Il risparmio energetico e la tutela dell’ambiente sono questioni cruciali per lo sviluppo sociale ed economico di interesse globale. La determinazione dei piani del processo di fusione deve considerare in modo esaustivo il rapporto tra utilizzo delle risorse e impatto ambientale. È essenziale rimanere informati sullo sviluppo e sull’applicazione di nuove tecnologie, processi, attrezzature e materiali. Dovrebbero essere adottati metodi di processo che risparmino energia, riducano i consumi, massimizzino l’utilizzo delle risorse e riducano al minimo le emissioni di rifiuti. Dovrebbe essere data priorità al basso consumo di-energia-e ai piani di processo rispettosi dell'ambiente, spostando l'attenzione ambientale dal risanamento alla prevenzione e all'impegno per una produzione pulita.
Ridurre le emissioni di rifiuti, minimizzare l’inquinamento ambientale, implementare un trattamento dei rifiuti innocuo e trasformare i rifiuti in risorse preziose sono requisiti essenziali per una moderna produzione di getti in linea con lo sviluppo sociale. La determinazione di un piano di processo di fusione deve considerare olisticamente i costi di fusione, il risparmio energetico e la protezione dell'ambiente. A partire dai miglioramenti nella colabilità delle strutture delle parti, dalla selezione dei metodi di stampaggio e di fabbricazione delle anime-, dalla determinazione del piano del processo di fusione e dalla progettazione del sistema di colata e delle colonne montanti, nonché dai metodi di pulizia della fusione, dovrebbero essere adottati processi di fusione, attrezzature, materiali e tecnologie ragionevoli e avanzati. Questo approccio mira a ridurre al minimo l’inquinamento, proteggere l’ambiente, ridurre i costi e garantire una qualità di fusione affidabile e stabile, ottenendo allo stesso tempo benefici sociali ed economici positivi. Ad esempio, l’utilizzo di riser isolanti per getti di acciaio può aumentare la resa della colata del 10%–20%, ridurre il consumo di energia e le perdite di carica del forno, diminuire l’inquinamento derivante dai processi di fusione e abbassare i costi di produzione complessivi.
La fusione in sabbia è il metodo principale per la produzione di getti e rappresenta l'80%–90% della produzione totale di getti. I rifiuti solidi e l’inquinamento da polveri derivanti dai materiali di stampaggio pongono sfide ambientali significative. Affrontare efficacemente il riciclaggio e il riutilizzo della sabbia usata è una misura cruciale per ridurre l’inquinamento ambientale. Ove possibile, dovrebbero essere adottati leganti inorganici ecologici o processi di colata a basso-legante. Ad esempio, il processo di stampaggio sottovuoto-con sabbia secca per la fusione a schiuma persa non solo migliora le condizioni di fusione, ma riduce anche significativamente le emissioni di rifiuti solidi e mitiga l'inquinamento ambientale causato dallo smaltimento della sabbia scartata. Inoltre, la progettazione del processo di fusione dovrebbe enfatizzare il risparmio energetico. Ad esempio, la fusione in sabbia verde consuma meno carburante rispetto alla fusione in sabbia secca e la sostituzione dei tradizionali stampi in sabbia secca con stampi in sabbia autoindurenti o l'adozione di metodi di produzione di anime a scatola fredda-può far risparmiare carburante o ridurre il consumo di elettricità.
Per proteggere l’ambiente e garantire la salute dei lavoratori, la progettazione del processo di fusione dovrebbe evitare, per quanto possibile, metodi che coinvolgano sostanze tossiche o generino elevati livelli di polvere. Da un lato, dovrebbero essere implementati processi non-inquinanti o a basso-inquinamento, così come metodi non-tossici o a basso-tossicità, dovrebbero essere implementati-sostituendo quelli inquinanti con quelli non-inquinanti, quelli altamente-inquinati con quelli a basso-inquinamento, quelli tossici con quelli non-tossici e quelli altamente tossici con alternative meno tossiche. Gli esempi includono l'utilizzo della raffinazione di gas N₂ o Ar invece dell'esacloroetano per la fusione delle leghe di alluminio, l'adozione di sabbia di resina indurita con-gas non tossico-, modificatori di raffinazione non-tossici e rivestimenti-a base di acqua. D’altro canto, i processi produttivi dovrebbero essere chiusi e automatizzati, le procedure operative seguite rigorosamente e i dispositivi di protezione forniti. Per l'inquinamento esistente nella produzione di getti, devono essere implementate contromisure adeguate per garantire la sicurezza e la protezione dell'ambiente. Ad esempio, è necessario un controllo rigoroso sul gas trietilammina nei processi di produzione di nuclei di celle frigorifere, che richiedono un efficace assorbimento, purificazione e conformità agli standard sulle emissioni prima del rilascio nell'atmosfera. Anche il fumo e l'aria ad alto contenuto di polvere generati durante processi quali il trattamento nodulare, il versamento, la scuotimento e la pulizia devono essere purificati prima dell'emissione.
Vengono imposti requisiti chiari sulle condizioni di costruzione, disposizione delle apparecchiature di processo, scala aziendale (capacità di produzione/valore della produzione), qualità del prodotto, consumo di energia, protezione dell'ambiente, salute e sicurezza sul lavoro, protezione del lavoro, qualifiche del personale e supervisione e gestione delle imprese di fusione, che si riflettono principalmente nei seguenti due aspetti:
(1) Conservazione dell'energia e riduzione delle emissioni
Le imprese dovrebbero istituire un sistema di gestione dell'energia in conformità con GB/T 15587-2008 per ridurre il consumo di energia durante la fusione, diminuire le emissioni inquinanti e il volume della sabbia di scarto e migliorare la resa della fusione, il recupero del calore di scarto e i tassi di riutilizzo delle acque reflue. Le imprese che impiegano processi di fusione in sabbia dovrebbero essere dotate di attrezzature per il trattamento della sabbia usata per aumentare la percentuale di rigenerazione della sabbia. Le percentuali di riutilizzo per i vari tipi di sabbia utilizzata devono soddisfare i seguenti standard: sabbia di silicato di sodio (rigenerata) maggiore o uguale al 60%, sabbia resinosa autoindurente (rigenerata) > 90%, sabbia resinosa autoindurente (rigenerata) > 70% e sabbia argillosa maggiore o uguale al 95%.
(2) Tutela dell'ambiente
Dovrebbero essere installati sistemi efficaci di emissione e purificazione dei gas di scarico per vari forni fusori (come forni a cubilotto ed elettrici ad arco) e stazioni di pretrattamento. I forni a induzione dovrebbero essere dotati di efficaci dispositivi per l'emissione dei gas di scarico. Le attrezzature per la miscelazione, lo scuotimento e la pulizia della sabbia dovrebbero essere dotate di efficienti dispositivi di ventilazione e rimozione della polvere. I materiali caricati devono essere sottoposti ad un'adeguata purificazione prima di essere immessi nei forni. Le principali stazioni di processo che generano gas di scarico (come serie di benzene, nebbie acide e trietilammina) dovrebbero essere dotate di impianti di scarico e purificazione adeguati ed efficienti. È necessario un monitoraggio regolare dei livelli di emissioni inquinanti e le emissioni di gas di scarico devono essere conformi agli standard nazionali e locali sulle emissioni inquinanti.
