金屬鑄造項(xiàng)目的清潔生產(chǎn)

金屬鑄造項(xiàng)目的清潔生產(chǎn)

1主要生產(chǎn)設(shè)備及原料沈陽商用車有限公司主要從事鐵路卡車、內(nèi)燃車、商用車、商用車等業(yè)務(wù)，是亞洲最大的鐵路卡車維修廠。該廠鑄鋼分廠主要承擔(dān)新造貨車、廠修貨車、路用及廠協(xié)鑄鋼件的生產(chǎn)。在本次技術(shù)改造前生產(chǎn)能力為10000t/a鑄鋼件,主要的生產(chǎn)設(shè)備有5t、1.5t電弧爐各一臺(tái),燜火窯7t、26t各一臺(tái),拋丸打砂機(jī)3臺(tái)套,砂處理裝置2臺(tái)套,生產(chǎn)設(shè)備共計(jì)108臺(tái)套。生產(chǎn)用原料主要是廢鋼、礦石、石英砂、硅、錳鐵等。通過本次技術(shù)改造將新增舊砂再生生產(chǎn)線等158臺(tái)套設(shè)備,鑄鋼分廠生產(chǎn)能力將提高到18000t/a。2鋼生產(chǎn)企業(yè)員工鑄造行業(yè)生產(chǎn)工藝相對(duì)比較簡單,該廠鑄鋼分廠(車間)主要可以概括為造型、制芯、澆鑄及清理、舊砂再生等4大工段。其各個(gè)工段的生產(chǎn)工藝流程及產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)如下。2.1填充砂箱、砂箱、砂箱、砂箱其主要流程為將原料砂加入混砂機(jī)內(nèi)進(jìn)行混砂,之后將混好的砂填充至砂箱內(nèi)振實(shí)、進(jìn)行硬化處理、烘干下線待用。流程中在混砂工段有粉塵產(chǎn)生及排放。2.2金屬件的精密加工將鑄造用金屬在熔化爐內(nèi)進(jìn)行熔化,之后澆鑄在砂模內(nèi),待固化成型后進(jìn)行振動(dòng)脫模,脫模后的粗金屬件再進(jìn)行拋丸、打砂、探傷處理,經(jīng)粗加工后的金屬件再進(jìn)行精密加工處理成為成品。本工藝流程中在金屬熔化工段有粉塵產(chǎn)生及排放,在振動(dòng)脫模工段有粉塵產(chǎn)生排放,在拋丸、打砂工段有粉塵產(chǎn)生排放。2.3舊砂再生該工藝是將脫模后的舊砂經(jīng)破碎、磁選、離心分離后產(chǎn)生的粒徑均勻的舊砂回收再用。在破碎、磁選以及離心分離過程中產(chǎn)生粉塵。3技術(shù)可行性分析通過對(duì)該類項(xiàng)目生產(chǎn)工藝的分析,可以看出鑄造行業(yè)其主要產(chǎn)生的環(huán)境問題是生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煙、粉塵對(duì)環(huán)境的影響。煙、粉塵具體的產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)是造型、制芯工段的混砂機(jī)、澆鑄及清理工段的金屬熔化爐、清理及打砂所涉及的拋丸機(jī)、砂輪機(jī)等設(shè)備、舊砂再生工段破碎磁選、離心再生設(shè)備。因此在對(duì)該類項(xiàng)目進(jìn)新環(huán)境影響評(píng)價(jià)過程中應(yīng)側(cè)重對(duì)項(xiàng)目上述各個(gè)產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的煙、粉塵的產(chǎn)生、排放狀況進(jìn)行重點(diǎn)分析;論證項(xiàng)目擬采取的環(huán)境保護(hù)措施是否得當(dāng),環(huán)境治理措施的經(jīng)濟(jì)技術(shù)可行性是否合理。以沈陽機(jī)車車輛有限責(zé)任公司鑄造系統(tǒng)技術(shù)改造項(xiàng)目為例,在對(duì)鑄造企業(yè)進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)時(shí),主要的大氣污染物產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)的煙、粉塵產(chǎn)生濃度根據(jù)《鑄造防塵技術(shù)規(guī)程》以及本人在實(shí)際工作中的經(jīng)驗(yàn),大致可以按表1提供的濃度進(jìn)行預(yù)測(cè)。由表1可見,鑄造過程中產(chǎn)生的煙、粉塵的濃度相對(duì)較高,若單獨(dú)采用旋風(fēng)除塵器進(jìn)行處理,排放的粉塵濃度一般不能夠滿足《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》新污染源污染物排放限值的要求,同時(shí)由于電弧爐生產(chǎn)過程中煙氣的溫度較高,這就為該工序粉塵的凈化造成了一定的難度。通過在環(huán)評(píng)過程中對(duì)該廠的調(diào)查,該廠對(duì)于電弧爐的治理采用了較為先進(jìn)的耐高溫袋式除塵凈化裝置,僅該項(xiàng)環(huán)保投資就達(dá)到100萬元以上,經(jīng)過該裝置凈化后,熔化爐煙塵的排放濃度經(jīng)沈陽市環(huán)境監(jiān)測(cè)站測(cè)試為18mg/m3,遠(yuǎn)小于國家《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求。同時(shí)該廠對(duì)其他工藝崗位產(chǎn)生的粉塵如舊砂再生生產(chǎn)線的離心再生裝置、連續(xù)混砂機(jī)等設(shè)備均采用了集塵效率較高的袋式除塵凈化裝置,拋丸機(jī)采用了旋風(fēng)+布袋的除塵裝置,共計(jì)17臺(tái)套,并且由于廠方在實(shí)際工作中制定了比較細(xì)致的操作規(guī)程,使粉塵的排放濃度均小于100mg/m3。并且由于混砂機(jī)、離心風(fēng)選崗位收集的粉塵可再次用于生產(chǎn),使廠方節(jié)省了部分用于購買原料的資金。通過上述介紹可見該廠在處理鑄造粉塵方面所采取的措施比較合理,各產(chǎn)塵崗位粉塵排放濃度均能達(dá)標(biāo)。4清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系清潔生產(chǎn)是我國工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略,也是實(shí)現(xiàn)我國污染控制重點(diǎn)由末端控制向生產(chǎn)全過程控制轉(zhuǎn)變的重要措施。我國于2006年頒布實(shí)施的《中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》中所指的清潔生產(chǎn)是指不斷采用改進(jìn)設(shè)計(jì)、使用清潔的能源和原料、采用先進(jìn)的工藝技術(shù)與設(shè)備、改善管理、綜合利用,從源頭削減污染,提高資源利用效率,減少或者避免生產(chǎn)、服務(wù)和產(chǎn)品使用過程中污染物的產(chǎn)生和排放,以減輕或者消除對(duì)人類健康和環(huán)境的危害。按照對(duì)項(xiàng)目清潔生產(chǎn)分析指標(biāo)的選取原則,環(huán)評(píng)中清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)可以分為六類:生產(chǎn)工藝與裝備要求、資源能源利用指標(biāo)、產(chǎn)品指標(biāo)、污染物產(chǎn)生指標(biāo)、廢物回收利用指標(biāo)和環(huán)境管理要求等幾個(gè)方面。結(jié)合沈陽機(jī)車車輛有限責(zé)任公司鑄造分廠技術(shù)改造的情況,本文主要側(cè)重通過生產(chǎn)工藝與裝備要求、資源能源利用指標(biāo)、污染物產(chǎn)生指標(biāo)、廢物回收利用指標(biāo)等幾個(gè)方面論述該類產(chǎn)業(yè)的清潔生產(chǎn)措施。4.1技術(shù)改造前舊砂再生工藝通過本次技術(shù)改造建設(shè)單位進(jìn)一步完善了生產(chǎn)工藝,該廠在技術(shù)改造前舊砂砂再生采用的方法為水曝→脫水→烘干的生產(chǎn)工藝,通過對(duì)改造前后兩種工藝的對(duì)比,改造前所采取的工藝主要的缺點(diǎn)在于:(1)水曝階段舊砂中的有機(jī)物質(zhì)降解效率低,同時(shí)需要大量的新鮮水,為此在采用該工藝時(shí)廠方在車間附近建有2座儲(chǔ)量為2000m3的蓄水池,作為循環(huán)水池使用;(2)水曝工藝日補(bǔ)水量最高約為400m3左右,造成僅本車間生產(chǎn)用新鮮水耗量較大;(3)水曝池占地面積較大并存在安全隱患,經(jīng)過水曝處理后的舊砂含水率較高,為后續(xù)脫水工序造成較大的難度,同時(shí)由于舊砂含水率較高,脫水過程中消耗的能源相對(duì)較大;(4)由于水曝階段舊砂中有機(jī)物降解效率低,在烘干過程中舊砂容易板結(jié)成塊,使舊砂的重復(fù)利用率降低,據(jù)建設(shè)單位介紹在本次技術(shù)改造前,重復(fù)利用的舊砂僅占舊砂使用量的20%,大量的舊砂成為固體廢物被排放。在本次技術(shù)改造后,廠方新增了舊砂再生生產(chǎn)線,淘汰了原有的舊砂再生工藝,改造后的舊砂再生工藝為焙燒→離心再生。該工藝相對(duì)水曝→脫水→烘干的生產(chǎn)工藝的優(yōu)點(diǎn)在于:(1)降低了舊砂再生階段新鮮水的消耗,改造前舊砂再生采用的工藝日排水量約為300m3,年排水90000m3,改造后無工藝廢水產(chǎn)生;(2)焙燒工藝處理有機(jī)物比較徹底,使舊砂不易黏結(jié),從整體上提高了舊砂的回收率,經(jīng)過焙燒工藝處理后的舊砂回收率可達(dá)到90%,舊砂的利用率提高了70%左右,大大降低了工業(yè)固體廢物的排放量,實(shí)現(xiàn)了改造后固體廢物的排放增產(chǎn)不增污,同時(shí)焙燒設(shè)備占地面積相對(duì)較小;(3)經(jīng)過焙燒處理后的舊砂經(jīng)過離心再生使舊砂的粒徑更加均勻,從而使鑄造的產(chǎn)品表面更加光潔,粗鑄件的后加工工序產(chǎn)生的粉塵等大氣污染物產(chǎn)生量相對(duì)較少,并且離心再生工段產(chǎn)生的粉塵經(jīng)過袋式除塵器收塵后,收集的粉塵可重復(fù)利用,減少了固體廢物以及大氣污染物的排放量。4.2電弧爐設(shè)備改造該廠通過技術(shù)改造,除進(jìn)一步完善了生產(chǎn)工藝,提高了舊砂的利用效率外,還對(duì)能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整。在本技術(shù)改造前,鑄鋼車間熔煉爐有電弧爐5t以及1.5t各一臺(tái),本次改造淘汰了1.5t的電弧爐。按照生產(chǎn)工藝電爐熔煉之前需要對(duì)鋼水包、燜火窯進(jìn)行加熱,在改造前廠方采用柴油作為烘包燃料,在改造后采用天然氣作為烘包燃料,由于天然氣屬于清潔的能源,在燃燒過程中基本不產(chǎn)生煙塵,二氧化硫產(chǎn)生量也極其微量,因此改造后大大降低了由于燃燒柴油產(chǎn)生的煙塵、二氧化硫的排放量。4.3砂輪機(jī)產(chǎn)生粉碎鑄造行業(yè),特別是鑄鋼、鑄鐵的生產(chǎn),在其生產(chǎn)過程中熔煉爐產(chǎn)生大量的熔煉渣;拋丸機(jī)、砂輪機(jī)產(chǎn)生大量的粉塵、廢鋼球;舊砂再生線產(chǎn)生粉塵。由于其工藝相對(duì)比較簡單,目前沈陽市近郊附近有大量的鑄造(鑄鐵、鑄鋼)工廠存在,并且主要以鑄鐵為主,但限于企業(yè)的規(guī)模以及投資情況,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵以及固體廢物大部分在企業(yè)內(nèi)部未進(jìn)行綜合利用。5環(huán)境影響為主的行業(yè)通過對(duì)沈陽機(jī)車車輛有限責(zé)任公司鑄造系統(tǒng)技術(shù)改造項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)的分析,總結(jié)出鑄造工業(yè)的主要污染是以粉塵排放對(duì)環(huán)境的影