В производствелитья из магния, реализация требований охраны окружающей среды должна проходить через весь процесс плавки, литья и послепереработки, а обработка расплавляемых дымовых газов является ключевым звеном.Ниже приведено объяснение из двух аспектов:: система мер по охране окружающей среды и технологии очистки дымовых газов:
一. Меры по охране окружающей среды для всего процессалитье магнияПроизводство
1Сплавление: контроль загрязнения источников и оптимизация энергии
Технология плавки с низким уровнем загрязнения
Использование защитного плавления инертных газов (например, CO2, смешанный газ SF6) для замены традиционного потока фторидной соли и снижения выбросов токсичных газов, таких как фторид водорода (HF) и хлор (Cl2).Например,, немецкий завод использует защиту от CO2 + 0,1% SF6, и концентрация фтора в дымовых газах снижается с 50 мг/м3 до менее 5 мг/м3 (стандарт выбросов ЕС составляет 10 мг/м3).
Продвинуть использование электрических индукционных плавильных печей для замены нефтяных печей, увеличить коэффициент преобразования энергии до 85% (нефтяные печи составляют около 60%) и сократить выбросы NOx на 40% -60%.
Восстановление отходов и контроль потребления энергии
Создать систему закрытой циркуляции для обработки магниевых фишек, материалов отвода и других отходов путем дробления, фильтрации и переплавления с показателем восстановления более 95%.Внутреннее предприятие сокращает выбросы твердых отходов на 2Это позволит увеличить потребление энергии на 12% ежегодно за счет технологии переплавления отходов.
2Отливка и послепереработка: инновации процессов для сокращения загрязнения
Меньше/нет процесса резки
Высокое давление литье под давлением достигает почти чистого формированиялитья из магния(допустимость измерений ± 0,1 мм), сокращает процессы обработки, сокращает использование режущей жидкости на 70% и сокращает производство отходов на 50%.
Обработка зеленых поверхностей
Использование пассивации без хрома (например, обработка силаном, пленка для преобразования редкоземельных элементов) вместо электропластировки шестивалентным хромом,и COD сточных вод (химическое потребление кислорода) снижается с 500mg/l до менее 100mg/lНапример, в оболочке аккумулятора нового энергетического транспортного средства используется силановое покрытие, которое имеет испытание на соли в течение 1000 часов без коррозии и снижает расходы на очистку сточных вод на 30%.
3. Комплексное управление отходами
Очистка сточных вод
Создать трехуровневую систему очистки: регулирующий резервуар (нейтрализующий значение pH) → химическое осаждение (удаление ионов тяжелых металлов) → мембранная фильтрация (скорость удаления COD 90%),Выброс может быть повторно использован в системе охлаждения, и уровень повторного использования воды достигает 85%.
Классификация и утилизация твердых отходов
После того, как плавильная шлака магнитно отделена для восстановлениямагнийметалла, оставшаяся шлака используется для производства огнеупорных материалов; отходы, выделяемые из него, регенерируются путем дистилляции, и скорость восстановления достигает 80%.
二Основные технологиимагнийобработка дымовых газов от плавки
1Состав и характеристики дымовых газов
Основные загрязняющие вещества: пыль MgO (60-70%), фтор (HF, MgF2), пара следовых металлов (например, Zn, Pb) и органические летучие вещества (продукты разложения агента высвобождения).
Характеристики дымовых газов: высокая температура (300-500°C), размер мелких частиц пыли (0,1-10μm) и высоко коррозионный фтор.
2Основные технологии обработки и комбинации процессов
(1) Технология сухой очистки
Удаление пыли из мешков + адсорбция активированного угля
Принцип: дымовые газы сначала охлаждаются на 120-150 °C отработавшим тепловым котлом, затем проходят через мешок для сбора пыли (материал фильтрующего мешка - PTFE, эффективность фильтрации ≥99,9%) для удаления пыли MgO,и, наконец, через башню адсорбции активированного углерода для удаления фтора и органических загрязнителей.
Случай: завод, производящий колесные узлы из магниевого сплава, использует этот процесс, и концентрация пыли составляет < 10 мг/м3, а фторид - < 1 мг/м3,который отвечает специальным предельным значениям выбросов, установленным китайским "Стандартом выбросов загрязняющих веществ из промышленных печей" (GB 9078-1996).
Электростатический осадитель + сухое дефлуорирование
Принцип: Электростатический осадитель (ESP) использует высоковольтное электрическое поле для улавливания пыли (эффективность ≥99%),и затем генерирует CaF2 (эффективность реакции ≥95%) путем распыления кальция в порошке (CaO) и HF, и, наконец, продукт захватывается мешком для сбора пыли.
Преимущества: подходит для сценариев с большим объемом дымовых газов (>100 000 м3/ч), низкая стоимость порошка кальция (около 500 юаней/тонна), но следует обратить внимание на утилизацию твердых отходов CaF2 в соответствии с требованиями.
(2) Технология влажной очистки
Скраббер + Удаление тумана + Нейтрализация
Процесс:
Дымные газы проходят через очиститель (распыливают раствор NaOH, pH=10-12) для поглощения HF и реакции с образованием NaF;
Демистер (проволочная сетка или циклонная плита) удаляет водяной пар с содержанием капель < 50 mg/m3;
После того, как сточные воды проходят через резервуар нейтрализации (добавление H2SO4 для регулирования pH до 6-9), Mg (OH) 2 и другие осадки удаляются через резервуар осадки.
Эффективность: уровень удаления фтора ≥98%, пыли ≤5 мг/м3, но требуется система очистки сточных вод, и существует проблема "белого шлейфа" дымовых газов (конденсация водяного пара).
(3) Интегрированный композитный процесс
Сочетание: восстановление отработанного тепла + удаление сухой пыли + влажное дефлуорирование
Сценарий применения: высококачественная линия производства литья магния (например, аэрокосмические детали), требующая чрезвычайно низких выбросов загрязняющих веществ (пыль ≤ 5mg/m3, фтор ≤ 0,5mg/m3).
Технические моменты:
Котлы отработанного тепла восстанавливают тепло от дымовых газов для предварительного нагрева воздуха сгорания с энергосбережением в размере 15-20%;
В сухой секции используется пульсовый пылесос (точность фильтрации мешка 0,2 мкм);
На влажном участке используется двухступенчатый скраббер (раствор NaOH+Na2S) для обеспечения глубокого удаления фторидов.
三. Технологии охраны окружающей среды инновации и тенденции
1Развитие новых экологически чистых потоков
Разработать бесфториновые потоки (например, система MgO-CaO-Al2O3) для уменьшения выбросов фтора из источника.Композитный оксидный поток, разработанный японской компанией, снижает концентрацию фтора в дымовых газах до уровня ниже 1 мг/м3, а шлаки могут быть непосредственно использованы в качестве павильонных материалов.
2Интеллектуальная система мониторинга расходных газов
Внедрение онлайн-инструментов мониторинга (таких как лазерные мониторы пыли и инфракрасные анализаторы фтора) для корректировки параметров оборудования для удаления пыли и обезсерживания в режиме реального времени.На заводе для литья магния на матрице используется система управления ПЛК для управления колебаниями потребления энергии при обработке дымовых газов в пределах ± 5%., экономия 100 000 кВт·ч электроэнергии в год.
3Управление углеродным следом и углеродная нейтральность
Некоторые компании компенсируют выбросы углекислого газа в процессе плавки, покупая экологически чистую электроэнергию и устанавливая фотоэлектрические электростанции.Магниевая литейная мастерская на заводе Tesla в Шанхае использует 100% возобновляемой электроэнергии, а выбросы углерода в системе очистки дымовых газов на 80% ниже, чем в традиционных процессах.
Резюме: От "обработки конца трубы" к "зеленому производству"
Защита окружающей среды при производстве литейного магния должна основываться на "технологических инновациях + оптимизации управления":необходимость обработки расплавляемых дымовых газов для выбора сухих/мокрых/композитных процессов в соответствии с производственными возможностями и требованиями к выбросам, и чистое производство (например, плавление без фтора и переработка отходов) должно быть реализовано на протяжении всего процесса.Поскольку стандарты охраны окружающей среды становятся более строгими (например, специальные ограничения выбросов для промышленности магния, которые Китай планирует ввести в 2025 году),, низко загрязняющая, низкоэнергетическая технология производства литья магния станет основой конкурентоспособности для доступа к промышленности.
Электронная почта:cast@ebcastings.com
В производствелитья из магния, реализация требований охраны окружающей среды должна проходить через весь процесс плавки, литья и послепереработки, а обработка расплавляемых дымовых газов является ключевым звеном.Ниже приведено объяснение из двух аспектов:: система мер по охране окружающей среды и технологии очистки дымовых газов:
一. Меры по охране окружающей среды для всего процессалитье магнияПроизводство
1Сплавление: контроль загрязнения источников и оптимизация энергии
Технология плавки с низким уровнем загрязнения
Использование защитного плавления инертных газов (например, CO2, смешанный газ SF6) для замены традиционного потока фторидной соли и снижения выбросов токсичных газов, таких как фторид водорода (HF) и хлор (Cl2).Например,, немецкий завод использует защиту от CO2 + 0,1% SF6, и концентрация фтора в дымовых газах снижается с 50 мг/м3 до менее 5 мг/м3 (стандарт выбросов ЕС составляет 10 мг/м3).
Продвинуть использование электрических индукционных плавильных печей для замены нефтяных печей, увеличить коэффициент преобразования энергии до 85% (нефтяные печи составляют около 60%) и сократить выбросы NOx на 40% -60%.
Восстановление отходов и контроль потребления энергии
Создать систему закрытой циркуляции для обработки магниевых фишек, материалов отвода и других отходов путем дробления, фильтрации и переплавления с показателем восстановления более 95%.Внутреннее предприятие сокращает выбросы твердых отходов на 2Это позволит увеличить потребление энергии на 12% ежегодно за счет технологии переплавления отходов.
2Отливка и послепереработка: инновации процессов для сокращения загрязнения
Меньше/нет процесса резки
Высокое давление литье под давлением достигает почти чистого формированиялитья из магния(допустимость измерений ± 0,1 мм), сокращает процессы обработки, сокращает использование режущей жидкости на 70% и сокращает производство отходов на 50%.
Обработка зеленых поверхностей
Использование пассивации без хрома (например, обработка силаном, пленка для преобразования редкоземельных элементов) вместо электропластировки шестивалентным хромом,и COD сточных вод (химическое потребление кислорода) снижается с 500mg/l до менее 100mg/lНапример, в оболочке аккумулятора нового энергетического транспортного средства используется силановое покрытие, которое имеет испытание на соли в течение 1000 часов без коррозии и снижает расходы на очистку сточных вод на 30%.
3. Комплексное управление отходами
Очистка сточных вод
Создать трехуровневую систему очистки: регулирующий резервуар (нейтрализующий значение pH) → химическое осаждение (удаление ионов тяжелых металлов) → мембранная фильтрация (скорость удаления COD 90%),Выброс может быть повторно использован в системе охлаждения, и уровень повторного использования воды достигает 85%.
Классификация и утилизация твердых отходов
После того, как плавильная шлака магнитно отделена для восстановлениямагнийметалла, оставшаяся шлака используется для производства огнеупорных материалов; отходы, выделяемые из него, регенерируются путем дистилляции, и скорость восстановления достигает 80%.
二Основные технологиимагнийобработка дымовых газов от плавки
1Состав и характеристики дымовых газов
Основные загрязняющие вещества: пыль MgO (60-70%), фтор (HF, MgF2), пара следовых металлов (например, Zn, Pb) и органические летучие вещества (продукты разложения агента высвобождения).
Характеристики дымовых газов: высокая температура (300-500°C), размер мелких частиц пыли (0,1-10μm) и высоко коррозионный фтор.
2Основные технологии обработки и комбинации процессов
(1) Технология сухой очистки
Удаление пыли из мешков + адсорбция активированного угля
Принцип: дымовые газы сначала охлаждаются на 120-150 °C отработавшим тепловым котлом, затем проходят через мешок для сбора пыли (материал фильтрующего мешка - PTFE, эффективность фильтрации ≥99,9%) для удаления пыли MgO,и, наконец, через башню адсорбции активированного углерода для удаления фтора и органических загрязнителей.
Случай: завод, производящий колесные узлы из магниевого сплава, использует этот процесс, и концентрация пыли составляет < 10 мг/м3, а фторид - < 1 мг/м3,который отвечает специальным предельным значениям выбросов, установленным китайским "Стандартом выбросов загрязняющих веществ из промышленных печей" (GB 9078-1996).
Электростатический осадитель + сухое дефлуорирование
Принцип: Электростатический осадитель (ESP) использует высоковольтное электрическое поле для улавливания пыли (эффективность ≥99%),и затем генерирует CaF2 (эффективность реакции ≥95%) путем распыления кальция в порошке (CaO) и HF, и, наконец, продукт захватывается мешком для сбора пыли.
Преимущества: подходит для сценариев с большим объемом дымовых газов (>100 000 м3/ч), низкая стоимость порошка кальция (около 500 юаней/тонна), но следует обратить внимание на утилизацию твердых отходов CaF2 в соответствии с требованиями.
(2) Технология влажной очистки
Скраббер + Удаление тумана + Нейтрализация
Процесс:
Дымные газы проходят через очиститель (распыливают раствор NaOH, pH=10-12) для поглощения HF и реакции с образованием NaF;
Демистер (проволочная сетка или циклонная плита) удаляет водяной пар с содержанием капель < 50 mg/m3;
После того, как сточные воды проходят через резервуар нейтрализации (добавление H2SO4 для регулирования pH до 6-9), Mg (OH) 2 и другие осадки удаляются через резервуар осадки.
Эффективность: уровень удаления фтора ≥98%, пыли ≤5 мг/м3, но требуется система очистки сточных вод, и существует проблема "белого шлейфа" дымовых газов (конденсация водяного пара).
(3) Интегрированный композитный процесс
Сочетание: восстановление отработанного тепла + удаление сухой пыли + влажное дефлуорирование
Сценарий применения: высококачественная линия производства литья магния (например, аэрокосмические детали), требующая чрезвычайно низких выбросов загрязняющих веществ (пыль ≤ 5mg/m3, фтор ≤ 0,5mg/m3).
Технические моменты:
Котлы отработанного тепла восстанавливают тепло от дымовых газов для предварительного нагрева воздуха сгорания с энергосбережением в размере 15-20%;
В сухой секции используется пульсовый пылесос (точность фильтрации мешка 0,2 мкм);
На влажном участке используется двухступенчатый скраббер (раствор NaOH+Na2S) для обеспечения глубокого удаления фторидов.
三. Технологии охраны окружающей среды инновации и тенденции
1Развитие новых экологически чистых потоков
Разработать бесфториновые потоки (например, система MgO-CaO-Al2O3) для уменьшения выбросов фтора из источника.Композитный оксидный поток, разработанный японской компанией, снижает концентрацию фтора в дымовых газах до уровня ниже 1 мг/м3, а шлаки могут быть непосредственно использованы в качестве павильонных материалов.
2Интеллектуальная система мониторинга расходных газов
Внедрение онлайн-инструментов мониторинга (таких как лазерные мониторы пыли и инфракрасные анализаторы фтора) для корректировки параметров оборудования для удаления пыли и обезсерживания в режиме реального времени.На заводе для литья магния на матрице используется система управления ПЛК для управления колебаниями потребления энергии при обработке дымовых газов в пределах ± 5%., экономия 100 000 кВт·ч электроэнергии в год.
3Управление углеродным следом и углеродная нейтральность
Некоторые компании компенсируют выбросы углекислого газа в процессе плавки, покупая экологически чистую электроэнергию и устанавливая фотоэлектрические электростанции.Магниевая литейная мастерская на заводе Tesla в Шанхае использует 100% возобновляемой электроэнергии, а выбросы углерода в системе очистки дымовых газов на 80% ниже, чем в традиционных процессах.
Резюме: От "обработки конца трубы" к "зеленому производству"
Защита окружающей среды при производстве литейного магния должна основываться на "технологических инновациях + оптимизации управления":необходимость обработки расплавляемых дымовых газов для выбора сухих/мокрых/композитных процессов в соответствии с производственными возможностями и требованиями к выбросам, и чистое производство (например, плавление без фтора и переработка отходов) должно быть реализовано на протяжении всего процесса.Поскольку стандарты охраны окружающей среды становятся более строгими (например, специальные ограничения выбросов для промышленности магния, которые Китай планирует ввести в 2025 году),, низко загрязняющая, низкоэнергетическая технология производства литья магния станет основой конкурентоспособности для доступа к промышленности.
Электронная почта:cast@ebcastings.com
