佩戴护耳器如耳塞、耳罩、防声头盔等措施保护受声者。

沿革与发展   金属轧制噪声，不仅使操作人员深受其害，处于城市区域里的中小型轧制企业，对城市小区域环境也会造成污染。早在20世纪50年代，国际上就开始了对金属轧制噪声控制的研究。随着电子计算机和人工智能装置的推广应用，轧制工艺的自动化程度大为提高，从而使一些岗位噪声污染得到缓解，但另一些岗位则由于生产节奏的加快，噪声污染反而加剧。进入80年代，金属轧制噪声污染控制引起了各国政府和社会的普遍关注。中国虽然起步较晚，但在政府有关部门的积极组织与支持下，环境管理与从事噪声控制的科技人员正在开展这方面的研究和治理工作，并把主要精力集中于低噪声轧制设备与工艺的研制及旧工艺、装备的更新方面。