HJ 1292—2023 铸造工业大气污染防治可行技术指南.pdf

中华人民共和国国家生态环境标准HJ12922023铸造工业大气污染防治可行技术指南Guideline on available techniques of air pollution prevention and control forfoundry industry本电子版为正式标准文本，由生态环境部环境标准研究所审校排版。2023-03-06 发布2023-06-01 实施生态环境部发 布HJ 12922023i目次前言.ii1适用范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14行业生产与污染物的产生.35污染预防技术.36污染治理技术.57无组织排放控制技术.78移动源控制措施.99污染防治可行技术.9附录 A（资料性附录）铸造生产工艺分类及大气污染物产生节点.13HJ 12922023ii前言为贯彻中华人民共和国环境保护法中华人民共和国大气污染防治法，防治环境污染，改善生态环境质量，推动铸造工业大气污染防治技术进步，制定本标准。本标准提出了铸造工业的大气污染防治可行技术。企业结合自身实际情况，可选择本标准提出的大气污染防治可行技术，也可采用其他适用的大气污染防治治理技术。本标准的附录 A 为资料性附录。本标准为首次发布。本标准由生态环境部大气环境司、法规与标准司组织制订。本标准起草单位：中国环境科学研究院、中国铸造协会。本标准生态环境部 2023 年 3 月 6 日批准。本标准自 2023 年 6 月 1 日起实施。本标准由生态环境部解释。HJ 129220231铸造工业大气污染防治可行技术指南1适用范围本标准提出了铸造工业的大气污染防治可行技术。本标准可作为铸造工业企业建设项目环境影响评价、国家污染物排放标准制修订、排污许可管理和污染防治技术选择的参考。本标准不适用于铸造企业内的高炉、烧结、球团、再生有色金属熔炼等工序的大气污染防治。2规范性引用文件本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是注明日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。凡是未注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。GB/T 47542017国民经济行业分类GB 14554恶臭污染物排放标准GB/T 16758排风罩的分类及技术条件GB 37822挥发性有机物无组织排放控制标准GB/T 38597低挥发性有机化合物含量涂料产品技术要求HJ 1093蓄热燃烧法工业有机废气治理工程技术规范HJ 2020袋式除尘工程通用技术规范HJ 2026吸附法工业有机废气治理工程技术规范HJ 2027催化燃烧法工业有机废气治理工程技术规范WS/T 7572016局部排风设施控制风速检测与评估技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1铸造工业foundry industry生产各种金属铸件的制造业。GB/T 47542017 中归属金属制品业，分类为黑色金属铸造（C 3391）和有色金属铸造（C 3392）。黑色金属铸造指铸铁件、铸钢件等各种成品、半成品的制造；有色金属铸造指有色金属及其合金铸件等各种成品、半成品的制造。本标准中铸造工业企业包括铸造企业、铸造车间、铸造生产设施。3.2铸造foundry熔炼金属、制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得具有一定形状、尺寸和性能的金属零件毛坯的成型方法。HJ 1292202323.3污染防治可行技术available techniques of pollution prevention and control根据我国一定时期内环境需求和经济水平，在污染防治过程中综合采用污染预防技术、污染治理技术和环境管理措施，使污染物排放稳定达到国家污染物排放标准、规模应用的技术。3.4挥发性有机物volatile organic compounds(VOCs)参与大气光化学反应的有机化合物，或者根据有关规定确定的有机化合物。3.5油雾oil mist在铸件生产过程中，压力铸造（压铸）等铸造工艺或铸件热处理等通用工序以及湿式机械加工中所使用的矿物油挥发及其受热分解或裂解产物，其存在形态包括蒸气、液滴等。3.6密闭closed/close污染物质不与环境空气接触，或通过密封材料、密封设备与环境空气隔离的状态或作业方式。3.7密闭（封闭）空间closed space利用完整的围护结构将污染物质、作业场所等与周边空间阻隔所形成的封闭区域或封闭式建筑物。该封闭区域或封闭式建筑物除人员、车辆、设备、物料进出时，以及依法设立的排气筒、通风口外，门窗及其他开口（孔）部位应随时保持关闭状态。3.8VOCs 物料VOCs-containing materialsVOCs 质量占比大于等于 10%的原辅材料、产品和废料（渣、液），以及有机聚合物原辅材料和废料（渣、液）。3.9非甲烷总烃non-methane hydrocarbon（NMHC）采用规定的监测方法，氢火焰离子化检测器有响应的除甲烷外的气态有机化合物的总和，以碳的质量浓度计，是一种表征 VOCs 总体排放的污染物控制项目。3.10无组织排放fugitive emission大气污染物不经过排气筒的无规则排放，包括开放式作业场所逸散，以及通过缝隙、通风口、敞开门窗和类似开口（孔）的排放等。3.11厂内运输车辆transport vehicles in enterprise area仅在企业厂区范围内（含码头、货场等生产作业区域和施工现场）的作业车辆。3.12非道路移动机械non-road mobile machinery用于非道路上的各类机械，包括自驱动或具有双重功能（既能自驱动又能进行其他功能操作的）机械以及不能自驱动但被设计成能够从一个地方移动或被移动到另一个地方的机械。主要有工业钻探设备、工程机械（包括挖掘机械、铲土运输机械、起重机械、叉车、压实机械、路面施工与养护机械、混凝土机械、掘进机械、桩工机械、高空作业机械、凿岩机械等）、农业机械（包括拖拉机、联合收割机等）、林业机械、材料装卸机械、雪犁装备、机场地勤设备等。本标准涉及的非道路移动机械主要指工程机械和材料装卸机械。HJ 1292202334行业生产与污染物的产生4.1生产工艺4.1.1铸造生产工艺主要分为砂型铸造和特种铸造两大类，每类又可细分成多种不同铸造工艺，具体见附录 A 表 A.1。铸造生产过程一般包括金属熔炼（化）、造型、制芯、浇注、落砂、清理、砂处理、废砂再生、铸件热处理、表面涂装等生产工序和原辅材料准备等辅助生产工序，其中清理、铸件热处理、表面涂装统称为铸件后处理。铸造企业的具体生产工序根据铸造工艺、铸件材质和铸件使用要求的不同而有所区别。4.1.2铸造生产使用的原料主要包括铸造用生铁、废钢、铝合金锭、镁合金锭、铜合金锭、铅（合金）锭、钛合金锭、回炉料等；使用的辅料主要包括原砂、球化剂、蠕化剂、孕育剂、精炼剂、增碳剂、中间合金、膨润土、铸造用树脂、铸造用固化剂、水玻璃粘结剂、硅溶胶粘结剂、铸造用煤粉、耐火材料、铸型涂料、过滤网/片等；所用能源主要包括铸造焦炭、天然气、电等。4.2大气污染物的产生4.2.1铸造生产过程中产生的大气污染物主要包括颗粒物（PM）、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、VOCs（含苯和苯系物等）、油雾、铅及其化合物、恶臭等，产生工艺节点见附录 A 图 A.1。4.2.2颗粒物主要产生于金属熔炼（化）、造型、制芯、浇注、落砂、清理、砂处理、废砂再生、铸件热处理、表面涂装等工序，以及易散发粉尘的粉状、粒状等物料的储存、运输和转移、破碎和除尘器卸灰等环节。4.2.3SO2和 NOx 主要产生于使用化石燃料的工业炉窑，如冲天炉、金属熔炼（化）及热处理燃气炉、热法废砂再生等工序或生产设施。4.2.4VOCs 主要产生于含 VOCs 原辅材料的储存、调配和输送、表面涂装工序、消失模工艺浇注工序以及含有机粘结剂或辅助材料的铸造工艺的造型、制芯、浇注工序等；苯和苯系物主要产生于表面涂装工序。4.2.5油雾主要产生于压力铸造（压铸）模具脱模剂喷涂等过程；铅及其化合物产生于铅基及铅青铜合金铸造金属熔炼（化）工序。4.2.6恶臭主要产生于造型、制芯、浇注和表面涂装等工序。5污染预防技术5.1原辅材料替代技术5.1.1少/无煤粉粘土砂添加剂替代技术该技术用碳质材料、有机纤维质材料或无机材料部分或全部代替煤粉，可减少粘土砂工艺生产过程中 VOCs 和 SO2的产生量 20%以上，适用于粘土砂工艺的铸造企业。5.1.2改性树脂粘结剂（含固化剂）替代技术该技术采用无毒、低（无）挥发性物质为原材料复合制配改性树脂粘结剂，可降低树脂加入量，一般可减少 VOCs 产生量 20%以上，同时协同减少恶臭的产生，适用于采用树脂作为型（芯）砂粘结剂的铸造企业。HJ 1292202345.1.3陶瓷砂替代技术该技术采用熔融或烧结技术制备符合铸造用砂要求的陶瓷砂替代硅砂。用于树脂砂工艺，一般可减少树脂用量的 20%30%以上；用于消失模工艺，一般可减少造型工序的颗粒物产生量 15%以上。5.1.4无机粘结剂替代技术该技术以硅酸盐类等为基体材料经复合制配改性制得型砂粘结剂，具有不燃烧、VOCs 和恶臭产生量小等特点，适用于采用有机粘结剂作为型（芯）砂粘结剂的铸造企业。5.1.5水基铸型涂料替代技术该技术以水作为主要载体和稀释剂，与耐火材料经复合制配制得砂型（芯）涂料，替代醇基铸型涂料等非水基铸型涂料，适用于砂型（芯）的施涂。5.1.6低（无）VOCs 含量涂料替代技术该技术使用水性、高固体分、无溶剂、辐射固化等低（无）VOCs 含量的涂料替代溶剂型涂料，一般可使涂装工序 VOCs 的产生量减少 20%以上，适用于铸件表面涂装工序。低（无）VOCs 含量涂料应满足 GB/T 38597 的产品技术要求。5.2设备或工艺预防技术5.2.1炉盖与除尘一体化技术该技术将电炉炉盖与除尘收集罩一体化设计，收集金属熔炼（化）过程产生的颗粒物，提高废气收集率，减少排气量。5.2.2金属液定点处理技术该技术使用金属液处理装置或在固定的位置进行金属液处理和特殊元素合金化等操作，通常需在密闭（封闭）空间或半密闭（封闭）空间内操作，适用于金属液处理设施。5.2.3低氮燃烧技术该技术采用控制空燃比、半预混燃烧器等技术，可减少燃烧过程 NOx 的产生量，适用于铸造生产中采用天然气作为燃料的工业炉窑，一般可使烟气中 NOx 产生浓度减少 30%以上。5.2.4微量喷涂技术该技术通过定量装置将脱模剂精确喷涂在模具表面，大幅减少脱模剂的使用量，一般可减少 50%以上废气产生量，适用于压力铸造（压铸）工艺的脱模剂喷涂。该技术需配合模具设计专用的喷涂装置使用，适用于大批量单一品种的产品。5.2.5金属液封闭转运技术该技术采用隔热盖、转运通廊等封闭方式进行金属液转运，可通过配置袋式除尘器减少颗粒物排放。该技术可防止金属液氧化，减少金属液运输过程中的热量损失。5.2.6静电喷涂技术该技术使涂料在高压电场的作用下荷电后均匀吸附于铸件表面，尤其是铸件外表面的喷涂，通常与HJ 129220235自动喷涂技术联合使用。采用该技术可使液体涂料利用率达到 50%85%，通过涂料回收利用技术可使粉末涂料利用率达到 98%以上。5.2.7阴极电泳技术该技术依靠电场力的作用，使槽液中带正电荷的涂料颗粒涂覆在铸件表面，施工状态电泳槽液VOCs 质量占比一般为 0.5%2%，涂料附着率一般为 97%99%，适用于铸件表面涂装工序的底漆施工。5.2.8湿式机械加工技术该技术使用湿式机械加工代替部分铸件清理工序，可避免清理工序的颗粒物产生，一般用于铝合金、镁合金等铸件清理工序。采用该技术有废水产生。6污染治理技术6.1颗粒物治理技术6.1.1旋风除尘技术该技术可去除重质颗粒物或浓度较高的颗粒物，对轻质及微细颗粒物处理效果不佳，需与袋式除尘技术或滤筒除尘技术等配合使用，适用于金属熔炼（化）、落砂、清理、砂处理、砂再生等工序废气颗粒物的预处理。6.1.2袋式除尘技术该技术应用于铸造生产时过滤风速一般在 0.7 m/min1.5 m/min 之间，系统阻力通常低于 1500