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202 ― 附件

9 《铸造工业大气污染物排放标准 (征求意见稿)》编制说明 《铸造工业大气污染物排放标准》编制组 二一八年二月 ―

203 ― 目录1项目背景.

204 1.1 任务来源.204 1.2 工作过程.204

2 标准制修订必要性分析.204 2.1 国家及环保主管部门的相关要求.204 2.2 国家相关产业政策及行业发展规划中的环保要求.205 2.3 行业发展带来的主要环境问题.205 2.4 行业清洁生产工艺和污染防治技术的最新进展.205 2.5 我国现行大气污染物排放标准存在的主要问题.205

3 行业概况、行业产排污情况和污染物控制技术分析.206 3.1 我国铸造工业概况.206 3.2 铸造生产工艺流程及产污分析.209 3.3 铸造工业大气污染排放现状.216 3.4 铸造工业大气污染物排放治理现状及技术路线.218

4 标准制定的基本原则和技术路线.225 4.1 标准制定的原则.225 4.2 标准制定的技术路线.226

5 标准主要技术内容.226 5.1 标准适用范围.226 5.2 标准结构框架.227 5.3 不同生产工艺、不同产品类型的划分.227 5.4 大气污染物项目的选择.227 5.5 污染物排放限值的确定及制定依据.227 5.6 其他污染控制指标的确定及制定依据.246 5.7 铸造行业大气污染排放达标技术路线.248

6 本标准与国内外相关标准的比较.248

7 实施本标准的环境、社会、经济效益和实施成本分析.253 7.1 实施本标准的环境、社会效益分析.253 7.2 实施本标准的实施成本分析.253

8 实施本标准的管理措施建议.256 ―

204 ― 《铸造工业大气污染物排放标准》编制说明

1 项目背景 1.1 任务来源 (1)2006 年8月,原国家环境保护总局下达了《铸造工业污染物排放标准》的制定 任务,辽宁省环境科学研究院为项目承担单位,项目统一编号:77. (2)标准项目承担单位:辽宁省环境科学研究院、中国铸造协会、沈阳铸造研究所. 1.2 工作过程 (1) 《铸造工业污染物排放标准》编制任务下达后,项目承担单位组织相关研究骨干 成立了《铸造工业污染物排放标准》编制组,立即开展本标准制定工作. (2)2008 年8月4日,《铸造工业污染物排放标准》开题论证会通过标准草案,会 议建议进一步明确标准的适用范围,主要针对铸造工业大气污染物提出排放控制要求,标 准名称修改为 铸造工业大气污染物排放标准 .同年

12 月,编制组编制完成标准的征 求意见稿. (3)为落实《国家环境保护标准 十三五 发展规划》,加快《铸造工业大气污染物 排放标准》制定进度,2016 年6月,经环保部大气司主持召开协调会决定,由中国铸造 协会作为主起草单位之一承担完成该项目编制工作.具体开展以下工作: a 深入开展现场调研,对铸造行业准入数据、重点(有色及黑色)铸造企业现场检测 数据和除尘设备企业研发检测等数据进行收集、梳理和分析,编写完成标准征求意见稿初 稿. b 多次召开专家研讨会,对标准关键技术内容进行研讨,并完善征求意见稿初稿. c

2017 年3月,环保部大气司组织召开标准编制进度汇报会.会后编制组根据会议意 见对标准文本及编制说明进行进一步修改,并提交征求意见稿. (4)2017 年12 月,环保部大气司组织召开技术审查会,审查通过《铸造工业大气污 染物排放标准》(征求意见稿).

2 标准制修订必要性分析 2.1 国家及环保主管部门的相关要求 2.1.1 国家对铸造行业最新环保的要求 铸造工业大气污染物排放标准与其他环境标准相同,随着国民经济的快速发展和气候 与环境的变化,我国对污染物的排放标准将会日趋加严,逐步与发达国家的标准接轨.近 几年环保部加大了大气污染防治强化措施:2015 年1月1日新《环境保护法》亮剑实施, 随之配套管理办法纷纷制定.特别是在

2016 年6月颁布了《京津冀大气污染防治强化措 施(2016-2017 年)》,再次加严大气污染物排放规定. ―

205 ― 2.1.2 《 十三五 环境影响评价改革实施方案》的要求 严格环境准入.细化污染物排放方式、浓度和排放量,严格建设项目污染物排放要求. 严格高能耗、高物耗、高水耗和产能过剩、低水平重复建设项目,开展关停、搬迁企业环 境风险评估. 2.2 国家相关产业政策及行业发展规划中的环保要求 2.2.1 行业发展规划 《铸造行业十三五发展规划》将推进铸造工业绿色发展作为一项主要任务.要求加大 铸造领域先进节能环保技术、工艺和装备的应用,推进铸造企业将绿色铸造理念贯彻于铸 件生产全过程,降低物耗能耗及废弃物产生量,向低碳化、循环化和集约化绿色铸造方向 发展. 2.2.2 铸造准入政策 为规范铸造行业管理,国家工信部从

2013 年5月发布了《铸造行业准入条件》,重 点从生产规模、能源消耗、环境保护等

9 个方面制定了准入条款,其中明确提出铸造企业 相关生产装备要配置完善环保设备,污染物排放符合国家环保标准要求,要求企业申报资 料时必须提供最近一年度的环境监测报告,对环保排放不达标的企业实行一票否决制. 目前铸造行业既存在一定数量工艺装备先进且环保治理水平相对规范的企业,同时也 存在相当数量污染物排放、能耗、物耗远高于行业平均水平的落后产能企业,这些企业也 是铸造行业最重要的污染排放来源.环保标准作为行业准入强制性约束条件,将有力提升 铸造企业准入水平. 2.3 行业发展带来的主要环境问题 铸造业属于高能耗、 污染严重的行业. 铸造行业能耗占机械工业总能耗的 25%?30%. 铸造企业在生产过程中对环境污染最严重的是固体废弃物和空气污染.我国每生产

1 吨铸 件的三废排放量是部分工业发达国家的

10 倍,根据统计,2013 年我国铸造行业排放污染 物总量约为:粉尘

220 万吨,废气 450?900 亿立方米,废砂

5000 万吨,废渣

1300 万吨. 2.4 行业清洁生产工艺和污染防治技术的最新进展 目前铸造行业的清洁生产技术主要涉及环保技术、原料、生产工艺设备等方面内容. 原料使用主要是采用环保型树脂、固化剂等材料,减少废物的产生量;

使用无毒原料, 避免在生产过程中使用对人体有致癌性或可能引起神经中毒、畸变等不可逆毒性,以及对 环境造成危害的溶剂. 生产工艺、设备主要是使用密闭式或带集气罩的先进生产线,如迪砂线等.落砂、砂 处理、送砂、抛丸等工序均采用密闭作业. 铸造行业排放的污染物主要是颗粒物,现阶段主要采用密闭+布袋除尘或集气罩+布袋 除尘. 2.5 我国现行大气污染物排放标准存在的主要问题 ―

206 ― 目前, 我国铸造工业大气污染物排放执行 《大气污染物综合排放标准》 (GB 16297-1996) 和《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB 9078-1996)的有关规定.由于两个标准均不是 针对具体某一行业制定的,因此存在以下问题: (1)综合排放标准和工业炉窑标准中控制项目的标准值多是针对所有排污单位,没 有考虑铸造行业生产工艺特点及污染治理的实际状况,行业针对性不强.有些标准限值使 用时间过长,考虑到目前技术的进步,应适当加严;

(2)综合排放标准和工业炉窑标准缺少针对重点地区的污染物特别排放限值,无法 满足新形势下重点地区大气污染物排放管理需求. (3)综合排放标准和工业炉窑标准限于当时的认识水平,主要采取末端控制的技术 思路,未针对铸造工艺污染物的源头控制、产生过程、收集处理等相关技术细节进行具体 规定,而铸造行业的颗粒物等物质排放很大一部分是以无组织形式排出的,因此不对生产 全过程的污染进行控制,就难以有效完成削减污染物排放、改善环境的目标. 因此,应根据我国铸造工业行业实际情况,结合国家环境管理需求,尽快制定铸造工 业大气污染物排放标准,以有效控制大气污染物排放.

3 行业概况、行业产排污情况和污染物控制技术分析 3.1 我国铸造工业概况 3.1.1 我国铸造行业产量 据中国铸造协会统计报告显示,自2000 年起我国铸件产量已连续

17 年居全球首位, 与第二至第十位的国家铸件产量总和相当,

2016 年产量达

4720 万吨, 占全球总产量的 40% 以上,已成为名副其实的铸造大国,见图 3-1. 图3-1 2002~2016 年中国铸件产量及增长率变化情况 我国铸造企业数量目前约有 2.6 万家,数量呈逐年下降趋势,规模铸造企业产量集中 度不断提高,其中排位靠前的

4500 家企业铸件产量占总产量的

70 %以上,铸造企业平均 年产量从

2010 年的

1320 吨增长至

2015 年的

1777 吨, 但仍远低于工业发达国家, 见表 3-1. 表3-1

2015 年世界主要铸件生产国企业平均年产量 铸件年产量(万吨) 年增长率(%) ―

207 ― 国家 中国 美国 俄罗斯 印度 德国 日本 巴西 意大利 法国 韩国 企业平均 年产量 (吨)

1777 5293

3500 2133

8817 2656

2042 1862

4098 2872 3.1.2 国民经济各行业对铸件的需求变化 按照铸造产品服务的行业区分,汽车铸件占比最大,2015 年各类汽车铸件占比达到 27.4 %.汽车等领域铸件企业主要采用大批量生产模式,企业设备的自动化程度和生产效 率较高;

机床工具、大型内燃机、发电设备、船舶等行业所需铸件生产主要为多品种、小 批量、以手工操作为主的生产模式.图3-2 为下游各行业铸件占铸件总量的百分比. 图3-2

2015 年国民经济各行业铸件占铸件总量的百分比 3.1.3 铸件材质结构及其变化趋势 铸件材质主要为铸铁、铸钢和有色铸造合金三大类.各类合金材质铸件近三年的统计 年产量及

2016 年占比情况详见表 3-

2、图3-3. 表3-2 2013~2016 年不同材质铸件产量 材质 铸铁件 铸钢 有色合金铸件 合计 灰铸铁 球墨铸铁 可锻铸铁 铝合金 (含镁合金) 铜合金 其他

2013 年(万吨)

2055 1160

60 550

520 75

30 4450

2014 年(万吨)

2080 1240

60 550

585 75

30 4620

2015 年(万吨)

2020 1260

60 510

610 75

25 4560

2016 年(万吨)

2035 1320

60 510

690 80

25 4720 2016/2015 增速(%) 0.74 4.76 ― ― 13.11 6.67 ― 3.51 ―

208 ― 图3-3

2016 年中国各类材质铸件占比 3.1.4 铸造企业分布 自2013 年工信部针对铸造行业实行准入公告制度以来,共对三批

1729 家铸造企业公 告准入,公告企业的产量占全国产量的

55 %以上,体现了铸造规模化生产的集中度.目前 规模以上铸造企业的地域分布见表 3-3. 我国铸造生产企业主要分布在濒海的东部,西部较少.主要分布在江苏、山东、山西、 河北、河南、浙江、辽宁和广东等地区.从产业结构看,既有从属于主机生产厂的铸造分 厂或车间,如汽车、机床、发电及电力、泵阀、市政、矿山冶金、重型机械等行业,还有 大量的专业铸造厂.就规模和水平而言,既有工艺先进、机械化程度高、年产数万吨铸件 的大型铸造厂,如重型工业、汽车工业、航空工业等一些先进的铸造厂;

也有工艺落后、 设备简陋、手工操作,年产铸件百余吨的小型铸造厂. 表3-3

2016 年中国规模以上铸造企业的主要地域分布表 序号 省市企业数量(个) 序号 省市企业数量(个)

1 河北省

392 15 四川省

27 2 江苏省

174 16 重庆市

23 3 山东省

167 17 江西省

21 4 浙江省

156 18 福建省

19 5 安徽省

143 19 陕西省

19 6 辽宁省

98 20 宁夏回族自治区

16 7 河南省

88 21 黑龙江

14 8 山西省

80 22 内蒙古

8 9 湖南省

54 23 广西壮族自治区

7 10 天津市

50 24 贵州省

6 11 广东省

47 25 吉林省

5 12 上海市

42 26 新疆维吾尔自治区

4 13 湖北省

34 27 甘肃省

3 14 云南省

32 ―

209 ― 总计

1729 3.2 铸造生产工艺流程及产污分析 3.2.1 铸造工业生产工艺流程 铸造生产工艺主要分为两大类:砂型铸造和特种铸造.两大类别又可细分多种不同铸 造工艺,不同工艺又由不同生产工序构成;

砂型铸造工艺包括:粘土砂湿型工艺、树脂自硬砂型工艺、水玻璃自硬砂型工艺等. 特种铸造工艺包括:离心铸造、熔模铸造(精密铸造)、压铸(高压铸造)、低压铸 造、金属型铸造(含金属型复砂)、消失模铸造、V 法铸造、连续铸造、挤压铸造、差压 铸造、石墨型铸造、陶瓷型铸造、石膏型铸造等.其中消失模铸造和 V 法铸造因存在砂 处理及旧砂回用的工序,常称为 特种砂型铸造工艺 . 上述不同铸造工艺又由多个不同生产工序构成.其中金属熔炼、炉前处理、浇注、清 理和后处理是两大类别各种不同铸造工艺共有的通用工序. 砂型铸造和特种铸造的生产工艺流程参见图 3-4. a) 砂型铸造生产工艺流程图 b) 压铸生产工艺流程图 ―

210 ― c) 消失模生产工艺流程图 d) 熔模铸造生产工艺流程图 ―

211 ― e) 离心球墨铸铁管生产工艺流程图 图3-4 砂型铸造和特种铸造的生产工艺流程图 3.2.2 铸造生产主要工序大气污染物产生源及产污分析 (1)铸造生产主要工序大气污染物产生源见图 3-5. 图3-5 铸造生产主要工序大气污染物产生示意图 (2)铸造生产主要工序大气污染物产污源分析 以下按铸造工序过程阐述. 1)金属熔炼(化)产污源 ① 黑色金属熔炼(化)设备有冲天炉、燃气炉、电弧炉、感应电炉、电阻炉、反射 砂型砂型 (含V法):颗粒物 铸造特种熔模:颗粒物、VOCs 铸造消失模:颗粒物、VOCs 金属型(含压铸、低压、离心): 颗粒物 颗粒物、VOCs 颗粒物 颗粒物 颗粒物 砂处理及旧砂再生 造型 制芯金属熔化 颗粒物、SO2 、 NOx、Pb 蒸汽 浇注 落砂冷却 清理 涂装等表面处理 颗粒物 VOCs 颗粒物 ―

212 ― 炉等.铸铁多用冲天炉及感应电炉,铸钢多用电弧炉和感应电炉,高性能铸钢还须加配精 炼炉. 冲天炉中加入的原料有焦炭、金属炉料、石灰石等,在高温燃烧的过程中,会产生粉 尘(金属氧化物尘、焦炭颗粒)、SO

2、NOX 等污染物,焦炭以及废铁料表面油漆等的不 完全燃烧还会排放有机物. 燃气炉、电弧炉和感应电炉产................