铸造企业环境因素危险源的识别与控制技术.docx

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铸造企业环境因素危险源的识别与控制技术

一、铸造企业可持续发展的三种先进生产模式

铸造企业落实科学发展观，实现可持续发展的重要标志是：

遵循三种先进生产模式的要求，从而建

设具有三大特征的现代化铸造企业。

（一）优质铸造

1、目标：

实现优质高效生产，建设技术创新、创优型铸造企业。

2、要求：

采用优质高效铸造生产装备与工艺，不断进行技术改造与革新，实现不同层次的技术创

新与创优，拥有自己的核心技术和品牌产品，建立大质量观念（QTSC），持续满足用户要求，提高

劳动生产率及铸件一次检验合格率，减少返工、返修，向零缺陷、零废品进军。

（二）绿色铸造

1、目标：

实现低耗清洁生产，建设资源节约型和环境友好型铸造企业。

2、要求：

降低吨铸件（或万元产值）的能耗、材耗，提高产品成品率（含金属利用率和工艺出品

率）；污染物达标排放，废弃物依法处置；提高铸件的环境性能（提高精度，减小加工余量，尽量

不用铅等有害元素）；实施循环经济，向零污染、零排放进军。

（三）安全铸造

1、目标：

实现健康安全生产，建设安全和谐型铸造企业。

2、要求：

不断消除、降低工伤事故隐患及事故率；杜绝死亡、火灾、爆炸、金属液泄漏等恶性事

故发生；以人为本，改善作业条件，加强劳动保护，减少尘肺病、噪声聋等职业病危害，彻底改变

铸造现场脏、乱、险的传统印象，向零事故、零职业病进军。

以上第一种生产模式决定了企业竞争力。

随着我国环境保护和安全生产法规的立法与执法力度加

强，第二第三种生产模式不仅会增强企业竞争力，而且还将决定企业有否竞争权。

二、 “绿色铸造/安全铸造”的基础―有效控制“环境因素/危险源”

（一）环境因素/危险源的基本概念

1、定义：

（1）环境因素与环境影响

①环境因素：

一个组织（企业）的活动、产品中能与环境发生相互作用的要素

②环境影响：

全部或部分地由组织（企业）的环境因素给环境造成的任何有害或有益的变化。

（2）危险源与风险

①危险源：

可能导致事故（工伤、职业病、财产损失等）的根源或状态

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②风险：

某一特定危险情况（事故）发生的可能性和后果的组合

2、环境因素/ 危险源引发的后果及与绿色铸造/安全铸造的关系（表 1）

表 1 环境因素和危险源引发的后果及在绿色铸造/安全铸造中的地位

生产模式

控制对象（根

源）

直接后果

名称性质

有利

进一步后果

节能降耗、减少污染（铸造过

程和铸件产品）

绿色铸造环境因素环境影响

有害环境事故（污染环境、能源资

源学浪费）

安全铸造危险源风险有害

3、环境因素和危险源的类别及其兼容性（表 2）

表 2 环境因素/危险源的类别、性质及其兼容性

环境因素

序号

安全事故（人员死伤、职业

病、财产损失和其他损失）

危险源

兼容性

类别

性质

类别

性质

产品中的环境因素

资源、能源节约（消耗、浪

费）

污染因子排放

（水、气、尘、渣、噪声、辐

射）

（气、尘、毒害、噪声、辐

射）

紧急、潜在环境因素

（火灾、爆炸、泄漏）

相关方危险源

工业卫生异常、潜在

人的不安全行为危险源危险源

图 4识别危险源的《工序—设施—人员分析法》

（2）《工序—设施—人员分析法》识别危险源示例（砂型铸造的“机器造型”）

①画出“机器造型”工序的“工序—设施—人员分析图”（图 5）

单吊葫芦、翻转定位、电气绝缘等缺陷

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砂箱、型板、冷铁及安全装置及

砂框坠落急停开关失灵

能源砂型

粉尘

排放噪声工业卫生

辅助材料振动危险源

废砂

异常泄漏、飞溅

违规操作、劳保用品不当、配合不当

图 5机器造型工序的危险源分布示意图

②分别识别各种类型危险源及其后果—风险（表 6）

表 6 机器造型工序的危险源及其风险

工序序号危险源风险

类别名称

机器造型

1工业卫生粉尘排放诱发尘肺病

2噪声排放听力下降、诱发噪声聋

3振动排放诱发物理性职业病

4废砂清理不及时人员绊倒摔伤

5异常潜在液压油泄漏诱发火灾、人员滑倒摔伤

6型砂飞溅人员伤害

7物的不安全状态单吊葫芦失灵机械伤害

8翻转定位不到位机械伤害

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9电气绝缘损坏触电伤害

10登高梯台缺损高空坠落

11脚踏板损坏人员拌倒摔伤

12型板、冷铁坠落机械伤害

13砂框撞击机械伤害

14安全装置失效机械伤害

15急停开关失灵机械伤害

16人的不安全行为违规操作机械伤害

17劳保用品穿戴不当机械伤害、职业危害

18配合不当机械伤害

（三）铸造企业重要环境因素和重大危险源示例（表 7）

表 7铸造企业可能确定为重要环境因素/重大危险源的示例

工序重要环境因素重大环境影响重大危险源重大风险

混砂粉尘排放污染大气粉尘排放诱发尘肺病

噪声排放噪声扰民噪声排放听力下降、诱发噪声聋

工序重要环境因素重大环境影响重大危险源重大风险

机器造型粉尘排放污染大气粉尘排放诱发尘肺病

噪声排放噪声扰民噪声排放听力下降、诱发噪声聋

振动排放诱发物理性职业病

液压油泄漏污染环境、浪费资源液压油泄漏诱发火灾、人员滑倒摔伤

砂型尺寸精度提高提高铸件尺寸精度劳保用品穿戴不当人员伤害

冲天炉熔化烟尘排放污染大气烟尘排放诱发职业病

噪声排放噪声扰民噪声排放听力下降、诱发噪声聋

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热辐射污染环境热辐射人员中暑、伤害

焦炭消耗消耗能源劳保用品穿戴不当人员伤害

回炉料回用节约资源异常炉料加入诱发爆炸

电弧炉熔化烟尘排放污染大气烟尘排放诱发职业病

噪声排放噪声扰民噪声排放听力下降、诱发噪声聋

热辐射污染环境热辐射人员中暑、伤害

炉体穿孔诱发爆炸、浪费资源炉体穿孔诱发爆炸、人员伤害

电能消耗消耗能源劳保用品穿戴不当人员伤害

浇注热辐射污染环境热辐射人员烫伤、中暑

金属液飞溅人员烫伤

金属液跑火浪费资源、诱发火灾金属液意外倾翻人员烫伤、诱发火灾

废石棉包衬排放污染土壤劳保用品穿戴不当人员烫伤、伤害

重要环境因素重大环境影响重大危险源重大风险

清理打磨粉尘排放污染大气粉尘排放诱发尘肺病

噪声排放噪声扰民噪声排放听力下降、诱发噪声聋

振动排放诱发职业病

电动工具漏电触电伤害

电能消耗消耗能源劳保用品穿戴不当人员伤害、职业危害

四、铸造企业“重要环境因素/危险源”的控制途径

（一）源头预防，采用本质节能减排安全的技术（工艺及设备）（表 8）

表 8推荐选用的本质节能减排安全的铸造技术及对比效果

序号过程推荐选用的技术相比较的技术节能减排安全的效果

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1铸铁熔化长炉龄水冷无（薄）炉衬冲天炉短炉龄冲天炉节能降耗效果十分显著

2铸铁熔化变频罗茨风机或专用离心风机普通罗茨风机节能降耗、降低噪声

3铸铁熔化冲天炉采用铸造焦冶金焦冲天炉节能降耗、减少污染、改善作业条件

4铸铁熔化冲天炉－感应炉双联单－冲天炉节能降耗，降低烟尘、噪声

5铸铁熔化感应电炉熔化冲天炉熔化降低烟尘、噪声，改善作业条件

6铸铁铸钢熔化中频或变频感应电炉熔化工频感应电炉熔化节能降耗

7铸钢熔化加氧助熔、沉淀脱氧常规工艺节能降耗

8有色合金熔化感应电炉熔化油炉、焦炭炉熔化降低烟尘、噪声，改善作业条件

9炉前处理喂丝、盖包法球化、蠕化冲入法处理节约球化蠕化剂，减轻烟尘及铁水

飞溅

10炉前处理铝合金无毒精炼（惰性气体）六氯乙烷精炼减轻烟尘及有害气体排放

11造型制芯高紧实率造型（静压、挤压等）震压造型减轻噪声及振动排放

序号过程推荐选用的技术相比较的技术节能减排安全的效果

12造型制芯白色湿型辅料煤粉湿型辅料减轻有害气体排放、改善作业条件

13造型制芯自硬树脂砂造型制芯粘土砂烘干型芯节能降耗、减轻粉尘排放、改善作

业条件

14造型制芯冷芯盒制芯热芯盒制芯节能降耗、改善作业条件

15造型制芯无毒气硬（有机酯、CO2）冷芯三乙胺、SO2 冷芯减轻有害气体排放

16造型制芯酯硬化水玻璃砂CO2 水玻璃砂减轻粉尘排放及清理工作量,实现旧砂回

用

17造型制芯保温冒口及铸铁件飞边（压边）冒口传统冒口节能降耗

18工艺方法压铸、低压、金属型铸造砂型铸造显著减轻粉尘、有害气体排放

19工艺方法硅溶胶熔模铸造水玻璃、硅酸乙酯制壳节能降耗，减轻氨等有害气体排

放

20工艺方法中温（树脂基）蜡料低温普通蜡料杜绝蜡料回收中的酸雾危害

21浇注冶金专用起重机（双制动系统）普通起重机杜绝、减轻金属液倾翻风险

22浇注定量（电子秤等）浇包普通浇包节能降耗、减少金属液损失

23浇注、落砂、

打磨铸造用机器人、机械手手工操作显著改善作业条件、减轻劳动强度、减少工

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伤及职业危害

24后处理铸态球铁热处理球铁节能降耗、杜绝热处理的污染及职业危害

25后处理抛丸室清理手工及喷丸（砂）清理节能降耗、改善作业条件、少无事故

26后处理水基防锈液苯基油漆节能降耗、杜绝苯系物排放的危害

27起重安全电压按钮的手动葫芦工作电压手动葫芦杜绝、减轻触电伤害

28空压机运行螺杆式空压机活塞式空压机节能降耗、减轻噪声排放及积炭爆炸风险

（二）全程控制，通过严格控制过程减轻、规避环境因素/危险源的有害后果

1、制订作业文件、管理制度，严格控制伴生重大环境/安全风险的工序

对于能耗材耗大、污染排放严重、事故和职业危害高发的工序，制订具有可操作性的作业文件、管

理制度及严格考核办法，使操作工人及管理人员严格遵守。

2、建立并实施应急预案，控制可能突发的潜在、紧急环境/安全风险

需要制订应急预案（包括软件和应急硬件措施）的场所，如：

熔化炉的冷却水泵及循环水系统、电

弧炉及感应炉的变配电系统、浇注用吊车及浇包系统、通风除尘系统、易燃易爆品（柴油、液化

气、工业气瓶、油漆稀料、甲醇、三乙胺等）库房、锅炉房、制氧站、煤气炉、变电所、空压站及

压缩气罐、木模库等。

（三）末端治理，采用适用有效的污染及风险治理方法和措施

（详见本文第五部分）

（四）加强管理，实施环境/职业健康安全管理体系（EMS/OHSMS）

1、依据 ISO 14001/OHSAS 18001 标准，建立 EMS/OHSMS。

2、通过规范化、系统化管理，依据适用的环境/安全法规，有效控制环境因素/危险源。

3、制订并实施环境/安全方针、目标、指标和管理方案,持续改进环境/安全绩效。

五、铸造企业的污染物类型、污染因子特征及其治理技术

在上述各五类环境因素/危险源中，“污染因子排放”这一根源，不仅数量大，而且危害严

重，大多兼有“环境因素”和“危险源”双重身份：

对外排放，污染自然和社会环境；在车间内部

排放，恶化作业环境，危害员工健康，甚至诱发职业病。

对“环境”及“健康安全”有双重影响。

有必要对其进一步分析。

（一）污染物类型、污染因子特征及其来源

1、大气污染物及污染因子

大气污染是铸造企业最严重的污染类型，污染物主要有工业粉尘、窑炉或燃

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烧废气和工艺废（尾）气三种类别，其主要污染因子及来源见表 9。

表 9铸造企业主要大气污染物类别及污染因子

类别污染因子主要来源

工业粉尘石英粉尘砂型铸造（砂处理、造型制芯、清理）、精铸撒砂结壳、实型铸造、Ⅴ法铸

造

木粉尘木模加工

其他粉尘打磨、抛丸、喷砂、清理、铸铁件加工（石墨粉尘）

窑炉（燃烧）废气

工艺废（尾）气烟尘及烟气熔化、炉前处理、浇注、烘型、浇冒口切割、焊补、热处理、

锅炉房

油烟脱模剂汽化、淬火、铸件加工、磨削

二氧化硫锅炉房、冲天炉熔炼、电弧炉熔炼、湿型浇注、酸硬化树脂砂、冷芯盒制芯

一氧化碳锅炉房、冲天炉熔炼、电弧炉熔炼、湿型浇注、七○砂浇注

氧化镁烟球化处理、镁合金铸造

石蜡烟熔模铸造

重金属（铅、铜、铬、镍等）有色铸造、合金钢熔化及焊补、铸件化学氧化及阳极氧化

氯、氟及其化合物有色精炼变质

酸雾、碱雾蜡料回收、酸洗、化学氧化及阳极氧化、蓄电池充电、化学分析、金相检验

苯系物（苯、甲苯、二甲苯）喷漆、涂装、粘接、酸硬化树脂砂

甲醛、酚类树脂砂铸造、注塑

氨水玻璃及硅酸乙酯熔模精铸、热处理、树脂砂制芯

三乙胺冷芯盒制芯

2、水体污染物及污染因子

铸造企业对水体的污染主要来自：

①湿式除尘器（冲天炉、电弧炉、砂处理、清理等）；②炉渣水

淬处理；③水力清砂及旧砂湿法再生；④车间保洁及生活废水；⑤燃煤锅炉水膜除尘；⑥熔化炉、

空压机、压铸机冷却水；⑦熔模铸造及涂装、防锈、磷化、化学氧化、阳极氧化、浸渗、机加工等

后处理；⑧理化检验（化学分析、荧光渗透探伤）等。

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其水体污染物的污染因子及来源见表 10。

表 10铸造企业主要水体污染因子及来源

污染因子主要来源

悬浮物湿法除尘（锅炉、熔化、砂处理及旧砂再生、清理）、炉渣水淬、水力清砂、车间保洁等

石油类冷却废水（熔化炉、空压机、压铸机）、清洗、保洁、机加工、机修等

酸碱盐理化检验、酸洗、磷化、阳极氧化、化学氧化、化学粘接剂造型制芯、制壳、蜡料回收

等

重金属阳极氧化、化学氧化、有色金属及合金钢铸造（熔化、清理）、热处理等

COD清洗、涂装、保洁及生活（食堂、浴室、卫生间等）污水、化学粘接剂造型制芯、脱模剂、制

壳等

3、固体废弃物

铸造企业生产过程产生各种固体废弃物，有的数量很大（铸造废砂等），有的属国家法规严格控制

的危险废物，要妥善处理。

（见表 11）

表 11铸造企业固体废弃物的类别和主要组成

大类小类主要组成物

工业废物金属类铸造浇冒口、飞边毛刺、铁豆、边角料、切屑、焊条料头、废砂箱、废冷

铁

非金属类

废砂、废型壳、废包衬、废炉衬、热处理废盐、锅炉房炉渣粉煤灰、塑料、橡胶、石棉、绝缘材

料、包装纸箱、废树脂、废活性炭、废蓄电池、废油漆桶、废有机溶剂、废木模、废涂料

大类小类主要组成物

工业废物废渣及污泥炉渣、熔渣、切屑渣、磨屑渣、热处理渣、油漆渣、磷化渣、焊渣、

电镀污泥、污水处理污泥

废油废液压油、变压器油、热处理淬火油、润滑油脂、防锈油脂

生活垃圾一次性饭盒、食品残渣、灯管、电池、废纸张

其中：

危险废物

废石棉、电镀污泥、废电镀液、酸碱废液、废有机溶剂、油漆渣、磷化渣、热处理钡盐、含铅废

物、废油及含油废物、废油漆桶、灯管、充电电池及扣式电池

4、噪声污染及污染源

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噪声污染也是铸造企业十分严重的污染，而且多伴随振动污染同时产生。

四种不同类别的噪声及来

源见表 12。

表 12铸造企业噪声类别及主要噪声源

类别主要噪声源

机械振动噪声造型、制芯、配料加料、落砂、清理打磨、滚筒精整、抛丸、风力送砂、机械加

工、试验检验

空气动力噪声鼓风机、空压机、风动砂轮工具、造型、射芯、通风除尘

电磁噪声焊补、感应加热熔化、电弧炉熔化、电加工、电动机、变压器

运输噪声厂内起重、运输、物流设备

5、辐射污染及污染源

铸造企业的辐射污染有光热辐射、电磁辐射和电离辐射三种，其来源见表 13。

表 13铸造企业辐射类别及主要污染源

类别主要污染源

光热辐射熔炼、熔化、炉前处理、浇注、热处理、焊补、气割、锅炉房、机修

电磁辐射熔炼、熔化、焊补、电加工、感应热处理、磁粉探伤、变配电

电离辐射ⅹ射线探伤、β射线探伤、加速器探伤、ⅹ射线衍射分析

以上五类污染物中，其中的大气污染物、噪声污染源及辐射污染源不仅污染厂界外的大环境，更恶

化铸造员工的作业环境，是工业卫生危险源的直接源头。

（二）铸造生产污染物的严重程度及排放数值分布

在机电制造业的基础制造工艺中，铸造生产是工业粉尘、烟尘、光热辐射、固体废弃物的排放数量

最大的作业，噪声排放也名列前茅（参见表 14）。

表 14铸造生产污染物的排放数值分布及与其他工艺的排序比较

污染物类型排放数值分布

与其他基础工艺的排序比较

（严重轻微）

总量对外排放车间内排放

处理前处理后

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大气污染物工业粉尘

（以砂铸为例）40～50

Kg/t 铸件200～1000

mg/M32～60

mg/M31.5～200mg/M3铸造→粉冶→打磨、喷砂（前后处理） →机加工（铸铁） →干磨削→

烟尘

（以冲天炉为例，冶金烟尘、碳素烟尘、灰尘）3～10

Kg/t 铸件100～500

mg/M32～100

mg/M31.0～50mg/M3铸造→热浸锌→焊接热切割→锻造→粉冶→热处理→

有害气体

（SO2、苯系物、酸雾、恶臭、甲醛等）随工艺及工艺材料不同而变化

（例：

冲天炉铸铁，SO2 排放：

1.5～2Kg/t 铸件）涂装→电镀→酸洗→粘接→铸造→热处理→

焊接→

重金属

（铅烟、铬烟等）随铸件成分不同而变化有铅焊接（波峰焊、回流焊等）→蓄电池制造→有色铸

造→不锈钢焊接→

污染物类型排放数值分布

与其他基础工艺的排序比较

（严重轻微）

总量对外排放车间内排放

处理前处理后

噪声

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随噪声源与厂界的距离而变化打磨：

88～95 分贝

发动机试验（航空、机车）→锻造冲剪铸造→装配→机加工→

落砂：

88～92 分贝

喷丸：

84～90 分贝

熔化：

82～86 分贝

混砂造型：

80～86 分贝

光热辐射铸钢﹥铸铁﹥有色铸造→焊接热切割→锻造→热处理→粉冶→热浸锌→

固废废弃物总量以砂型铸铁件为例（t 铸件产生）：

废砂：

1.3～1.5t；

废渣：

大型水冷冲天炉：

10～30Kg/t；

酸性冲

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