铸造厂废气如何处理|金属铸造厂废气处理方法

案例一：山东某大型汽车零部件铸造企业​

1. 项目背景：该企业专注于汽车发动机缸体、缸盖等关键零部件的铸造生产，生产规模庞大，拥有多条先进的铸造生产线。然而，在以往的生产过程中，废气处理设施落后，铸造过程产生的大量废气未经有效处理直接排放。车间内废气弥漫，员工长期暴露在恶劣环境中，呼吸道疾病、肺部疾病等患病率显著上升，企业医疗成本大幅增加。同时，周边环境也深受其害，农作物生长受影响，居民投诉不断。环保部门多次下达整改通知，要求企业限期解决废气污染问题，否则将面临高额罚款和停产整顿。企业为保障员工健康、维护企业形象与持续发展，决定投入巨资对铸造废气进行全面治理。​

2. 项目废气成份来源​

• 熔炼工序：在将生铁、废钢等原料投入电炉或冲天炉进行熔炼时，金属原料中的杂质，如硫、磷等，在高温下与氧气反应，产生二氧化硫（SO₂）、五氧化二磷（P₂O₅）等有害气体。同时，高温使部分金属元素挥发，形成金属氧化物粉尘，如氧化铁（Fe₂O₃）粉尘、氧化锌（ZnO）粉尘等。此外，熔炼过程中使用的炉衬材料，在高温作用下也可能释放出少量的有害气体和粉尘。​

• 造型与制芯工序：造型材料如型砂中常含有粘结剂，在造型和制芯过程中，粘结剂中的有机成分会挥发产生挥发性有机化合物（VOCs）。特别是在热芯盒制芯工艺中，需要对芯盒进行加热，加速粘结剂固化，这会促使更多的 VOCs 挥发。同时，型砂在运输、混砂、造型过程中会产生粉尘，这些粉尘主要是砂粒以及少量的粘结剂颗粒。​

• 浇注工序：当高温金属液注入铸型时，铸型中的水分迅速汽化，产生大量水蒸气。同时，铸型表面的有机物，如涂料中的有机成分，在高温金属液的作用下会燃烧或分解，产生 CO、CO₂、VOCs 以及少量的氮氧化物（NOₓ）等废气。此外，金属液与铸型中的某些成分可能发生化学反应，产生一些特殊的气体污染物。​

3. 处理工艺流程​

• 熔炼废气处理：熔炼炉配备高效的集气罩，确保废气收集率达到 95% 以上。收集的废气首先进入旋风除尘器，利用离心力去除大部分粒径较大的金属氧化物粉尘，降低后续设备的处理负荷。接着，废气进入布袋除尘器，布袋除尘器采用耐高温、耐腐蚀的滤袋，对细微粉尘进行精细过滤，过滤精度可达 1 微米以下，有效去除剩余的金属氧化物粉尘。对于废气中的二氧化硫等酸性气体，采用双碱法脱硫工艺。在脱硫塔中，废气与氢氧化钠（NaOH）和石灰（Ca (OH)₂）的混合溶液逆向接触，二氧化硫与溶液中的碱性物质发生反应，生成亚硫酸钠（Na₂SO₃）等盐类物质，从而实现脱硫。为了去除废气中的氮氧化物，采用选择性催化还原（SCR）技术，在催化剂的作用下，向废气中喷入氨水（NH₃），将氮氧化物还原为氮气（N₂）和水（H₂O）。​

• 造型与制芯废气处理：在造型和制芯车间设置整体集气系统，将车间内散发的废气收集起来。对于粉尘，通过脉冲布袋除尘器进行处理，定期利用压缩空气脉冲喷吹，清理滤袋表面的粉尘，保证除尘效率。对于 VOCs，采用活性炭吸附 - 脱附 - 催化燃烧装置。废气先通过活性炭吸附床，VOCs 被活性炭吸附，净化后的气体排放。当活性炭吸附饱和后，通过热风脱附，将 VOCs 从活性炭中脱附出来，形成高浓度废气，再引入催化燃烧装置。在催化剂的作用下，VOCs 在较低温度下燃烧分解为二氧化碳和水，实现净化。​

• 浇注废气处理：在浇注工位上方安装局部集气罩，收集浇注过程产生的废气。废气先通过冷却装置，降低温度，防止后续设备因高温受损。然后，进入湿式洗涤塔，在洗涤塔内，废气与自上而下喷淋的碱性洗涤液充分接触，去除废气中的酸性气体、部分粉尘以及未燃烧完全的有机物。最后，通过除雾器去除废气中的水雾，确保排放的气体干燥、达标。​

4. 最终效果：经过全面的废气治理措施实施后，车间内的空气质量得到极大改善，粉尘和有害气体浓度大幅降低，员工呼吸道疾病、肺部疾病的患病率显著下降，工作效率明显提高。周边环境质量逐渐恢复，农作物生长正常，居民投诉停止。企业顺利通过环保部门的严格验收，避免了高额罚款和停产整顿。同时，企业因环保形象提升，吸引了更多优质客户，订单量增加，实现了经济效益和环境效益的双赢。​

案例二：江苏某中型机械铸造厂​

1. 项目背景：这家机械铸造厂主要生产各类机械零部件，随着市场需求的增长，生产规模逐步扩大，但废气处理能力却未同步提升。车间内废气污染严重，影响员工工作积极性和产品质量，周边环境也因废气排放受到破坏。环保部门责令限期整改，企业为求持续发展，决定对废气处理系统进行升级改造。​

2. 项目废气成份来源​

• 熔化环节：使用中频电炉熔化金属原料时，金属中的杂质燃烧产生二氧化硫、氮氧化物等有害气体，同时产生金属烟尘，如铜合金熔化时产生氧化铜（CuO）烟尘。​

• 砂处理工序：旧砂再生、混砂过程中，砂粒的翻动和摩擦产生大量粉尘。型砂中的粘结剂挥发产生少量 VOCs。​

3. 处理工艺流程​

• 熔化废气处理：在电炉上方安装集气罩，收集废气。废气先经过旋风 - 布袋组合除尘器，去除粉尘。对于二氧化硫和氮氧化物，采用碱液喷淋吸收和选择性非催化还原（SNCR）技术联合处理。碱液喷淋吸收去除二氧化硫，SNCR 技术在炉膛内合适温度区域喷入尿素溶液，还原氮氧化物。​

• 砂处理废气处理：砂处理设备采用密闭设计，通过管道将产生的废气引入脉冲布袋除尘器，过滤粉尘。对于少量的 VOCs，采用 UV 光解净化设备，利用紫外线和臭氧分解 VOCs 分子，实现净化。​

4. 最终效果：车间内废气浓度降低，员工工作环境改善，产品质量因废气污染导致的瑕疵减少。周边环境质量好转，企业通过环保整改验收，避免了处罚，为企业持续发展创造了有利条件。虽然处理效果相比大型企业可能不够全面，但在有限资金和条件下，达到了较好的治理效果，为后续进一步提升环保水平奠定了基础。