铸造车间烟尘、粉尘治理技术实践讲课稿

铸造车间烟尘、粉尘治理技术实践

铸造车间烟尘、粉尘治理技术实践

广东省韶铸集团有限公司（刘启平）

前言铸造生产中产生的大量烟尘、粉尘对环境造成很大的污染，在环保要求日益严格的今天，如何治理这些污染，使铸造行业走上清洁生产之路，是我们铸造工作者义不容辞的责任。

关键词烟尘粉尘治理

1.我国铸造车间烟尘、粉尘现状

铸造是制造业的基础，也是国民经济的基础产业，各行业都离不开铸件，从汽车、机床、到航空、航天、国防以及人们的日常生活，如建筑五金、家用电器等等都需要铸件。

近十年来，中国铸造工业发生了巨大的变化，在国有及国有控股企业取得迅速发展的同时，民营企业和三资企业也取得了快速发展。但行业内整体水平存在较大差距，在工艺技术水平、铸件生产效率、各项经济指标、设备利用率、能耗、环境治理、从业人员待遇等方面，与工业发达国家相比都存在颇大的差距。从整体看，粗放型的经济增长方式尚未根本改变，“高消耗、高排放、循环差、低效率”的问题仍十分突出。

我国的黑色铸造企业，主要是电弧炉（或中频炉、冲天炉）熔炼和砂型铸造。因此，我国包括我省铸造企业，是以废砂、废渣、烟尘为主要特征的环境污染。铸造企业的废弃物主要包括废砂、熔炼炉烟尘、冲天炉烟尘、冲天炉的炉渣、有机粘结剂、造型及浇注时的废气、砂处理系统和铸件清理过程的粉尘等等。

国外铸造企业都很重视绿色铸造，积极实行铸造的“减量化（Reduce），再利用（Reuse），再循环（Recycle）”（简称3R原则）生产模式。绿色铸造主要包括采用节能环保的铸造设备和辅助材料，例如冲天炉的消烟除尘；使用低污染、无污染和常温硬化的砂型、砂芯粘接剂；铸造厂废弃物的再生和综合利用技术；铝合金铸件的“余热热处理－落砂－砂再生”集成技术等。一方面，采用先进技术和先进设备，减少污染物的产生量。另一方面，采用铸造废弃物的资源化处理新技术，减少铸造废弃物的排放量。国外铸造厂废弃物的处理方法如下表1所示：

表1 国外铸造厂废弃物的处理方法

铸造废弃物名称处理方法

废砂再生、建筑材料、复合材料、深埋

废水沉淀、再生

熔铁炉渣筑路材料、惰性物可进行地埋

炉子及浇包中废弃的炉衬作为水泥厂及制硅厂的二次原料

冲天炉中收集的尘具有高浓度的重金属,与水泥浆固结后深埋

震动落砂工段及浇注流程线上收

集的尘

作为水泥厂和制砖厂的二次原料

呋喃砂造型工部收集的尘作为水泥厂和制砂厂的二次原料,也可热回收,惰性物地埋处理

从热回收装置中收集的粉尘作为水泥厂和制砂厂的二次原材料

在清整时收集的粉尘在熔化炉中再循环

在胺洗塔中产生的废溶解物胺和酸再循环

现在，我国政府高度重视环保问题，已不允许以破坏环境为代价换取经济发展。广东省韶铸集团有限公司是国内最大的铸锻加工专业生产厂之一，也不例外承受着资源消耗大和环境污染的双重压力，迫切也必须用循环经济理念来指导企业的发展。近年来韶铸治理重点是解决废砂、废水、钢渣排放和废气处理问题，

已经取得很大的进展，在铸造车间烟尘、粉尘治理等方面可在国内铸造同行中能起示范作用。

2.韶铸铸钢冶炼设备烟尘治理实例

公司铸钢3台电弧炉现有的除尘系统是1998年设计制造的，采用炉盖钳形罩和排渣口罩方式，但存在的缺陷是：当废钢质量差或炉工加大吹氧量时，烟尘捕集率降低，排放浓度增大，影响了除尘效果，给周边环境造成污染。为此，公司决定再次进行改造。

电弧炉（3台）的烟尘收集处理是根据公司冶炼设备工艺布置的具体形式，吸收国内电弧炉烟尘治理项目中的成功经验。在以满足国家环保治理政策要求为目的，满足有关炼钢工艺操作。主要技术参数见下表：

电炉技术参数表表1

电炉、精炼炉、各尘源点产生的烟尘，以电炉产生的烟尘最为严重。冶炼时，炉料中碳氧化产生的CO在金属熔池中缓慢上浮，当这种内压力较大的气泡上浮到金属与渣层或金属与炉气的界面时，由于外压力突然下降，致使汽泡发生爆裂，气泡产生很大的加速度，随即带来金属和炉渣的极细微粒并散发至炉外；冶炼时电弧区的温度高达3000～3500℃，吹氧区的温度可达～3790℃，这就使在

2450℃就会蒸发的铁大量蒸发成褐色烟雾并排放至炉外；另外，废钢中杂质的蒸发，特别是废钢质量差时，杂质的蒸发量随之增加。每生产1吨钢排放出的烟尘量一般大于10Kg。无论是哪一种成因，排出炉外的烟气均造成了对环境的污染，对人体的危害。由于冶炼钢种、原料及工艺的不同，电炉所产生的烟气组成及烟尘成份均不相同，颗粒组成亦不同。

电炉烟尘的特点是：形成原因多、粒度细、含尘浓度大、烟气量大和温度高。影响它们的主要因素是炉料组成和质量，供电制度，冶炼工艺和氧气消耗量等。见表2、表3、表4。

烟尘颗粒分散度(重量 %)

表2

化学组成表

表3

烟气成分组成表

表4

1.2设计指导思想及依据

⑴前提

①在确保达到有关污染物排放标准的前提下，将“运行可靠不影响冶炼工艺

及工人的操作习惯”作为重要的设计目标考虑。

②优化及精心设计，降低、节省一次性工程投资。

③做到降低除尘电耗，减少运行成本。

④确保消防安全，力求综合效益的先进性，在确保排放浓度达标的前提下

充分提高烟尘捕集率。

⑤保证长期稳定运行,管理简单方便。

⑵设计指标

设计技术指标表

表 5

⑶设计依据

①现场测量数据。

②吸收国内治理电炉烟尘的成功经验。

③国家有关的各项政策、法规及标准。

⑷.关键技术采用

①半密闭集烟罩系统。

②低阻、中温、大流量系统。

③长袋脉冲除尘器:清灰效果好,抗结露，保证长期低阻稳定运行。

1.3系统工艺流程方案简述

韶铸集团有限公司电弧炉的烟尘捕集形式决定采用半密闭集烟罩。这种形式捕集效果好，安全可靠，同时也不影响冶炼工艺，特别适合中小型电炉的烟尘捕集。

1＃、2＃、4＃电弧炉除尘合并为一套除尘系统。即1＃、2＃、4＃电弧炉分别采用各自的半密闭罩进行烟气捕集，捕集后的烟气经过各自的风管及风量调节阀后汇入总管，并引入一台DXLMC脉冲布袋除尘器中净化，净化后的气体通过引风机送入排气筒再排入大气。