در تولیدقطعات گداخته از منیزیم، تحقق الزامات حفاظت از محیط زیست باید از طریق کل فرآیند ذوب، ریختن و پس از پردازش انجام شود و درمان گاز دود ذوب یک پیوند کلیدی است.در زیر توضیح از دو جنبه وجود دارد: سیستم اقدامات حفاظت از محیط زیست و تکنولوژی تصفیه گاز دود:
一اقدامات حفاظت از محیط زیست برای کل فرآیندریخته گری منیزیمتولید
1پیوند ذوب: کنترل آلودگی منبع و بهینه سازی انرژی
تکنولوژی ذوب با آلودگی کم
استفاده از ذوب حفاظت از گاز بی اثر (مانند CO2، SF6 گاز مخلوط) برای جایگزینی جریان نمک فلوراید سنتی و کاهش انتشار گاز های سمی مانند فلوراید هیدروژن (HF) و کلر (Cl2).برای مثال، یک کارخانه آلمانی از حفاظت از CO2 + 0.1٪ SF6 استفاده می کند و غلظت فلوراید در گاز دود از 50mg / m3 به کمتر از 5mg / m3 کاهش می یابد (استانداردهای انتشار اتحادیه اروپا 10mg / m3 است).
ترویج استفاده از کوره های ذوب الکتریکی برای جایگزینی کوره های نفت، افزایش نرخ تبدیل قدرت به 85٪ (کوره های نفت حدود 60٪) و کاهش انتشار NOx 40٪ تا 60٪.
بازیافت زباله و کنترل مصرف انرژی
ایجاد یک سیستم گردش بسته برای پردازش تراشه های منیزیم، مواد دروازه و سایر مواد زباله از طریق خرد کردن، غربالگری و ذوب مجدد، با نرخ بازیابی بیش از 95٪.یک شرکت خانگی انتشار زباله های جامد را 2 درصد کاهش می دهد،000 تن و مصرف انرژی 12 درصد در هر سال از طریق فناوری ذوب مجدد مستقیم.
2• ریختن و پردازش بعدی: نوآوری در فرآیند برای کاهش آلودگی
فرآیند برش کمتر/بدون برش
ریخته گری فشار بالا به شکل نزدیک به خالصقطعات گداخته از منیزیم(تسامح ابعاد ± 0.1mm) ، فرآیند های ماشینکاری را کاهش می دهد، مصرف مایع برش را 70٪ کاهش می دهد و تولید زباله را 50٪ کاهش می دهد.
درمان سطح سبز
استفاده از پاسیویاسیون بدون کروم (مانند درمان سیلان، فیلم تبدیل زمین های نادر) به جای الکتروپلاستی کروم شش ارزشو COD آب فاضلاب (نیاز به اکسیژن شیمیایی) از 500mg/L به کمتر از 100mg/L کاهش می یابد.به عنوان مثال، باطری خودروهای انرژی جدید از پوشش سیلان استفاده می کند که دارای یک آزمایش اسپری نمک 1000 ساعت بدون خوردگی است و هزینه های تصفیه فاضلاب را 30٪ کاهش می دهد.
3مدیریت جامع زباله
تصفیه فاضلاب
ایجاد یک سیستم تصفیه سه مرحله ای: مخزن تنظیم کننده (قیمت pH خنثی کننده) → بارش شیمیایی (از بین بردن یون های فلز سنگین) → فیلترال غشا (سرانه حذف COD 90٪) ،می تواند در سیستم خنک کننده استفاده مجدد شود، و میزان استفاده مجدد آب به 85 درصد می رسد.
طبقه بندی و دفع زباله های جامد
پس از آن که سنگ شکن از طریق مغناطیسی جدا شده است برای بازیابیمنیزیمفلز، سنگ شکن باقیمانده برای تولید مواد آتش شکن استفاده می شود؛ عامل آزادسازی زباله توسط تقطیر بازسازی می شود و نرخ بازیابی به 80٪ می رسد.
二تکنولوژی اصلی برایمنیزیمتصفیه گازهای دود آمیخته
1ترکیب و ویژگی های گاز دود
آلاینده های اصلی: گرد و غبار MgO (60-70٪) ، فلوراید (HF، MgF2) ، بخار فلزات ردیابی (مانند Zn، Pb) و مواد فرسایشی آلی (محصولات تجزیه عامل آزادسازی).
ویژگی های گاز دود: دمای بالا (300-500 °C) ، اندازه ذرات گرد و غبار (0,1-10μm) و فلوراید بسیار خوردنی.
2- فن آوری های پردازش رایج و ترکیب فرآیند
(1) تکنولوژی تصفیه خشک
حذف گرد و غبار کیسه + جذب کربن فعال
اصول: گاز دود ابتدا توسط دیگ بخار به درجه 120-150 درجه سانتیگراد خنک می شود، سپس از طریق یک جمع آوری کننده گرد و غبار کیسه عبور می کند (مواد کیسه فیلتر PTFE است، کارایی تصفیه ≥99.9٪) برای حذف گرد و غبار MgO،و در نهایت از طریق یک برج جذب کربن فعال برای حذف فلوراید و آلاینده های آلی.
مورد: یک کارخانه محور چرخ آلیاژ منیزیم این فرآیند را اتخاذ می کند و غلظت انتشار گرد و غبار <10mg/m3 و فلوراید <1mg/m3 است،که با مقادیر محدودی انتشار ویژه "استانداردهای انتشار آلاینده های هوا در کوره های صنعتی" چین (GB 9078-1996) مطابقت دارد..
مهارگر الکترواستاتیک + دی فلوریناسیون خشک
اصل: آبسرد کننده الکتروستاتیک (ESP) از یک میدان الکتریکی ولتاژ بالا برای جذب گرد و غبار استفاده می کند (کارایی ≥99٪)و سپس CaF2 (کارایی واکنش ≥95%) را با اسپری پودر کلسیم (CaO) و HF تولید می کند.، و در نهایت محصول توسط یک جمع آوری کننده گرد و غبار کیسه گرفته می شود.
مزایا: مناسب برای سناریوهای حجم گاز دود بزرگ (>100،000 m3/h) ، هزینه کم پودر کلسیم (حدود 500 یوآن / تن) ، اما توجه باید به دفع مطابق با ضایعات جامد CaF2 پرداخت شود.
(2) تکنولوژی تصفیه مرطوب
پاک کننده + پاک کننده + درمان خنثی کننده
فرآیند:
گاز دود از طریق ماشین پاک کننده عبور می کند (محلول NaOH، pH=10-12) برای جذب HF و واکنش به تولید NaF.
دمستر (شبکه سیم یا صفحه سیکلون) بخار آب را با محتوای قطرات <50mg/m3 از بین می برد.
پس از عبور آب فاضلاب از مخزن خنثی سازی (اضافه H2SO4 برای تنظیم pH به 6-9) ، Mg (OH) 2 و سایر رسوبات از مخزن رسوب خارج می شوند.
کارایی: میزان حذف فلوراید ≥98٪، گرد و غبار ≤5mg/m3، اما یک سیستم تصفیه فاضلاب مورد نیاز است، و یک مشکل از گاز دود "پست سفید" (کوندانس بخار آب) وجود دارد.
(3) فرآیند ترکیبی یکپارچه
️بازیافت گرما ضایعات + حذف گرد و غبار خشک + فلور زدایی مرطوب
سناریوی کاربرد: خط تولید گچکاری منیزیم پیشرفته (مانند قطعات هوافضا) که نیاز به انتشار آلاینده های بسیار کم دارد (گرد ≤ 5mg/m3، فلوراید ≤ 0.5mg/m3).
نکات فنی:
در این حالت، آب گرمای فاضلاب با میزان صرفه جویی در انرژی 15 تا 20 درصد، گرمای گاز دود را برای گرم کردن هوا احتراق بازیافت می کند.
بخش خشک از یک جمع آوری کننده گرد و غبار در کیسه پالس (دقیقیت کیسه فیلتر 0.2μm) استفاده می کند.
بخش مرطوب از یک پاک کننده دو مرحله ای (حلول NaOH + Na2S) برای اطمینان از حذف عمیق فلوراید استفاده می کند.
三نوآوری و روند فناوری حفاظت از محیط زیست
1توسعه جریان های جدید سازگار با محیط زیست
توسعه جریان های بدون فلور (مانند سیستم MgO-CaO-Al2O3) برای کاهش انتشار فلوراید از منبع.یک جریان اکسید ترکیبی که توسط یک شرکت ژاپنی توسعه یافته است، غلظت فلوراید گاز دود را به کمتر از 1mg/m3 کاهش می دهد، و سنگ شکن می تواند به طور مستقیم به عنوان مواد پیاده سازی مورد استفاده قرار گیرد.
2. سيستم نظارت هوشمند گاز دود
استفاده از ابزارهای نظارت آنلاین (مانند مانیتورهای گرد و غبار لیزر و تحلیلگرهای فلوراید مادون قرمز) برای تنظیم پارامترهای تجهیزات پاکسازی گرد و غبار و desulfurization در زمان واقعی.یک کارخانه گداخته سازی آلیاژ منیزیم از یک سیستم کنترل PLC برای کنترل نوسانات مصرف انرژی تصفیه گاز دود در حدود ± 5٪ استفاده می کند.، پس انداز 100،000 کیلو وات ساعت برق در سال.
3مدیریت ردپای کربن و خنثی سازی کربن
برخی از شرکت ها با خرید برق سبز و نصب نیروگاه های خورشیدی، انتشار کربن در فرآیند ذوب را جبران می کنند.کارگاه ریخته گری منیزیم کارخانه شانگهای تسلا از برق 100 درصد تجدید پذیر استفاده می کند، و انتشار کربن سیستم تصفیه گاز دود 80٪ کمتر از فرآیندهای سنتی است.
خلاصه: از "معالجه پایان لوله" به "تولید سبز"
حفاظت از محیط زیست تولید گچ منیزیم باید توسط "نوآورشی تکنولوژیکی + بهینه سازی مدیریت" هدایت شود:نیاز به پردازش گاز دود ذوب برای انتخاب فرآیند های خشک / مرطوب / کامپوزیت با توجه به ظرفیت تولید و الزامات انتشار، و تولید تمیز (مانند ذوب بدون فلور و بازیافت زباله) باید در طول فرآیند اجرا شود.به عنوان استانداردهای حفاظت از محیط زیست سخت تر می شوند (مانند محدودیت های انتشار ویژه برای صنعت منیزیم که چین قصد دارد در سال 2025 اجرا کند)، فناوری تولید گداخته شدن منیزیم کم آلودگی و کم مصرف تبدیل به رقابت هسته ای برای دسترسی صنعت خواهد شد.
ایمیل:cast@ebcastings.com
در تولیدقطعات گداخته از منیزیم، تحقق الزامات حفاظت از محیط زیست باید از طریق کل فرآیند ذوب، ریختن و پس از پردازش انجام شود و درمان گاز دود ذوب یک پیوند کلیدی است.در زیر توضیح از دو جنبه وجود دارد: سیستم اقدامات حفاظت از محیط زیست و تکنولوژی تصفیه گاز دود:
一اقدامات حفاظت از محیط زیست برای کل فرآیندریخته گری منیزیمتولید
1پیوند ذوب: کنترل آلودگی منبع و بهینه سازی انرژی
تکنولوژی ذوب با آلودگی کم
استفاده از ذوب حفاظت از گاز بی اثر (مانند CO2، SF6 گاز مخلوط) برای جایگزینی جریان نمک فلوراید سنتی و کاهش انتشار گاز های سمی مانند فلوراید هیدروژن (HF) و کلر (Cl2).برای مثال، یک کارخانه آلمانی از حفاظت از CO2 + 0.1٪ SF6 استفاده می کند و غلظت فلوراید در گاز دود از 50mg / m3 به کمتر از 5mg / m3 کاهش می یابد (استانداردهای انتشار اتحادیه اروپا 10mg / m3 است).
ترویج استفاده از کوره های ذوب الکتریکی برای جایگزینی کوره های نفت، افزایش نرخ تبدیل قدرت به 85٪ (کوره های نفت حدود 60٪) و کاهش انتشار NOx 40٪ تا 60٪.
بازیافت زباله و کنترل مصرف انرژی
ایجاد یک سیستم گردش بسته برای پردازش تراشه های منیزیم، مواد دروازه و سایر مواد زباله از طریق خرد کردن، غربالگری و ذوب مجدد، با نرخ بازیابی بیش از 95٪.یک شرکت خانگی انتشار زباله های جامد را 2 درصد کاهش می دهد،000 تن و مصرف انرژی 12 درصد در هر سال از طریق فناوری ذوب مجدد مستقیم.
2• ریختن و پردازش بعدی: نوآوری در فرآیند برای کاهش آلودگی
فرآیند برش کمتر/بدون برش
ریخته گری فشار بالا به شکل نزدیک به خالصقطعات گداخته از منیزیم(تسامح ابعاد ± 0.1mm) ، فرآیند های ماشینکاری را کاهش می دهد، مصرف مایع برش را 70٪ کاهش می دهد و تولید زباله را 50٪ کاهش می دهد.
درمان سطح سبز
استفاده از پاسیویاسیون بدون کروم (مانند درمان سیلان، فیلم تبدیل زمین های نادر) به جای الکتروپلاستی کروم شش ارزشو COD آب فاضلاب (نیاز به اکسیژن شیمیایی) از 500mg/L به کمتر از 100mg/L کاهش می یابد.به عنوان مثال، باطری خودروهای انرژی جدید از پوشش سیلان استفاده می کند که دارای یک آزمایش اسپری نمک 1000 ساعت بدون خوردگی است و هزینه های تصفیه فاضلاب را 30٪ کاهش می دهد.
3مدیریت جامع زباله
تصفیه فاضلاب
ایجاد یک سیستم تصفیه سه مرحله ای: مخزن تنظیم کننده (قیمت pH خنثی کننده) → بارش شیمیایی (از بین بردن یون های فلز سنگین) → فیلترال غشا (سرانه حذف COD 90٪) ،می تواند در سیستم خنک کننده استفاده مجدد شود، و میزان استفاده مجدد آب به 85 درصد می رسد.
طبقه بندی و دفع زباله های جامد
پس از آن که سنگ شکن از طریق مغناطیسی جدا شده است برای بازیابیمنیزیمفلز، سنگ شکن باقیمانده برای تولید مواد آتش شکن استفاده می شود؛ عامل آزادسازی زباله توسط تقطیر بازسازی می شود و نرخ بازیابی به 80٪ می رسد.
二تکنولوژی اصلی برایمنیزیمتصفیه گازهای دود آمیخته
1ترکیب و ویژگی های گاز دود
آلاینده های اصلی: گرد و غبار MgO (60-70٪) ، فلوراید (HF، MgF2) ، بخار فلزات ردیابی (مانند Zn، Pb) و مواد فرسایشی آلی (محصولات تجزیه عامل آزادسازی).
ویژگی های گاز دود: دمای بالا (300-500 °C) ، اندازه ذرات گرد و غبار (0,1-10μm) و فلوراید بسیار خوردنی.
2- فن آوری های پردازش رایج و ترکیب فرآیند
(1) تکنولوژی تصفیه خشک
حذف گرد و غبار کیسه + جذب کربن فعال
اصول: گاز دود ابتدا توسط دیگ بخار به درجه 120-150 درجه سانتیگراد خنک می شود، سپس از طریق یک جمع آوری کننده گرد و غبار کیسه عبور می کند (مواد کیسه فیلتر PTFE است، کارایی تصفیه ≥99.9٪) برای حذف گرد و غبار MgO،و در نهایت از طریق یک برج جذب کربن فعال برای حذف فلوراید و آلاینده های آلی.
مورد: یک کارخانه محور چرخ آلیاژ منیزیم این فرآیند را اتخاذ می کند و غلظت انتشار گرد و غبار <10mg/m3 و فلوراید <1mg/m3 است،که با مقادیر محدودی انتشار ویژه "استانداردهای انتشار آلاینده های هوا در کوره های صنعتی" چین (GB 9078-1996) مطابقت دارد..
مهارگر الکترواستاتیک + دی فلوریناسیون خشک
اصل: آبسرد کننده الکتروستاتیک (ESP) از یک میدان الکتریکی ولتاژ بالا برای جذب گرد و غبار استفاده می کند (کارایی ≥99٪)و سپس CaF2 (کارایی واکنش ≥95%) را با اسپری پودر کلسیم (CaO) و HF تولید می کند.، و در نهایت محصول توسط یک جمع آوری کننده گرد و غبار کیسه گرفته می شود.
مزایا: مناسب برای سناریوهای حجم گاز دود بزرگ (>100،000 m3/h) ، هزینه کم پودر کلسیم (حدود 500 یوآن / تن) ، اما توجه باید به دفع مطابق با ضایعات جامد CaF2 پرداخت شود.
(2) تکنولوژی تصفیه مرطوب
پاک کننده + پاک کننده + درمان خنثی کننده
فرآیند:
گاز دود از طریق ماشین پاک کننده عبور می کند (محلول NaOH، pH=10-12) برای جذب HF و واکنش به تولید NaF.
دمستر (شبکه سیم یا صفحه سیکلون) بخار آب را با محتوای قطرات <50mg/m3 از بین می برد.
پس از عبور آب فاضلاب از مخزن خنثی سازی (اضافه H2SO4 برای تنظیم pH به 6-9) ، Mg (OH) 2 و سایر رسوبات از مخزن رسوب خارج می شوند.
کارایی: میزان حذف فلوراید ≥98٪، گرد و غبار ≤5mg/m3، اما یک سیستم تصفیه فاضلاب مورد نیاز است، و یک مشکل از گاز دود "پست سفید" (کوندانس بخار آب) وجود دارد.
(3) فرآیند ترکیبی یکپارچه
️بازیافت گرما ضایعات + حذف گرد و غبار خشک + فلور زدایی مرطوب
سناریوی کاربرد: خط تولید گچکاری منیزیم پیشرفته (مانند قطعات هوافضا) که نیاز به انتشار آلاینده های بسیار کم دارد (گرد ≤ 5mg/m3، فلوراید ≤ 0.5mg/m3).
نکات فنی:
در این حالت، آب گرمای فاضلاب با میزان صرفه جویی در انرژی 15 تا 20 درصد، گرمای گاز دود را برای گرم کردن هوا احتراق بازیافت می کند.
بخش خشک از یک جمع آوری کننده گرد و غبار در کیسه پالس (دقیقیت کیسه فیلتر 0.2μm) استفاده می کند.
بخش مرطوب از یک پاک کننده دو مرحله ای (حلول NaOH + Na2S) برای اطمینان از حذف عمیق فلوراید استفاده می کند.
三نوآوری و روند فناوری حفاظت از محیط زیست
1توسعه جریان های جدید سازگار با محیط زیست
توسعه جریان های بدون فلور (مانند سیستم MgO-CaO-Al2O3) برای کاهش انتشار فلوراید از منبع.یک جریان اکسید ترکیبی که توسط یک شرکت ژاپنی توسعه یافته است، غلظت فلوراید گاز دود را به کمتر از 1mg/m3 کاهش می دهد، و سنگ شکن می تواند به طور مستقیم به عنوان مواد پیاده سازی مورد استفاده قرار گیرد.
2. سيستم نظارت هوشمند گاز دود
استفاده از ابزارهای نظارت آنلاین (مانند مانیتورهای گرد و غبار لیزر و تحلیلگرهای فلوراید مادون قرمز) برای تنظیم پارامترهای تجهیزات پاکسازی گرد و غبار و desulfurization در زمان واقعی.یک کارخانه گداخته سازی آلیاژ منیزیم از یک سیستم کنترل PLC برای کنترل نوسانات مصرف انرژی تصفیه گاز دود در حدود ± 5٪ استفاده می کند.، پس انداز 100،000 کیلو وات ساعت برق در سال.
3مدیریت ردپای کربن و خنثی سازی کربن
برخی از شرکت ها با خرید برق سبز و نصب نیروگاه های خورشیدی، انتشار کربن در فرآیند ذوب را جبران می کنند.کارگاه ریخته گری منیزیم کارخانه شانگهای تسلا از برق 100 درصد تجدید پذیر استفاده می کند، و انتشار کربن سیستم تصفیه گاز دود 80٪ کمتر از فرآیندهای سنتی است.
خلاصه: از "معالجه پایان لوله" به "تولید سبز"
حفاظت از محیط زیست تولید گچ منیزیم باید توسط "نوآورشی تکنولوژیکی + بهینه سازی مدیریت" هدایت شود:نیاز به پردازش گاز دود ذوب برای انتخاب فرآیند های خشک / مرطوب / کامپوزیت با توجه به ظرفیت تولید و الزامات انتشار، و تولید تمیز (مانند ذوب بدون فلور و بازیافت زباله) باید در طول فرآیند اجرا شود.به عنوان استانداردهای حفاظت از محیط زیست سخت تر می شوند (مانند محدودیت های انتشار ویژه برای صنعت منیزیم که چین قصد دارد در سال 2025 اجرا کند)، فناوری تولید گداخته شدن منیزیم کم آلودگی و کم مصرف تبدیل به رقابت هسته ای برای دسترسی صنعت خواهد شد.
ایمیل:cast@ebcastings.com
