CC BY
94
74/
г: гшшгггта
3 (67), 2012-
Sources of harmful substances discharge from sources of casting houses are given. Distribution of harmful substances discharge into atmosphere by areas of casting houses and casting houses with various types of production is given.
А. М. ЛАЗАРЕНКОВ, С. А. хОРЕВА, БНТу
УДК 621.74:658.382
оценка выбросов вредных веществ в окружающую среду от источников литейных цехов
Оценку выбросов вредных веществ от источников литейных цехов проводили с учетом характера производства и долевого участия различных участков литейных цехов в выбросах. Исследования проводили по всем выбрасываемым вредным веществам с учетом применяемых технологических процессов, используемого оборудования и характера производства. В табл. 1 приведено распределение выбросов вредных веществ в окружающую среду по участкам литейных цехов.
Изучение результатов исследований показало, что основные источники пыли в литейных цехах -это плавильно-заливочные (в среднем 50,2%), об-рубочно-очистные (18,7%), смесеприготовитель-ные (7,8%) и выбивные (9,1%) участки. При этом значительные количества выбрасываемой пыли отмечаются в плавильно-заливочных отделениях
литейных цехов мелкосерийного производства (около 66%), где в качестве плавильных агрегатов применяются вагранки открытого типа. И совершенно иная картина имеет место в цехах массового производства (около 37%), где плавильные агрегаты (вагранки, электродуговые печи) снабжены эффективными системами очистки.
Основными источниками пыли в цехах массового производства являются обрубочно-очистные отделения, которые выбрасывают в атмосферу 1/4 всей пыли при высоком коэффициенте загрузки очистного оборудования. Аналогичное положение отмечается и в смесеприготовительных отделениях этих цехов (около 11%), где осуществляется подготовка формовочных материалов и приготовление смесей. Причем значительная запыленность воздуха рабочих мест указанных выше участков
Таблица 1. Распределение выбросов вредных веществ в атмосферу по участкам литейных цехов
Характер производства литейного цеха Валовые выбросы вредных веществ по участкам литейных цехов,%
шихтовый плавильно-заливочный смес еприготови-тельный стержневой формовочный выбивной термообрубной
П ы л ь
Массовый 4,78 37,49 9,38 7,35 6,34 12,34 22,32
Серийный 4,07 46,93 8,83 5,09 5,68 9,42 19,98
Мелкосерийный 2,78 66,21 5,06 3,24 3,23 5,62 13,86
У г л е р о д а о к с и д
Массовый 3,08 58,50 1,25 3,24 0,47 4,88 28,58
Серийный 2,62 76,01 1,56 2,16 0,94 3,89 12,82
Мелкосерийный 0,87 88,07 1,91 1,32 1,23 2,45 4,15
А з о т а д и о к с и д
Массовый 0,66 70,23 0,28 8,86 1,78 3,26 14,93
Серийный 0,42 78,16 0,21 6,42 2,91 2,83 9,05
Мелкосерийный 0,39 84,52 0,15 4,07 3,64 2,44 4,79
Ф е н о л + Ф о р м а л ь д е г и д
Массовый 3,30 2,63 91,80 0,54 1,73
Серийный 4,37 2,17 90,13 0,41 2,92
Мелкосерийный 5,49 1,63 88,72 0,29 3,87
приводит к неорганизованному удалению пыли через светоаэрационные фонари (около 12% пыли участков).
Основным источником выброса оксида углерода в литейных цехах являются вагранки, на которые приходится более 86% выбросов плавильно-заливочных отделений. Причем на долю этих отделений приходится около 74% выбросов оксида углерода от всех источников литейных цехов. При этом характер производства литейного цеха практически не оказывает влияния, а объем выбросов определяется используемыми плавильными агрегатами. Так, применение электроплавильных печей в сталелитейном цехе массового производства снизило долю выбрасываемого отделением оксида углерода до 20%. Основная масса выброса оксида углерода приходится на заливочные конвейеры и охладительные кожуха (около 47%), а также на выбросы через светоаэрационные фонари (около 26%).
В цехах массового производства от газовых печей отжига термообрубного отделения выбрасывается около 28% оксида углерода.
Источниками выброса диоксидов азота в литейных цехах являются плавильные агрегаты, заливочные конвейеры и охладительные кожуха. На долю плавильно-заливочных отделений приходится в среднем около 78% выбрасываемого в атмосферу диоксида азота.
Обращает внимание и высокий процент (около 7%) выброса диоксида азота со стержневых участков цехов массового и серийного производства, где используются стержневые автоматы с газовым нагревом оснастки.
Выбросы фенола, формальдегида, фурфурола, фурилового и метилового спирта и других веществ приходятся в основном на стержневой участок (около 89%). Основными источниками являются стержневые автоматы по нагреваемой оснастке. Небольшие количества этих веществ отмечаются в выбросах заливочных, выбивных и смесеприго-товительных участков, что также необходимо иметь ввиду при разработке мероприятий по снижению выбросов этих веществ.
Кроме рассмотренных вредных веществ, в выбросах отдельных участков литейных цехов отмечены и другие вещества. Так, в выбросах плавильного отделения сталелитейного цеха от электроду-
г: п^штптп /74
-3 (67),2012 / Ш ЧМ
говых печей наблюдались цианиды и их соединения, а также фтористые соединения. На участках окраски термообрубных отделений литейных цехов массового производства выбрасывается в атмосферу значительное количество таких веществ, как этанол, бутанол, толуол, бутилацетат, этилцел-лозольв. Источники этих веществ - окрасочные и сушильные камеры.
Оценка долевого участия литейных цехов в загрязнении атмосферы от источников машиностроительных предприятий показала, что они составляют по пыли около 82%, оксиду углерода - около 63, диоксиду азота - около 71, диоксиду серы - около 89, фенолу, формальдегиду, фурфуролу и др. -около 96.
В табл. 2 приведено распределение выбросов вредных веществ по источникам литейных цехов с разным характером производства. Анализ полученных результатов показывает, что в литейных цехах с увеличением уровня механизации и автоматизации доля пыли, азота диоксида, фенола, формальдегида в выбросах возрастает.
Таблица 2. Распределение выбросов вредных веществ в атмосферу по литейным цехам с различным характером производства
Валовые выбросы от источников цехов
Вредные вещества с характером производства, %
массовым серийным мелкосерийным
Пыль 12,34 9,16 7,32
Углерода оксид 80,24 84,30 88,63
Азота диоксид 0,79 0,58 0,43
Серы диоксид 0,57 1,63 1,94
Фенол, формальдегид, фурфурол и др. 0,88 0,72 0,34
Толуол, бутанол и др. 5,18 3,61 1,34
Таким образом, на основании экспериментальных данных сделан вывод о том, что источники выброса вредных веществ литейных цехов оказывают значительное влияние на загрязнение окружающей среды, степень которого в основном определяется выбросами плавильно-заливочных, стержневых, термообрубных и выбивных участков. При этом масштабы загрязнения зависят в значительной степени от используемого плавильного агрегата, технологического процесса изготовления стержней и термообработки литья, а также от характера производства.
