Окружающей среды и природопользования

1 Область применения 1

2 Нормативные ссылки 1

3 Термины и определения 1

4 Основные положения 2

5 Общие сведения о литейном производстве 2

6 Процессы и технические методы, применяемые в литейной отрасли 4

6.1 Общий обзор 4

6.1.1 Процесс литья 4

6.1.2 Чугунное литье 6

6.1.3 Стальное литье 9

6.1.4 Алюминиевое литье 10

6.1.5 Медное литье 11

6.2 Изготовление моделей 12

6.2.1 Изготовление общих моделей 12

6.2.2 Быстрое прототипирование (RP) 13

6.3 Сырье и обработка сырьевых материалов 15

6.4 Плавка и обработка металла 17

6.4.2 Вагранные печи 19

6.4.3 Электродуговая печь (EAF) 24

6.4.4 Индукционная печь (IF) 27

6.4.5 Печь с излучающим сводом (с нагревом сопротивлением) 33

6.4.6 Роторная печь 34

6.4.7 Подовая печь 35

6.4.8 Шахтная печь 36

6.4.9 Тигельная печь 38

6.4.10 Подготовка расплава 39

6.4.11 Подготовка литейного металла 40

6.4.12 Легирование цветных металлов 43

6.5 Изготовление литейной формы и вставок 43

6.5.1 Сырье 44

6.5.2 Подготовка песка (транспортировка, просеивание, охлаждение, смешивание) 50

6.5.3 Формовка с помощью природного песка 51

6.5.4 Формовка с помощью песка связанного глиной (формовка сырой формовочной смеси) 52

6.5.5 Формовка с помощью песка без связывающих составов (V-процесс) 53

6.5.6 Формовка и создание пустот с помощью химических связывающих составов 54

6.5.7 Отливка с использованием одноразовой модели 64

6.5.8 Подготовка постоянных (металлических) литейных форм 67

6.5.9 Прецизионное литье и керамическая оболочка 68

6.6 Отливка 70

6.6.1 Заливка в одноразовые литейные формы 70

6.6.2 Заливка в постоянные литейные формы 73

6.7 Операции конечной обработки и обработки после отливки 79

6.7.1 Удаление литниковой системы 79

6.7.2 Удаление песка 80

6.7.3 Удаление облоев 81

6.8 Термобработка 82

6.8.1 Введение 82

6.8.2 Печи для термообработки 82

6.8.3 Закалка 83

6.8.4 Термообработка пластичного чугуна (SG –чугун (чугун со сфероидальным графитом) 83

6.8.5 Термобоработка стали 85

6.8.6 Термообработка алюминия 86

6.9 Контроль качества 87

7 Уровни выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух, сбросов загрязняющих веществ в составе отводимых сточных вод в окружающую среду, образования отходов производства и потребления воды и энергии 87

7.1 Обзор массовых потоков 87

7.1.1 Введение 87

7.2 Черные металлы – плавление и обработка металла 88

7.2.1 Свойства плавильных печей для стали и чугуна 88

7.2.2 Вагранки 152

7.2.3 Дуговая электропечь 156

7.2.4 Индукционная печь 158

7.2.5 Роторная печь 162

7.2.6 Рафинирование и обработка стали 164

7.3 Плавление и металлообработка алюминия 164

7.3.1 Обзор плавильных печей для алюминия 164

7.3.2 Шахтная печь 166

7.3.3 Индукционная печь 167

7.3.4 Печь со сводовыми радиационными нагревателями (печь сопротивления) 168

7.3.5 Подовая печь 168

7.3.6 Тигельная печь (печь сопротивления и работа основе сгораемого топлива) 168

7.3.7 Обработка расплавленного алюминия 169

7.4 Плавление и литье меди и медных сплавов 169

7.4.1 Элементы плавления и литья 169

7.4.2 Очистка расплавленной меди и медных сплавов 171

7.5 Очистка газообразных отходов 171

7.5.1 Системы снижения степени загрязнения 171

7.5.2 Диоксины 172

7.6 Производство литейных форм и стержней 174

7.6.1 Введение 174

7.6.2 Плавление с использованием песка на глиняной связке (плавление с использованием зеленого песка) 177

7.6.3 Изготовление форм с использованием несвязанного песка (V-процесс) 178

7.6.4 Изготовление форм и стержней с использованием химически связанного песка 178

7.6.5 Нанесение формовочной краски на формы и стержни из химически связанного песка 182

7.6.6 Литье в невосстановимые формы (Литье по газифицируемым / цельным моделям) 182

7.7 Литье 184

7.7.1 Литье, охлаждение и выбивка с использованием одноразовых форм 184

7.7.2 Литье в постоянные формы 193

7.8 Обработка и окончательная доводка отливок 195

7.8.1 Скользящее шлифование 195

7.8.2 Дробеструйная обработка 195

7.8.3 Футеровка 196

7.8.4 Операции подготовки отливок для дальнейшей обработки на сталелитейных производствах 196

7.9 Термическая обработка 196

7.10 Отработавшая вода 197

7.10.1 Источники отработавшей воды 197

7.10.2 Сточные воды от хранения металлолома 197

7.10.3 Отработавшая вода из мокрых скрубберов, применяемых при плавках в вагранках 198

7.10.4 Отработавшая вода с участков литья, охлаждения и выбивки, а также от изготовления литейных форм / подготовки песка 199

7.10.5 Отработавшая вода от изготовления литейных стержней 199

8 Методы, рассматриваемые при определении НДТМ для литейных заводов 199

8.1 Хранение и подготовка сырья 201

8.1.1 Введение 201

8.1.2 Хранение под навесом и закрытые площадки для хранения лома 201

8.1.3 Размеры хранилища для химических вяжущих составов 202

8.1.4 Использование чистого лома для плавки и удаление песка из возвратного материала 203

8.1.5 Внутренняя рециркуляция черного металлолома 205

8.2 Плавка металла и подготовка расплава 206

8.2.1 Вагранки 206

8.2.2 Электродуговая печь 222

8.2.3 Индукционная электропечь 224

8.2.4 Роторная печь 226

8.2.5 Выбор вагранки вместо индукционной или роторной печи для плавки литейного чугуна 229

8.2.6 Подовая печь 232

8.3 Изготовление литейных форм и стержней, включая подготовку формовочного песка 232

8.3.1 Выбор типа литейной формы 232

8.3.2 Формовка с помощью песка с добавкой связывающей глины (сырая формовочная смесь) 234

8.3.3 Формовка и изготовление стержней с помощью химически связанного песка 236

8.3.4 Альтернативные методы изготовления форм/стержней 249

8.3.5 Подготовка постоянных (металлических) литейных форм и кокилей для литья под давлением 252

8.4 Литье металла 254

8.4.1 Увеличение выхода металла 254

8.5 Газоочистка 256

8.5.1 Общие принципы 256

8.5.2 Вагранка 268

8.5.3 Электродуговая печь 281

8.5.4 Индукционная электропечь 284

8.5.5 Роторная печь 288

8.5.6 Тигельные и подовые печи 289

8.5.7 Обработка металла 291

8.5.8 Изготовление литейных форм и стержней 293

8.5.9 Отливка, охлаждение и выбивка 301

8.5.10 Операции шлифовки отливок: удаление и очистка отходящего газа 304

8.5.11 Удаление и очистка отходящих газов после термообработки 307

8.6 Предотвращение образования сточных вод и их обработка 308

8.6.1 Меры по предотвращению образования сточных вод 308

8.6.2 Обработка воды, выходящей из скрубберов, и других потоков сточных вод 310

8.6.3 Пример завода, использующего меры по предотвращению и уменьшению образования сточных вод 312

8.6.4 Маслоуловители 315

8.6.5 Восстановление амина из очищаемой воды 316

8.6.6 Уменьшение количества гликолей в сточных водах, образующихся при литье под давлением 317

8.7 Эффективность использования энергии 317

8.7.1 Введение 317

8.7.2 Индукционная электропечь: использование вторичного тепла 318

8.7.3 Вагранка: использование вторичной тепловой энергии 321

8.7.4 Уменьшение потерь энергии и улучшение предварительного подогрева ковшей 322

8.8 Песок: регенерация, переработка, повторное использование и утилизация 323

8.8.1 Введение 323

8.8.2 Переработка сырой формовочной смеси при оптимизированных условиях (первичная переработка) 329

8.8.3 Простая механическая переработка песка, отвердевающего в холодном состоянии 332

8.8.4 Холодная механическая переработка с помощью шлифовального круга 332

8.8.5 Холодная механическая переработка с помощью ударного барабана 336

8.8.6 Холодная переработка с помощью пневмосистемы 338

8.8.7 Термическая переработка 340

8.8.8 Комбинированная переработка (механическая-термическая-механическая) смешанных органическо-бентонитовых песков 344

8.8.9 Влажная регенерация песка 347

8.8.10 Регенерация песка, после использования жидкого стекла, с помощью пневматических систем 348

8.8.11 Внутреннее повторное использование неотвердевшей стержневой смеси 351

8.8.12 Повторное использование пыли, образовавшейся при подготовке сырой формовочной смеси для изготовления литейных форм 352

8.8.13 Внешнее использование отработанной формовочной смеси и отходов песка в рабочем цикле и процессах переработки 352

8.9 Пыль и твердые отходы: обработка и повторное использование 354

8.9.1 Введение 354

8.9.2 Предварительная обработка для внешнего повторного использования твердых отходов 355

8.9.3 Минимизация процесса образования шлака 358

8.9.4 Вагранка 359

8.9.5 EAF 364

8.10 Уменьшение шума 365

8.11 Вывод из эксплуатации 366

8.12 Средства экологического контроля 367

9 Наилучшие досупные технические методы для литейного производства 369

9.1 Основные НДТМ (для литейной промышленности) 370

9.1.1 Управление потоками сырьевых материалов 370

9.1.2 Конечная обработка отливок 370

9.1.3 Снижение шума 370

9.1.4 Сточные воды 371

9.1.5 Уменьшение выбросов 371

9.1.6 Система управления окружающей средой (по ИСО 14001) 371

9.1.7 Процесс выведения из эксплуатации 373

9.2 Плавка черного металла 373

9.2.1 Выбор печи 373

9.2.2 Плавление литейного чугуна в вагранке 373

9.2.3 Плавка стали и чугуна в дуговой электропечи 374

9.2.4 Плавка литейного чугуна и стали в индукционной электропечи 374

9.2.5 Плавка чугуна в роторной печи 375

9.2.6 Обработка черных металлов 375

9.2.7 Рекомендуемые при использовании НДТМ уровни выбросов 375

9.3 Плавка цветных металлов 376

9.3.1 Плавка алюминия и меди в индукционной электропечи 376

9.3.2 Плавка алюминия в роторных печах 377

9.3.3 Плавка алюминия и меди в подовой печи 377

9.3.4 Плавка алюминия в шахтной печи 377

9.3.5 Печь с излучающей крышкой для поддержания алюминия в расплавленном состоянии 377

9.3.6 Тигельная плавка и поддержание алюминия и меди в расплавленном состоянии 377

9.3.7 Дегазация и очистка алюминия 377

9.3.8 Уровни выбросов определенные в НДТМ 377

9.4 Отливка в одноразовые литейной формы 378

9.4.1 Формовка сырой формовочной смеси 378

9.4.2 Изготовление литейных форм и стержней из химически связанного песка 379

9.4.3 Отливка, охлаждение и выбивка отливок из форм 381

9.4.4 Уровни выбросов, определенные для НДТМ 381

9.5 Отливка в постоянные литейные формы 381

9.5.1 Уровни выбросов определенные в НДТМ 382

10 Аварийные технологии для литейных заводов 382

10.1 Использование дешевых горючих материалов для плавки в вагранке 382

10.2 Рециркуляция пыли, после осаждения на металлоносном фильтре (черные металлы) 383

10.3 Восстановление амина путем инфильтрации отработанного газа, выходящего в цехе по изготовлению стержней 384

10.4 Раздельное распыление разъединительных реагентов и воды при литье алюминия в кокиль 384

10.5 Неорганические связующие вещества, используемые для изготовления стержней 386

Библиография 389