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鑄造工廠的環保與節能 德國愛立許

文字:[大][中][小] 2015/9/2    瀏覽次數:1676    

2.3.2造型設備

  目前,我國大多數鑄造企業的造型設備比較陳舊,因此,造型質量和型廢率較高,只有少數企業造型設備選用KW公司、HWS公司、DISA公司、力勁公司、GK公司、意大利IMF公司等國際一流的設備。在鑄造方面,造型的能耗不算太高,但以下方面與能耗關系密切。

  1)設備可靠性

  設備可靠性的好壞,將直接影響造型線的開動率,為了提高設備可靠性,減少由于不正常停機造成的損失,建議有條件的企業暫時還要進口造型線,如果是國產造型線,建議元器件選用進口產品,選用性能好、壽命長的密封件。

  對于可靠性高的一條造型線,可節省操作工人2-3名。同樣,造型線的維修費用也低,而造型線的開動率卻越高。

  2)設備精度

  造型線是一個系統工程,其檢驗系統好壞的標準就是生產出的鑄件精度。目前,國產造型線的合箱精度一般在0.3-0.5mm之間,進口的造型線合箱精度一般在0.08-0.23mm之間,鉆氣眼機鉆孔位置精度國產機一般在2mm之內,進口機可達1mm之內。高的設備精度,其造型線的廢型率就低,型腔質量也好。

  一個好的造型設備,不僅生產率高,而且其型廢率可降低到1%以內,同時,由于造型精度高,鑄件的余量就可以少,從而同樣的鐵液可以生產出更多的鑄件,在型板布置時,就可以更加緊湊;由于鑄件精度高,加工余量少,后期加工費用也大大降低。

  在我國同樣生產一個品種的鑄件,有的廢品率高達20%左右,有的在2%以內,其中的節能效果顯而易見。

  3)可維修性

  要盡量縮短造型線的維修時間,因此,要注意造型線的可維修性。

  2.3.3制芯設備

  主流的制芯工藝有殼芯工藝、熱芯盒工藝和冷芯盒工藝,其各具特色:

  殼芯工藝制作的型芯耗砂量少重量輕、排氣性好、吸濕性低便于存放;覆膜砂流動性好利于成型,但覆膜砂的成本較高,能耗大。

  熱芯盒工藝制作的型芯耗砂量多、重量大、排氣性低于殼芯,但吸濕性低便于存放,熱芯盒砂的成本較低,但能耗大。

  冷芯盒工藝制作的型芯耗砂量多、重量大、排氣性低于殼芯、吸濕性高不利于存放,但能耗低、生產率高,適合于型芯量大且品種少的場合。為適應造型線高效生產的要求,目前,多數采用冷芯盒制芯。

  為了減少排放和能耗,砂再生系統多家正在研究和應用。

  通常來講,采用品牌制芯機要比一般制芯機成品率提高2%~3%左右。

  對于發動機缸體等鑄件,為了提高制芯精度和成品率,我國多數鑄造企業采用制芯中心,設備選用進口西班牙LORAMENDI公司、德國HOTTINGER公司、意大利FA公司及蘇州明志等產品。

  2.3.4砂處理設備

  砂處理設備的關鍵是如何穩定、均勻的向造型線供應合格的型砂,目前,多數廠家選用的是比較落后的混砂機,有的甚至沒有混砂機,手工混制,只有少數生產高檔鑄件的企業,混砂機和砂冷卻器及在線檢測裝置等選用EIRICH公司、KW公司、DISA公司、美國SIMPSON公司產品,由于在線檢測裝置的應用,大大減少了型砂的批量不合格,同時,在線檢測裝置也逐漸由事后檢測改為過程控制。

  為了提高型砂質量,一般舊砂斗都采用3~4個的形式,舊砂往每個舊砂斗中加入是階段性的,從舊砂斗中的出砂是均勻給出的,這樣,保證了送往混砂機的砂是不同階段的舊砂,從而穩定混砂質量。

  對于相當一部分鑄件,除塵器收集的廢灰,加入混砂機后不僅能提高鑄件表面質量,而且還能降低煤粉、粘土的加入量,因此,為了減少灰份排量,提高鑄件質量,目前新鑄造廠都在砂處理車間設置一個廢灰發送間,將除塵器的廢灰直接發送到混砂機上方的灰斗內。

  為了減少排放,往往也將冷卻器的一級旋風除塵器收集物直接加到回砂皮帶上。

  2.3.5清理設備

  鑄件能耗大的另一原因是熱處理的能量。從某種意義上說,鐵液從形成鑄件后直至冷卻到常溫的能量釋放全是無用功,如何利用這部分能量,是鑄造節能、降耗、減排的又一關鍵。

  一般來說,在編制鑄造工藝時,要盡量減少鑄件的熱處理,如果必須熱處理的,要利用余熱退火或震動時效,對于退火爐的熱量,又可以利用起來進行烘砂芯、烘消失模的模片等。據統計,利用余熱退火,每噸鑄件可節約100度左右的電量。

  為了改善清理的勞動環境,對于中小鑄件,多數廠家已由原來的手工砂輪機打磨改為液壓機壓去飛邊、毛刺。

  多數清理選用DISA公司、ISPC國際表面處理有限公司等產品。

  3.污染物治理設備

  污染物來源:主要粉塵產生點為落砂機、皮帶機、斗提機的轉缷點及冷卻床;固體廢棄物為鑄造車間產生的廢砂、廢渣;廢水主要為鑄件表面處理產生的廢水(液)和生活污水及三乙胺廢水處理;鑄造廢氣污染物主要是粉塵及制芯車間的樹脂燃燒氣味;主要高噪聲設備及噪聲水平一般見下表3-1:

  對于以上廢灰、廢渣、廢水、廢氣及噪聲的處理設備,我國基本沒有專門的設備制造商,鑄造環保設備多數由鑄造設備主機廠提供,因此,鑄造環保設備的研發能力和投入相對較少。

  鑄造工藝的特點決定了鑄造是產塵大戶,因此,如何將鑄造的粉塵收集、利用,是鑄造環保的關鍵。從總體上來說,我國的通風、除塵設備技術并不落后,落后的是管理和設備質量,無一例外的是:新建鑄造企業除塵效果都不錯,但時間一久,效果就不明顯了。其主要原因是布袋清灰和更換不及時,防結露措施不力等。還有一個很重要的原因是價格競爭引起的,有部分設備供應商為了降低成本,將除塵面積減少,風速由0.8m/s提高到2m/s以上,造成設備耐用性降低。現在有部分企業干脆將除塵這一部分設備和管理委托給專業的廠家,效果明顯。

  鑄造廢砂量占整個廢棄物比例最大,眾所周知,生產1噸鑄件一般要產生1到1.5噸的廢砂,我國目前每年有3000萬噸廢砂排放,隨著企業用電、水和油成本的上升,廢砂的運輸和處置成本逐年上升,每年的廢砂處置費用成為企業一個不小的負擔,且帶來了嚴重的環境污染,因此,廢砂如何再生利用,變的非常關鍵和重要。目前,通過熱法和機械再生的砂回收率可達到68%~90%,同時,再生砂的性能高于新砂,各種粘結劑的加入量也少,每噸廢砂處理費用低于新砂費用20%~30%。

  對于其它廢棄物,也有用于生產步道磚、窨井蓋、水泥的。

  但對于澆注的煙氣、冷卻通廊的煙氣、制芯車間的氣味等,還沒有很好的處理辦法。目前,只有少數1-2家進行了處理,其效果有待進一步驗證。

  對于通風除塵系統的風機要選用高效低噪風機,采用減振基礎和柔性接口,并盡量將風機設置單獨的風機間中或采用隔音房。對產塵產噪的工藝設備設置密閉排風罩隔聲抽塵,并盡量將其布置在車間中部,噪聲級較高的工部總圖布置時盡量遠離廠界,減少其對廠界的影響。合理綠化能起到隔聲降噪和防塵作用,可在鑄造車間與廠界空閑地帶種植常年綠葉和密葉樹種,形成減噪防塵林帶。

  4.前景預測

  我國到2015年要實現所有的先進成形與改性企業的排放符合國家相關標準,到2020年基本上杜絕熱加工污染源,實現清潔生產。近來已有部分新建鑄造項目的環評報告要求零排放,因此,鑄造工業的發展方向將為:

  4.1環保節能型的鑄造工藝將被廣泛應用。

  無粘結劑或環保型粘結劑的鑄造工藝逐漸被應用,鑄造企業將實行準入制度,沒有一定規模,不具備環保條件,將不能進行生產。

  4.2各種專業的鑄造環保設備及節能設備廠家逐漸增多

  比如:砂再生設備,三乙胺尾氣處理設備、各種鑄造工藝的除塵設備、澆注煙氣處理及余熱利用設備、冷卻通廊煙氣處理及余熱利用設備、制芯車間的氣味處理設備等等。

  4.3鑄造企業的服務面將逐漸變寬

  目前,新建的鑄造廠不僅要求能夠生產出合格的鑄件,而且都有一定的新產品開發能力,多數設置了研發中心、試制車間、理化室等,不僅如此,為減少成本和節約資源,還設置了粗加工或精加工車間,以減少廢品鑄件的往返運輸。廠區物流和工序物流變得越來越重要了。

  4.4新的鑄造環保標準將不斷出現

  《鑄造防塵技術規范》(GB8959-2007)已經發行,有關鑄造方面的治理和排放標準將逐漸提高,比如《大氣污染物綜合排放標準》;《工業爐窯大氣污染物排放標準》;《一般工業固體廢物貯存、處置場污染控制標準》等等。

  4.5國家將出臺一系列的鼓勵鑄造企業節能減排的相關政策

  最近已有不少專家建議國家出臺一系列的鼓勵鑄造企業節能減排相關政策,有關部門也正在積極的研究之中。目前,在建設鑄造項目的初期,部分省份已要求編制單獨的節能篇章,不久的將來,環境影響評價和能量消耗評價將成為建設鑄造項目必須履行的程序,對達標排放的企業,國家將給以一定的優惠。

  4.6鑄件的精度、強度將越來越高

  鑄件輕量化是節能的一項重要措施,加工余量和拔模斜度越來越小,且逐漸為零。同時,市場競爭越來越激烈,鑄件精度不高、強度不好,將沒有市場空間,將來活躍在中國鑄件市場的主角將是高精度、高附加值鑄件。


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