铝锭位于天然气燃烧区下方,铝锭融化后变成铝水从熔炼炉下部排出,天然气燃烧废气和铝锭融化烟尘一起经熔炼炉上方经管道排出。铝锭熔化时产生烟尘G1,熔炼炉燃天然气过程中会产生燃烧废气G2; ②除气:为了去除铝锭在融化的过程中产生的氢、水蒸气等气体,需要在铝液中通入氮气产生气泡,利用气泡将这些溶解的氢、水蒸气带出铝液。 金相检验:应用金相学方法检查金属材料的宏观和显微组织的工作。检验合格后进入下一工段。 ③浇注:铝液转移到浇铸线保温炉(电加热)中,直至达到期望的浇铸温度,然后进行浇铸,铝水注入模具中,浇注后的模具进入冷却管道,通过自然风冷并逐渐凝固。 项目浇注过程中需要用到模具,在定量的原砂中按工艺配比加入无机树脂、粘结剂,在混均匀后得到热芯砂,然后利用射芯机紧实到芯盒中,得到具有一定强度、满足工艺要求的砂芯;准备金属模(外模),将制好的砂芯放入金属模中。该过程会产生废砂芯粘结剂S8。 浇注过程中需要对模具进行加热,浇注过程中模具定期旋转,模具采用燃天然气加热,加热过程中会产生燃烧废气G3。 浇注过程中,模具表面需要涂覆一层脱模剂,便于脱模过程中利于铸件取出。本项目使用无机脱模剂,主要成分为二氧化钛、石墨、氧化铝、高岭土、碳酸钙、三氧化二钛、聚硅氧烷乳液、水。脱模剂使用过程中不会挥发,无废气产生。 芯砂制作过程中将原砂、无机树脂、粘结剂按比例混合均匀,使用的无机树脂、粘结剂含有水等液体物质,混合过程中不会有粉尘产生。项目使用的无机树脂主要成分为聚有机硅氧烷,属于半无机聚合物。砂芯粘结剂的主要成分为二氧化钛、石墨、氧化铝、高岭土、碳酸钙、三氧化二钛、聚硅氧烷乳液、水,为无机物。在制芯过程中原砂、无机树脂、粘结剂不会挥发,无废气产生。 ④振动除砂:冷却到一定温度后在密闭的传输带中进入除芯机中进行落砂,砂芯在振动过程中逐渐松散,脱落。振动除砂是在密闭的除芯机中完成,振动除砂过程中砂块较大,不会产生粉尘。振动下来的废砂收集后进入砂再生装置进行再生。该过程有噪声N产生。 ⑤清理:落砂后对铸件进行清理,使用带锯去除浇注后产生的浇道、冒口, 29
产生的浇道、冒口S1回用于融化工序中。 ⑥检验:清理后的工件进行检验,会产生不合格品S2,不合格品回用于融化工序中。 ⑦热处理:对部分要求热处理的零件进行热处理,固熔炉、时效炉均采用天然气作为燃料,淬火使用水为介质,淬火液循环使用,不排放。固熔炉、时效炉燃天然气过程中会产生燃烧废气G4、G5。 ⑧机加工:对零部件进行机加工,产生边角料、残次品(S3)。项目在机加工工序使用切削液保护设备,同时起到降温作用,采用水与切削液按1:40配置。机加工过程中切削液等会挥发产生废气G6和废切削液S4。 ⑨工件清洗:机加工完成后的工件,需要进行清洗,清洗过程中需要用到清洗剂,去除表面附着的油污等杂质,清洗剂需加入水稀释后使用,清洗液配水比1:52,清洗过程中产生废清洗液S5。 ⑩检测:清洗后的工件进行气密性等性能检测,检测过程中会产生不合格品S6。 ?包装入库:成品包装入库,待售。 项目设置有砂再生装置用于再生铸造过程中产生的旧砂,本项目采用热法再生方法回收旧砂。铸造过程中产生的旧砂先进行碾压、摩擦,使砂块分散成颗粒状。碾压后的砂粒通过滤网进行筛分,粒径大的砂粒在滤网上面,粒径小的砂粒落到滤网下面,成为废砂S7。然后对可回收的砂粒进行加热,通过加热砂子到550℃以上来破碎砂子表面的无机树脂、粘结剂,使粘结膜完全炭化、剥离,从而获得再生砂。本项目制砂芯过程中采用无机砂、无机树脂及无机粘结剂,砂再生过程不会产生有机废气,主要为粉尘废气(G7)。砂再生装置燃烧天然气供热,会产生天然气燃烧废气G8。 30
主要污染工序: 1、 废气 (1)有组织废气 ①铝锭融化废气G1、熔炼炉燃天然气过程中产生燃烧废气G2 铝锭在熔炼炉融化过程中会产生烟尘。根据《第一次全国污染源普查工业污染源产排污系数手册》中“钢铁铸件制造业产排污系数表(续表8)”,铸铝件融化过程中烟尘产污系数为0.5kg/t产品。本项目年产60万件铝铸件(折合约23160t),则融化过程中烟尘产生量为11.58t/a。 项目熔炼炉为密闭结构,铝锭融化过程中天然气点燃后直接与铝锭接触,天然气点燃区位于熔炼炉上方,铝锭位于天然气燃烧区下方,铝锭融化后变成铝水从熔炼炉下部排出,天然气燃烧废气和铝锭融化烟尘一起经熔炼炉上方管道排出。 项目熔炼炉消耗天然气400万m3/a,根据《环境保护实用数据手册》(胡名操 主编),天然气燃烧产生烟尘2.4kg/万m3、SO21.0kg/万m3、氮氧化物6.3kg/万m3、废气量10.5m3/m3,熔炼炉燃天然气燃烧各污染物产生量分别为:SO20.4t/a,NOX2.52t/a,烟尘0.96t/a,废气量约为3150万m3/a。 综上所述,铝锭融化过程中,烟尘产生量为12.54t/a、SO20.3t/a、NOX1.89t/a,融化过程中产生的废气经管道抽出后,经烟道降温后进入袋式除尘器进行处理。 ②砂再生粉尘G7、砂再生装置燃烧天然气废气G8 项目铸造过程中产生的旧砂经砂再生装置热法处理后,再生回用。砂再生过程中会产生粉尘,根据企业其他厂区实际生产数据统计,砂再生率约为90%,其余10%的砂成为废砂及粉尘废气损耗掉,粉尘产生量约为砂用量的1%,项目年需要回收再生旧砂约22000t/a,则砂再生过程中粉尘产生量为220t/a。 砂再生设备为密闭结构,砂再生过程中天然气点燃后直接与砂接触,天然气燃烧废气和砂再生过程中产生的粉尘一起经再生设备上方管道排出。 项目砂回收装置消耗天然气253.72万m3/a,根据《环境保护实用数据手册》(胡名操 主编),天然气燃烧产生烟尘2.4kg/万m3、SO21.0kg/万m3、氮氧化物6.3kg/万m3、废气量10.5m3/m3,砂回收装置燃天然气燃烧各污染物产生量分别为:SO20.254t/a,NOX1.598t/a,烟尘0.609t/a,废气量约为2664万m3/a。 31
综上所述,砂再生过程中,烟尘产生量为220.609t/a、SO20.254t/a,NOX1.598t/a,砂再生过程中产生的废气经管道抽出后,经烟道降温后进入两级袋式除尘器进行处理。 ③机加工工段废气G6 工件进入CNC进行精细加工,通过铣、钻等形成孔槽结构。与水按照1:11.8比例混合好的切削液以柱塞泵压力输送喷雾的形式在密闭加工的CNC空间中,喷到加工件的表面进行润滑和降温,既可对设备进行冷却,又可清除加工过程飞扬的铝屑,因此加工环节无粉尘。铝屑在密闭的CNC设备内被切削液清除进入设备底部的切削液收集槽中,设备自带过滤分离器,分离后的切削液循环回用,铝屑等回收后全部回用。 本项目在CNC机加工环节中均使用加上稀释后的切削液进行润滑成膜,以减少摩擦、保护设备。采用柱塞泵压力输送切削液形成雾化形式直接喷到CNC密闭的加工区内,加工摩擦受热过程中有微量切削液中的有机烃挥发产生油雾,以VOCs计。参考《苏州市钰科模具有限公司年产模具300套新建项目》产污系数,油雾挥发量约为使用量的5%左右,项目切削液用量为2.5t/a,则VOCs产生量为0.125t/a,年排放时间2400h。 CNC加工过程中产生的VOCs废气经集气系统收集后,收集效率为90%,通往油雾净化器进行处理,油雾净化器配套风机风量为2000m3/h。 ④热处理过程中时效炉、固熔炉燃天然气废气G4、G5 项目时效炉、固熔炉消耗天然气总量为145.6万m3/a,根据《环境保护实用数据手册》(胡名操 主编),天然气燃烧产生烟尘2.4kg/万m3、SO21.0kg/万m3、氮氧化物6.3kg/万m3、废气量10.5m3/m3。时效炉、固熔炉天然气燃烧各污染物产生量分别为:SO20.146t/a,NOX0.917t/a,烟尘0.349t/a,废气量约为1528.8万m3/a。 项目共设置有8台固熔炉、8台时效炉,一台固熔炉加一台时效炉组成一条热处理线,全厂共设置8条热处理线,每条热处理线天然气燃烧各污染物产生量分别为:SO20.01825t/a,NOX0.114625t/a,烟尘0.043625t/a。 根据企业提供的设计资料,2条热处理线共用一个排气筒,热处理共设置4个排气筒,风机风量为1500m3/h,则每个排气筒各污染物排放量分别为: 32
SO20.0365t/a,NOX0.22925t/a,烟尘0.08725t/a。 ⑤模具加热过程中燃天然气废气(G3) 项目模具加热过程中消耗天然气总量为99.15万m3/a,根据《环境保护实用数据手册》(胡名操 主编),天然气燃烧产生烟尘2.4kg/万m3、SO21.0kg/万m3、氮氧化物6.3kg/万m3、废气量10.5m3/m3。模具加热过程燃天然气燃烧各污染物产生量分别为:SO20.099t/a,NOX0.625t/a,烟尘0.238t/a,废气量约为1041万m3/a。因生产工艺需要,模具加热过程比较分散,天然气无法集中燃烧后排放。项目拟对各模具加热装置上方设置集气罩,对天然气燃烧废气进行收集后排放。模具加热装置需要进行旋转,上方集气罩收集效率按90%计,则模具加热过程中有组织废气产生量为:SO20.089t/a,NOX0.563t/a,烟尘0.214t/a。 建设项目有组织废气产生及排放情况见表21。 表21 建设项目有组织废气产生及排放情况表 污染源名称 铝锭融化工段G1、G2 砂再生工段G7、G8 机加工工段G6 排气量 m3/h 污染物 浓度 名称 mg/m3 烟尘 64800 SO2 NOx 粉(烟)尘 SO2 NOx 21600 VOCs 烟尘 1500 时效炉、固熔炉燃天然气G4、G5 SO2 NOx 烟尘 1500 SO2 NOx 烟尘 1500 SO2 NOx 1500 烟尘 27 0.86 5.4 438 0.503 3.2 2.2 16.2 6.8 42.5 16.2 6.8 42.5 16.2 6.8 42.5 16.2 产生情况 速率 kg/h 1.74 0.056 0.35 30.64 0.035 0.22 0.047 0.024 0.01 0.064 0.024 0.01 0.064 0.024 0.01 0.064 0.024 产生量 t/a 12.54 0.4 2.52 治理措施 一级袋式除尘器 处理效率 95% 0 0 96% 0 0 90% 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 排放情况 浓度 mg/m3 1.35 0.86 5.4 16.35 0.503 3.2 0.22 16.2 6.8 42.5 16.2 6.8 42.5 16.2 6.8 42.5 16.2 速率kg/h 0.087 0.056 0.35 1.23 0.035 0.22 0.0047 0.024 0.01 0.064 0.024 0.01 0.064 0.024 0.01 0.064 0.024 排放量t/a 0.627 0.4 2.52 8.24 0.254 1.598 0.0113 0.08725 0.0365 0.22925 0.08725 0.0365 0.22925 0.08725 0.0365 0.22925 0.08725 排放方式 20m高排气筒P1 20m高排气筒P2 20m高排气筒P3 20m高排气筒P4 20m高排气筒P5 20m高排气筒P6 20m70000 220.609 两级袋式0.254 除尘器 1.598 0.113 0.08725 油雾净化器 20m高排0.0365 气筒0.22925 排放 0.08725 20m高排0.0365 气筒0.22925 排放 0.08725 20m高排0.0365 气筒0.22925 排放 0.08725 20m 33