2015/01/30
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铸造车间改造  哪个工部环保要求最高
一、铸造生产的现状与问题
目前，铸造业的大力发展和技术改造力度的逐年加大，促进了铸造技术的不断提高和工艺突破。使铸造生产提出了更新、更高的铸造生产技术要求。也为铸造机械化装备提出了更新的要求。如何使铸造装备能满足日趋发展的铸造工业革命、铸造专业化生产；如何使铸造装备能满足大生产能力的、低能耗环保型的，实现人机和谐的机械化装备和自动化生产线。而国内现有的铸造装备技术水平和生产能力，还远远不能达到这种铸造业发展水平的要求。只能满足一般铸造工艺水平的机械装备，安与现状。
铸造生产企业在市场经济发展中，虽然取得一定的经济效益，为工业革命的发展做出了贡献。但同时，亦给人类的生存环境造成了一定的影响。在铸造企业群体性的都普遍存在着不同程度的环境污染问题,在企业内部亦存在较大的生产管理、工艺流程、装备技术的问题。
这些都是现实问题。也是丞待得到改善、解决的现状。
1.现状特征
砂处理系统是铸造车间工作环境比较复杂和恶劣场所之一。其现状特征在：
（1）在型砂制备工步，混合配制的辅（粉）料多，对车间单元环境的粉尘污染严重。
（2）在落砂工步，热旧砂对车间外界环境的影响（湿度、温度）较大，在振动状态下工作的落砂机振动噪音较大。
（3）在清理、后处理工步，铸件、铁杂物、混合物较多，抛丸和磨削处理对车间环境的粉尘污染、噪音污染严重。
（4）在砂处理输送环节，振动输送机、皮带输送机的运行，对其环境的粉尘、高温、热气和跑冒滴漏的污染影响很大。
（5）一般铸造车间的工艺流程简单，应用的机械设备落后，通风除尘系统失效或不能匹配。造成铸造车间工艺落后、装备落后的被动局面。
熔化工步也是铸造车间工作环境比较恶劣场所之一，熔化过程的烟气排放是重点污染源。配置的除尘系统不能匹配或缺失。造成烟气的无序排放，影响环境。
2.问题结症
综上所述，铸造车间的综合问题结症表现在：
（1）生产过程的工人操作原始、劳动强度大、环境恶劣（表现在脏、乱、差）。
（2）机械化程度低，操作的机械设备落后、老化和安全隐患多。
（3）车间工艺布置、工艺流程零乱，机械化控制水平低，安全防护措施差。
（4）环境粉尘多、烟气大，环保状况差，排放不达标。
（5）车间生产管理及产品质量的检测手段落后。
二、砂处理工艺技术改造
在铸造生产中，与造型、制芯、清理、熔化工步相比，砂处理工艺环节有它的普遍性和特殊性，在技术改造过程中应充分考虑以下几个特点：
（1）工艺设备复杂，品种繁多，非标设备、钢结构配套性强。
铸造砂处理的工艺设备一般分：工艺设备、输送设备、辅助设备、除尘设备等，大致共十二大类。设备的参数和规格繁多。现有的铸造设备已初步实行了系列化、通用化和标准化设计、制造，使结构、性能和配套性更加合理完善。非标、钢结构配套性复杂，需要大量的设计工作和现场的施工安装工作。而且，安装调试、试生产阶段也是一项重要而复杂的工作。
型砂制备的质量不稳定是造成铸件废品的重要原因之一。选择合理的配置工艺，完善配套的工艺设备，以确保铸造型砂质量和技术指标。因此，必须对生产过程进行严格管理、强化检测控制手段。
据统计，一个20 t/h 生产能力的机械化单一砂砂处理单元，需要配套各种工艺设备大约有15种40台之多。还不包括砂库和钢结构平台。工作量一般耗时3~5个月。
（2）物料搬运量大，粉尘源多，噪音大，劳动条件差。
在砂处理工艺过程中，各种物料的工艺处理、输送和储备，基本是一个作业系统的循环运行。
据统计，一个砂处理工步的造型材料如：新砂、旧砂、型砂、粘土、煤粉及辅料等的搬运输送量，往往占整个铸造车间搬运总量的50%左右。而且，输送的粉料、颗粒散状物料为主，粉尘扬溢。造成作业区的环境污染。
所以，实现砂处理运输机械化和环保十分必要。
（3）砂处理程序系统，宜采用机械化、自动化来实现操作。
尽管砂处理工艺过程比较复杂，但各工序间可以通过机械化输送设备来相互衔接。构成一个机械化程序的循环系统。随着现代工业技术的发展，各种设备新技术的应用，使铸造生产砂处理过程的自动化控制和操作得到改善。
如砂处理系统的模拟屏控制显示、铸造生产的互联网技术应用、传感器自动化称重等都可以实时反映出各种设备的运行状态。有利于操作者的及时调整、控制和管理。
（4）砂处理程序系统的布置设计工作量大，土建结构复杂。
铸造车间在新建或技改砂处理工步时，由于工艺要求选用的机械设备、输送设备和通风除尘设备，一般会充分利用地坑、架空、悬挂和平台来合理安装布置。使得砂处理机械化程度获得最佳的运行性能。但是，这给工艺设计带来很大的工作量。其中包括：设备工艺布置设计、钢结构设计、电气控制系统设计、土建基础设计，通风除尘管路设计等（设计过程必须按相关标准和技术规范进行）。其过程比较复杂，是一个系统工程。
三、改造设计原则
将局部改造和整体改造相结合。铸造车间及周边环境进行适当的工艺调整，和设备更新，改变现有脏、乱、差、污染严重的状况，达到国家规定的环境保护要求，提高机械化和自动化水平，降低工人劳动强度。
1.基本原则
按照铸造行业准入制度要求，进行升级改造；根据铸造生产的特点，按设计规范及工厂车间设计原则，进行全面的车间工艺设计和科学、合理的布局；采用自动化生产线，提高生产效率，降低劳动强度；保证车间生产过程中的烟气排放达标，改善劳动条件，成为具有国际先进水平的绿色环保铸造企业。
（1）根据国家相关产业政策，以及消防、节能、环保和职业安全卫生等方面的规范，进行技术改造。
（2）以环境保护达标为目的，提高机械化、自动化程度和生产效率、减轻工人劳动强度、保证铸件质量、减少污染，节约能源为设计原则。
（3）需以采用先进的造型线为基础，配套新工艺、新技术、新装备，并加强工艺管理，提高质量控制手段和检测水平。
（4）铸造生产性质应选择大批量连续生产制，生产方式采用平行工作制，生产组织采用工部（段）、班组的组织形式。
（5）铸造车间考虑由熔化、造型、砂处理、清理和除尘系统五大工部组成，并配套设置炉前快速分析、型砂试验室、原材料存放库等辅助部门。
（6）为保证产品质量要求、减轻工人劳动强度，应采用先进生产方式和岗位关键设备。在设备选型、制定方案时，既考虑工艺装备的先进性、适用性和可靠性，又注意到性价比的经济合理性。
（7）生产过程和物流作业均考虑采用机械化装备完成。
2.改造设计与平面布置
（1）考虑分设铸造联合厂房（含熔化浇注、造型、砂处理及落砂清理工部）、制芯房、清理及加工厂房、表面处理及成品库房、原辅材料库等。
（2）按铸造车间设计原则，根据通风采光和改善环境的要求。按造型、浇注和砂处理设备布置要求进行设计。并按铸造生产特点、具体情况和需要来调整布置。
（3）铸件生产的工序为造型、制芯、熔炼浇注、砂处理、清理。
（4）车间相对独立，依次是原材料库、造型浇注车间、砂处理车间和清理车间。
（5）厂房结构, 一般可以采用钢结构厂房，设通风屋脊、采光天窗。厂房跨度及高度满足设备布置及利用改善车间通风采光要求。厂房长度将结合工艺要求来调整。
（6）通风除尘系统, 对易产生粉尘源、烟气的冲天炉、熔化浇注及砂处理、落砂清理和地沟送风及排风，尽量设置密封罩进行封闭。
3.主要工艺及设备选用原则
（1）在粘土砂湿型铸造中，型砂性能对铸件质量、铸造废品率有明显影响。特别是当采用高生产率的造型线和批量大、混砂周期短的高生产率混砂机时，型砂性能一旦失控，在短时间内就会产生大量废品。为了能生产出高质量、性能稳定的型砂，砂处理工部除了配备与生产规模和造型方式相适应的先进的型砂制备设备外，还必须配备与之相适应的先进的型砂性能检测和控制设备。
（2）布置型式∶砂处理工部采用多层塔式结构布置，以简化物流、节能和控制占地面积。
（3）主要设备和基本参数∶采用高效混砂机及配套称量、加水和在线型砂性能检测控制仪，其余设备可以择优配套。砂处理工部可配置全套控制系统，采用PLC+PC集中控制，控制室设模拟屏。
（4）性能检测与互联网∶分设炉前快速分析、型砂试验室，以便对材质、型砂性能进行检测。生产现场管理采用互联网系统控制模式，进行实时监控。
四、环境要求
应根据具体的设备和生产操作环境需要，在不同工作场所设置良好的通风、除尘、采光、采暖和降温措施。
1．废气、粉尘治理
（1）对产生粉尘的设备或操作位置，需安装设置除尘设备。
（2）对产生有异味气体的设备或工作位置，安装通风换气设备。
（3）对产生有害气体的设备或操作位置，其气体应进行综合处理后排放。
（4）对产生粉尘、噪音的工艺设备，设密闭排风罩隔声除尘。
（5）粉尘治理标准：应符合GBZ2-2002《工作场所有害因素职业接触限值》中有关条文的要求。粉尘排放按照GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》的要求。
（6）振动设备应采用消音壁或噪音衰减室隔离，使振动噪音≤85dB（A）。
2．废弃物的综合利用及处置
（1）铸造车间主要废弃物主要有：废砂、废炉渣、除尘系统产生的生产性粉尘。这些废弃物在车间内先集中堆存，然后进行再生回用。在运输过程应采取防护措施，防止二次污染。
（2）节能措施：铸造车间是耗能大户，在充分考虑节能效果时。应尽量采用新工艺、新设备、新技术来提高铸件质量，减少废品和提高产品使用寿命，从而减少因多出废品所消耗的能源，起到间接节能的效果。
（3）使用冷却系统的冷却水，进行循环使用，不仅考虑节约水资源，而且节能。
（4）熔炼用回炉料采用净化处理，从而降低熔炼过程的能耗。
（5）铸造车间机械化运输设备较多，地坑、平台较多，都存在不安全因素。同时存在众多的尘源、噪声源，严重影响工人的身心健康。应考虑积极的防备措施。
五、应注意的防护措施
1．防火防爆安全
（1）在冲天炉炉前地坑铺设耐火砖；在地坑内考虑排水措施以保证炉坑干燥，在炉周围及上方作好防雨和防水措施，以免发生爆炸。
（2）车间内设置消火栓，并配备各类型手提灭火器，减少车间的火灾危险。
2．防机械伤害
（1）操作设备设联锁控制系统，设有紧急停车按钮，设置检修用安全门。生产线应符合国家安全性评价标准所要求的全部安全措施。
（2）各类运动部件均以醒目色彩着色。运送铁液设备装设警铃。
（3）车间所有机械传动部分均设防护罩。
（4）各设备布置安全距离符合安全要求。
（5）车间考虑安全门及疏散通道，以便车间发生火灾时撤离。
（6）冲天炉有断电、防漏及停水报警器，正常运转突然停电时不能停水，停炉后炉温降到室温时才能停水。
（7）在抛丸清理区设置必要的护板、罩等，防止弹丸飞溅伤人。
3．安全防护
（1）地坑入口、钢结构平台均应设置保护网、防护栏杆。对于带电设备、移动设备应有明显的安全标志，并有可靠的接零保护。并符合相关标准JB5545-91《铸造机械安全防护技术条件》。
（2）地沟内考虑合适的照明，并根据实际情况考虑地沟通风。
（3）熔化和浇注作业区属于高温、辐射热和烟尘有害工作场所，包括在其它有害烟尘作业区，应使用罩式抽风除尘系统，加强通风换气。操作人员应配置劳动防护口罩、防辐射眼镜、手套，穿劳保服、鞋等。
（4）其他还包括车间应设置生活区，设更衣室、淋浴、休息室等。
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