铸造工业大气污染防治可行技术指南.docx

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1、铸造工业大气污染防治可行技术指南1适用范围本文件提出了铸造工业的大气污染防治可行技术。本文件可作为铸造工业企业建设项目环境影响评价、国家污染物排放标准制修订、排污许可管理和污染防治技术选择的参考。本文件不适用于铸造企业内的高炉、烧结、球团、再生有色金属熔炼等工序的大气污染防治。2规范性引用文件略3术语和定义略4行业生产与污染物的产生4.1 生产工艺4.1.1 铸造生产工艺主要分为砂型铸造和特种铸造两大类，每类又可细分成多种不同铸造工艺，具体见附录A表A.1。铸造生产过程一般包括金属熔炼（化）、造型、制芯、浇注、落砂、清理、砂处理、废砂再生、铸件热处理、表面涂装等生产工序和原辅材料准备等辅助生产

2、工序，其中清理、铸件热处理、表面涂装统称为铸件后处理。铸造企业的具体生产工序根据铸造工艺、铸件材质和铸件使用要求的不同而有所区别。4.1.2 铸造生产使用的原料主要包括铸造用生铁、废钢、铝合金锭、镁合金锭、铜合金锭、铅（合金）锭、钛合金锭、回炉料等；使用的辅料主要包括原砂、球化剂、蠕化剂、孕育剂、精炼剂、增碳剂、中间合金、膨润土、铸造用树脂、铸造用固化剂、水玻璃粘结剂、硅溶胶粘结剂、铸造用煤粉、耐火材料、铸型涂料、过滤网/片等；所用能源主要包括铸造焦炭、天然气、电等。4.2 大气污染物的产生4.2.1 铸造生产过程中产生的大气污染物主要包括颗粒物（PM）.二氧化硫（SOD、氮氧化物（NOx）、

3、VOCs（含苯和苯系物等）、油雾、铅及其化合物、恶臭等，产生工艺节点见附录A图A.1。4.2.2 颗粒物主要产生于金属熔炼（化）、造型、制芯、浇注、落砂、清理、砂处理、废砂再生、铸件热处理、表面涂装等工序，以及易散发粉尘的粉状、粒状等物料的储存、运输和转移、破碎和除尘器卸灰等环节。4.2.3 SO2和NoX主要产生于使用化石燃料的工业炉窑，如冲天炉、金属熔炼（化）及热处理燃气炉、热法废砂再生等工序或生产设施。424VC）CS主要产生于含VoCS原辅材料的储存、调配和输送、表面涂装工序、消失模工艺浇注工序以及含有机粘结剂或辅助材料的铸造工艺的造型、制芯、浇注工序等；苯和苯系物主要产生于表面涂装工

4、序。4.2.5 油雾主要产生于压力铸造（压铸）模具脱模剂喷涂等过程；铅及其化合物产生于铅基及铅青铜合金铸造金属熔炼（化）工序。4.2.6 恶臭主要产生于造型、制芯、浇注和表面涂装等工序。5污染预防技术5.1 原辅材料替代技术5.1.1 少/无煤粉粘土砂添加剂替代技术该技术用碳质材料、有机纤维质材料或无机材料部分或全部代替煤粉，可减少粘土砂工艺生产过程中VoCS和Sd的产生量20%以上，适用于粘土砂工艺的铸造企业。5.1.2 改性树脂粘结剂（含固化剂）替代技术该技术采用无毒、低（无）挥发性物质为原材料复合制配改性树脂粘结剂，可降低树脂加入量，一般可减少VoCS产生量20%以上，同时协同减少恶臭的

5、产生，适用于采用树脂作为型（芯）砂粘结剂的铸造企业。5.1.3 陶瓷砂替代技术该技术采用熔融或烧结技术制备符合铸造用砂要求的陶瓷砂替代硅砂。用于树脂砂工艺,一般可减少树脂用量的20照30%以上；用于消失模工艺，一般可减少造型工序的颗粒物产生量15%以上。5.1.4 无机粘结剂替代技术该技术以硅酸盐类等为基体材料经复合制配改性制得型砂粘结剂，具有不燃烧、VoCS和恶臭产生量小等特点，适用于采用有机粘结剂作为型（芯）砂粘结剂的铸造企业。5.1.5 水基铸型涂料替代技术该技术以水作为主要载体和稀释剂，与耐火材料经复合制配制得砂型（芯）涂料，替代醇基铸型涂料等非水基铸型涂料，适用于砂型（芯）的施涂。5

6、.1.6 低（无）VoCS含量涂料替代技术该技术使用水性、高固体分、无溶剂、辐射固化等低（无）VoCS含量的涂料替代溶剂型涂料，一般可使涂装工序VC）CS的产生量减少20%以上，适用于铸件表面涂装工序。低（无）Ve）CS含量涂料应满足GB/T38597的产品技术要求。5.2 设备或工艺预防技术5.2.1 炉盖与除尘一体化技术该技术将电炉炉盖与除尘收集罩一体化设计，收集金属熔炼（化）过程产生的颗粒物，提高废气收集率，减少排气量。522金属液定点处理技术该技术使用金属液处理装置或在固定的位置进行金属液处理和特殊元素合金化等操作，通常需在密闭（封闭）空间或半密闭（封闭）空间内操作，适用于金属液处理设

7、施。523低氮燃烧技术该技术采用控制空燃比、半预混燃烧器等技术，可减少燃烧过程NOX的产生量，适用于铸造生产中采用天然气作为燃料的工业炉窑，一般可使烟气中NOx产生浓度减少30%以上。524微量喷涂技术该技术通过定量装置将脱模剂精确喷涂在模具表面，大幅减少脱模剂的使用量，一般可减少50驰以上废气产生量，适用于压力铸造（压铸）工艺的脱模剂喷涂。该技术需配合模具设计专用的喷涂装置使用，适用于大批量单一品种的产品。5.2.5 金属液封闭转运技术该技术采用隔热盖、转运通廊等封闭方式进行金属液转运，可通过配置袋式除尘器减少颗粒物排放。该技术可防止金属液氧化，减少金属液运输过程中的热量损失。526静电喷涂

8、技术该技术使涂料在高压电场的作用下荷电后均匀吸附于铸件表面，尤其是铸件外表面的喷涂，通常与自动喷涂技术联合使用。采用该技术可使液体涂料利用率达到50%85%,通过涂料回收利用技术可使粉末涂料利用率达到98驰以上。5.2.7 阴极电泳技术该技术依靠电场力的作用，使槽液中带正电荷的涂料颗粒涂覆在铸件表面，施工状态电泳槽液VOCS质量占比一般为0.5%2%,涂料附着率一般为97%99%,适用于铸件表面涂装工序的底漆施工。5.2.8 湿式机械加工技术该技术使用湿式机械加工代替部分铸件清理工序，可避免清理工序的颗粒物产生，一般用于铝合金、镁合金等铸件清理工序。采用该技术有废水产生。6污染治理技术6.1

9、颗粒物治理技术6.1.1 旋风除尘技术该技术可去除重质颗粒物或浓度较高的颗粒物，对轻质及微细颗粒物处理效果不佳，需与袋式除尘技术或滤筒除尘技术等配合使用，适用于金属熔炼（化）、落砂、清理、砂处理、砂再生等工序废气颗粒物的预处理。6.1.2 袋式除尘技术该技术应用于铸造生产时过滤风速一般在0.7m/min1.5m/min之间，系统阻力通常低于150OPa,除尘效率通常可达99%以上，适用于铸造工业企业各工序废气颗粒物的治理，使用该技术应符合HJ2023的相关要求，应用在涉爆粉尘时应符合防爆的相关规定。6.1.3 滤筒除尘技术该技术应用于铸造生产时过滤风速一般在0.6m/min1.2m/min之间

10、，系统阻力通常低于IoOOPa,除尘效率通常可达99%以上，适用于铸造各工序废气颗粒物的治理，应用在涉爆粉尘时应符合防爆的相关规定。6.1.4 湿式除尘技术该技术适合于捕集1m10m颗粒物，适用于铝合金、镁合金铸件的清理工序、砂型（芯）烘干工序，以及扣件、刹车盘等产尘量较低的小型铸件浇注工序。该技术对细小颗粒物的去除效果不佳。6.1.5 漆雾处理技术适用于表面涂装工序喷涂废气的漆雾治理及VOCS治理的预处理。该技术包括干式介质（如迷宫式纸盒）过滤漆雾处理技术、水旋喷漆室等，漆雾去除效率一般可达到85%以上。6.2 二氧化硫治理技术6.2.1 湿法脱硫技术该技术采用氢氧化钠（NaOH）,碳酸钠（

11、Na2CO3）和碳酸氢钠（NaHCO3）等碱性溶液吸收SO”脱硫效率一般可达到90%以上，适用于冲天炉废气的脱硫处理。该技术包括钠碱法脱硫技术和双碱法脱硫技术，该技术需配合自动添加脱硫剂设备、自动PH值监测、曝气等系列配套设施使用，禁止使用低效、简易碱法脱硫技术。6.2.2 干法脱硫技术该技术采用钙基Ca（OH）2、CaO或钠基（NaHCo3）脱硫吸收剂，使吸收剂与烟气中酸性物质接触反应，生成固态化合物，该技术脱硫效率一般可达85%以上，适用于冲天炉废气的脱硫处理，需配合自动添加脱硫剂设备，铸造工业用钠基吸收剂细度一般不小于800目，钙基吸收剂细度一般不小于300目。6.3 VOCs治理技术6

12、.3.1 吸附技术利用吸附剂（活性炭、分子筛等）吸附废气中的VOCs,使之与废气分离的方法技术，简称吸附技术，主要包括固定床吸附技术、移动床吸附技术、流化床吸附技术、旋转式吸附技术。铸造工业企业常用的吸附技术为固定床吸附技术和旋转式吸附技术。a）固定床吸附技术一般使用活性炭作为吸附材料，吸附剂可更换或通过解吸后循环利用，入口废气颗粒物浓度宜低于1mg/m3、温度宜低于40C、相对湿度（RH）宜低于80%。该技术适用于铸造生产中VoCS废气治理，使用该技术时应符合HJ2026的相关要求。b）旋转式吸附技术一般使用分子筛作为吸附材料，脱附废气采用燃烧技术进行治理。入口废气颗粒物浓度宜低于1mg/m

13、3、温度宜低于40、相对湿度（RH）宜低于80%,适用于铸造行业中使用溶剂型涂料且工况相对连续稳定的涂装工序VoCS废气的治理，使用该技术时应符合HJ2026的相关要求。6.3.2 燃烧技术通过热力燃烧或催化燃烧的方式，使废气中的VoCS转化为二氧化碳和水等物质，简称燃烧技术。主要包括催化燃烧技术、蓄热燃烧技术和热力燃烧技术。a）催化燃烧技术在催化剂作用下使废气中VOCS转化为二氧化碳、水等物质，适用于颗粒物浓度低于10mg/m3、温度低于400的废气治理。该技术VoCS去除效率一般可达95%以上，适用于铸造行业各工序产生的VoCS废气治理，一般与吸附技术联用，使用该技术时应符合HJ2027的

14、相关要求。b）蓄热燃烧技术采用燃烧的方法使废气中VoCS转化为二氧化碳、水等物质，并利用蓄热体对燃烧产生的热量蓄积和利用，VoCS去除效率一般可达95所以上，适用于铸造行业中使用溶剂型涂料且工况相对连续稳定的表面涂装工序VC）CS废气的治理,一般与吸附技术联用，使用该技术时应符合HJ1O93的相关要求。c）热力燃烧技术采用燃烧的方法使废气中的VoCS转化为二氧化碳、水等物质。该技术燃烧温度应控制在800C1000C,废气应引入高温火焰区，一般滞留时间不小于0.5s,VoCS去除效率一般可达95%以上，热力燃烧设施应连续运行且有稳定高温环境（如连续式退火炉）。6.3.3 吸收技术该技术通过使用液

15、体吸收剂去除废气中某一气体组分或多种组分，一般可分为化学吸收法和物理吸收法。化学吸收法（酸碱中和）常用于处理冷芯盒法（三乙胺催化硬化）制芯过程中产生的三乙胺，去除效率一般可达60%以上；物理吸收法常用于处理热芯盒法制芯及部分浇注工序，去除效率一般可达60%以上。采用该技术有废水产生。6.4 油雾治理技术6.4.1 机械过滤技术该技术利用离心力或金属丝网滤芯、纤维滤芯、多层过滤毡等作为过滤材料，使油雾从废气中分离。机械过滤装置过滤风速通常低于0.5m/s、系统阻力通常低于1200Pa,油雾去除效率一般可达90驰以上，用于压力铸造（压铸）工艺脱模剂喷涂产生的含油雾废气治理。6.4.2 静电净化技术

16、该技术使油雾废气在电场力的作用下，荷电后的油雾颗粒沉积在与其极性相反的收集板上，最终依靠重力实现油雾与空气的分离。静电净化装置电场电压通常为IOkV15kV、气体流速通常低于1.2m/s、系统阻力通常低于400Pa,油雾去除效率一般可达9096以上，适用于压力铸造（压铸）工艺脱模剂喷涂产生的含油雾废气的治理。7无组织排放控制技术7.1 物料储存过程控制措施7.1.1 煤粉、膨润土等粉状物料和硅砂应袋装或罐装,并储存于封闭储库或半封闭料场（堆棚）中，半封闭料场（堆棚）应至少两面有围墙（围挡）及屋顶。7.1.2 生铁、废钢、铝合金锭、镁合金锭、铜合金锭、焦炭和铁合金等粒状、块状散装物料应储存于封闭储库、料仓中