Üretiminde magnezyum döküm, çevre koruma gereksinimlerinin gerçekleştirilmesi, eritme, döküm ve son işleme sürecinin tamamında yürütülmeli ve eritme baca gazı arıtımı önemli bir bağlantıdır. Aşağıda iki açıdan bir açıklama bulunmaktadır: çevre koruma önlemleri sistemi ve baca gazı arıtma teknolojisi:
一. Magnezyum döküm üretiminin tüm süreci için çevre koruma önlemleri
1. Eritme bağlantısı: kaynak kirliliği kontrolü ve enerji optimizasyonu
Düşük kirlilikli eritme teknolojisi
Geleneksel florür tuz akışkanının yerini almak ve hidrojen florür (HF) ve klor (Cl₂) gibi zehirli gazların emisyonunu azaltmak için inert gaz koruma eritme (CO₂, SF₆ karışık gaz gibi) kullanın. Örneğin, bir Alman fabrikası CO₂+0,1% SF₆ koruması kullanır ve baca gazındaki florür konsantrasyonu 50mg/m³'ten 5mg/m³'ün altına düşürülür (AB emisyon standardı 10mg/m³).
Yağlı fırınların yerine elektrikli indüksiyonlu eritme fırınlarının kullanımını teşvik edin, güç dönüşüm oranını %85'e çıkarın (yağlı fırınlar yaklaşık %60'tır) ve NOx emisyonlarını %40-%60 azaltın.
Atık geri kazanımı ve enerji tüketimi kontrolü
Magnezyum talaşları, kapı malzemeleri ve diğer atık malzemeleri kırma-eleme-yeniden eritme yoluyla işlemek için kapalı bir dolaşım sistemi kurun, geri kazanım oranı %95'ten fazladır. Bir yerli işletme, doğrudan atık yeniden eritme teknolojisiyle her yıl katı atık emisyonlarını 2.000 ton ve enerji tüketimini %12 azaltır.
2. Döküm ve son işleme: kirliliği azaltmak için süreç yeniliği
Az/kesme işlemi yok
Yüksek basınçlı döküm, magnezyum döküm (boyutsal tolerans ±0,1 mm) için net şekle yakın bir şekillendirme sağlar, işleme süreçlerini azaltır, kesme sıvısı kullanımını %70 azaltır ve atık oluşumunu %50 azaltır.
Yeşil yüzey işleme
Altı değerlikli krom kaplama yerine krom içermeyen pasivasyon (silan uygulaması, nadir toprak dönüşüm filmi gibi) kullanın ve atık su COD'si (kimyasal oksijen ihtiyacı) 500mg/L'den 100mg/L'nin altına düşürülür. Örneğin, yeni bir enerji aracı pil kabuğu, korozyon olmadan 1.000 saatlik bir tuz püskürtme testine sahip olan ve atık su arıtma maliyetlerini %30 azaltan silan kaplama kullanır.
3. Kapsamlı atık yönetimi
Atık su arıtımı
Dört seviyeli bir arıtma sistemi kurun: düzenleme tankı (pH değerini nötrleştirme) → kimyasal çöktürme (ağır metal iyonlarını giderme) → membran filtrasyon (COD giderme oranı %90), atık su soğutma sisteminde yeniden kullanılabilir ve su yeniden kullanım oranı %85'e ulaşır.
Katı atıkların sınıflandırılması ve bertarafı
Eritme cürufu manyetik olarak ayrıldıktan sonra magnezyum metal geri kazanılır, kalan cüruf refrakter malzeme üretmek için kullanılır; atık salım maddesi damıtma yoluyla yenilenir ve geri kazanım oranı %80'e ulaşır.
二. Magnezyum eritme baca gazı arıtımı için temel teknoloji
1. Baca gazı bileşimi ve özellikleri
Ana kirleticiler: MgO tozu (%60-%70), florür (HF, MgF₂), eser metal buharı (Zn, Pb gibi) ve organik uçucular (salım maddesinin bozunma ürünleri).
Baca gazı özellikleri: yüksek sıcaklık (300-500℃), ince toz partikül boyutu (0,1-10μm) ve yüksek derecede aşındırıcı florür.
2. Ana akım arıtma teknolojileri ve proses kombinasyonları
(1) Kuru arıtma teknolojisi
Torbalı toz giderme + aktif karbon adsorpsiyonu
Prensip: Baca gazı önce atık ısı kazanı ile 120-150℃'ye soğutulur, daha sonra MgO tozunu gidermek için bir torbalı toz toplayıcıdan (filtre torbası malzemesi PTFE'dir, filtrasyon verimliliği ≥%99,9) geçirilir ve son olarak florür ve organik kirleticileri gidermek için bir aktif karbon adsorpsiyon kulesinden geçirilir.
Durum: Bir magnezyum alaşımlı jant fabrikası bu prosesi benimser ve toz emisyon konsantrasyonu <10mg>
Elektrostatik çöktürücü + kuru deflorinasyon
Prensip: Elektrostatik çöktürücü (ESP), tozu yakalamak için yüksek voltajlı bir elektrik alanı kullanır (verimlilik ≥%99) ve daha sonra kalsiyum tozu (CaO) ve HF püskürterek CaF₂ oluşturur (reaksiyon verimliliği ≥%95) ve son olarak ürün bir torbalı toz toplayıcı tarafından yakalanır.
Avantajları: Büyük baca gazı hacmi (>100.000 m³/saat) senaryoları için uygundur, düşük kalsiyum tozu maliyeti (yaklaşık 500 yuan/ton), ancak CaF₂ katı atıklarının uygun şekilde bertaraf edilmesine dikkat edilmelidir.
(2) Islak arıtma teknolojisi
Yıkayıcı + Buhar Giderme + Nötrleştirme işlemi
Proses:
Baca gazı, HF'yi absorbe etmek ve NaF oluşturmak için yıkayıcıdan (NaOH solüsyonu püskürtme, pH=10-12) geçer;
Buhar giderici (tel örgü veya siklon plakası) su buharını, damlacık içeriğini giderir <50mg>
Atık su, nötrleştirme tankından (pH'ı 6-9'a ayarlamak için H₂SO₄ eklenmesi) geçtikten sonra, Mg (OH)₂ ve diğer tortular çöktürme tankından giderilir.
Verimlilik: Florür giderme oranı ≥%98, toz ≤5mg/m³, ancak bir atık su arıtma sistemi gereklidir ve baca gazı "beyaz duman" (su buharı yoğunlaşması) sorunu vardır.
(3) Entegre kompozit proses
“Atık ısı geri kazanımı + kuru toz giderme + ıslak deflorinasyon” kombinasyonu
Uygulama senaryosu: yüksek kaliteli magnezyum döküm üretim hattı (havacılık parçaları gibi), ultra düşük kirletici emisyonları gerektiren (toz ≤ 5mg/m³, florür ≤ 0,5mg/m³).
Teknik noktalar:
Atık ısı kazanı, yanma havasını önceden ısıtmak için baca gazı ısısını geri kazanır, %15-%20 enerji tasarrufu sağlar;
Kuru bölüm, bir darbe torbalı toz toplayıcı (filtre torbası doğruluğu 0,2μm) kullanır;
Islak bölüm, florürlerin derinlemesine giderilmesini sağlamak için iki aşamalı bir yıkayıcı (NaOH+Na2S solüsyonu) kullanır.
Üç. Çevre koruma teknolojisi yenilikleri ve eğilimleri
1. Yeni çevre dostu akışkanların geliştirilmesi
Florür emisyonlarını kaynaktan azaltmak için florür içermeyen akışkanlar (MgO-CaO-Al₂O₃ sistemi gibi) geliştirin. Bir Japon şirketi tarafından geliştirilen kompozit bir oksit akışkanı, baca gazı florür konsantrasyonunu 1mg/m³'ün altına düşürür ve cüruf doğrudan döşeme malzemesi olarak kullanılabilir.
2. Akıllı baca gazı izleme sistemi
Toz giderme ve kükürt giderme ekipmanlarının parametrelerini gerçek zamanlı olarak ayarlamak için çevrimiçi izleme cihazları (lazer toz monitörleri ve kızılötesi florür analizörleri gibi) dağıtın. Bir magnezyum alaşımlı döküm fabrikası, baca gazı arıtma enerji tüketiminin dalgalanmasını ±%5 içinde kontrol etmek için bir PLC kontrol sistemi kullanır ve yılda 100.000 kWh elektrik tasarrufu sağlar.
3. Karbon ayak izi yönetimi ve karbon nötrlüğü
Bazı şirketler, eritme sürecindeki karbon emisyonlarını yeşil elektrik satın alarak ve fotovoltaik enerji santralleri kurarak dengelemektedir. Örneğin, Tesla'nın Şanghay fabrikasının magnezyum döküm atölyesi %100 yenilenebilir elektrik kullanır ve baca gazı arıtma sisteminin karbon emisyonları geleneksel proseslere göre %80 daha düşüktür.
Özet: "Boru sonu arıtımından" "yeşil üretime"
Magnezyum döküm üretiminin çevre koruması, "teknolojik yenilik + yönetim optimizasyonu" ile yönlendirilmelidir: eritme baca gazı arıtımı, üretim kapasitesine ve emisyon gereksinimlerine göre kuru/ıslak/kompozit prosesleri seçmeli ve tüm süreç boyunca temiz üretim (florür içermeyen eritme ve atık geri dönüşümü gibi) uygulanmalıdır. Çevre koruma standartları daha katı hale geldikçe (Çin'in 2025'te uygulamayı planladığı magnezyum endüstrisi için özel emisyon limitleri gibi), düşük kirlilikli, düşük enerjili magnezyum döküm üretim teknolojisi, endüstri erişimi için temel rekabet gücü haline gelecektir.
Email：cast@ebcastings.com
Üretiminde magnezyum döküm, çevre koruma gereksinimlerinin gerçekleştirilmesi, eritme, döküm ve son işleme sürecinin tamamında yürütülmeli ve eritme baca gazı arıtımı önemli bir bağlantıdır. Aşağıda iki açıdan bir açıklama bulunmaktadır: çevre koruma önlemleri sistemi ve baca gazı arıtma teknolojisi:
一. Magnezyum döküm üretiminin tüm süreci için çevre koruma önlemleri
1. Eritme bağlantısı: kaynak kirliliği kontrolü ve enerji optimizasyonu
Düşük kirlilikli eritme teknolojisi
Geleneksel florür tuz akışkanının yerini almak ve hidrojen florür (HF) ve klor (Cl₂) gibi zehirli gazların emisyonunu azaltmak için inert gaz koruma eritme (CO₂, SF₆ karışık gaz gibi) kullanın. Örneğin, bir Alman fabrikası CO₂+0,1% SF₆ koruması kullanır ve baca gazındaki florür konsantrasyonu 50mg/m³'ten 5mg/m³'ün altına düşürülür (AB emisyon standardı 10mg/m³).
Yağlı fırınların yerine elektrikli indüksiyonlu eritme fırınlarının kullanımını teşvik edin, güç dönüşüm oranını %85'e çıkarın (yağlı fırınlar yaklaşık %60'tır) ve NOx emisyonlarını %40-%60 azaltın.
Atık geri kazanımı ve enerji tüketimi kontrolü
Magnezyum talaşları, kapı malzemeleri ve diğer atık malzemeleri kırma-eleme-yeniden eritme yoluyla işlemek için kapalı bir dolaşım sistemi kurun, geri kazanım oranı %95'ten fazladır. Bir yerli işletme, doğrudan atık yeniden eritme teknolojisiyle her yıl katı atık emisyonlarını 2.000 ton ve enerji tüketimini %12 azaltır.
2. Döküm ve son işleme: kirliliği azaltmak için süreç yeniliği
Az/kesme işlemi yok
Yüksek basınçlı döküm, magnezyum döküm (boyutsal tolerans ±0,1 mm) için net şekle yakın bir şekillendirme sağlar, işleme süreçlerini azaltır, kesme sıvısı kullanımını %70 azaltır ve atık oluşumunu %50 azaltır.
Yeşil yüzey işleme
Altı değerlikli krom kaplama yerine krom içermeyen pasivasyon (silan uygulaması, nadir toprak dönüşüm filmi gibi) kullanın ve atık su COD'si (kimyasal oksijen ihtiyacı) 500mg/L'den 100mg/L'nin altına düşürülür. Örneğin, yeni bir enerji aracı pil kabuğu, korozyon olmadan 1.000 saatlik bir tuz püskürtme testine sahip olan ve atık su arıtma maliyetlerini %30 azaltan silan kaplama kullanır.
3. Kapsamlı atık yönetimi
Atık su arıtımı
Dört seviyeli bir arıtma sistemi kurun: düzenleme tankı (pH değerini nötrleştirme) → kimyasal çöktürme (ağır metal iyonlarını giderme) → membran filtrasyon (COD giderme oranı %90), atık su soğutma sisteminde yeniden kullanılabilir ve su yeniden kullanım oranı %85'e ulaşır.
Katı atıkların sınıflandırılması ve bertarafı
Eritme cürufu manyetik olarak ayrıldıktan sonra magnezyum metal geri kazanılır, kalan cüruf refrakter malzeme üretmek için kullanılır; atık salım maddesi damıtma yoluyla yenilenir ve geri kazanım oranı %80'e ulaşır.
二. Magnezyum eritme baca gazı arıtımı için temel teknoloji
1. Baca gazı bileşimi ve özellikleri
Ana kirleticiler: MgO tozu (%60-%70), florür (HF, MgF₂), eser metal buharı (Zn, Pb gibi) ve organik uçucular (salım maddesinin bozunma ürünleri).
Baca gazı özellikleri: yüksek sıcaklık (300-500℃), ince toz partikül boyutu (0,1-10μm) ve yüksek derecede aşındırıcı florür.
2. Ana akım arıtma teknolojileri ve proses kombinasyonları
(1) Kuru arıtma teknolojisi
Torbalı toz giderme + aktif karbon adsorpsiyonu
Prensip: Baca gazı önce atık ısı kazanı ile 120-150℃'ye soğutulur, daha sonra MgO tozunu gidermek için bir torbalı toz toplayıcıdan (filtre torbası malzemesi PTFE'dir, filtrasyon verimliliği ≥%99,9) geçirilir ve son olarak florür ve organik kirleticileri gidermek için bir aktif karbon adsorpsiyon kulesinden geçirilir.
Durum: Bir magnezyum alaşımlı jant fabrikası bu prosesi benimser ve toz emisyon konsantrasyonu <10mg>
Elektrostatik çöktürücü + kuru deflorinasyon
Prensip: Elektrostatik çöktürücü (ESP), tozu yakalamak için yüksek voltajlı bir elektrik alanı kullanır (verimlilik ≥%99) ve daha sonra kalsiyum tozu (CaO) ve HF püskürterek CaF₂ oluşturur (reaksiyon verimliliği ≥%95) ve son olarak ürün bir torbalı toz toplayıcı tarafından yakalanır.
Avantajları: Büyük baca gazı hacmi (>100.000 m³/saat) senaryoları için uygundur, düşük kalsiyum tozu maliyeti (yaklaşık 500 yuan/ton), ancak CaF₂ katı atıklarının uygun şekilde bertaraf edilmesine dikkat edilmelidir.
(2) Islak arıtma teknolojisi
Yıkayıcı + Buhar Giderme + Nötrleştirme işlemi
Proses:
Baca gazı, HF'yi absorbe etmek ve NaF oluşturmak için yıkayıcıdan (NaOH solüsyonu püskürtme, pH=10-12) geçer;
Buhar giderici (tel örgü veya siklon plakası) su buharını, damlacık içeriğini giderir <50mg>
Atık su, nötrleştirme tankından (pH'ı 6-9'a ayarlamak için H₂SO₄ eklenmesi) geçtikten sonra, Mg (OH)₂ ve diğer tortular çöktürme tankından giderilir.
Verimlilik: Florür giderme oranı ≥%98, toz ≤5mg/m³, ancak bir atık su arıtma sistemi gereklidir ve baca gazı "beyaz duman" (su buharı yoğunlaşması) sorunu vardır.
(3) Entegre kompozit proses
“Atık ısı geri kazanımı + kuru toz giderme + ıslak deflorinasyon” kombinasyonu
Uygulama senaryosu: yüksek kaliteli magnezyum döküm üretim hattı (havacılık parçaları gibi), ultra düşük kirletici emisyonları gerektiren (toz ≤ 5mg/m³, florür ≤ 0,5mg/m³).
Teknik noktalar:
Atık ısı kazanı, yanma havasını önceden ısıtmak için baca gazı ısısını geri kazanır, %15-%20 enerji tasarrufu sağlar;
Kuru bölüm, bir darbe torbalı toz toplayıcı (filtre torbası doğruluğu 0,2μm) kullanır;
Islak bölüm, florürlerin derinlemesine giderilmesini sağlamak için iki aşamalı bir yıkayıcı (NaOH+Na2S solüsyonu) kullanır.
Üç. Çevre koruma teknolojisi yenilikleri ve eğilimleri
1. Yeni çevre dostu akışkanların geliştirilmesi
Florür emisyonlarını kaynaktan azaltmak için florür içermeyen akışkanlar (MgO-CaO-Al₂O₃ sistemi gibi) geliştirin. Bir Japon şirketi tarafından geliştirilen kompozit bir oksit akışkanı, baca gazı florür konsantrasyonunu 1mg/m³'ün altına düşürür ve cüruf doğrudan döşeme malzemesi olarak kullanılabilir.
2. Akıllı baca gazı izleme sistemi
Toz giderme ve kükürt giderme ekipmanlarının parametrelerini gerçek zamanlı olarak ayarlamak için çevrimiçi izleme cihazları (lazer toz monitörleri ve kızılötesi florür analizörleri gibi) dağıtın. Bir magnezyum alaşımlı döküm fabrikası, baca gazı arıtma enerji tüketiminin dalgalanmasını ±%5 içinde kontrol etmek için bir PLC kontrol sistemi kullanır ve yılda 100.000 kWh elektrik tasarrufu sağlar.
3. Karbon ayak izi yönetimi ve karbon nötrlüğü
Bazı şirketler, eritme sürecindeki karbon emisyonlarını yeşil elektrik satın alarak ve fotovoltaik enerji santralleri kurarak dengelemektedir. Örneğin, Tesla'nın Şanghay fabrikasının magnezyum döküm atölyesi %100 yenilenebilir elektrik kullanır ve baca gazı arıtma sisteminin karbon emisyonları geleneksel proseslere göre %80 daha düşüktür.
Özet: "Boru sonu arıtımından" "yeşil üretime"
Magnezyum döküm üretiminin çevre koruması, "teknolojik yenilik + yönetim optimizasyonu" ile yönlendirilmelidir: eritme baca gazı arıtımı, üretim kapasitesine ve emisyon gereksinimlerine göre kuru/ıslak/kompozit prosesleri seçmeli ve tüm süreç boyunca temiz üretim (florür içermeyen eritme ve atık geri dönüşümü gibi) uygulanmalıdır. Çevre koruma standartları daha katı hale geldikçe (Çin'in 2025'te uygulamayı planladığı magnezyum endüstrisi için özel emisyon limitleri gibi), düşük kirlilikli, düşük enerjili magnezyum döküm üretim teknolojisi, endüstri erişimi için temel rekabet gücü haline gelecektir.
Email：cast@ebcastings.com
