1、第九章第九章第九章第一节概述第二节铸造生产环境的污染及防治第三节铸造生产废物资源化第四节“绿色铸造”第五节铸造生产质量管理简介复 习 思 考 题第二节铸造生产环境的污染及防治一、废物二、废水三、废气(空气污染)5.64m+0.75m+1.12m=7.51m四、粉尘五、噪声六、振动一、废物1.废物的基本概念2.铸造车间的废物一、废物表9-1不同铸造合金每生产1t铸件所产生废弃物的数量合金种类1t铸件产生废弃物的数量/t调查对象及场所铸铁件050217铸钢09240铜合金24422轻合金06412平均（总计）054（291）一、废物表9-2铸铁件生产时不同工段产生的废弃物数量工段产生废弃物数量/k
2、g废弃物产生废弃物数量/kg质量分数（%）造型382湿型砂废砂200523自硬性废砂90236粉尘50131其它42110熔炼80炼铁炉渣35433电炉渣28351熔炉粉尘8101耐火物屑897电炉粉尘118一、废物表9-2铸铁件生产时不同工段产生的废弃物数量清理39抛丸砂19480抛丸粉尘14359砂轮打磨粉尘254其它4107一、废物3.废物处理的方法(1)预处理方法包括筛分法、破碎法、粉磨法、浓缩脱水等。(2)物理处理法包括重力分选法、浮选法、磁选法、电场分选法、拣选法、摩擦与弹道选法等。(3)化学处理法包括焚烧法、热分解法、热化学处理法、熔剂浸出法、电离辐射法等。(4)生物化学处理法包
3、括堆肥化法、纤维素糖化法、沼气化法、细菌浸出法等。一、废物(5)固化处理法包括水泥基固化法、石灰基固化法、热塑性材料固化法、有机聚合固化法、自胶结固化法、玻璃固化法、水玻璃固化法等。二、废水1.废水的基本概念(1)固体污染物它包括固体溶解物、悬浮物、胶体物质等。(2)有机污染物在生活污水和工业废水中的绝大多数有机物，在微生物作用下可逐渐分解转化为二氧化碳、水、硝酸盐等简单的无机物质，此即生物的可降解性。(3)有毒污染物废水中的有毒污染物有无机化学毒物(主要有重金属离子、氰化物、氟化物、亚硝酸盐等)、有机化学毒物(常见的有酚、醛、苯、硝基化合物、多氯联苯和有机农药等)和放射性毒物三大类。二、废水
4、(4)生物污染物指废水中的致病性微生物和其它有害的有机物。(5)酸碱污染物指进入废水的无机酸和碱，一般借助pH值反映其含量水平，其危害主要是对金属及混凝土结构材料的腐蚀，使土壤盐碱化，抑制生化反应，严重时导致植物死亡。(6)营养性污染物多量的氮和磷促使藻类和生物大量繁殖。(7)其它还有热污染(水温过高)、油类污染、有害气体污染和感官污染等。2.铸造车间的废水二、废水(1)废水的来源1)冲天炉、电炉等熔炼炉的湿式除尘器所排出的废水。2)熔炼炉炉渣粒化处理所排出的废水。3)砂处理工部湿法再生系统和湿式除尘器所排出的废水。4)清理工部湿式除尘器所排出的废水。5)为了保持车间环境卫生而设立的捕集粉尘和
5、有害气体的湿式装置所排出的废水。6)混有从压铸机、空气压缩机流出来的机械油的废水。7)由于酸洗、化学分析等所排出的酸性或碱性废水。8)非破坏性检验用的荧光渗透探伤所排出的废水。二、废水9)感应电炉及水冷冲天炉等熔炼炉熔炼时所排出的冷却水。10)水力清砂时排出的带有泥砂的污水等。(2)废水的排放标准对于废水水质的控制，基本要求是能够满足废水再次使用(循环再用与持续再用)对水质的要求；能够满足有价值物质回收工艺对水质的各种要求；能够满足废水直接排放对水质的要求。二、废水表9-3工业废水最高允许排放浓度(一)序号有害物质名称最高容许排放浓度/(mg/L)1汞及其无机化合物005(按Hg计)2镉及其无
6、机化合物01(按Cd计)3六价铬化合物05(按Cr计)4砷及其无机化合物05(按As计)5铅及其无机化合物10(按Pb计)二、废水表9-4工业废水最高容许排放浓度(二)序号有害物质或项目名称最高容许排放浓/(mg/L)1pH值69(无单位)2悬浮物(水力排灰、洗煤水、水力冲渣、尾矿水)5003生化需氧量(5d20)604化学耗氧量(重铬酸钾法)105硫化物16挥发性酚057氰化物(以游离氰根计)058有机磷059石油类1010铜及其化合物1(按Cu计)11锌及其化合物5(按Zn计)二、废水表9-4工业废水最高容许排放浓度(二)12氟的无机化合物10(按F计)13硝基苯类314苯胺类2二、废水
7、此浓度为GB89781996污水排放标准中二级标准。造纸、制革、脱脂棉300mg/L。3.废水的处理方法(1)一级处理主要是预处理，用机械方法和简单化学方法，使废水中悬浮物或胶状物沉淀下来，以及初步中和酸碱度。(2)二级处理主要是解决可分解或氧化的有机溶解物或部分悬浮固体物的污染问题，常采用生物处理或添加凝聚剂使固体悬浮物凝聚分离。二、废水(3)三级处理(又称深度处理)主要是用来对付难以分解的有机物和溶液中的无机物，处理方法有活性吸附、离子交换、电渗析、反渗透和化学氧化等。二、废水表9-5废水处理方法的分类和处理范围分类处理方法处 理 范 围物理法重力分离去除悬浮胶状物质离心分离过滤蒸发结晶去
8、除胶状、悬浮物和可溶性盐类高磁分离去除各种金属离子。如投加磁铁粉和絮凝剂，还能去除其它非金属杂质化学法中和调整pH值化学凝聚去除悬浮、胶状物质氧化还原去除溶解性物质二、废水表9-5废水处理方法的分类和处理范围物理化学法离子交换去除悬浮、胶状物，主要是离子态物质电渗析反渗透去除悬浮、胶状物质气浮汽提去除溶解性挥发物质吹脱吸附去除溶解性、悬浮状物质萃取生物法自然氧化去除溶解性有机物及部分无机物生物滤池活性污泥厌氧发酵二、废水4.铸造车间的废水治理(1)铸造废水的治理要点目前从冲天炉除尘器出来的废水和炉渣粒化的废水，用自然沉淀法处理的例子很多，但是由于目前所用的冲天炉雨淋式火花捕集器的捕集性能并不好
9、，捕集后排出的煤尘浓度约12g/m3，而根据有关规定应控制在0.10.8g/m3，所以要求尽量采用高性能的湿式除尘装置。图9-1日本某灰铸铁车间废水处理工艺流程1泥砂斗2砂分离器3凝聚剂槽4凝聚剂稀释槽5添加剂稀释槽6添加剂溶解槽7混合池8凝聚池9沉淀池10浮渣坑11污泥浓缩池12脱水机13结块斗14鼓风机15污水池P泵二、废水(2)铸造废水的治理实例1)灰铸铁车间混合废水的治理。二、废水表9-6废水处理前后的水质项目pH值悬浮物/(mg/L)生化需氧量/(mg/L)化学耗氧量/(mg/L)油分/(mg/L)处理前70154892017处理后683181003二、废水2)水力清砂废水的治理。图
10、9-2日本某铸造车间水力清砂废水处理工艺流程1石灰槽2凝聚剂槽3添加剂槽4反应池5沉淀池6调整池7、8脱水机二、废水图9-3日本某铸造车间湿式除尘器废水处理工艺流程1湿式除尘器2坑3熟石灰4高分子系凝聚剂5沉淀池6中和池7pH计8硝酸9带轮洗涤真空过滤池10慢速搅拌池11快速搅拌池P泵二、废水3)湿式除尘器废水的治理。二、废水表9-7废水处理前后的水质项目pH值悬浮物/(mg/L)生化需氧量/(mg/L)化学耗氧量/(mg/L)处理前814870952617处理后70155496三、废气(空气污染)1.空气污染的基本概念(1)空气污染的定义所谓大气是指笼罩在地球表面1012km高度的一层空气。
11、(2)空气污染物的分类引起空气污染的物质，就其发生机理可分为自然污染物质和人为污染物质两大类。(3)空气污染物的性状1)悬浮粒状污染物。三、废气(空气污染)粉尘。粉尘是由于物体粉碎而产生并分散到空气中的微粒。其粒径一般在1100m，但实际上1m以下的粒子也存在。通常，粒径在10m以上的粒子叫“降尘”，因为它们容易发生重力自然沉降而降落到地面；粒径在10m以下的粒子叫“飘尘”，因为它们即使在微弱的大气气流作用下也会发生浮游，不容易降落到地面。飘尘将长时间地污染大气，有的甚至数月数年也不沉降，而小于0.1m的尘粒则根本不沉降。三、废气(空气污染)烟气。烟气是在燃烧、升华、蒸发、凝聚的过程中形成的。
12、其粒径约为0.011m。无机物质如金属等的气体或蒸气，在空气中冷却凝结成固体微粒，或在空气中起化学变化，生成粒状化合物分散在空气中。烟尘。烟尘是有机物质由于不完全燃烧生成的粒状物质分散在空气中。其粒径约为0.011m。一般来说烟尘是多成分的混合体，在有机燃料不完全燃烧所生成的烟尘中，不仅有碳的微粒(炭黑)、焦油状态的物质(油灰)等主要成分，还有燃烧热分解所产生的挥发性物质的凝缩物(白烟)。烟尘是造成大气污染的主要原因之一。三、废气(空气污染)霭。霭是液体破碎或蒸气凝结成的混悬于空气中的微小液滴，粒径约0.530m。雾。雾是大气中的水蒸气凝结成的液态粒子，粒径为0.1100m。2)气态污染物。(
13、4)大气环境标准1)环境质量标准。三、废气(空气污染)表9-8大气环境质量标准污染物名称浓度限值/(mg/)取值时间一级二级三级总悬浮微粒日平均015030060任何一次030100150飘尘日平均005015025任何一次015050070二氧化硫年日平均002006010日平均005015025任何一次015050070三、废气(空气污染)表9-8大气环境质量标准污染物名称浓度限值/(mg/)取值时间一级二级三级氮氧化物日平均005010015任何一次010015030一氧化碳日平均400400600任何一次100010002000三、废气(空气污染)表9-9车间空气中常见有害物质的最高允
14、许浓度物质名称中国美国前苏联日本一氧化碳30502055二甲苯10043550二氧化硫15131013丙烯醛0302507甲苯10037550750三、废气(空气污染)表9-9车间空气中常见有害物质的最高允许浓度物质名称中国美国前苏联日本甲醛3316苯(皮)40802080苯乙烯404205(2苯乙烯)氟化氢及氟化物(换算成F)125052氨30182070臭氧03020102氧化氮(换算成N)595()9氧化锌5555氧化镉01010101铅烟003015001015三、废气(空气污染)表9-9车间空气中常见有害物质的最高允许浓度铍及其化合物0001氰化氢及氢氰酸盐(换算成HCN)(皮)03
15、503锰及其化合物(换算成Mn)025(Mn计)03氯1三、废气(空气污染)2)环境排放标准GB162971996大气污染物综合排放标准对废气规定了有害物质的允许排放标准。三、废气(空气污染)表9-10我国几种有害物质的排放标准有害物质名称排放有害物企排放标准排气筒高度/m排放/(kg/h)排放浓度/(mg/)二氧化硫冶金304560801001205291140230450670三、废气(空气污染)表9-10我国几种有害物质的排放标准有害物质名称排放有害物企排放标准排气筒高度/m排放/(kg/h)排放浓度/(mg/)氟化物(换算成F)冶金12024氮氧化物(换算成N)化工2040608010
16、0123786160230氯化工、冶金203050285112冶金801002741三、废气(空气污染)表9-10我国几种有害物质的排放标准一氧化碳化工、冶金30601001606201700铅冶金1001203447铍化物(换算成Be)45-800015三、废气(空气污染)表9-10我国几种有害物质的排放标准烟尘及生产性粉尘工业及采暖锅炉200炼钢电炉200炼钢转炉：小于12t大于12t200150水泥150生产性粉第一类第二类100150三、废气(空气污染)表中未列入的企业，其有害物质排放量可参照本表类似企业。表中所列数据按平原地区，大气为中性状态，点源连续排放制订。间断排放者，若每天多次
17、排放，其排放量按表中规定；若每天排放一次而又小于1h者，则二氧化硫、烟尘及生产性粉尘、二氧化碳、氟化物、氯、氯化氢、一氧化碳等七类物质的排放量可为表中所规定量的3倍。三、废气(空气污染)系指局部通风除尘后所允许的排放浓度。第一类指：质量分数为10%以上的游离二氧化硅或石棉的粉尘、玻璃棉和矿渣粉尘、铝化物粉尘等。第二类指质量分数为10%以下的游离二氧化硅的煤尘及其它粉尘。(5)空气污染的危害1)空气污染对人体的危害。2)空气污染对工业的危害。2.铸造车间的废气三、废气(空气污染)表9-11冲天炉烟气的成分成分COSHF灰尘含量/(mg/)90720355150400560012400三、废气(空
18、气污染)表9-12电炉烟气成分成分COCAr质量分数(%)014578591630652000225.64m+0.75m+1.12m=7.51m5.64m+0.75m+1.12m=7.51m5.64m+0.75m+1.12m=7.51m表9-13污染物的浓度生成废气加料口下沿/(g/)烟囱顶部/(g/)资料报道范围/kgCO1242481020S0801600805氟化物816135g(加萤石)01068g(不加萤石)5.64m+0.75m+1.12m=7.51m表9-14型砂硬化阶段可能产生的析出物树脂种类甲醛苯酚糠醇糠醛甲醇有酚有有有有有无酚有有有有5.64m+0.75m+1.12m=7.
19、51m表9-15浇注阶段可能产生的析出物树脂种类甲醛甲醇苯酚苯CO亚硫酸酐饱合烃糠醛糠醇有酚有有有有有是是是是无酚有有有是是是是5.64m+0.75m+1.12m=7.51m3.废气处理的办法(1)吸收法用适当的吸收剂，从废气中选择性地吸收除去气态污染物，以消除污染。(2)吸附法此方法是利用多孔性固体吸附剂处理流体混合物，使其中所含的一种或数种组分吸附于固体表面上，以达到分离的目的。(3)催化法此方法是利用催化剂大大加快化学反应速率，使反应能在低得多的温度下进行，使废气中不易除去的气态污染物变成易于除去的物质，从而可回收利用，或者转变成无害的物质，使废气达到排放标准。5.64m+0.75m+1
20、.12m=7.51m(4)燃烧法用燃烧的方法来销毁可燃气态污染物(主要是有机态污染物)，如蒸气或烟尘，使之成为无害物质，主要适用于含有机溶剂及碳氢化合物的废气净化处理。(5)冷凝法冷凝法是利用物质在不同温度下具有不同的饱和蒸气压这一性质，采用降低系统温度，或是提高系统的压力，或是既降温又升压的方法，使处于蒸气状态的污染物冷凝而从废气中分离出来。四、粉尘1.铸造车间的粉尘四、粉尘表9-16冲天炉烟尘的成分成分SiCaOAMgOFeO(FFe)MnO烧蚀量质量分数(%)2040362131216122050四、粉尘表9-17电炉烟尘的成分成分FeFeOFSiCaOMgOAS质量分数(%)27770
21、312633698421852270205004四、粉尘表9-18我国车间空气中常见生产性粉尘的最高允许浓度物质名称最高允许浓度/(mg/)含有质量分数为10%以上游离二氧化硅的粉尘(石英、石英岩等)2含有质量分数为10%以下游离二氧化硅的滑石粉尘4含有质量分数为10%以下游离二氧化硅的水泥粉尘6含有质量分数为10%以下游离二氧化硅的煤尘10铝、氧化铝、铝合金粉尘4其它粉尘10四、粉尘2.其它粉尘系指游离二氧化硅的质量分数在10%以下，不含有毒物质的矿物性或植物性粉尘。2.铸造车间的防尘、防毒措施(1)熔化工部的防治措施熔化工部的防治措施如图9-4图9-6所示。图9-4冲天炉喷淋式除尘系统1喷
22、嘴2喷淋式除尘装置3木屑4初步沉淀池5气压排泥罐6泥渣脱水箱7投药池8反应池9斜管沉淀池10斜管11三角堰12清水池13水泵14磁水器四、粉尘图9-5冲天炉旋风除尘系统1电气控制箱2冲天炉3蝶阀4旋风除尘器5节点测温仪6引风机7减振8集灰箱9喷雾小室10碗形离心喷嘴11水泵12储水箱四、粉尘图9-6非铁金属熔炉烟气净化系统1排烟管2排烟罩3坩埚炉4挡水板5诱导器6湍球塔7烟囱8风机9减振基础10碱液池11绵纶棉滤网12塑料水泵四、粉尘(2)砂处理工部的防治措施图9-7所示为砂处理工部除尘系统。10M10.eps四、粉尘(3)造型制芯工部的防治措施造型制芯工部的防治措施如图9-8、图9-9所示。
23、图9-8制芯废气水洗活性炭吸附法净化系统1袋式除尘器2排水沟3通风机4挡水板5填料6液位控制计7、11过滤器8循环泵9压力计10流量计12活性炭四、粉尘图9-9落砂机吹吸式侧吸罩四、粉尘(4)清理工部的防治措施图9-10手提式砂轮机打磨辊道除尘罩五、噪声1.噪声的基本概念(1)噪声的类型噪声的类型很多，有工业噪声、交通噪声、公共活动噪声等。1)固体机械噪声是固体材料或结构部件受到撞击、摩擦，或在回转、往复运动中受到不平衡的作用力，引起机械振动，并通过某个表面所发生的噪声。2)空气动力噪声是气流的起伏运动或物体相对于气流运动所产生的噪声。3)稳态噪声是周期性作用力激发起稳定状态的振动而产生的噪声
24、。五、噪声4)脉冲噪声是瞬时突变性的作用力激发起的衰减状态振动而产生的噪声。5)空气传声指的是从声源直接通过周围的空气向前传播的噪声。6)固体传声指的是机械振动，首先以弹性波形式在各种具有刚性连接的结构物中传递，然后再在这类结构的振动表面部分间接转化为空气声。五、噪声表9-19我国工业企业的生产车间或作业场所的允许噪声级每个工作日噪声暴露时间/h8421新建企业允许噪声/dB(A)85889194现有企业允许噪声级/dB(A)90939699最高允许噪声级不得超过115五、噪声表9-20我国各种功能区的噪声级规定适用区域昼间/dB(A)夜间/dB(A)特殊住宅区4535居民、文教区5040一类
25、混合区5545二类混合区6050工业集中区6555交通干线道路两侧7055五、噪声表9-21我国工业企业各类作业地点的噪声限制值地点类别噪声限制值/dB生产车间及作业场所(工人每天连续接触噪声8h)90高噪声车间设置的值班室、观察室、休息室无电话通话要求时75有电话通话要求时70精密装配线、精密加工车间的工作地点70计算机房60主控制室、集中控制室70通讯室、电话总机室、消防值班室60厂部办公室、设计室、会议室、实验室60车间所属办公室、实验室、设计室70医务室、教室、哺乳室、托儿所55五、噪声(2)噪声的危害1)损害听力引起耳聋。2)引起疾病和其它生理功能障碍。3)干扰安静环境。4)对工业造
26、成危害。2.铸造车间的噪声1)噪声源(空气动力噪声、机械噪声、电磁噪声等)多、声级高。2)频率范围广。3)噪声持续时间长。五、噪声表9-22铸造车间的噪声噪声源距离/m噪声级/dB(A)倍频程中心频率/Hz315631252505001000200040008000罗茨鼓风机(进气口)19512896981029910893878376叶氏鼓风机(进气口)1110115122114117120112105969190五、噪声表9-22铸造车间的噪声炼钢电炉(熔化期)23102112868688889496989285炼钢电炉(出钢期)38187798087837773727264造型机1102
27、106878993909090908987五、噪声表9-22铸造车间的噪声噪声源距离/m噪声级/dB(A)倍频程中心频率/Hz315631252505001000200040008000捣固机1909574828381785767858884射芯机110512610711211311811811911296混砂机18293808690888575706760五、噪声表9-22铸造车间的噪声烘型芯炉烧嘴051991091041141171019792828493落砂机(无罩)210211094991021041041041039283清理滚筒115991127580871011061011071
28、0291水力清砂操作点83737281798279777268五、噪声表9-22铸造车间的噪声水力清砂高压水泵193667988858590858076风动砂轮1961096879829010610510410395燃油喷枪19298849093959087807674风铲清理195103737990919293939896五、噪声表9-22铸造车间的噪声气缸吊11021068685878994999896喷丸室110391961049595918986C106敲铁机1103五、噪声3.铸造车间噪声的控制图9-11噪声控制流程图五、噪声图9-12清理滚筒隔声罩1阻尼层2钢板3玻璃棉4护面材料5
29、砖墙6隔振器五、噪声(1)消声指一种允许气流通过而使声能衰减的装置，其分为阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合消声器和扩散消声器。(2)吸声借助某些声学材料或声结构，以提高声能的吸收，有效地减少噪声源周围壁面的反射声，从而达到低噪声的目的。(3)隔声在噪声传播途中，把噪声隔绝起来或使之受到阻挡，如隔声罩、声屏障、隔声间等，如图9-12和图9-13所示。五、噪声图9-13风机噪声综合治理a)风机在半地下坑中b)风机在地面上的隔声罩内1阻尼涂层2散热用吸声装置3风机4隔音板5、6、7消声器8排风扇9减振装置五、噪声图9-14车间噪声综合控制示意图1消声器2隔声罩3空间吸声体4隔声窗5隔声门6隔声屏7防
30、声耳罩8弹簧减振器六、振动1.振动公害的基本概念图9-15全身振动评价标准六、振动(1)对人体按频率高低，振动对人体的影响是不一样的，大致可以分为：高频(100Hz以上)；中频(30100Hz)；低频(30Hz以下)；特低频(1Hz以下)。(2)对结构物以振动源为中心，在地面上传播的振动是随距离而衰减的。2.铸造车间振动公害的防治(1)铸造车间的振动公害铸造车间振动公害的振动源，主要来自于各种振动机械，如震击式或震压式造型机、振动落砂机、振动输送机和造型工使用的风动捣砂器等。(2)铸造车间振动公害的防治六、振动1)减小激振源是减小振动最理想的方法。2)调整系统的固有频率，使其不发生共振。3)采
31、用隔振技术。金属弹性减振器。橡胶隔振器。空气弹簧。隔振垫(如各种橡胶板、软木、玻璃棉毡和岩棉毡等)。4)采用阻尼技术。5)对于地基的措施。6)个人的振动防治。六、振动7)防振综合措施。图9-16管道振动公害综合控制示意图1机械振源2减振隔振器3混凝土基础块4挠性橡胶接头5制振质量块6橡胶塑料套管7隔振橡胶板条8天花板9墙面10包扎涂贴阻尼材料第三节铸造生产废物资源化一、炉渣的处理和利用二、灰尘的处理和利用三、废砂的处理和利用四、污泥的处理和利用一、炉渣的处理和利用1.炼铁炉渣2.炼钢炉渣3.非铁金属冶炼的炉渣二、灰尘的处理和利用(1)回收碳在对熔炼燃烧的废气进行净化处理时，所收集的灰尘中含有大
32、量的碳，若直接将其用作生产建筑材料，会因含碳量过高而影响产品质量。(2)回收铁在抛丸清理装置的除尘器中收集的灰尘里，含铁量比较多，可用磁选法进行分选，将铁提取后作为冶炼的原料。(3)回收铝可用高温氯化法、碱石灰烧结法、碱石灰盐烧结法和酸浸取法等，来回收非铁金属冶炼烟尘中所含的铝。二、灰尘的处理和利用(4)其它在燃烧烟煤和无烟煤时产生大量的粉煤灰，从其中可提取空心微珠，制作陶粒、水泥、砖块和用作筑路材料，还可以制造分子筛、改良土壤的肥料和多种植物营养素等。第四节“绿色铸造”表9-23“绿色铸造”工艺基本要素序号项目内容1铸造材料 传统材料挖潜提高性能；高洁净钢；球墨铸铁、特殊铸铁、洁净铝、镁、钛
33、等合金 金属基复合材料；复合晶核、纤维、颗料(SiC、陶瓷粒子等)非金属及金属结构 新材料：高温材料、金属间化合物(如TiAl)、功能材料(形状记忆材料，结构功能材料)等第四节“绿色铸造”表9-23“绿色铸造”工艺基本要素2金属材料合成熔化处理工艺及装备 洁净钢精炼及其保护 外热风长寿冲天炉熔炼、铁液处理(净化、变质、孕育、合金化等)及保护 无焦冲天炉、等离子冲天炉等 变频感应电炉 Ti、Mg、Al等合金保护性氛围熔炼处理(净化、除气、变质、精炼等)第四节“绿色铸造”表9-23“绿色铸造”工艺基本要素3铸造成形及其工艺装备 熔体充型控制(流向、流速、流量等)和净化(过滤等)。熔体凝固参数(压力
34、、速度、方向等)控制(如顺序快速凝固、喷射成形快速凝固等)造型材料及造型制芯砂型：a)粘土砂湿型高紧实率机械化造型线；b)化学、物理化学、冷、热、固化砂造型、芯工艺(包括WRH法)；c)V法；d)陶瓷型金属型(PM)：金属型覆砂(LPM)(重力铸造)特种成形铸造压力铸造：高压、差压、低压熔模铸造(失蜡法)离心铸造实型消失模铸造(EPC)精确冷固树脂砂型非重力铸造(如Cosworth法、Zeus法、FM法、半固态、触变挤压铸造等)第四节“绿色铸造”表9-23“绿色铸造”工艺基本要素4铸造工艺过程控制工艺过程物理及化学参数传感、定量化、数值化在线检测和控制5设计参与管理工艺模拟、CAD/CAE/C
35、AM、快速铸件开发第四节“绿色铸造”表9-24“绿色铸造”成套技术及目标概要工艺技术装备目标铸件及工艺设计铸件工艺、模具CAD/CAE/CAM数值模拟，高性能少污染、低耗工程材料选用减重节材20%30%，减少切削40%50%，工艺出品率80%球墨铸铁代锻、焊钢，减重20%25%，寿命延长100%第四节“绿色铸造”表9-24“绿色铸造”成套技术及目标概要合金熔炼金属液净化处理保护及污染防治铸铁铸态高强韧球墨铸铁、蠕墨铸铁件“绿色”生产成套技术节约成本60%，寿命延长200%，取消热处理外热连续作业水冷高效冲天炉炉料净化、精化加工，采用铸造焦、氟石等提高质量、节能、降耗、减少熔渣，杜绝Si蒸气“绿
36、色”高寿命耐火材料低水泥浇灌料(LCC)、高耐火度可塑料国产化每日16h每周6日作业铁液温度大于1500，15%熔炼损耗小于5%，熔炼损耗小于10%，炉渣中2%，2%第四节“绿色铸造”表9-24“绿色铸造”成套技术及目标概要熔炉隔热保温防护隔热保温材料封闭熔炼技术炉气温度低于45，减少温降80%减少氧化，节能15%，缩短熔化周期10%铁液保护、净化处理系统工程熔化系统内连续净化预处理铁液封闭运输、处理、浇注铁液型内终处理技术及装备减少氧化，提高铁液质量，改善劳动环境减少氧化、节约处理剂40%，减少渣量20%减少变质剂75%以上，防衰退，提高性能，简化操作，稳定质量第四节“绿色铸造”表9-24“
37、绿色铸造”成套技术及目标概要铸钢“绿色”耐火材料MgCa系取代CrMg系材料技术提高炉衬寿命，提高钢液质量，减少污染保护性熔炼及净化综合技术(AOD、VOD、Ca预处理等)封闭、气体保护钢液运输浇注装置提高合金钢质量，改善环保及劳动条件，降低成本炼钢炉灰尘分解，贵金属、有害物萃取技术少污染，变废为宝第四节“绿色铸造”表9-24“绿色铸造”成套技术及目标概要有色合金少、无毒铝液精炼剂，代氯、氟等卤族元素铝液先进除气，变质技术及装备(通惰性气体及搅拌)少污染，改善劳动条件，提高性能、质量、保护环境第四节“绿色铸造”表9-24“绿色铸造”成套技术及目标概要工艺技术装备目标第四节“绿色铸造”表9-24
38、“绿色铸造”成套技术及目标概要型砂清洁处理原砂净化技术及系统工程(洗、筛、包装、储运、管理)无毒，高效型、芯粘结剂开发应用改性水玻璃酯硬化代酸硬呋喃树脂砂推广水玻璃砂再生技术与装备开发提高质量，保护环境，防止污染，增加效益树脂砂集约再生装备及管理体系湿型粘土砂工艺参数在线检测控制与记录系统湿型砂净化、回收、再生系统技术装备开发、引进砂处理系统，粉尘复用，再生及废物利用系统发展冷芯盒取代热芯盒，以酯类取代S及三乙胺提高废砂复用率(80%)，减少排污，降低成本40%提高铸件成品率，减少新砂加入量，减少废砂排放减少新砂50%60%，减少废砂排放160200万t/年减少粘土粉煤等加入量，改善型砂性能，
39、减少污染改善环境及劳动条件第四节“绿色铸造”表9-24“绿色铸造”成套技术及目标概要洁净精密成形刚型成形强制精密成形金属型黑色金属(FFM)铸造工艺技术装备开发铁型覆砂(LPM)球墨铸铁、蠕墨铸铁件无冒口铸造技术优化铸件质量，近无切削，无硅尘，效率高涂料转移法造型、芯技术开发、推广非重力强制成形(FM法，Cosworgh法，触变铸造等)湿型砂无毒、无污染粉料光洁剂、代替煤粉提高铸件表面质量和精度，近无切削铸件减重、减厚，节材，少无切削提高铸件表面质量，节省煤炭，减少污染第五节铸造生产质量管理简介一、铸造工艺水平的确定二、生产管理信息系统三、质量管理体系简介一、铸造工艺水平的确定表9-25高新技
40、术对铸造行业的影响技术特征跨世纪的先进制造技术形成的先进铸造技术精密、优质化精密成形与加工近无缺陷成形与加工精确铸造成形、高比强合金精密铸造金属熔体的纯净化致密化，铸件安全可靠性评估数字、网络化数字制造虚拟制造网络制造铸造工艺CAD铸造模具CAD/CAM一体化、MRP及ERP在铸造企业的应用铸造过程宏观模拟及工艺优化、铸件组织微观模拟及性能寿命预测分散网络化铸造系统一、铸造工艺水平的确定表9-25高新技术对铸造行业的影响高效、智能化快速制造自动化制造系统智能制造快速成形及快速制模铸造过程自动检测与控制、铸造机器人的应用人工智能在铸造生产中的应用柔性、集成化柔性制造计算机集成制造快速易重组制造系
41、统铸造FMC、FMS铸造CIMS快速换模技术交叉、综合化并行制造复合成形与加工并行环境下铸造CAD/CAE/CAM一体化半固态铸造、喷铸技术、复合材料铸造及复合铸造低耗、清洁化绿色制造绿色铸造技术、铸造废弃物的再生回用一、铸造工艺水平的确定表9-25高新技术对铸造行业的影响精益、快捷化精益生产快捷制造铸造企业精益生产模式虚拟铸造企业及铸件电子商务一、铸造工艺水平的确定一、铸造工艺水平的确定图9-17工艺成本分析图三、质量管理体系简介1.ISO9000 2000(1)概述1987年国际化标准组织(ISO)发表了ISO族国际标准，2000版ISO9000族标准于2000年12月15日正式发布，我国
42、于同年12月28日发布了GB/T19000 2000idtISO9000 2000标准。1)以顾客为关注焦点。2)领导作用。3)全员参与。4)过程方法。5)管理的系统方法。6)持续改进。三、质量管理体系简介7)基于事实的决策方法。8)与供方互利的关系。(2)过程方法任何使用资源将输入转化为输出的活动，或一组活动可视为一个过程。图9-18以过程为基础的质量管理体系模式三、质量管理体系简介(3)质量管理体系的方法质量管理体系能够帮助组织增强顾客满意程度。1)确定顾客和其它相关方的需求和期望。2)建立组织的质量方针和质量目标。3)确定实现质量目标必需的过程和职责。4)确定和提供实现质量目标必需的资源
43、。5)规定测量每个过程的有效性和效率的方法。6)应用这些测量方法确定每个过程的有效性和效率。7)确定防止不合格并消除产生原因的措施。8)建立和应用持续改进质量管理体系的过程。2.ISO/TS16949 2002三、质量管理体系简介(1)概述1987年国际标准化组织(ISO)颁布了ISO9000 1994系列质量管理体系标准后，受其影响美国三大汽车厂(通用、福特、戴姆勒克莱斯勒)于1988年特别成立工作小组，将他们各自所期望的质量体系要求形成了QS9000标准，并于1994年8月颁布发行了第一版，至目前为止QS9000标准已经出版发行到第三版(1998年3月)，并于1999年1月1日起适用(有效
44、期至2006年12月14日)。(2)ISO/TS16949 2002的目标1)在供应链中持续不断的改进(质量改进、生产力改进和成本的降低)。三、质量管理体系简介2)强调缺点的预防(SPC的应用、防错措施、减少变差和浪费、确保存货周转及最低库存量、质量成本、非质量的额外成本)。(3)ISO/TS16949 2002的适用性TS16949 2002规定了汽车供应商的质量体系要求，用于汽车相关产品的设计/开发、生产、安装和服务。复 习 思 考 题1.何谓环境问题?我国环保法的基本原则、基本制度是什么?2.什么是废物?废物的危害有哪些?3.铸造车间有哪些废物?怎样处理?4.什么是废水?废水的危害及处理方法有哪些?5.铸造车间有哪些废水?怎样处理?6.何谓空气污染?怎样分类?7.空气污染物的性状如何?8.空气污染的危害有哪些?9.铸造车间有哪些废气?其处理办法有哪些?10.什么是粉尘?其危害有哪些?11.铸造车间的防尘、防毒措施有哪些?12.什么是噪声?噪声的危害有哪些?13.铸造车间的噪声特点及怎样对其进行控制?复 习 思 考 题14.什么是振动公害?有哪些危害?15.铸造车间振动公害怎样防治?16.何谓铸造生产废物资源化?17.“绿色铸造”的概念是什么?18.ISO9000 2000和ISO/TS16949的由来和其对铸造业的关系是什么?
