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中国铸造业的环保问题

文档作者: 吴继忠        文档来源: 攀枝花学院工程技术学院
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更新时间: 2021年04月07日
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中国铸造业的环保问题 吴继忠 (攀枝花学院工程技术学院,四川攀枝花617000) 摘要:介绍了我国铸造业的现状。指出了我国铸造业在环保方面存在的问题,并提出了解决措施及今后的发展方向。 关键词:铸造;污染;可持续发展;环境保护 中图分类号:TG28 文献标识码:A 文章编号:1001—4977 (2009)10—1038—03 EnVIrOnmental rOteCtIOn Ot hina _ 0 ● - ^ ● _0 ,^‘ ’ F一 ound0 ry I‘ nd0 ustry W U Ji—zhong (Engineering and Technology College of Panzhihua University,Panzhihua 61 7000,Sichuan,China) Abstract: The current status of China foundry industry was presented.The existing problems in environment protection as well as the measures were pointed out,and the trend of development for foundry industry was putforward. Key words:casting;pollution;sustainable development;environmental protection 资源与环境、清洁生产与可持续发展已成为当今制 造业的主题,而铸造行业生产工序繁多、过程复杂,是 严重污染环境的行业之一,尘、渣、废气、废水、噪声 等污染环境情况不容忽视,且我国铸造工业多以粗放式 发展为主,厂点小而分散,并分布于城市区域,这对自 然生态环境构成严重的威胁。冈此,中国铸造业必须实 行严格有效的环境保护,走可持续发展道路⋯。 1 我国铸造业现状 中国是当今世界上最大的铸件生产国,据资料介 绍,我国铸造产品的产值在国民经济中约占1%左右。 据最近的一次世界铸件生产状况调查显示,2007年全 球铸件产量已达l亿t,其中铸铁件产量较上年增长 6.6%,有色金属铸件产量增长10%。在参与此次调查 的32个国家中,中国以2 900多万t的年产量位居第 一 , 我国铸件年产值超过2 500亿元,铸件产量占世 界总产量的1/4之多,已成为世界铸造生产基地。 铸造业是关系国计民生的重要行业,是汽车、石 化、钢铁、电力、造船、纺织、装备制造等支柱产业 的基础,是制造业的重要组成部分。在机械装备中, 铸件占整机重量的比例很高,内燃机占80%,拖拉机 占50%~80%,液压件、泵类机械占50%~60% ,汽车 中的关键部件几乎全部铸造而成;冶金、矿山、电站 等重大设备都依赖于大型铸锻件,铸件的质量直接影 响着整机的质量和性能。 我国铸造生产企业主要分布在东部,西部产量较 少。目前全国铸造企业约有24 000家、从业人员约 120多万。 2 我国铸造业在环保方面存在的问题 我国铸造行业的技术水平比发达国家落后约20 年,且设备陈旧、能耗和原材料消耗高、环境污染严 重以及工人作业环境恶劣。具体表现在以下几方面。 (1)环境保护意识淡薄,相关法制不健全,执法 不严。由于我国铸造工业多以粗放式发展为主,厂点 小而分散,有的企业环境保护意识淡薄,甚至钻法律 漏洞,更有甚者视法律而不顾,铤而走险,不仅掠夺 资源,而且严重污染环境。 (2)能耗和原材料消耗高。我国铸造行业的能耗 占机械工业总耗能的25%~30% ,能源平均利用率为 17%,能耗约为铸造发达国家的2倍。我国每生产1 t 合格铸铁件的能耗为550~700 kg标准煤, 国外为 300~400 kg标准煤,我国每生产1 t合格铸钢件的能耗 为800~1 000 kg标准煤,国外为500~800 kg标准煤。 据统计,铸件生产过程中材料和能源的投入约占产值 的55%~70%。中国铸件毛重比国外平均高出10%~ 20%,铸钢件工艺出品率平均为55%,国外可达70%。 (3)环境污染严重、作业环境恶劣。我国除了少 数大型企业生产设备精良、铸造技术先进、环保措施 基本到位以外,多数铸造厂点生产设备陈旧、技术落 收稿日期:2009一Ol一15收到初稿,2009—04—05收到修订稿。 作者简介:吴继忠(1969一),男,四』fl省内江市人,讲师,研究方向为工程机械、思想政治教育与德育工作。E-mail:229025601@qq.corn 学兔兔 www.xuetutu.com 铸造 吴继忠:中国铸造业的环保问题 后、一般很少顾及环保问题。1998年在匈牙利举办的 第63届世界铸造会议上颁发了环境保护奖,获奖铸造 厂中没有一个在中国,这与中国的铸造大国地位极不 相称。 我国铸造业的环境问题还表现在对自然资源的超量 消耗上。如铸造生产中的生铁、废钢、焦炭、石灰石、 型砂等。政府对规模小、技术水平低、污染严重的企业 进行了专业化调整,提高了企业的集约化程度。但铸造 生产的粗放型特征没有得到根本改变。在我国铸造车间 每生产1 t铸件,约散发50 粉尘,熔炼和浇注工序 排放废渣200 kg、废气20 m。,造型和清理排废砂约 l3~15t。以年产2200万t铸件计,每年排污物总量为: 废渣440万t、废砂近1 650万t、废气4亿立方米。 这些数据足以说明我国铸造行业环境问题的严峻程度, 采用高技术实现绿色铸造是当前需要重视人类生态意 识的浅层表现,要使生态意识从浅层向深层发展,从 被动向主动发展,从限制到自由地发展。具体表现应 该为:研究绿色工艺、生态技术,开拓更廉价、更清 洁的新资源,减少废弃物并向无废料生产发展;同时, 建立绿色消费文化,并注意消费行为的引导[2】。 (4)行业结构不均衡,配套设备落后。我国铸造 业多以粗放式发展为主,厂点小而分散,并分布于城 市区域。从产业结构看,既有从属于主机厂的铸造分 厂或车间,也有专业铸造厂,还有大量的乡镇铸造厂。 就规模和水平而言,既有工艺先进、机械化程度高、 年产数万吨铸件的大型铸造厂,如重型行业、汽车行 业、航空工业的一些先进的铸造厂;也有工艺落后、 设备简陋、手工操作,年产铸件百余吨的小型铸造厂, 那些乡镇铸造厂、小型铸造厂多数生产设备陈旧、技 术落后,一般很少顾及环保问题。 (5)复合型铸造科技管理人才匮乏。从多数铸造 单位来看,不同程度都存在技术管理人员数量偏少, 分布不均的现象,同时高级人才数量少,急需增加。 并且很多学院在20世纪90年代后不再设置铸造专业, 一些大中企业的厂办学校也有下降趋势,新人才的来 源日益困难。尤其是铸造技术与环保技术进行有机结 合的具有绿色铸造特点的复合型科技人才的培养,是 目前高校课程设置的欠缺。 3 对策 我国铸造业正处在从铸造大国向铸造强国起步的 新阶段。必须克服现实的能源、资源、人才瓶颈和环 境问题的困扰。因此,必须抓住机遇,利用高技术提 升铸件质量,扭转中国铸件在国际市场上技术含量不 高、价格低廉的形象。要扶持一批具有优势的铸造企 业使之成为具有国际竞争力的带动中国铸件出口的龙 头企业。 (1)注重能源与环保立法,加强执法力度。铸造 行业劳动条件恶劣,对环境的危害也较大。应加大政 策法规对这方面的限制力度,制定更加严格的环境、 安全、能耗、水耗、资源综合利用和质量、技术、规 模等标准,提高准入门槛,已有的那些技术落后、污 染严重的铸造厂点应关闭。提高从事冶炼、浇注和清 理作业的工人和临时工的待遇,并为其提供保险。加 强能源的科学管理,加强节能技术改造或高耗能设备 的更新换代。提高环境执法力度。 (2)推行绿色铸造,走集约化清洁生产之路。在 铸造业中实行绿色铸造工程,努力实现铸造产品从设 计、生产、使用到回收和废弃处理的各个环节都符合 特定的环境保护要求,与环境协调一致,并最大限度 地利用资源和节约能源。同时通过增加科技投入和资 本投放以及精心经营,在资源得到充分利用和保持的 基础上,获得最大的产出和效益。目前的绿色铸造产 品比例大约为5%~10%;再过10年,所有的铸造产品 都将进入绿色设计家庭。就是说,绿色设计和绿色制 造将成为铸造业生产行为规范之一3j。 在以可持续发展为主旋律的2l世纪,绿色设计和 绿色制造在铸造业中被得到广泛应用,铸造业的生存 和发展取决于其环境保护和资源利用的水平,以清洁 生产为核心,采用先进的技术、设备和现代化的管理 模式,并逐步进行铸造企业的综合产业化改造,实现 铸造废弃物的零排放和废旧材料的回收利用,在先进 的信息技术和制造网络技术的基础上,在条件成熟的 地区,建立绿色铸造企业的广域动态联盟,进一步提 高效率和效益,成为真正的绿色产业。 (3)加强对铸造新工艺、新材料、新设备的研究。 加强铸造业的基础研究和应用研究,铸造行业中许多 金属材料都是通用的和关键的,因而应注重工艺研究 和改进,同时又要加强材料工艺及计算机模拟等先进 技术的采用以稳定产品质量。实际上,国内过分强调 发展新材料而忽视通用关键材料的工艺设计和质量稳 定等方面研究,而生产设备上许多问题却都出在这里, 如三峡使用的水轮机转轮材料。 逐步减少和消除小冲天炉,发展l0讹以上大型 冲天炉,并根据需要采用外热送风、水冷无炉衬连续 作业冲天炉;推行冲天炉.感应炉双联熔炼工艺;推广 冲天炉除湿送风技术,冲天炉变频控制技术,增加除 尘装置,减少电力耗费。 深入开展大型铸钢件的冶炼和浇注工艺研究。采 用精炼技术、气体保护浇注技术,AOD精炼技术和选 择合适的耐火材料提高铸件的纯净度,提升铸件质量。 采用新型浇注系统和冒口设计原则,提高铸件质量和 工艺出品率。以可视化铸造技术发展起来的新型无气 隙浇注系统设计是铸造工艺的一项重大创新。 学兔兔 www.xuetutu.com · 1040· FOUNDRY Oct.2009 VOI.58 No.10 (4)开发环保型铸造原辅材料。建立新的与高密 度粘土型砂相适应的原辅材料体系,根据不同合金、 铸件特点、生产环境、开发不同品种的原砂、无污染 的优质壳芯砂;抓紧我国原砂资源的调研与开发,开 展取代特种砂的研究和开发人造铸造用砂;研究并推 广使用清洁无毒的原辅材料,使用无毒无味的变质剂、 精炼剂、粘结剂,开发环保型砂芯无机粘结剂;用湿 型砂无毒无污染粉料光洁剂代替煤粉等;采用高溃散 性型砂工艺,如树脂砂、改性酯硬化水玻璃砂工艺、 新型酯固化水玻璃,纳米改性水玻璃;加强对水玻璃 砂吸湿性、溃散性研究,尤其应大力开发旧砂回用新 技术,环保型砂处理及再生技术;尽可能再生回用铸 造旧砂,研究铸造用后的旧砂用于高速公路路基材料, 特别是铬铁矿砂的回收利用。发展循环经济,以“减 量化、再利用、再循环”为行业准则(3R原则),走 集约化清洁生产之路,合理使用资源,使用可再生材 料和能源,确保铸造业的可持续发展。 (5)构建共性技术和高技术传输平台。①针对企 业存在的共性问题,提高产品的合格率和工艺出品率, 降低能耗和原材料消耗,实现绿色铸造。支持科研单 位面向生产需求、着力解决生产实际问题,这应当成 为铸造技术研究的主攻方向。②建立高技术传输平台。 开发关键件的铸造技术,实现国产化。通过与国外的 研究机构和企业合作,引进消化高新铸造技术,与工 厂一道开发关键件的铸造技术研究,并转化为新产品 进入市场。希望政府在这方面加强投入,鼓励大的科 研机构与大型企业集团共同合作,解决关键件的国产 化问题。 (6)调整行业结构,鼓励集约联合重组,完善配 套设备,根据不同地区、不同企业的具体情况,分类 指导、有保有压。坚持扶优与汰劣结合,升级改造与 淘汰落后结合,兼并重组与关闭破产结合。依法关闭 一批破坏资源、污染环境和不具备安全生产条件的小 企业,分期分批淘汰一批落后的生产能力,对淘汰的 生产设备进行废毁处理,合理利用和消化一些已经形 成的生产能力,进一步优化企业结构和布局。在扭转 行业不景气、生产效率低,经济效益差的同时,加大 用于环境治理方面的投资。 (7)积极认真贯彻ISO14001国际环境管理体系标 准。贯标的意义有助于提高组织的环境意识和管理水 平; 有助于推行清洁生产,实现污染预防;有助于企 业节能降耗,降低成本;减少污染物排放,降低环境 事故风险;保证符合法规、法律要求,避免环境刑事 责任;满足顾客要求,提高市场分额;取得绿色通行 证,走向国际贸易市场。 4 结语 铸造业的可持续发展道路,任重而道远,在铸造 业实现绿色设计和绿色制造并行的绿色铸造工程,走 集约化清洁生产之路,合理使用资源,使用可再生材 料和能源,确保铸造业的可持续发展。 参考文献: 【l】魏华胜.铸造工程基础[M】.北京:机械丁:业出版社,2002. [2] 孙可伟,孙立军.铸造车间环境保护[M].重庆:重庆大学出版 社.1992. [3 ] 张颖洁.论电子产品的绿色设计 [J1l陕西工学院学报 ,1999,16 (3):4O一44. (编辑:刘冬梅,ldm@foundryworld.COITI)
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