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我国铸造也实现铸造环保的有效途径


    随着我国资源与环境压力的日益增大,政府部门提出了“实现可持续发展、建设资源节约型、环境友好型社会”与“要确保实现十一五规划中确定的能耗降低20%、主要污染物排放总量减少10%”的目标。在我国,铸造在机械制造业中占有十分重要的地位,铸件产量已连续6年位居世界首位,铸造企业已超过27000多家,其中除少数大型企业铸造技术先进、生产设备精良、环保措施基本到位外,大多铸造企业依旧制造技术落后、生产设备陈旧、环保问题未提到工作日程上来。


    我国铸造行业面临环境保护的严重困扰。据报道,我国采用手工造型为主的铸造厂占80%~95%,冲天炉配备有效环保设施的不到总数的5%,工厂现场环境恶劣、劳动作业条件差、制造技术落后、粗放式生产铸造企业占80%以上。从铸造产业结构来看,企业既有从属于主机生产厂的铸造分场或车间,也有专业铸造厂,还有大量的乡镇铸造厂。就生产水平和规模来看,既有机械化程度高、工艺先进、年产数万吨铸件的大型铸造厂,也有设备简陋、手工操作、工艺落后、年产百余吨铸件的小型铸造厂。近几年,由于受能源、环境因素和劳动力价格的影响,西方发达工业国家的铸件产量减少,逐渐转向发展中国家采购一般铸件,但同时又向发展中国家出口技术含量高、高附加值的优质铸件。当前,世界经济全球化进程的加速为我国铸造业的发展提供了机遇,又提供了挑战。国际和国内市场对我国铸件的需求呈持续增长的发展态势。


铸造设备,铸造砂处理造型

     结合我国现有铸造技术水平与存在的主要问题,从以下几个方面初步探讨实现“绿色环保铸造”的有效途径:


1)  编制铸造行业的绿色制造标准铸造行业产品设计理论和方法、材料应用技术、制造工艺与装备技术、测试技术、自动化技术等基础技术,是铸造行业赖以生存和发展的相互关联、相互影响、不可或缺的基础技术组成部分。:①进行绿色铸件及铸造工艺设计,保证铸件产品及铸造生产过程的“先天绿色质量”,在源头确保铸件全寿命周期环境属性的最优化;②考虑直接消耗能源、资源并排放污染物、废弃物的重要影响因素,采用绿色铸件工艺及工艺装备技术,将原辅材料(输入)转化为铸件(有用输出),从而实现真正意义上的“绿色环保铸造”生产;③以清洁、环保型原辅料及其应用技术替代传统原辅料及其应用技术;④采用先进快速准确的检测及控制技术,优化铸造生产过程,消除或减少铸件废品,提高铸件成品率,减轻由于检测不及时或失准而造成的能耗及污染,实现“绿色环保铸造”;⑤采用适用有效的末端治理技术,减少已产生污染物向环境排放。除了对上述几个方面提出技术要求外,还应结合我国铸造国情,使企业能够采用最佳治理方案(低成本、高效率地)实现最终排污能达到国家环保标准的要求。


2)   从铸造工艺、造型材料和铸造装备等多方面入手

我国铸造行业环保现状令人担忧,可从铸造工艺、造型材料和铸造装备等多方面入手促进铸造行业环保:①铸造工艺和造型材料:砂型铸造是铸造工艺的主要方法,占整个铸件生产的80%~90%。在铸造生产中,由砂型铸造的造型材料带来的粉尘污染、空气污染及固体污染最为严重。所以要实现砂型铸造的绿色清洁生产,应尽量采用绿色的无机黏结剂,并尽量降低黏结剂的加入量(最好不加黏结剂),这样对解决旧砂的再生回用问题大有益处,对环境的压力也将大大减小。在目前涉及的砂型铸造的各种方法中,采用无黏结剂干砂造型的消失模铸造和V法铸造、采用有黏结剂的水玻璃砂型铸造是最可能实现“绿色环保铸造”生产的工艺方法。无黏结剂的消失模铸造被誉为“21世纪的铸造新技术”、“铸造中的绿色工程”等;②铸造装备:目前我国铸铁件大多采用冲天炉进行熔炼生产,采用清洁高寿命耐火材料,高效热风连续冲天炉,铁液封闭运输处理、浇注和型上处理技术,可减少金属氧化和渣的生成量;采用国际铸造环境控制委员会推荐措施炉料的预净化处理技术,可减少熔炼过程中粉尘的散发量;采用水冷粒化炉渣技术,可使炉渣成为效率高的建筑材料;综合利用冲天炉的废气。此外铸造生产中,产生粉尘、噪声等工艺设备,如运输、筛分、清理、落砂等设备,可从产品结构上进行改进,使其不扬尘或少扬尘。


4)   开发废气物的资源化处理新技术如何保护生态环境和最大限度地节约资源,目前已成为各国铸造工作者迫切追求的目标,为此我国的铸造企业在新建或进行技术改造时,应该同时统筹废弃物的综合再利用工作,可从以下几个方面着手:①在设计改造方案时,首先考虑增加对于环境保护的投入,建议环保投入应占总投资额的15%以上;②采用机械化、自动化、封闭化的先进铸造设备来实现环境保护的目标;③采用清洁的生产工艺改善作业环境;④参照国外铸造企业废弃物的处理方法,开发铸造废弃物的资源化处理新技术;⑤坚持循环经济的减量化原则、再利用原则、再循环原则。


     “绿色环保铸造”是社会可持续发展战略在制造业中的一个体现,应对我国铸造业的生产能力、技术水平、产品质量等级、能耗和原材料、铸造技术人才、质量管理水平和排放废砂、废气、粉尘、废渣、噪声等情况入手,借鉴国外理论研究与实践的成果,根据我国铸造行业环保现状、铸造技术水平的基本特征、存在问题和环保设计的基本要求,建立铸造生产过程中不同的生产环节环保设计的基本标准,作为我国铸造企业的新建、改建、扩建和技术改造项目的目标,规范铸件生产的企业行为,大力抓好环境保护与实现“绿色环保铸造”,提升我国铸造行业的技术水平,满足国民经济快速发展的需要。



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