我國鑄造也實現鑄造環保的有效途徑
2025-04-30隨著我國資源與環境壓力的日益增大,政府部門提出了“實現可持續發展、建設資源節約型、環境友好型社會”與“要確保實現十一五規劃中確定的能耗降低20%、要紧汙染物排放總量減少10%”的目標。在我國,鑄造在機械制造業中占有非常重要的地位,鑄件産量已連續6年位居世界首位,鑄造企業已超過27000多家,其中除少數大型企業鑄造技術先進、生産設備精良、環保措施基本到位外,大多鑄造企業依舊制造技術落後、生産設備陳舊、環保問題未提到工作日程上來。
我國鑄造行業面臨環境保護的嚴重困擾。據報道,我國采用手工造型爲主的鑄造廠占80%~95%,沖天爐配備有效環保設施的不到總數的5%,工廠現場環境惡劣、勞動作業條件差、制造技術落後、粗放式生産鑄造企業占80%以上。從鑄造産業結構來看,企業既有從屬于主機生産廠的鑄造分場或車間,也有專業鑄造廠,還有大批的鄉鎮鑄造廠。就生産水平和規模來看,既有機械化程度高、工藝先進、年産數萬噸鑄件的大型鑄造廠,也有設備簡陋、手工操作、工藝落後、年産百余噸鑄件的小型鑄造廠。近幾年,由于受能源、環境因素和勞動力價格的影響,西方發達工業國家的鑄件産量減少,逐漸轉向發展中國家采購一般鑄件,但同時又向發展中國家出口技術含量高、高附加值的優質鑄件。當前,世界經濟全球化進程的加速爲我國鑄造業的發展提供了機遇,又提供了挑戰。國際和國內市場對我國鑄件的需求呈持續增長的發展態勢。

結合我國現有鑄造技術水平與存在的要紧問題,從以下幾個方面初步探討實現“綠色環保鑄造”的有效途徑:
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,是铸造行业赖以生活和发展的相互关系、相互妨碍、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、废弃物的重要妨碍因素,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以干净、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,排除或减少铸件废品,提高铸件成品率,减轻由于检测不如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、高功效地)实现最后排污能达成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
我國鑄造行業環保現狀令人擔憂,可從鑄造工藝、造型材料和鑄造裝備等多方面入手促進鑄造行業環保:①鑄造工藝和造型材料:砂型鑄造是鑄造工藝的要紧方法,占整個鑄件生産的80%~90%。在鑄造生産中,由砂型鑄造的造型材料帶來的粉塵汙染、空氣汙染及固體汙染最爲嚴重。因此要實現砂型鑄造的綠色清潔生産,應盡量采用綠色的無機黏結劑,並盡量降低黏結劑的进入量(最好不加黏結劑),這樣對解決舊砂的再生回用問題大有益處,對環境的壓力也將大大減小。在目前涉及的砂型鑄造的各種方法中,采用無黏結劑幹砂造型的消失模鑄造和V法鑄造、采用有黏結劑的水玻璃砂型鑄造是最也许實現“綠色環保鑄造”生産的工藝方法。無黏結劑的消失模鑄造被譽爲“21世紀的鑄造新技術”、“鑄造中的綠色工程”等;②鑄造裝備:目前我國鑄鐵件大多采用沖天爐進行熔煉生産,采用清潔高壽命耐火材料,高效熱風連續沖天爐,鐵液封閉運輸處理、澆注和型上處理技術,可減少金屬氧化和渣的生成量;采用國際鑄造環境控制委員會推薦措施爐料的預淨化處理技術,可減少熔煉過程中粉塵的散發量;采用水冷粒化爐渣技術,可使爐渣成爲功效高的建築材料;綜合使用沖天爐的廢氣。另外鑄造生産中,産生粉塵、噪聲等工藝設備,如運輸、篩分、清理、落砂等設備,可從中文产品結構上進行改進,使其不揚塵或少揚塵。
4) 开发废气物的资源化处置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,应当同时统筹废弃物的综合再使用工作,可从以下几个方面着手:①在设计改造方案时,第一考虑增加关于环境保护的投入,意见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采用干净的生产工艺改善作业环境;④参照海外铸造企业废弃物的处置方法,开发铸造废弃物的资源化处置新技术;⑤坚持循环经济的减量化原则、再使用原则、再循环原则。
“綠色環保鑄造”是社會可持續發展戰略在制造業中的一個體現,應對我國鑄造業的生産能力、技術水平、中文产品質量等級、能耗和原材料、鑄造技術人才、質量管理水平和排放廢砂、廢氣、粉塵、廢渣、噪聲等情況入手,借鑒國外理論研究與實踐的成果,根據我國鑄造行業環保現狀、鑄造技術水平的基本特征、存在問題和環保設計的基本要求,建立鑄造生産過程中不同的生産環節環保設計的基本標准,作爲我國鑄造企業的新建、改建、擴建和技術改造項目的目標,規範鑄件生産的企業行爲,大力抓好環境保護與實現“綠色環保鑄造”,提升我國鑄造行業的技術水平,滿足國民經濟快速發展的需要。