(1)能耗大 我国铸造行业的能耗占机械工业总耗能的25%~30%,能源平均利用率为17%,能耗约为铸造发达 的2倍。我国每生产1t合格铸铁件的能耗为550~700kg标注煤,为300~400kg标准煤;我国每生产1t合格铸钢件的能耗为800~1000kg标准煤,为500~800kg标准煤。据统计,铸件生产过程中材料和能源的投入约占产值的55%~70%。中国铸件毛重比平均高出10%~ 20%,铸钢件工艺出品率平均为55%,可达70%。
我国以每万元的GDP能耗作为衡量生产过程的能耗指标。机械制造行业的万元GDP能耗为0.18tce,而铸造行业约为0.8tce,即铸造业是机械制造业中的高耗能行业,是 推行节能降耗的主要对象。
(2)废弃物多 铸造生产中物料多、工序多、排放多,炉料(主要是生铁、废钢、焦炭、石灰石等)、型砂、芯砂(主要是原砂、黏土、煤粉、树脂等黏结剂。固化剂、旧砂等)的运输、混砂、造型、制芯、烘烤、熔化、浇注、冷却、落砂、清理和后处理等工序,整个作业都是在机械振动和噪声中进行的,有的还在高温(如熔化、浇注)中作业,环境 是恶劣。
①废砂 我国逐渐年总产量在3000万吨以上,采用砂型铸造的铸件大约在2000万吨以上,包括黏土砂、水玻璃砂、树脂砂等各种砂型铸造工艺。其中以树脂自硬砂旧砂的 回用率 高,大约在左右;而黏土砂铸件的型砂回用率大约为80%;水玻璃砂旧砂用于 问题没有很好解决,旧砂回用率在30%~70%,有的厂甚至旧砂全部扔掉。按目前的铸件产量, 一年废弃的旧砂就是2000万吨以上。现在,我国大多数铸造企业仍然是将废砂运到郊区、偏僻地方堆积、倒掉,这将对自然环境造成长期污染。
②冲天炉烟气 冲天炉熔炼过程产生大量烟气和粉尘。烟气的主要成分是SO2、CO2、CO、NO等,粉尘的主要组成是金属氧化物、碳素颗粒和灰尘。
冲天炉烟尘具有颗粒分散的特点,100~200µm左右的颗粒比例 大,4~6µm左右的颗粒比例 小。据炉料及熔炼特点分析,100µm以上的颗粒主要来源于焦炭、石灰石、炉衬、炉料夹杂物等,2~5µm尘粒主要是金属氧化物,有Fe2O3、FeO、MnO2、SiO2、CuO、Al1O3等,还有少量物。
冲天炉烟尘弥散至环境中,大颗粒粉尘除直接危害场人员外,遇到风雨会形成二次污染;小颗粒粉尘污染范围 大,除加剧设备、仪器磨损外,严重的是通过口、鼻的吸入而损害人体健康。
③黏结剂制芯、造型及浇注时的废气和气体 用黏结剂制芯或造型,会散发出游离甲醛、游离酚、三乙胺等气体;砂型(包括煤粉湿型砂和消失模、树脂自硬砂等)浇注后还会产生CO、CO2、甲苯等气体,操作工人长期吸入人体严重损害身体健康。目前常用的酸自硬呋喃树脂砂还有呋喃环、苯环、甲醛等物质,浇注后易产生二噁英等致癌物。
④砂处理系统和落砂、铸件清理过程的粉尘 黏土砂处理系统(包括落砂工部)是铸造车间主要的污染源之一,主要是粉尘污染。干旧砂在运输过程中到处飞扬,使工人长期处于高粉尘的作业环境。一些小型企业铸造车间根本没有除尘设备,粉尘含量甚至超过 标准的许多倍,工人得废=肺沉着病的比例很高。
除此之外,铸造业的其他环境问题同样突出,高温、污水、噪声等。因此,治理铸造业的环境是系统工程。