2.3 现有工程主要原辅料消耗 表2 现有工程主要原辅料消耗表 项 目 铁水 废钢 75硅铁合金料 球化剂 沥青漆 石英砂 树脂 固化剂 水泥 砂子 耐火材料 锌丝（30%产品喷锌） 管磨粉 管模 三乙胺气 原煤（煤气发生炉和锅炉） 单位产品消耗(kg/t) 1026 80 8 15.4 3.4 0.48 0.8 0.16 70 80 3.6 0.14 0.5 —— 0.03 70 日消耗量 （t/d） 342 26.6 2.60 5.20 1.14 0.16 0.26 0.054 23.4 26.6 1.20 0.046 0.166 —— 0.01 45.4 年消耗量 （t/a） 102600 8000 800 1540 340 48.0 80.0 16.0 7000 8000 360 14.0 50.0 600万 3.0 13600 来源 晋城市弘鑫铸造业等 市场 市场 市场 市场 市场 市场 市场 市场 市场 市场 市场 市场 市场 市场 本地产低硫煤 2.4 现有工程生产工艺简介 现有工程采用水冷离心球墨铸管工艺，将调质的铁液浇入旋转的铸型中，在离心力的作用下凝固成型，经过清整后成为产品。本项目水冷金属型离心球墨铸管生产工艺由铁液准备（中频炉铁液升温调质和球化）、离心浇铸、铸管整理三个部分组成。所有生产设备均安装在综合车间内，生产规模10万吨/年球墨铸管。 1、铁液准备 ①铁水升温调质 现有工程铁水全部外购，由专用铁水包运至厂房，离心球墨铸管对铁液成分和温度均有一定要求，现有工程设两台10t/h中频感应炉来调整铁液成分和温度，铁水由铁水包倒入中频炉内升温至1480-1500℃后，加入一定量的硅铁合金和废钢对铁液进行调质，检测合格的铁水倒入球化包球化。中频炉冷却水经降温、软化处理后循环使用，不外排。 ②铁水球化 球化工艺是在铁液中加入一定量的球化剂，调整铁液中片状石墨为球状结构，以增强铸管的强度、韧度和延性。本工程球化工艺采用稀土合金冲入法：将称量好的稀土合
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金加入球化包底，然后倒入铁水进行球化反应，后经扒渣、检验合格后送入离心浇铸工段进行浇铸，球化过程有阵发性烟气产生，每小时约进行3次排气，每次排气时间约10秒钟。 2、离心浇铸 ①离心铸造机 水冷金属型离心铸造机的结构由旋转装置、上芯装置、机身、冷却系统和驱动电机等组成，浇铸由上芯、浇注、拔管等工序在一个工位上完成，管模在一个整体水套中高速旋转，水套中的冷却水是连续供排的，以保证冷却效果。 水冷金属型离心球墨铸管浇铸工艺所用的金属模内壁不衬任何衬层，只在浇铸时撒入管模粉，管模内壁有锤击的麻点坑，以保证管模旋转时铁水与模壁不产生相对滑动，使铁水迅速成型。管模是用合金钢锻制而成的，机械加工精度很高，一般情况管模要每一个班替换下来修理一次，以保证生产顺利和延长管模寿命。拔出的管子送入退火工序进行处理。 ②浇铸 离心铸管浇铸装置采用扇形包和长流槽进行铁水浇铸。浇铸时离心主机向浇铸装置方向运动，流槽伸入承口端开始浇铸，离心主机退初始位置时浇铸完毕。浇铸步骤为：将承口芯安装到离心机上，球化后铁水倒入定量包内，按照工艺规定要求，设定球化剂、管模粉加入量、离心旋转速度、行走速度及定量包翻转速度，铁水随着定量包的翻转及离心机的行走浇铸在旋转的管模内凝固成管子，当管模内管子温度降到600℃以下时，拔管钳将管材从模内拔出，送至热处理工段进行热处理。 3、铸管整理 离心浇铸成型后，还需通过多种清整设备对铸管进行整理后才能成为产品，整理工序为： ①退火 由于水冷金属型离心球墨铸管在浇铸过程中具有较高的冷却速度，铁水在快速凝固过程中，金相组织中含有体积分数为15-25%的共晶渗碳体产生，为了提高铸管的延伸率，需要对铸管进行高温（>920℃）退火处理和低温（720-760℃）共析退火，最终得到体积
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分数为90-95%的铁素和体积分数为5-10%的珠光体，使铸管的伸长率达到10%的国际标准。 现有工程采用一座42m的蓄热式连续退火炉。退火炉由炉前装管装置、管子传送及炉内对中装置、炉体、燃烧系统、水冷系统、电控及自动化仪表系统灯组成，炉体分5段，其中1段为加热段，2段为保温段，3段为快冷段，4段为缓冷段，5段为后冷段，退火后的管子铁素体含量大于90%。其燃料为煤气，由一台Φ3.2m两段式煤气发生炉提供。 ② 喷锌 铸管喷锌是为了提高管材的防腐蚀性能。根据用户要求约有20%产量的铸管进行喷锌。铸管喷锌有两方面的作用：一方面由于锌的电化学位比铁低，通过锌的反应，保护铁管不发生腐蚀；另一方面当锌层受到盐溶液腐蚀时会产生难溶的化合物覆盖于管子表面，从而减缓腐蚀介质的侵入。 现有工程设1台喷锌机，采用电喷锌工艺，喷锌机用低压大电流电源将锌丝加热熔融，借助压缩空气将熔融状态的锌雾化，以微滴状喷射到管壁上，使锌涂层均匀覆盖整个铸管外壁。在喷锌过程中，锌粉不能完全被铸管吸附，会有部分扩散到大气中，所以必须在喷锌处设置吸尘罩和除尘装置，将多余的锌粉回收。 ③压球试验 铸管退火及喷锌处理后，需进行压球试验以确定铸管是否有足够的延伸率和抗拉强度，不合格的管子须经缓冲线返回，再次入炉重新退火处理。 压痕试验机组是铸管生产中用于铸管质量检测的一种设备，压痕后，如果铸管被压痕部位或痕边缘没有出现细微裂纹，则推断抗拉强度和延伸率合格，是一种定性的检测手段。 ④承插口清理和磨内衬 该工序包括切管、倒角、表面三磨等工序，采用水冷金属型离心生产的球墨铸管，承口和插口部位会有粘砂、凹凸、夹渣、毛刺等缺陷，需要精心修磨，另外铸管内表面的氧化物和浮渣也需要清理，以保证管内表面的质量。本工程采用承口清理机和内壁清理机对铸管承插口进行清理。
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⑤水压试验 为保证管材的质量和力学性质，必须逐根对铸管按照《球墨铸管标准》ISO2531中规定的标准进行水压试验检查。二期工新增1台大线（DN400-800）水压试验机，以满足大口径铸管产品的水压试验需求，水压实验水重复利用，不外排。 ⑥水泥涂衬及养生 为防止铁锈及其它有害物质对自来水的污染，用于城市供水的铸管必须经涂敷无毒无味的水泥砂浆内衬，同时水泥内衬还具有防止铸管腐蚀的作用。 现有工程采用1套水泥涂衬机（DN400-800）及养生线，水泥涂层采用离心法对球墨铸管进行水泥涂衬，离心法涂敷的水泥内衬表面光滑、均匀平整、与管壁的结合强度好、不易脱落，生产机械化强度高，涂敷的水泥采用42.5和52.5硅酸盐水泥，砂子为硅砂。水泥涂层由对中、布料、离心、倒水等步骤完成，涂衬后要经过蒸汽养生，养生房的内壁还设有喷淋系统，蒸汽养生时间为12h，内衬具有一定强度后方可送至后续工序。本项目水泥养生用蒸汽由现有的一台4t/h燃煤蒸汽锅炉提供，所产蒸汽能够满足工程使用。 ⑦沥青喷涂 离心球墨铸管用作上水管时，为延长管材在地下的防腐能力，提高管材使用寿命，在铸管外壁还要涂敷一层耐酸、耐水性、低污染的沥青漆。沥青漆组成成分包括树脂类（环氧树脂、石油沥青）、颜料类（炭黑）、填料类（硫酸钡）、溶剂类（无苯芳烃溶剂、酯类溶剂）。 现有工程采用一套DN400-800沥青喷涂漆线对管材进行沥青喷涂，喷涂机由喷涂装置、顶尖旋转装置、喷涂行走小车和管材升降装置等组成。升降装置将铸管举升到喷漆位置，由旋转装置的两个顶尖夹紧铸管并旋转，同时装有喷枪的行走小车在铸管上方沿铸管轴向移动，喷枪在铸管正上方喷涂沥青。 为确保沥青涂层的防腐能力，一般都要对铸管进行预热，使其表面达到80℃左右的温度；对于已喷涂的铸管则要在60℃左右的温度下进行烘干，热源利用退火炉的高温烟气。涂漆后的铸管经检查后由运管小车送入产品堆场待售。 7
2.5 现有工程公用工程 现有工程配套的公用工程主要有给排水、供热、供电、供气等。 1、给排水系统 供水：厂区生产、生活水源引自张村机井，供水系统分生活和生产两个系统，厂区内建2个200m3蓄水池，由管道引自各区用水点。 生活用水主要是澡堂、食堂和办公楼等。 生产用水包括设备冷却水（中频炉、离心浇铸、退火炉）、制芯用水、水泥砂浆制备用水、水压测试用水、煤气发生炉和锅炉软水制备等，其中设备冷却水、水泥砂浆冲洗水、水压测试用水等冷却、沉淀处理后循环利用，不外排；软水制备过程排污水直排。 2、供电 项目电源引自距南村变电站，在工频炉工段附近有1座10KV变电站，安装2台225KVA变压器，设置高压开关柜、动力变压器、直流屏、低压配电屏等设备，对各种设备和生活照明供电。 3、供暖 现有工程生产中水泥管养生器所需蒸汽、生活办公区采暖用热均由1台4t/h燃煤蒸汽锅炉提供。 4、空压站 设有空压站一座，内设20m3/min空压机1台，10m3/min空压机1台。 5、煤气供应 设1台Φ3.2m的两段式煤气发生炉，产生的煤气供退火炉和烘砂装置用；喷涂沥青漆工段预热炉和保温炉热源引自退火炉高温烟气，可以满足使用。 2.6 现有工程主要污染物的排放量及主要污染物防治措施 1、大气污染物 根据建设单位提供的现有工程竣工验收监测报告，对现有工程大气产污情况进行了汇总计算，具体结果见下表3。
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