解决铜陵有色机械总厂铸造环境污染的实践.pdf

第5 6 卷第3 期 2004 年暑月 有色金属 N o n f e r r o u sM e t a l s V 0 1 ．5 6 ，N o ．3 A u g u s t 2 0 0 4 解决铜陵有色机械总厂铸造环境污染的实践 陶冶 铜陵有色金属 集团 公司，安徽铜陵2 4 4 0 0 0 摘要运用消失模铸造工艺取代传统的手工制模铸造，很好地解决了铜陵有色机械总厂铸造分厂的环境污染问题，并取得 了很好的经济效益。车间加工成本降低了3 7 7 ．6 2 万元／a ，扩大了生产规模，提高了产品质量，废品率降低了2 ％～l O ％，直接减少 岗位定员1 5 4 人，项目投资在半年内即可收回。 关键词环境工程；消失模工艺；改造；环境；效益 中图分类号X 3 8 3 ；T G 2 4 2 ；T G 2 4 9 文献标识码A文章编号1 0 0 1 0 2 1 1 2 0 0 4 0 3 0 1 3 8 0 3 铜陵有色机械总厂是铜陵有色金属 集团 公司 的下属企业，是集机械加工、铜材加工、电器修造和 氧气制造于一体的联合制造加工企业。该厂铸造分 厂由铸钢工段、铸铁工段及木模工段3 部分组成，原 有厂房面积1 1 0 0 0 m 2 ，职工2 2 0 人，年生产能力为 2 k t 铸钢件、l k t 铸铁件。 由于沿用传统的铸造工艺，铸造分厂人员多，生 ’产成本较高，市场竞争力较差，生产过程中产生了大 ‘量的烟尘、工业粉尘、废砂，对环境造成较大污染。 当地环保部门在2 0 0 2 年将该厂确定为2 0 0 2 年度环 保治理对象。为从根本上解决污染问题，投资3 0 0 多万元对铸造分厂进行彻底改造，用先进的“消失模 铸造技术”取代原来传统手工制模工艺，不仅有效地 解决环境污染问题，而且减少了消耗，降低了成本， 提高了产品质量，具有很好的社会效益和经济效益， 达到既治表又治本的目的，真正地实现了环保工作 的“双赢”。 1改造前工艺简介 铸铁工段沿用黏土砂工艺，手工造型，燃煤式烘 干窑烘干，3 t ／h 。燃焦式冲天炉化铁，旧砂回用系统 采用吸送，配水膜式除尘器。因型砂中含有抗粘砂 碳质材料，水膜式除尘器外排的水中含有大量的碳 质材料，影响了外排废水中悬浮物的达标率，烘干窑 及冲天炉也产生了大量的烟尘及粉尘。 铸钢工段采用水玻璃、陶土、七O 砂，混碾后手 工造型，燃煤式烘干窑 俗称烘模房 烘干，1 ．5 t 电 收稿日期2 0 0 4 0 3 2 0 作者简介陶冶 1 9 7 0 一 ，男，安徽铜陵市人，工程师，从事环境 工程管理。 弧炉炼钢。因七。砂产尘较大，很难回收，型砂消 耗量大，旧砂大量堆放，占用渣场且呈碱性，资源浪 费大且污染严重。燃煤式烘干窑存在着烟尘、S 0 2 的污染问题，电弧炉炼钢时会产生电弧噪声和弧光。 由于原料杂质含量高，烟尘及有害气体的排放量也 高。燃煤式8 ．4 m 2 热处理炉工作时亦会产生大量 的烟尘及有害气体，同时由于炉内各点的温差较大， 影响了铸件的热处理质量。铸造工艺流程如图1 所 示，其中流程线水平为工序内容，上方为该工序所需 设施、设备，下方为该工序所产生的污染类型。 砂、水玻璃、陶土 图l 原铸造 水玻璃干型 工艺流程 F i g ．1C a s t i n gf l o w s h e e tp r e i m p r o v e m e n t 2改造后的消失模工艺简介 “消失模铸造技术”为较先进的铸造成型技术， 万方数据 第3 期陶冶解决铜陵有色机械总厂铸造环境污染的实践1 3 9 简称E P C V 法。工作原理是将粘附有干态净化 涂料的泡塑模样置人特定的砂箱中，填以无粘结剂 的干砂并在负压下紧实，然后将一定成分的金属液 直接浇注到粘接了浇注系统的泡塑模样上，高温金 属液“毁坏”模样并取代其占据的位置后凝固成型的 过程。 目前，工业发达国家已有6 0 0 多家企业采用了 E P C V 法铸造技术大批量生产铸件，欧美主要是 高自动化的生产线，而日本则以简易生产线为主。 在我国，消失模铸造生产近1 0 年才有了较快的发 展，据不完全统计，国内已有5 0 多家大中型企业使 用该项技术进行铸件的批量或大批量生产。其中大 部分企业使用的均为国产设备和技术，也有少数企 业引进国外较为先进的设备和技术。如合肥叉车有 限公司从美国、德国引进制模设备，国内配套生产 线，生产叉车铸件，北京宋庄铸造总厂采用国内生产 制造的年产3 0 0 05 0 0 0 t 铸铁件生产线。 表1改造前后环境污染状况对照 T a b l e1E n v i r o n m e n ts t a t u so fp r e a n dp o s t i m p r o v e m e n t 表2 改造前后的车间加工成本 T a b l e2W o r k s h o pc o s to fp r e a n dp O S t i m p r o v e m e n t 表3改造前后工艺技术经济指标 T a b l e3T e e h n i e o e e o n o m i e a li n d e x e so fp r e a n dp o s t 。i m p r o v e m e n t “消失模铸造技术”之所以发展较快，因其有以 下主要特点 a 尺寸精度高，可达国家C T 7 级以 上； b 铸件表面光洁，表面粗糙度可达R a l 2 ．5 以 上； c 消失模铸造不用下芯子，没有分型面，可以采 用灵活的设计，生产出各种形状复杂、薄壁多孔槽的 铸件； d 铸件加工量小，可以节省大量的加工工时； e 旧砂能回收使用，环境污染少，被誉为“绿色铸造 工程”； f 投资少，建设周期短，能较快形成规模生 产效益。 新铸造工艺流程如图2 所示，其中流程线水平 为工序内容，上方为该工序所需设施、设备，下方为 该工序所产生的污染类型。 万方数据 有色金属第5 6 卷 图2 改造后 消失模铸造 工艺流程 F i g ．2 C a s t i n gf l o w s h e e tp o s t i m p r o v e m e n t 3改造效果 3 ．1 环境效果 这样，不但治理了环境污染问题，还解决了工作现场 的粉尘超标问题，为今后铸造分厂推行清洁生产打 下了良好的基础。改造前后对环境污染状况的比较 如表1 所示。 3 ．2 经济效益分析 采用新工艺改造后，按照生产要求，岗位职工定 员为6 6 人，比改造前减少1 5 4 人。改造前后车间加 工成本比较，具体见表2 和表3 。 通过比较可以看出，通过用“消失模铸造技术” 取代传统手工制模工艺，车间加工成本降低了 3 7 7 ．6 2 万元／a 1 2 5 9 元／t ，扩大了生产规模，提高 了产品质量，废品率降低了2 ％～1 0 ％，降低了能源 消耗，仅水电一项每年就可节约5 0 ．9 万元，直接减 少岗位定员1 5 4 人，项目投资在半年内即可收回。 由于采用了新工艺，将原来的治标改为了治本， P o l l u t i o nE l i m i n a t i o nf r o mC a s t i n gS h o pi nT o n g l i n gN o n f e r r o u sM e c h a n i cU n i t eF a c t o r y T A OY e T a n g l i n gN o n F e r r o u sM e t a l sc D 印．，T a n g l i n g2 4 4 0 0 0 ，A n h u i ，C h i n a A b s t r a e t t ．T h ee n v i r o n m e n tp o l l u t i o nf r o mC a s t i n gS h o pi nT o n g l i n gN o n f e r r o u sM e c h a n i cU n i t eF a c t o r yi se l i m i n a t e d ．b ys u b s t i t u t i o no ft r a d i t i o n a lc a s t i n gp r o c e s sw i t hh a n dm o u l db yv a n i s hm o u l dt e c h n o l o g y ，a n dr e m a r k a b l ye c o n o m i cb e n e f i ti sa c h i e v e d ．T h ep r o d u c t i o n0 0 s ti ns h o pi sr e d u c e db y3 7 7 ．6 2 M R M B ／a ，t h ep r o d u c t i o nc a p a c i t yi si n c r e a s e d ，t h eq u a l i t yo ft h ep r o d u c ti su p g r a d e d ，t h er a t eo fs p o i l e dp r o d u c ti sd e c r e a s e db y2 ％～1 0 ％，t h ef i x e dn u m b e r o fs t a f fm e m b e r si sr e d u c e db y1 5 4 ．T h ed e p o s i tf o rt h i sp r o j e c tc s J lb er e c o v e r e dw i t h i nh a l fay e a r ． K e y w o r d s e n v i r o n m e n te n g i n e e r i n g ；v a n i s hm o u l dt e c h n o l o g y ；i m p r o v e m e n t ；e n v i r o n m e n t ；b e n e f i t 上接第1 2 4 页，C o n t i n u e df r o mP ．1 2 4 D e s i g na n dS t r e n g t hA n a l y s i so faS c r a pS t e e lC o n t a i n e r Y A N GJ u e l ，Z H A N GW e n ．m i n 9 1 ，D O N GC u i y a h 2 1 ．a 础a n dE n v i r o n m e n tE n g i n e e r i n gC o l l e g e ，U n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g yB e i j i n g ，B e i j i n g1 0 0 0 8 3 ，C h i n a ； 2 ．B e i j i n gS h o u g a n gH e a v yD u t yT r u c kM a n u f a c t o r y ，B e i j i n g1 0 0 0 4 3 ，C h i n a A b s t r a c t T h ei m p a c tl o a da n dd y n a m i c1 0 a da r es i m u l a t e da n dt h es t r e n g t ho ft h es t r u c t u r ei sa n a l y z e db yf i n i t ee l e m e n t sa n a l y s i s ，a n di m p r o v e sp a r t si n t e r n a ls t r u c t u r ei so p t i m i z e db ym e s n so ft o p o l o g yi nt h ed e s i g no fas c r a p s t e e lc o n t a i n e r ．T h ew e i g h to ft h ei m p r o v e ds c r a ps t e e lc o n t a i n e ri sr e d u c e db yaf a c t o ro f5 5 ％，a n dt h es t r u c t u r ef i t st h er e q u i r e m e n t so fl o a da n dr o a dt r a n s p o r t a t i o n ，a n dt h es t r e n g t ho ft h ec o n t a i n e ri sn op r o b l e mf o r p r a c t i c a la d o p t i o n ． K e y w o r d s m i n i n gm e c h a n i ce n g i n e e r i n g ；s c r a ps t e e lc o n t a i n e r ；d e s i g n ；f i n i t ee l e m e n t sa n a l y s i s ；t o p o l o g y 万方数据