แนวทางที่มีประสิทธิภาพสำหรับอุตสาหกรรมการหล่อโลหะของจีนในการบรรลุเป้าหมายการรักษาสิ่งแวดล้อมในกระบวนการผลิต

ด้วยแรงกดดันที่เพิ่มขึ้นต่อทรัพยากรและสิ่งแวดล้อมในประเทศของเรา หน่วยงานภาครัฐจึงได้เสนอเป้าหมาย “การบรรลุการพัฒนาอย่างยั่งยืน การสร้างสังคมที่ประหยัดทรัพยากรและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม” และ “การรับประกันการลดการใช้พลังงานลง 20% และลดการปล่อยมลพิษหลักโดยรวมลง 10% ตามที่กำหนดไว้ในแผนพัฒนาห้าปีฉบับที่ 11” ในประเทศจีนการคัดเลือกการหล่อโลหะมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักร โดยการผลิตการหล่อโลหะครองอันดับหนึ่งของโลกติดต่อกันถึงหกปี มีสถานประกอบการหล่อโลหะมากกว่า 27,000 แห่ง ซึ่งยกเว้นสถานประกอบการขนาดใหญ่ไม่กี่แห่งที่มีเทคโนโลยีการหล่อขั้นสูง อุปกรณ์การผลิตที่ยอดเยี่ยม และมาตรการรักษาสิ่งแวดล้อมขั้นพื้นฐานแล้ว สถานประกอบการหล่อส่วนใหญ่ยังคงมีเทคโนโลยีการผลิตที่ล้าสมัย อุปกรณ์การผลิตที่ล้าสมัย และปัญหาการรักษาสิ่งแวดล้อมยังไม่ได้ถูกบรรจุไว้ในแผนงาน

อุตสาหกรรมโรงหล่อในประเทศของเรากำลังเผชิญกับความท้าทายอย่างร้ายแรงในด้านการรักษาสิ่งแวดล้อม จากรายงานระบุว่า 80% ถึง 95% ของโรงหล่อในประเทศจีน...การคัดเลือกโรงงานส่วนใหญ่ใช้การหล่อแบบด้วยมือ และมีเตาหลอมเหล็กเพียงไม่ถึง 5% เท่านั้นที่ติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันสิ่งแวดล้อมที่มีประสิทธิภาพ กว่า 80% ของสถานประกอบการหล่อมีสภาพแวดล้อมในสถานที่ทำงานที่รุนแรง สภาพการทำงานที่ไม่ดี เทคโนโลยีการผลิตที่ล้าหลัง และวิธีการผลิตที่ล้าสมัย ในแง่ของโครงสร้างอุตสาหกรรมการหล่อ สถานประกอบการมีทั้งสาขาย่อยหรือโรงงานหล่อที่อยู่ภายใต้โรงงานผลิตหลัก รวมถึงโรงงานหล่อระดับมืออาชีพและโรงงานหล่อระดับตำบลจำนวนมาก ในแง่ของระดับและขนาดการผลิต มีทั้งโรงหล่อขนาดใหญ่ที่มีระบบกลไกสูง เทคโนโลยีขั้นสูง และผลผลิตต่อปีหลายหมื่นตันการหล่อรวมถึงโรงหล่อขนาดเล็กที่มีอุปกรณ์เรียบง่าย การทำงานด้วยมือ เทคโนโลยีที่ล้าสมัย และผลผลิตการหล่อต่อปีมากกว่าร้อยตัน ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องจากผลกระทบจากพลังงาน ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม และราคาแรงงาน การผลิตการหล่อในประเทศอุตสาหกรรมตะวันตกที่พัฒนาแล้วจึงลดลง และค่อยๆ หันไปซื้อการหล่อทั่วไปจากประเทศกำลังพัฒนา ในขณะเดียวกันก็ส่งออกการหล่อคุณภาพสูงที่มีเนื้อหาทางเทคโนโลยีสูงและมูลค่าเพิ่มสูงไปยังประเทศกำลังพัฒนา ปัจจุบัน การเร่งตัวของโลกาภิวัตน์ทางเศรษฐกิจโลกให้ทั้งโอกาสและความท้าทายสำหรับการพัฒนาอุตสาหกรรมการหล่อของจีน ความต้องการการหล่อของจีนทั้งในตลาดต่างประเทศและในประเทศแสดงให้เห็นถึงแนวโน้มการเติบโตอย่างต่อเนื่อง

อุปกรณ์หล่อโลหะการหล่อทราย การขึ้นรูปแม่พิมพ์
บทความนี้สำรวจวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการบรรลุเป้าหมาย “การหล่อแบบที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม” โดยพิจารณาจากระดับเทคโนโลยีการหล่อในปัจจุบันและปัญหาหลักในประเทศจีน จากแง่มุมต่างๆ ดังต่อไปนี้:
1. การพัฒนามาตรฐานการผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับอุตสาหกรรมการหล่อโลหะ ครอบคลุมเทคโนโลยีพื้นฐาน เช่น ทฤษฎีและวิธีการออกแบบผลิตภัณฑ์ เทคโนโลยีการประยุกต์ใช้วัสดุ กระบวนการผลิตและเทคโนโลยีอุปกรณ์ เทคโนโลยีการทดสอบ เทคโนโลยีระบบอัตโนมัติ เป็นต้น ซึ่งสิ่งเหล่านี้มีความสัมพันธ์กัน พึ่งพาซึ่งกันและกัน และเป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้สำหรับการอยู่รอดและการพัฒนาของอุตสาหกรรมการหล่อโลหะ การออกแบบชิ้นงานหล่อและกระบวนการหล่อที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เพื่อให้มั่นใจถึง “คุณภาพที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมโดยแท้จริง” ของผลิตภัณฑ์หล่อและกระบวนการผลิต และเพิ่มประสิทธิภาพคุณสมบัติด้านสิ่งแวดล้อมของชิ้นงานหล่อตลอดวงจรชีวิตตั้งแต่ต้นทาง โดยคำนึงถึงปัจจัยสำคัญที่ส่งผลกระทบโดยตรงต่อการใช้พลังงาน ทรัพยากร และการปล่อยมลพิษและของเสีย จึงได้นำเทคโนโลยีการหล่อที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและเทคโนโลยีอุปกรณ์มาใช้ในการเปลี่ยนวัตถุดิบและวัสดุเสริม (ปัจจัยนำเข้า) ให้เป็นชิ้นงานหล่อ (ผลผลิตที่มีประโยชน์) เพื่อให้บรรลุการผลิต “ชิ้นงานหล่อที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างแท้จริง” แทนที่วัตถุดิบแบบดั้งเดิมและเทคโนโลยีการประยุกต์ใช้ด้วยวัตถุดิบและเทคโนโลยีการประยุกต์ใช้ที่สะอาดและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ④ การนำเทคโนโลยีการตรวจจับและควบคุมที่ทันสมัย ​​รวดเร็ว และแม่นยำมาใช้ เพื่อปรับปรุงกระบวนการผลิตการหล่อ ลดหรือกำจัดของเสียจากการหล่อ เพิ่มผลผลิตการหล่อ ลดการใช้พลังงานและมลพิษที่เกิดจากการตรวจจับที่ไม่ทันเวลาหรือไม่แม่นยำ และบรรลุเป้าหมาย “การหล่อที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม” ⑤ การนำเทคโนโลยีการบำบัดปลายท่อที่เหมาะสมและมีประสิทธิภาพมาใช้เพื่อลดการปล่อยมลพิษสู่สิ่งแวดล้อม นอกจากการเสนอข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับด้านต่างๆ ข้างต้นแล้ว ยังจำเป็นต้องนำมาพิจารณาร่วมกับสภาพการณ์ของอุตสาหกรรมการหล่อในประเทศจีน เพื่อให้สถานประกอบการสามารถนำแผนการบริหารจัดการที่ดีที่สุด (ต้นทุนต่ำ ประสิทธิภาพสูง) มาใช้เพื่อให้การปล่อยมลพิษขั้นสุดท้ายเป็นไปตามมาตรฐานสิ่งแวดล้อมของประเทศ
2. เริ่มต้นจากแง่มุมต่างๆ เช่น เทคโนโลยีการหล่อ วัสดุที่ใช้ในการหล่อ และอุปกรณ์การหล่อ
สถานการณ์ปัจจุบันด้านการรักษาสิ่งแวดล้อมในอุตสาหกรรมการหล่อของจีนน่าเป็นห่วง จึงควรมีการส่งเสริมการรักษาสิ่งแวดล้อมในอุตสาหกรรมการหล่อจากหลายด้าน เช่น เทคโนโลยีการหล่อ วัสดุหล่อ และอุปกรณ์การหล่อ ดังนี้: ① เทคโนโลยีการหล่อและวัสดุหล่อ: การหล่อทรายเป็นวิธีการหล่อหลัก คิดเป็น 80% ถึง 90% ของการผลิตการหล่อทั้งหมด ในการผลิตการหล่อ มลพิษทางฝุ่น มลพิษทางอากาศ และมลพิษของแข็งที่เกิดจากวัสดุหล่อของการหล่อทรายนั้นร้ายแรงที่สุด ดังนั้น เพื่อให้การผลิตการหล่อทรายเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและสะอาด ควรใช้สารยึดเกาะอนินทรีย์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมให้มากที่สุด และลดปริมาณสารยึดเกาะที่เติมลงไปให้น้อยที่สุด (โดยควรไม่ใช้สารยึดเกาะเลย) ซึ่งจะเป็นประโยชน์อย่างมากในการแก้ปัญหาการรีไซเคิลทรายเก่าและจะช่วยลดแรงกดดันต่อสิ่งแวดล้อมได้อย่างมาก ในบรรดาวิธีการหล่อทรายต่างๆ ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน การหล่อแบบโฟมหาย (Lost Foam Casting) และการหล่อแบบ V-method โดยใช้การหล่อทรายแห้งแบบไม่ใช้กาว รวมถึงการหล่อทรายแก้วน้ำโดยใช้กาว มีแนวโน้มที่จะบรรลุถึงกระบวนการผลิต "การหล่อที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม" ได้มากที่สุด การหล่อแบบโฟมหายโดยไม่ใช้กาวนั้น เป็นที่รู้จักกันในชื่อ “เทคโนโลยีการหล่อแบบใหม่แห่งศตวรรษที่ 21” และ “วิศวกรรมสีเขียวในการหล่อ” อุปกรณ์การหล่อ: ปัจจุบัน ชิ้นส่วนเหล็กหล่อส่วนใหญ่ของจีนถูกหลอมและผลิตโดยใช้เตาหลอมเหล็ก ซึ่งใช้วัสดุทนไฟที่สะอาดและมีอายุการใช้งานยาวนาน เตาหลอมเหล็กแบบต่อเนื่องที่มีประสิทธิภาพสูง และเทคโนโลยีการขนส่ง การเท และการบำบัดแม่พิมพ์เหล็กเหลวแบบปิด เพื่อลดปริมาณการเกิดออกซิเดชันของโลหะและการเกิดตะกรัน การนำมาตรการที่แนะนำโดยสภาควบคุมสิ่งแวดล้อมการหล่อระหว่างประเทศมาใช้ในการบำบัดวัสดุเตาหลอมก่อนการหลอม สามารถลดการปล่อยฝุ่นในระหว่างกระบวนการหลอม การใช้เทคโนโลยีตะกรันแบบเม็ดระบายความร้อนด้วยน้ำ สามารถทำให้ตะกรันเป็นวัสดุก่อสร้างที่มีประสิทธิภาพสูง การใช้ประโยชน์จากก๊าซไอเสียจากเตาหลอมเหล็กอย่างครบวงจร นอกจากนี้ ในการผลิตการหล่อ อุปกรณ์กระบวนการที่ก่อให้เกิดฝุ่นและเสียง เช่น อุปกรณ์ขนส่ง คัดกรอง ทำความสะอาด และเททราย สามารถปรับปรุงจากโครงสร้างของผลิตภัณฑ์เพื่อลดหรือกำจัดฝุ่นได้
3. การพัฒนาเทคโนโลยีใหม่สำหรับการใช้ประโยชน์จากก๊าซเสียเพื่อปกป้องสิ่งแวดล้อมและอนุรักษ์ทรัพยากรให้ได้มากที่สุด กลายเป็นเป้าหมายเร่งด่วนที่คนงานโรงหล่อในหลายประเทศกำลังดำเนินการ ดังนั้น เมื่อสถานประกอบการโรงหล่อของจีนสร้างหรือดำเนินการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยี พวกเขาควรประสานงานกับการนำของเสียกลับมาใช้ใหม่แบบครบวงจรด้วย ซึ่งสามารถทำได้จากหลายด้านดังนี้: ① เมื่อออกแบบแผนการเปลี่ยนแปลง ควรพิจารณาเพิ่มการลงทุนด้านการรักษาสิ่งแวดล้อมเป็นอันดับแรก และแนะนำให้การลงทุนด้านการรักษาสิ่งแวดล้อมมีสัดส่วนมากกว่า 15% ของการลงทุนทั้งหมด ② การนำอุปกรณ์หล่อที่ทันสมัยซึ่งเป็นระบบกลไก อัตโนมัติ และปิดมิดชิดมาใช้เพื่อให้บรรลุเป้าหมายการรักษาสิ่งแวดล้อม ③ การนำกระบวนการผลิตที่สะอาดมาใช้เพื่อปรับปรุงสภาพแวดล้อมการทำงาน ④ การพัฒนาเทคโนโลยีใหม่สำหรับการใช้ประโยชน์จากของเสียจากโรงหล่อโดยอ้างอิงจากวิธีการกำจัดของเสียของสถานประกอบการโรงหล่อในต่างประเทศ ⑤ การยึดมั่นในหลักการลด การใช้ซ้ำ และการรีไซเคิลในระบบเศรษฐกิจหมุนเวียน
การหล่อแบบที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมนั้น “เป็นการแสดงออกถึงกลยุทธ์การพัฒนาอย่างยั่งยืนทางสังคมในอุตสาหกรรมการผลิต” โดยเริ่มต้นจากการพิจารณาถึงกำลังการผลิต ระดับเทคโนโลยี ระดับคุณภาพผลิตภัณฑ์ การใช้พลังงานและวัตถุดิบ บุคลากรด้านเทคโนโลยีการหล่อ ระดับการจัดการคุณภาพ และการปล่อยมลพิษ เช่น ทรายเสีย ก๊าซเสีย ฝุ่นละออง กากของเสีย เสียงรบกวน ฯลฯ ของอุตสาหกรรมการหล่อของจีน โดยอาศัยผลสัมฤทธิ์จากการวิจัยเชิงทฤษฎีและการปฏิบัติของต่างประเทศ และบนพื้นฐานของลักษณะพื้นฐาน ปัญหาที่มีอยู่ และข้อกำหนดพื้นฐานของการออกแบบเพื่อการปกป้องสิ่งแวดล้อมของอุตสาหกรรมการหล่อและระดับเทคโนโลยีการหล่อของจีน จึงได้มีการกำหนดมาตรฐานพื้นฐานสำหรับการออกแบบเพื่อการปกป้องสิ่งแวดล้อมในขั้นตอนการผลิตต่างๆ ของกระบวนการหล่อ โดยมีเป้าหมายในการก่อสร้างใหม่ ปรับปรุง ขยาย และเปลี่ยนแปลงเทคโนโลยีขององค์กรการหล่อของจีน เพื่อให้องค์กรการผลิตการหล่อมีพฤติกรรมที่เป็นมาตรฐาน และส่งเสริมการปกป้องสิ่งแวดล้อมอย่างจริงจัง เพื่อให้บรรลุถึง “การหล่อแบบที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม” และยกระดับเทคโนโลยีของอุตสาหกรรมการหล่อของจีนให้สอดคล้องกับความต้องการของการพัฒนาเศรษฐกิจของประเทศอย่างรวดเร็ว