铸造企业环境因素危险源的识别与控制技术

焦炭消耗 消耗能源 劳保用品穿戴不当 人员伤害 回炉料回用 节约资源 异常炉料加入 诱发爆炸

电弧炉熔化 烟尘排放 污染大气 烟尘排放 诱发职业病 噪声排放 噪声扰民 噪声排放 听力下降、诱发噪声聋 热辐射 污染环境 热辐射 人员中暑、伤害

炉体穿孔 诱发爆炸、浪费资源 炉体穿孔 诱发爆炸、人员伤害 电能消耗 消耗能源 劳保用品穿戴不当 人员伤害

浇注 热辐射 污染环境 热辐射 人员烫伤、中暑 金属液飞溅 人员烫伤

金属液跑火 浪费资源、诱发火灾 金属液意外倾翻 人员烫伤、诱发火灾 废石棉包衬排放 污染土壤 劳保用品穿戴不当 人员烫伤、伤害 重要环境因素 重大环境影响 重大危险源 重大风险

清理打磨 粉尘排放 污染大气 粉尘排放 诱发尘肺病 噪声排放 噪声扰民 噪声排放 听力下降、诱发噪声聋 振动排放 诱发职业病 电动工具漏电 触电伤害

电能消耗 消耗能源 劳保用品穿戴不当 人员伤害、职业危害

四、铸造企业“重要环境因素/危险源”的控制途径

(一)源头预防,采用本质节能减排安全的技术(工艺及设备)(表8) 表8 推荐选用的本质节能减排安全的铸造技术及对比效果

序号 过程 推荐选用的技术 相比较的技术 节能减排安全的效果

1 铸铁熔化 长炉龄水冷无(薄)炉衬冲天炉 短炉龄冲天炉 节能降耗效果十分显著

2 铸铁熔化 变频罗茨风机或专用离心风机 普通罗茨风机 节能降耗、降低噪声 3 铸铁熔化 冲天炉采用铸造焦 冶金焦冲天炉 节能降耗、减少污染、改善作业条件 4 铸铁熔化 冲天炉-感应炉双联 单-冲天炉 节能降耗,降低烟尘、噪声 5 铸铁熔化 感应电炉熔化 冲天炉熔化 降低烟尘、噪声,改善作业条件 6 铸铁铸钢熔化 中频或变频感应电炉熔化 工频感应电炉熔化 节能降耗 7 铸钢熔化 加氧助熔、沉淀脱氧 常规工艺 节能降耗

8 有色合金熔化 感应电炉熔化 油炉、焦炭炉熔化 降低烟尘、噪声,改善作业条件 9 炉前处理 喂丝、盖包法球化、蠕化 冲入法处理 节约球化蠕化剂,减轻烟尘及铁水飞溅

10 炉前处理 铝合金无毒精炼(惰性气体) 六氯乙烷精炼 减轻烟尘及有害气体排放 11 造型制芯 高紧实率造型(静压、挤压等) 震压造型 减轻噪声及振动排放 序号 过程 推荐选用的技术 相比较的技术 节能减排安全的效果

12 造型制芯 白色湿型辅料 煤粉湿型辅料 减轻有害气体排放、改善作业条件 13 造型制芯 自硬树脂砂造型制芯 粘土砂烘干型芯 节能降耗、减轻粉尘排放、改善作业条件

14 造型制芯 冷芯盒制芯 热芯盒制芯 节能降耗、改善作业条件

15 造型制芯 无毒气硬(有机酯、CO2)冷芯 三乙胺、SO2冷芯 减轻有害气体排放 16 造型制芯 酯硬化水玻璃砂 CO2水玻璃砂 减轻粉尘排放及清理工作量,实现旧砂回用

17 造型制芯 保温冒口及铸铁件飞边(压边)冒口 传统冒口 节能降耗

18 工艺方法 压铸、低压、金属型铸造 砂型铸造 显著减轻粉尘、有害气体排放 19 工艺方法 硅溶胶熔模铸造 水玻璃、硅酸乙酯制壳 节能降耗,减轻氨等有害气体排放

20 工艺方法 中温(树脂基)蜡料 低温普通蜡料 杜绝蜡料回收中的酸雾危害 21 浇注 冶金专用起重机(双制动系统) 普通起重机 杜绝、减轻金属液倾翻风险 22 浇注 定量(电子秤等)浇包 普通浇包 节能降耗、减少金属液损失 23 浇注、落砂、

打磨 铸造用机器人、机械手 手工操作 显著改善作业条件、减轻劳动强度、减少工 伤及职业危害

24 后处理 铸态球铁 热处理球铁 节能降耗、杜绝热处理的污染及职业危害 25 后处理 抛丸室清理 手工及喷丸(砂)清理 节能降耗、改善作业条件、少无事故 26 后处理 水基防锈液 苯基油漆 节能降耗、杜绝苯系物排放的危害 27 起重 安全电压按钮的手动葫芦 工作电压手动葫芦 杜绝、减轻触电伤害

28 空压机运行 螺杆式空压机 活塞式空压机 节能降耗、减轻噪声排放及积炭爆炸风险 (二)全程控制,通过严格控制过程减轻、规避环境因素/危险源的有害后果 1、制订作业文件、管理制度,严格控制伴生重大环境/安全风险的工序

对于能耗材耗大、污染排放严重、事故和职业危害高发的工序,制订具有可操作性的作业文件、管理制度及严格考核办法,使操作工人及管理人员严格遵守。 2、建立并实施应急预案,控制可能突发的潜在、紧急环境/安全风险

需要制订应急预案(包括软件和应急硬件措施)的场所,如:熔化炉的冷却水泵及循环水系统、电弧炉及感应炉的变配电系统、浇注用吊车及浇包系统、通风除尘系统、易燃易爆品(柴油、液化气、工业气瓶、油漆稀料、甲醇、三乙胺等)库房、锅炉房、制氧站、煤气炉、变电所、空压站及压缩气罐、木模库等。

(三)末端治理,采用适用有效的污染及风险治理方法和措施 (详见本文第五部分)

(四)加强管理,实施环境/职业健康安全管理体系(EMS/OHSMS) 1、依据ISO 14001/OHSAS 18001标准,建立EMS/OHSMS。

2、通过规范化、系统化管理,依据适用的环境/安全法规,有效控制环境因素/危险源。 3、制订并实施环境/安全方针、目标、指标和管理方案,持续改进环境/安全绩效。

五、铸造企业的污染物类型、污染因子特征及其治理技术

在上述各五类环境因素/危险源中,“污染因子排放”这一根源,不仅数量大,而且危害严重,大多兼有“环境因素”和“危险源”双重身份:对外排放,污染自然和社会环境;在车间内部排放,恶化作业环境,危害员工健康,甚至诱发职业病。对“环境”及“健康安全”有双重影响。有必要对其进一步分析。

(一)污染物类型、污染因子特征及其来源 1、大气污染物及污染因子

大气污染是铸造企业最严重的污染类型,污染物主要有工业粉尘、窑炉或燃 烧废气和工艺废(尾)气三种类别,其主要污染因子及来源见表9。

表9 铸造企业主要大气污染物类别及污染因子 类别 污染因子 主要来源

工业粉尘 石英粉尘 砂型铸造(砂处理、造型制芯、清理)、精铸撒砂结壳、实型铸造、Ⅴ法铸造

木粉尘 木模加工

其他粉尘 打磨、抛丸、喷砂、清理、铸铁件加工(石墨粉尘)

窑炉(燃烧)废气

工艺废(尾)气 烟尘及烟气 熔化、炉前处理、浇注、烘型、浇冒口切割、焊补、热处理、锅炉房

油烟 脱模剂汽化、淬火、铸件加工、磨削

二氧化硫 锅炉房、冲天炉熔炼、电弧炉熔炼、湿型浇注、酸硬化树脂砂、冷芯盒制芯 一氧化碳 锅炉房、冲天炉熔炼、电弧炉熔炼、湿型浇注、七○砂浇注 氧化镁烟 球化处理、镁合金铸造 石蜡烟 熔模铸造

重金属(铅、铜、铬、镍等) 有色铸造、合金钢熔化及焊补、铸件化学氧化及阳极氧化 氯、氟及其化合物 有色精炼变质

酸雾、碱雾 蜡料回收、酸洗、化学氧化及阳极氧化、蓄电池充电、化学分析、金相检验 苯系物(苯、甲苯、二甲苯) 喷漆、涂装、粘接、酸硬化树脂砂 甲醛、酚类 树脂砂铸造、注塑

氨 水玻璃及硅酸乙酯熔模精铸、热处理、树脂砂制芯 三乙胺 冷芯盒制芯 2、水体污染物及污染因子

铸造企业对水体的污染主要来自:①湿式除尘器(冲天炉、电弧炉、砂处理、清理等);②炉渣水淬处理;③水力清砂及旧砂湿法再生;④车间保洁及生活废水;⑤燃煤锅炉水膜除尘;⑥熔化炉、空压机、压铸机冷却水;⑦熔模铸造及涂装、防锈、磷化、化学氧化、阳极氧化、浸渗、机加工等后处理;⑧理化检验(化学分析、荧光渗透探伤)等。 其水体污染物的污染因子及来源见表10。

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