探討鑄造車間實施清潔生產實現節能降耗

高慧 曾進 韓敏芬 鄧麗娟

（中國航發貴州紅林航空動力控制科技有限公司，貴州貴陽 550009）

當前隨著我國社會經濟的不斷向前發展，機械鑄造產業是我國受經濟發展過程中非常重要的構成環節。在鑄造車間的工作過程中，經常會出現能源利用率較低污染情況比較嚴重，直接影響到了整個行業的經濟效益和社會效益。針對這一問題，相關鑄造工作單位展開了全面的分析和研究，如果以每萬元的GDP能耗作為參考指標，那么整個鑄造行業萬元GDP能耗為0.18t標準煤，而鑄造業大約為0.8t標準煤。在我國“十二五”發展規劃工作標準當中，明確指出要不斷堅持綠色鑄造產業的發展戰略，在生產過程中必須要做到減量化、資源循環運用以及降低鑄件產生的廢品總量等，不斷提高鑄件的質量，降低鑄件生產過程當中所產生的能源消耗，不斷推動鑄造產業朝著清潔化和高環保的方向發展。

1 鑄造車間生產過程中出現的污染和能源浪費狀況

由于鑄造車間在生產過程當中會涉及一些比較精密的鑄造器件，主要分為造型制新澆鑄以及清理等相關工作環節。在鑄造生產工作中消耗掉大量能源的生產工藝環節，主要包含了金屬的熔煉、熱處理系統、制芯、清理工作以及鑄造設備等。在鑄造生產工作中產生的主要廢棄物包含了廢砂、殘渣粉塵以及大量廢氣等。我國一些大型的鑄造車間，每年排放廢砂總量超過30多噸作為垃圾來進行拋售，鑄造車間在生產過程當中會出現大量的有害氣體，主要來源于金屬冶煉工作中產生的有毒煙氣，主要的成分為粉塵、二氧化碳、一氧化碳以及氮化物等。鑄件澆筑工作完成之后產生的煙氣，包含了游離甲醛、游離酚以及三乙胺等多種有害性氣體。砂型澆筑工作完成之后還會產生一定量的一氧化碳、二氧化碳以及甲苯等有害氣體，這些氣體如果隨意排放在空氣環境當中，人體吸收之后會對人的身體健康形成重大的影響[1]。

2 鑄造車間實施清潔生產，實現節能降耗的具體策略

為了有效保證鑄造車間生產的清潔程度，需要提出一系列整改措施來加以保障，不斷降低鑄造車間內部的污染物排放量，提高廢棄物和污染物的處理效率和質量，具體從以下幾個方面加以開展：

2.1 加強車間內部的管理工作

相關工作人員對制造工作中所使用的物料、水耗、能耗投入產出審核分析之后可以看出，由于生產管理工作存在一系列薄弱工作環節，同時對原材料的質量控制不足，在生產工作當中相關技術手段缺乏，造成了一部分污染物的控制工藝明顯落后，同時由于鑄造車間內部設備老化，投入的原材料無法完全使用，所轉化成的廢棄物對環境的影響非常明顯。因此，要想有效保證鑄造車間內部的清潔生產，必須要統一單位內部工作人員的認識，不斷提高內部管理工作。通過實施清潔生產審核方案之后，周期性清理車間內部的灰塵，并且及時關閉氣閥，有效調節鑄造生產產生的砂量，節約了大量的蒸汽以及剛玉砂等能源和材料[2]。

2.2 做好系統軟件管理和使用

充分做好相關的軟件管理工作，通過使用鑄造仿真軟件使用新型的冒口，提高鑄件工藝的生產質量。通過對冒口位置和尺寸大小的準確設定，每一件產品所節省的原材料大約為10kg，同時還可以降低型砂消耗量，通過建立起鑄件產品信息庫，節省了大量的紙張以及查閱材料所使用的時間，大大提高了整個鑄件生產的工作效率，同時降低了不必要的能源消耗量。

2.3 改進生產原材料的質量

在鑄件生產工作中，通過改進原材料的性質，可以有效提高鑄件生產工作效率，節約經濟成本投入，防止對環境產生不良的污染問題。比如，通過使用優質的礦砂可以降低粉塵的產生量，同時提高了鑄件的整體質量，通過使用水基涂料來替代油漆溶劑，可以最大限度降低有害氣體的產生，通過這種處理方式，不但提高了金屬熔煉的整體質量，同時還簡化了相關操作步驟，降低了成本投入量，實現了污染物的有效控制，實現了良好的經濟效益和環境效益。

2.4 做好鑄件工藝設計工作

通過改進型砂工藝，選擇堿酚醛樹脂自硬砂來進行替代，不但可以提高鑄件的整體質量，同時還可以有效降低鑄件毛坯尺寸的余量，節約了大量的金屬液使用量，砂模和坭芯省略了烘烤的工序，進而避免了不必要的能源消耗量，同時也降低了煙氣的排放量。

依照鑄造單位自主研發技術，在鑄件過程中可以加入適量的稀土元素，通過該物質的應用，可以有效提高鑄造磨球的機械功能。該項技術的研發相比于傳統的鑄件工藝來講，整體的生產質量更高并且降低了不良污染物的產生量，提高了能源的使用效率。在融化工作中原有的沖天爐已經通過中頻感應電爐來進行替代，在熔煉工作中產生的煙氣量較小，對環境的污染相對較低，并且不會產生廢棄污水。

2.5 提高金屬件的成品率

在鑄件生產工作中，如果所生產的金屬產品成品率較低，那么會直接造成機械加工單位的經濟效益損失。生成的大量過剩的金屬收集和回爐重造，需要投入到更多的經濟成本，金屬在熔煉和保溫處理過程中會二次消耗能源，進而嚴重影響到了整個鑄件生產單位的經濟效益和社會效益。通過提高金屬的成品率，有效降低熔煉工作的能源損失量，降低金屬灑漏以及結晶成金屬塊，需要盡可能減輕鑄件的整體重量，減少研磨過程當中出現的不良損失，降低廢品率。通過模擬鑄件的生產和采取直接澆筑的施工方法，可以提高金屬的構建的成品效率，實現了良好的節能降耗工作目標[3]。

2.6 加強材料和廢棄物管理

在鑄件生產過程中，需要加強能源的使用效率，同時做好原材料和輔助材料的管理工作，有效保證鑄件工作的高質量開展。比如在火離心輪的生產工作中，使用鐵釘來固定內部澆筑口型砂，鐵釘倒使用量較大需要通過回收再使用，每年可以降低鐵定的消耗量70%以上，又比如在使用新型干鍋工作中，很容易會受到鋁合金液的電解腐蝕影響，針對這一問題可以通過高溫回火的處理方法，從中得到回火索氏體。通過這種方法有效提高了坩堝的整體硬度，整體的使用壽命延長兩個月以上。在鑄件生產工作中鑄造廢砂廢渣，是鑄造工作當中廢棄物排量最大的工作環節，對周圍環境所形成的影響非常明顯。通過廢物的分流和重復優化使用，有效降低了廢棄物的實際生成量，可以在鑄造生產工作當中防止出現大量的廢棄副產品，提高原材料的整體使用效率。

3 結束語

當前隨著我國各個行業不斷倡導節能減排的理念，企業方面實現清潔生產以及節能降耗，工作刻不容緩。通過清潔生產理念，可以為一個生產企業提供出一個全新的發展方向以及利潤空間，不斷推動企業的長遠可持續性發展，真正達到經濟效益和環境效益雙豐收的發展局面。由此可以看出，在鑄造車間的生產過程中，必須要充分落實清潔生產和節能降耗的工作理念，不斷推動機械制造產業朝著更高層次發展。