Bei der Herstellung vonMagnesiumgusswaren, muss die Umsetzung der Umweltschutzanforderungen durch den gesamten Prozeß des Schmelzens, Gießens und der Nachbearbeitung verlaufen, und die Behandlung von Schmelzgase ist ein Schlüssel.Im Folgenden werden zwei Aspekte erläutert:: Umweltschutzmaßnahmen und Rauchgasreinigungstechnik:
一. Umweltschutzmaßnahmen für den gesamtenMagnesiumgussProduktion
1Schmelzverbindung: Verunreinigungsbekämpfung und Energieoptimierung
Schmelztechnologie mit geringer Verschmutzung
Verwenden Sie eine Schutzschmelze für inerte Gase (z. B. CO2, SF6 gemischtes Gas), um den traditionellen Fluoridsalzfluss zu ersetzen und die Emission giftiger Gase wie Fluorwasserstoff (HF) und Chlor (Cl2) zu reduzieren.Zum Beispiel:, verwendet eine deutsche Fabrik einen CO2+0,1% SF6-Schutz, und die Fluoridkonzentration im Rauchgas wird von 50 mg/m3 auf unter 5 mg/m3 reduziert (EU-Emissionsnorm 10 mg/m3).
Förderung der Verwendung elektrischer Induktionsschmelzofen zum Ersetzen von Ölöfen, Erhöhung der Leistungsumwandlungsrate auf 85% (Ölöfen sind etwa 60%) und Reduzierung der NOx-Emissionen um 40% bis 60%.
Rückgewinnung von Abfällen und Kontrolle des Energieverbrauchs
Ein geschlossenes Zirkulationssystem für die Verarbeitung von Magnesiumscheiben, Tormaterialien und anderen Abfallstoffen durch Zerkleinern-Screening-Wiederschmelzen mit einer Rückgewinnungsrate von mehr als 95% einrichten.Ein inländisches Unternehmen reduziert die Emissionen von Festmüll um 2Die Kommission hat die Kommission aufgefordert, ihre Vorschläge für eine Richtlinie über die Verwertung von Abfällen zu prüfen.
2Gießerei und Nachbearbeitung: Prozessinnovation zur Verringerung der Umweltverschmutzung
Weniger oder kein Schneidverfahren
Das Druckgussverfahren ermöglicht eine nahezu reine Formung vonMagnesiumgusswaren(Dimensionstoleranz ±0,1 mm), reduziert die Bearbeitungsprozesse, reduziert den Einsatz von Schneidflüssigkeit um 70% und reduziert die Entsorgung von Abfällen um 50%.
Grüne Oberflächenbehandlung
Verwenden Sie eine chromfreie Passivierung (z. B. Silanbehandlung, Seltenerdkonvertierungsfolie) anstelle von sechswertigem Chrom-Gehalt,und die COD (chemischer Sauerstoffbedarf) des Abwassers wird von 500 mg/l auf unter 100 mg/l reduziertSo verwendet beispielsweise eine neue Energiefahrzeugbatterie eine Silanbeschichtung, die einen Salzsprüh-Test von 1.000 Stunden ohne Korrosion durchführt und die Kosten für die Abwasserbehandlung um 30% senkt.
3. Umfassende Abfallwirtschaft
Abwasserbehandlung
Einführung eines dreistufigen Behandlungssystems: Regulierungsanlage (Neutralisierung des pH-Wertes) → chemische Niederschlagung (Entfernung von Schwermetallionen) → Membranfiltration (COD-Entfernung von 90%),das Abwasser kann im Kühlsystem wiederverwendet werden, und die Wiederverwendungsrate von Wasser erreicht 85%.
Einstufung und Beseitigung von festen Abfällen
Nachdem die Schlacke magnetisch getrennt wurde, um sie wiederherzustellenMagnesiumMetall, der verbleibende Schlacke wird zur Herstellung feuerfester Materialien verwendet; das Abfallfreisetzungsmittel wird durch Destillation regeneriert und die Wiedergewinnungsrate erreicht 80%.
二Kerntechnologie fürMagnesiumSchmelzgasbehandlung
1- Zusammensetzung und Eigenschaften der Rauchgase
Hauptschadstoffe: MgO-Staub (60-70%), Fluorid (HF, MgF2), Spurenmetalldampf (z. B. Zn, Pb) und organische Flüchtige Stoffe (Zersetzungsprodukte von Freisetzungsmitteln).
Eigenschaften von Rauchgasen: hohe Temperatur (300-500°C), Feinstaubpartikelgröße (0,1-10μm) und hochkorrosives Fluorid.
2- Mainstream-Behandlungstechnologien und Prozesskombinationen
(1) Trockenreinigungstechnik
Abbau von Sackstaub + Adsorption von Aktivkohle
Prinzip: Das Rauchgas wird zunächst durch den Abwärmekessel auf 120-150 °C gekühlt und dann durch einen Staubsackensammler geführt (Filtersack aus PTFE, Filterwirksamkeit ≥ 99,9%), um MgO-Staub zu entfernen.und schließlich durch einen Aktivkohlenstoffadsorbierenden Turm zur Entfernung von Fluorid und organischen Schadstoffen.
Fall: Eine Magnesiumlegierradnabelfabrik setzt dieses Verfahren ein und die Staubemissionskonzentration beträgt < 10 mg/m3 und das Fluorid < 1 mg/m3,die die speziellen Emissionsgrenzwerte der chinesischen "Industrial Furnace Air Pollutant Emission Standard" (GB 9078-1996) erfüllt.
Elektrostatischer Präzipitator + trockene Defluorisierung
Prinzip: Der elektrostatische Ausfällungsgerät (ESP) verwendet ein Hochspannungs-Elektrfeld, um Staub zu speichern (Effizienz ≥99%),und erzeugt dann CaF2 (Reaktionswirksamkeit ≥95%) durch Sprühen von Kalziumpulver (CaO) und HF, und schließlich wird das Produkt von einem Staubsackempfänger aufgenommen.
Vorteile: Geeignet für Szenarien mit hohem Rauchgasvolumen (>100.000 m3/h), niedrige Kalziumpulverkosten (ca. 500 Yuan/Tonne), jedoch sollte der konformen Entsorgung von CaF2-Festmüll besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden.
(2) Technik der nassen Reinigung
Schrubber + Abdämpfen + Neutralisierung
Prozess:
Das Rauchgas geht durch den Reiniger (Sprühlösung von NaOH, pH=10-12) und absorbiert HF und reagiert, um NaF zu erzeugen.
Demister (Drahtnetz oder Zyklonplatte) entfernt Wasserdampf mit einem Tropfengehalt von < 50 mg/m3.
Nachdem das Abwasser durch den Neutralisationsbehälter gefahren ist (H2SO4 hinzugefügt wird, um den pH-Wert auf 6-9 anzupassen), werden Mg (OH) 2 und andere Sedimente durch den Sedimentationsbehälter entfernt.
Effizienz: Fluoridentfernung ≥ 98%, Staub ≤ 5 mg/m3, jedoch ist eine Abwasserbehandlungsanlage erforderlich und es gibt ein Problem mit dem Rauchgas "weißem Staub" (Wasserdampfkondensation).
(3) Integriertes Verbundwerk
Abwärmerückgewinnung + Trockenstaubentfernung + nasse Defluorisierung Kombination
Anwendungsszenario: hochwertige Magnesiumgussproduktionslinie (z. B. für Luftfahrtteile), für die sehr geringe Schadstoffemissionen erforderlich sind (Staub ≤ 5 mg/m3, Fluorid ≤ 0,5 mg/m3).
Technische Punkte:
Der Abwärmekessel nutzt die Rauchgaswärme zur Vorheizung der Verbrennungsluft zurück, wobei eine Energieeinsparung von 15 bis 20% erzielt wird.
Der Trockenbereich verwendet einen Pulssäcke-Staubsammler (Filtersackgenauigkeit 0,2 μm);
Der nasse Abschnitt verwendet einen zweistufigen Reiniger (NaOH+Na2S-Lösung), um eine tiefe Entfernung von Fluoriden zu gewährleisten.
三. Umweltschutztechnik Innovation und Trends
1Entwicklung neuer umweltfreundlicher Flüsse
Entwicklung von fluorfreien Flüssen (z. B. MgO-CaO-Al2O3-System) zur Verringerung der Fluoridemissionen aus der Quelle.Ein von einem japanischen Unternehmen entwickelter Composite-Oxidflux senkt die Fluoridkonzentration in den Rauchgasen auf unter 1 mg/m3, und der Schlacke kann direkt als Pflaster verwendet werden.
2. Intelligentes Abgasüberwachungssystem
Einsatz von Online-Überwachungsinstrumenten (z. B. Laserstaubmessgeräte und Infrarot-Fluorid-Analysatoren), um die Parameter der Staubentfernung und -entschwefelung in Echtzeit einzustellen.Eine Magnesiumlegierungsanlage verwendet ein Steuerungssystem mit SPS, um den Energieverbrauch bei der Rauchgasbehandlung innerhalb von ± 5% zu steuern., so dass jährlich 100.000 kWh Strom eingespart werden.
3. Kohlenstoff-Fußabdruckmanagement und Kohlenstoffneutralität
Einige Unternehmen kompensieren die CO2-Emissionen im Schmelzprozess durch den Kauf von grünem Strom und die Installation von Photovoltaikanlagen.Die Magnesiumgusswerkstatt der Tesla-Fabrik in Shanghai nutzt 100% erneuerbaren Strom., und die CO2-Emissionen des Abgasreinigungssystems sind 80% niedriger als bei herkömmlichen Verfahren.
Zusammenfassung: Von der "Endbehandlung" zur "grünen Fertigung"
Der Umweltschutz der Magnesiumgussproduktion muss durch "technologische Innovation + Managementoptimierung" getrieben werden:Schmelzgasbehandlung muss Trocken-/Nass-/Verbundverfahren entsprechend Produktionskapazität und Emissionsanforderungen auswählen, und eine saubere Produktion (wie z.B. fluorfreie Schmelze und Abfallrecycling) sollte während des gesamten Prozesses umgesetzt werden.Da die Umweltschutznormen immer strenger werden (z. B. die speziellen Emissionsgrenzwerte für die Magnesiumindustrie, die China 2025 umsetzen will), eine umweltverunreinigende, energiesparende Magnesiumgießtechnologie wird zur Kernkompetenz für den Zugang der Industrie werden.
E-Mail:cast@ebcastings.com
Bei der Herstellung vonMagnesiumgusswaren, muss die Umsetzung der Umweltschutzanforderungen durch den gesamten Prozeß des Schmelzens, Gießens und der Nachbearbeitung verlaufen, und die Behandlung von Schmelzgase ist ein Schlüssel.Im Folgenden werden zwei Aspekte erläutert:: Umweltschutzmaßnahmen und Rauchgasreinigungstechnik:
一. Umweltschutzmaßnahmen für den gesamtenMagnesiumgussProduktion
1Schmelzverbindung: Verunreinigungsbekämpfung und Energieoptimierung
Schmelztechnologie mit geringer Verschmutzung
Verwenden Sie eine Schutzschmelze für inerte Gase (z. B. CO2, SF6 gemischtes Gas), um den traditionellen Fluoridsalzfluss zu ersetzen und die Emission giftiger Gase wie Fluorwasserstoff (HF) und Chlor (Cl2) zu reduzieren.Zum Beispiel:, verwendet eine deutsche Fabrik einen CO2+0,1% SF6-Schutz, und die Fluoridkonzentration im Rauchgas wird von 50 mg/m3 auf unter 5 mg/m3 reduziert (EU-Emissionsnorm 10 mg/m3).
Förderung der Verwendung elektrischer Induktionsschmelzofen zum Ersetzen von Ölöfen, Erhöhung der Leistungsumwandlungsrate auf 85% (Ölöfen sind etwa 60%) und Reduzierung der NOx-Emissionen um 40% bis 60%.
Rückgewinnung von Abfällen und Kontrolle des Energieverbrauchs
Ein geschlossenes Zirkulationssystem für die Verarbeitung von Magnesiumscheiben, Tormaterialien und anderen Abfallstoffen durch Zerkleinern-Screening-Wiederschmelzen mit einer Rückgewinnungsrate von mehr als 95% einrichten.Ein inländisches Unternehmen reduziert die Emissionen von Festmüll um 2Die Kommission hat die Kommission aufgefordert, ihre Vorschläge für eine Richtlinie über die Verwertung von Abfällen zu prüfen.
2Gießerei und Nachbearbeitung: Prozessinnovation zur Verringerung der Umweltverschmutzung
Weniger oder kein Schneidverfahren
Das Druckgussverfahren ermöglicht eine nahezu reine Formung vonMagnesiumgusswaren(Dimensionstoleranz ±0,1 mm), reduziert die Bearbeitungsprozesse, reduziert den Einsatz von Schneidflüssigkeit um 70% und reduziert die Entsorgung von Abfällen um 50%.
Grüne Oberflächenbehandlung
Verwenden Sie eine chromfreie Passivierung (z. B. Silanbehandlung, Seltenerdkonvertierungsfolie) anstelle von sechswertigem Chrom-Gehalt,und die COD (chemischer Sauerstoffbedarf) des Abwassers wird von 500 mg/l auf unter 100 mg/l reduziertSo verwendet beispielsweise eine neue Energiefahrzeugbatterie eine Silanbeschichtung, die einen Salzsprüh-Test von 1.000 Stunden ohne Korrosion durchführt und die Kosten für die Abwasserbehandlung um 30% senkt.
3. Umfassende Abfallwirtschaft
Abwasserbehandlung
Einführung eines dreistufigen Behandlungssystems: Regulierungsanlage (Neutralisierung des pH-Wertes) → chemische Niederschlagung (Entfernung von Schwermetallionen) → Membranfiltration (COD-Entfernung von 90%),das Abwasser kann im Kühlsystem wiederverwendet werden, und die Wiederverwendungsrate von Wasser erreicht 85%.
Einstufung und Beseitigung von festen Abfällen
Nachdem die Schlacke magnetisch getrennt wurde, um sie wiederherzustellenMagnesiumMetall, der verbleibende Schlacke wird zur Herstellung feuerfester Materialien verwendet; das Abfallfreisetzungsmittel wird durch Destillation regeneriert und die Wiedergewinnungsrate erreicht 80%.
二Kerntechnologie fürMagnesiumSchmelzgasbehandlung
1- Zusammensetzung und Eigenschaften der Rauchgase
Hauptschadstoffe: MgO-Staub (60-70%), Fluorid (HF, MgF2), Spurenmetalldampf (z. B. Zn, Pb) und organische Flüchtige Stoffe (Zersetzungsprodukte von Freisetzungsmitteln).
Eigenschaften von Rauchgasen: hohe Temperatur (300-500°C), Feinstaubpartikelgröße (0,1-10μm) und hochkorrosives Fluorid.
2- Mainstream-Behandlungstechnologien und Prozesskombinationen
(1) Trockenreinigungstechnik
Abbau von Sackstaub + Adsorption von Aktivkohle
Prinzip: Das Rauchgas wird zunächst durch den Abwärmekessel auf 120-150 °C gekühlt und dann durch einen Staubsackensammler geführt (Filtersack aus PTFE, Filterwirksamkeit ≥ 99,9%), um MgO-Staub zu entfernen.und schließlich durch einen Aktivkohlenstoffadsorbierenden Turm zur Entfernung von Fluorid und organischen Schadstoffen.
Fall: Eine Magnesiumlegierradnabelfabrik setzt dieses Verfahren ein und die Staubemissionskonzentration beträgt < 10 mg/m3 und das Fluorid < 1 mg/m3,die die speziellen Emissionsgrenzwerte der chinesischen "Industrial Furnace Air Pollutant Emission Standard" (GB 9078-1996) erfüllt.
Elektrostatischer Präzipitator + trockene Defluorisierung
Prinzip: Der elektrostatische Ausfällungsgerät (ESP) verwendet ein Hochspannungs-Elektrfeld, um Staub zu speichern (Effizienz ≥99%),und erzeugt dann CaF2 (Reaktionswirksamkeit ≥95%) durch Sprühen von Kalziumpulver (CaO) und HF, und schließlich wird das Produkt von einem Staubsackempfänger aufgenommen.
Vorteile: Geeignet für Szenarien mit hohem Rauchgasvolumen (>100.000 m3/h), niedrige Kalziumpulverkosten (ca. 500 Yuan/Tonne), jedoch sollte der konformen Entsorgung von CaF2-Festmüll besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden.
(2) Technik der nassen Reinigung
Schrubber + Abdämpfen + Neutralisierung
Prozess:
Das Rauchgas geht durch den Reiniger (Sprühlösung von NaOH, pH=10-12) und absorbiert HF und reagiert, um NaF zu erzeugen.
Demister (Drahtnetz oder Zyklonplatte) entfernt Wasserdampf mit einem Tropfengehalt von < 50 mg/m3.
Nachdem das Abwasser durch den Neutralisationsbehälter gefahren ist (H2SO4 hinzugefügt wird, um den pH-Wert auf 6-9 anzupassen), werden Mg (OH) 2 und andere Sedimente durch den Sedimentationsbehälter entfernt.
Effizienz: Fluoridentfernung ≥ 98%, Staub ≤ 5 mg/m3, jedoch ist eine Abwasserbehandlungsanlage erforderlich und es gibt ein Problem mit dem Rauchgas "weißem Staub" (Wasserdampfkondensation).
(3) Integriertes Verbundwerk
Abwärmerückgewinnung + Trockenstaubentfernung + nasse Defluorisierung Kombination
Anwendungsszenario: hochwertige Magnesiumgussproduktionslinie (z. B. für Luftfahrtteile), für die sehr geringe Schadstoffemissionen erforderlich sind (Staub ≤ 5 mg/m3, Fluorid ≤ 0,5 mg/m3).
Technische Punkte:
Der Abwärmekessel nutzt die Rauchgaswärme zur Vorheizung der Verbrennungsluft zurück, wobei eine Energieeinsparung von 15 bis 20% erzielt wird.
Der Trockenbereich verwendet einen Pulssäcke-Staubsammler (Filtersackgenauigkeit 0,2 μm);
Der nasse Abschnitt verwendet einen zweistufigen Reiniger (NaOH+Na2S-Lösung), um eine tiefe Entfernung von Fluoriden zu gewährleisten.
三. Umweltschutztechnik Innovation und Trends
1Entwicklung neuer umweltfreundlicher Flüsse
Entwicklung von fluorfreien Flüssen (z. B. MgO-CaO-Al2O3-System) zur Verringerung der Fluoridemissionen aus der Quelle.Ein von einem japanischen Unternehmen entwickelter Composite-Oxidflux senkt die Fluoridkonzentration in den Rauchgasen auf unter 1 mg/m3, und der Schlacke kann direkt als Pflaster verwendet werden.
2. Intelligentes Abgasüberwachungssystem
Einsatz von Online-Überwachungsinstrumenten (z. B. Laserstaubmessgeräte und Infrarot-Fluorid-Analysatoren), um die Parameter der Staubentfernung und -entschwefelung in Echtzeit einzustellen.Eine Magnesiumlegierungsanlage verwendet ein Steuerungssystem mit SPS, um den Energieverbrauch bei der Rauchgasbehandlung innerhalb von ± 5% zu steuern., so dass jährlich 100.000 kWh Strom eingespart werden.
3. Kohlenstoff-Fußabdruckmanagement und Kohlenstoffneutralität
Einige Unternehmen kompensieren die CO2-Emissionen im Schmelzprozess durch den Kauf von grünem Strom und die Installation von Photovoltaikanlagen.Die Magnesiumgusswerkstatt der Tesla-Fabrik in Shanghai nutzt 100% erneuerbaren Strom., und die CO2-Emissionen des Abgasreinigungssystems sind 80% niedriger als bei herkömmlichen Verfahren.
Zusammenfassung: Von der "Endbehandlung" zur "grünen Fertigung"
Der Umweltschutz der Magnesiumgussproduktion muss durch "technologische Innovation + Managementoptimierung" getrieben werden:Schmelzgasbehandlung muss Trocken-/Nass-/Verbundverfahren entsprechend Produktionskapazität und Emissionsanforderungen auswählen, und eine saubere Produktion (wie z.B. fluorfreie Schmelze und Abfallrecycling) sollte während des gesamten Prozesses umgesetzt werden.Da die Umweltschutznormen immer strenger werden (z. B. die speziellen Emissionsgrenzwerte für die Magnesiumindustrie, die China 2025 umsetzen will), eine umweltverunreinigende, energiesparende Magnesiumgießtechnologie wird zur Kernkompetenz für den Zugang der Industrie werden.
E-Mail:cast@ebcastings.com
