湿型砂造型与覆膜砂制芯工艺及环评要点

２０１５年第８期（总第１１９期）　ＥＮＥＲＧＹ　ＡＮＤ　ＥＮＥＲＧＹ　ＣＯＮＳＥＲＶＡＴＩＯＮ　缸ｉ夏与　钍　２０１５年８月　湿型砂造型与覆膜砂制芯工艺及环评要点　韩　震，王三平，王浩宇，李　杨　（中国辐射防护研究院，山西太原０３０００６）　摘要：根据铸造湿型砂造型生产线、覆膜砂制芯生产线和砂处理线工艺流程特点，从环境影响评价角度考虑，需要　关注工艺布置方案、造型制芯除尘措施、落砂除尘设施、通风除尘系统和固体废物处置措施。　关键词：造型；制芯；工程特点；环境影响评价　中图分类号：ＴＧ２４２　文献标识码：　Ａ　文章编号：　２０９５—０８０２一（２０１５）０８—０１　１４—０２　Ｏｎ　ｔｈｅ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　Ｇｒｅｅｎ　Ｓａｎｄ　Ｍｏｌｄｉｎｇ　ａｎｄ　Ｐｒｅｃｏａｔｅｄ　Ｓａｎｄ　Ｃｏｒｅ－ｍａｋｉｎｇ　ａｎｄ　Ｋｅｙ　Ｐｏｉｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ＨＡＮ　Ｚｈｅｎ，ＷＡＮＧ　Ｓａｎｐｉｎｇ，ＷＡＮＧ　Ｈａｏｙｕ，ＬＩ　Ｙａｎｇ　（Ｃｈｉｎａ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｒａｄｉｏ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，Ｔａｉｙｕａｎ　０３０００６，Ｓｈａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｃａｓｔｉｎｇ　ｇｒｅｅｎ　ｓａｎｄ　ｍｏｌｄｉｎｇ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｌｉｎｅ，ｐｒｅｃｏａｔｅｄ　ｓａｎｄ　ｃｏｒｅ—ｍａｋｉｎｇ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｌｉｎｅ　ｓａｎｄ　ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｌｉｎｅ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｆｏｃｕｓｅｄ　ｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ　ｓｃｈｅｍｅ，ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｏｒｅ－ｍａｋｉｎｇ　ｄｕｓｔ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｍｅａｓｕｒｅｓ，ｓａｎｄ　ｄｕｓｔ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ，ｖｅｎｔｉｌａｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｐｕｆｉ￣ｉｎｇ　ａｉｒ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｓｏｌｉｄ　ｗａｓｔｅ　ｄｉｓｐｏｓａｌ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｂｙ　ｔｈｉｎｋｉｎｇ　ｉｎ　ｔｅｒｍｓ　ｏｆ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｉｍｐａｃｔ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｍｏｄｅｌｉｎｇ；ｃｏｒｅ－ｍａｋｉｎｇ；ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｉｍｐａｃｔ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　０引言　中国正处在工业化发展高速时期，实现“绿色铸　造”和铸造行业可持续发展是当前发展的主题［１Ｊ。铸　造行业快速发展的同时也带来一些环境问题，产生大　量废弃旧砂和工业粉尘，给周围环境带来严重影响。　根据近年从事铸造项目环评的实际工作经验及对山西　省多家铸造企业的调查和了解，总结铸造项目中应用　广泛的湿型砂造型、覆膜砂制芯和砂处理生产线环评　的评价重点，对造型生产线环评内容进行积极探讨。　１工艺技术方案　１．１粘土湿型砂造型工艺流程　造型材料选择是铸造生产的关键，造型材料的质　量关系到铸件品质、生产效率和成本，而且对铸造厂　的清洁生产水平和环境保护起至关重要的作用。目　前，铸造行业采用的造型方法包括砂型、金属型、陶　瓷型、石膏型和石墨型等，其中铸造厂广泛使用的是　砂型造型。　收稿日期：２０１５—０６—１２　第一作者简介：韩震，１９８０年生，男，山西寿阳人，２００８年　毕业于太原理工大学环境科学专业，硕士，助理研究员。　・成型砂是由砂、粘结剂、少量辅助材料和水均匀　混合配制而成。高密度湿砂型铸造是一种可高效回收　和循环反复利用的生产工艺，铸件尺寸精度可达ＣＴ６　级～ＣＴ８级，表面粗糙度可达１２．５　ｍ一２５　ｍ。而且　粘土湿型砂原料来源广泛，资源储量大，价格低廉，　工艺操作可实现自动化，无味无毒，可再生循环利　用，符合清洁铸造要求，因此，粘土湿型砂被广泛使　用，是中国铸造行业采用的主要造型材料。　粘土湿型砂造型线主要由造型主机、加砂机、平　移式下芯机、同步夹持输送机、皮带冷却机、扇形浇　注机、落砂机等设备组成。　１．２覆膜砂制芯工艺流程　铸造企业中主要采用以树脂砂为原料的芯砂，制　芯工艺有热芯盒法、覆膜砂工艺、冷芯盒法、温芯盒　法和树脂自硬砂。根据中国铸造行业发展现状和未来　发展需要，覆膜砂工艺在今后一段相当长的时间内仍　是制芯工艺的主流，尤其是覆膜砂材料本身具有良好　的流动性和存放性，浇注充型不会产生较多的气泡，　而且适合于生产各种薄壁复杂的砂芯，其强度满足铸　件浇注要求强度，可以与各种砂型配合使用，形成壁　薄、中空和发散性好的砂型。以覆膜砂为原料的热芯　盒工艺生产的铸件表面光滑、尺寸精确，在中、小型　铸件生产中广泛使用。　１１４・　２０１５年第８期　韩震，等：湿型砂造型与覆膜砂制芯工艺及环评要点　２０１５年８月　１－３砂处理工艺流程　砂处理生产采用与造型机配套砂处理系统，该系　统为全自动控制，其主要工序有旧砂处理（二级磁　选、破碎、再生、冷却等）、储存；新砂输送、储存；　物料称量、定量加水、型砂混制、输送等。　１．３．１旧砂处理系统　二级磁选：通过落砂机完成铸件与砂分离，浇注　冷却后的湿热旧砂经由回砂皮带回送，在回砂皮带上　设置两级磁选装置。　破碎及筛分：经过磁选的旧砂经皮带进入滚筒　筛，滚筛筒采用倒锥六角形结构，具有破碎和精细筛　分作用。　。　冷却：经过磁选、破碎湿热旧砂进入振动沸腾冷　却机。经过冷却后的旧砂由提升机提升至主砂库储存　备用，在主砂库内进一步降温和水份均和。　１．３．２新砂系统　储存在料库内的新砂由人工小车送到斗式提升机　处，经斗式提升机和新砂皮带输送到新砂库内，需要　给料时，再由单向皮带给料机输送，经称量后进入混　砂机混制。　１．３．３混砂系统　新砂、旧砂、膨润土、煤粉经一系列输送后，分　别储存在混砂机上方各自的料斗内，经准确称量后，　进人混砂机混制。　１．３．４型砂输送系统　混砂机混制出的型砂通过型砂皮带输送机输送至　造型机上方的定量砂斗内，此时就可以进行造型等一　系列后续工序。　１．４造型制芯及砂处理工艺过程污染环节分析　造型、制芯和砂处理生产线各主要生产环节几乎　都有粉尘排放，并且分布着噪声源。造型、制芯及砂　处理生产工艺流程图及排污环节见图１。　—。’●——。。…——。。－●●‘－●●－——‘‘～——。。＿＿●。——。。＿－‘。＿—’‘——　图１　造型、制芯及砂处理工艺流程及产排污环节示意图　２产业政策　中华人民共和国工业和信息化部于２０１３年５月颁　布《铸造行业准入条件》，《准入条　中对造型工　艺、生产装备和环境保护等方面提出明确要求。其中　造型工艺不得采用粘土砂干型／芯、油砂制芯、七。砂　制型，芯等落后工艺；铸造企业应配备与生产能力相匹　配的造型、制芯、砂处理、清理等设备，采用砂型铸　造工艺的企业应配备旧砂处理设备，粘土砂旧砂回用　率≥９５％；生产过程产生粉尘的部位均应配置大气污　染物收集及净化装置，废气排放应符合ＧＢ１６２９７－１９９６　大气污染物综合排放标准。　３环境影响评价要点分析　３．１工艺布置　考虑到造型生产线粉尘排放量较大，对周边大气　环境会产生一定影响。造型生产线防尘应先从工艺车　间布置开始，造型车间和制芯车间工艺布置要求：在　集中采暖地区，造型车间和制芯车间应布置在非采暖　期最小风频的下风向；在非集中采暖地区，应该布置　在全年最小风频的下风向。　３．２热芯盒制芯除尘措施　单工位热芯盒射芯机应设侧向集尘罩；双工位热　芯盒射芯机应在１、２位顶部设置集尘罩，罩口空气流　速应控制在１．５　ｍ／ｓ左右；多工位热芯盒射芯机应按照　芯盒的输送轨道进行密闭引风，引风量应控制在０．７　ｍ／ｓ～１．０　ｒｎ／ｓ左右。由于覆膜砂在制芯和烘干过程中　散发少量有害气体，应加强车间通风设施。　３－３落砂除尘设施　浇注完成的铸型通过皮带冷却输送机运至落砂工　序，铸型进人滚筒式冷却落砂机，落砂过程中会产生　粉尘排放。落砂工部应设置在独立封闭场地内，并设　置集尘罩。　３．４通风与除尘系统　在造型、制芯和砂处理工序中均有无组织粉尘排放，　对于无组织排放的烟粉尘，环评应要求强化各车间通风　排气设施，确保单位时间内换气量满足相关标准。　３．５　固体废物污染处置措施　造型生产线虽然均配备再生设备，而且湿型砂造　型线回收率≥９５％，随着旧砂不断使用，铸造企业将　会每隔一段时间更换旧砂，废弃旧砂处置不当将会对　环境产生较大影响。　４结语　通过分析铸造湿型砂造型生产线、覆膜砂制芯生产　线和砂处理线工艺流程，从五个方面对铸造造型线的环　评关注要点进行探讨。随着铸造造型工艺不断改进、自　动化程度不断提高、环保设施不断完善，将会彻底改善　铸造生产线职工劳动环境，保障职工身体健康，减少粉　尘污染危害，实现铸造行业绿色清洁可持续发展。　参考文献：　［１］黄天佑．铸造手册［Ｍ］．北京：机械工业出版社．２００２．　（责任编辑：季鑫）　・１１５・