Đề tài: Ngành công nghệ đúc và các chất thải đặc trưng kèm theo

TIỂU LUẬN

GVHD: ThS. ĐINH BÁCH KHOA

MỤC LỤC

MỤC LỤC................................................................................................1
LỜI MỞ ĐẦU..........................................................................................3
I. KHÁI QUÁT CHUNG........................................................................4
1. Thực chất..............................................................................................................................................4
2. Đặc điểm...............................................................................................................................................4
3. Công dụng.............................................................................................................................................5
4. Sơ đồ quá trình đúc..............................................................................................................................5
5. Phân loại kỹ thuật đúc..........................................................................................................................6
7. Những nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng vật đúc...........................................................................12

II. ĐẶC ĐIỂM SỬ DỤNG NGUYÊN NHIÊN VẬT LIỆU, NƯỚC
VÀ NĂNG LƯỢNG CỦA CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT......................13
1.Các loại vật liệu làm khuôn và lõi.........................................................................................................13
2. Hỗn hợp làm khuôn và lõi...................................................................................................................16
3. Vật liệu làm bộ mẫu và hộp lõi...........................................................................................................17
4. Vấn đề nhiên liệu và năng lượng trong công nghệ đúc kim loại.........................................................18

III. CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG CỦA NGÀNH NẤU ĐÚC........20
1.Đặc điểm của công nghệ nấu đúc hiện tại...........................................................................................20
2.Các tác nhân gây ô nhiễm chính..........................................................................................................20
3. Phương án giải quyết ô nhiễm môi trường.........................................................................................21
3.1.Xử lý bụi trong thiết bị xiclon........................................................................................................22
3.2. Xử lý khí bụi trong thiết bị ẩm.....................................................................................................22
3.3. Buồng lắng bụi.............................................................................................................................22
3.4. Lọc bụi túi vải...............................................................................................................................22

3.5. Lọc bụi kiểu sủi bọt......................................................................................................................23
3.6. Lọc bụi tĩnh điện..........................................................................................................................23
3.7. Xử lý khí độc hại trong khí thải....................................................................................................23
4. Các giải pháp xử lý thực tiễn...............................................................................................................25

KẾT LUẬN............................................................................................26

NHÓM 5 LỚP KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG K57 1


TIỂU LUẬN

NHÓM 5 LỚP KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG K57 2

GVHD: ThS. ĐINH BÁCH KHOA


TIỂU LUẬN

GVHD: ThS. ĐINH BÁCH KHOA
LỜI MỞ ĐẦU

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa ở nước ta hiện nay ngành công nghiệp nặng nói
chung và công nghệ đúc nói riêng đóng góp một vai trò quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hóa đất
nước. Hiện nay nhu cầu thị trường cho sản phẩm công nghệ đúc là rất lớn. Tại Việt Nam trong những
năm gần đây công nghệ đúc đang phát triển và ảnh hưởng lớn đến nền kinh tế.
Nghành công nghệ đúc là nghành công nghệ chế tạo sản phẩm bằng phương pháp rót vật liệu ở
dạng chảy lỏng vào khuôn để tạo ra sản phẩm có hình dạng như khuôn mẫu. Đa phần công nghệ đúc
thực hiện với các vật liệu kim loại. Công nghệ đúc chia thành 2 loại chính là: Đúc thông thường và đúc đặc
biệt.

Ngành công nghệ đúc có rất nhiều vấn đề đòi hỏi người kĩ sư tương lai phải học tập nghiên cứu
để nắm bắt những yêu cầu cơ bản nhằm phục vụ cho học tập cũng như công tác phục vụ cho đất nước
sau này. Nhờ có môn các quá trình sản xuất cơ bản đã giúp cho chúng ta hiểu hơn về các quá trình sản
xuất cơ bản nhất của nghành công nghệ này. Bên cạnh đó nó cũng nêu ra được những chất thải đặc
trưng của nghành công nghệ đúc qua từng giai đoạn sản xuất để mọi người có thể tìm ra các phương
pháp giải quyết kịp thời các chất thải nguy hại đó.
Dưới đây là bài tiểu luận tìm hiểu thêm về “NGÀNH CÔNG NGHỆ ĐÚC VÀ CÁC CHẤT THẢI ĐẶC
TRƯNG KÈM THEO” của nhóm 5. Trong quá trình tìm hiểu và viết bài tiểu luận của nhóm có những thiếu
sót. Nhóm em mong được thầy góp ý và sửa chữa!

NHÓM 5 LỚP KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG K57 3


TIỂU LUẬN

GVHD: ThS. ĐINH BÁCH KHOA
I. KHÁI QUÁT CHUNG

1. Thực chất

Đúc là phương pháp chế tạo sản phẩm bằng cách nấu chảy kim loại, rót kim loại
lỏng vào khuôn có hình dạng nhất định, sau khi kim loại hóa rắn trong khuôn ta thu được
vật đúc có hình dáng giống như lòng khuôn đúc. Nếu vật phẩm đúc đưa ra dung ngay gọi
là chi tiết đúc, còn nếu vật phẩm đúc phải gia công áp lực hay cắt gọt để nâng cao cơ tính,
độ chính xác kích thước và độ bong bề mặt gọi là phôi đúc.
Công nghệ đúc có nhưng phương pháp sau: đúc trong khuôn cát, đúc trong khuôn
kim loại, đúc dưới áp lực, đúc li tâm, đúc trong khuôn mẫu chảy, đúc trong khuôn vỏ
mỏng, đúc liên tục…. nhưng phổ biến nhất là đúc trong khuôn cát.
2. Đặc điểm

Công nghệ gia công kim loại nói chung và công nghệ đúc nói riêng đều có những
ưu điểm song song với những nhược điểm. Để hiểu rõ công nghệ đúc ta cần hiểu được các
đặc điểm chung của công nghệ này:
• Ưu điểm:
− Đúc có thể gia công nhiều loại vật liệu khác nhau: thép, gang, hợp kim màu… có
khối lượng vài gam đến vài trăm tấn.
− Chế tạo được vật đúc có hình dạng, kết cấu phức tạp như than máy công cụ vỏ
động cơ… mà các phương pháp khó khăn hoặc không chế tạo được.
− Độ chính xác về hình dáng, kích thước và độ bong cao (có thể đạt cao nếu đúc
đặc biệt như đúc áp lực).
− Có thể đúc được nhiều lớp kim loại khác nhau trong một vật đúc.
− Giá thành chế tạo vật đúc rẻ vì vốn đầu tư ít, tính chất sản xuất linh hoạt, năng
suất tương đối cao.
− Có khả năng cơ khí hóa và tự động hóa.
• Nhược điểm:
− Độ chính xác vật đíc theo phương pháp cổ điển về hình dạng, kích thước, độ bóng
thường không cao.
− Tốn kim loại cho hệ thống rót, đậu ngót, đậu hơi.
− Dễ gây ra những khuyết tật như: thiếu hụt, rỗ khí, cháy cát…
− Kiểm tra khuyết tật bên trong vật đúc khó khăn, đòi hỏi thiết bị hiện đại và tương
đối đắt tiền. Bên cạnh đó công nghệ này lại dễ bị khuyết tật bên trong vật đúc
(thiếu hụt, rỗ khí), đây là nguyên nhân dẫn tới tỷ lệ phế phẩm cao.

NHÓM 5 LỚP KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG K57 4


TIỂU LUẬN

GVHD: ThS. ĐINH BÁCH KHOA

3. Công dụng

Sản xuất đúc được phát triển rất mạnh và được sử dụng rất rộng rãi trong các
ngành công nghiệp. khôi lượng vật đúc trung bình chếm khoảng 40-80% tổng khối lượng
của máy móc. Trong ngành cơ khí khối lượng vật đúc chiếm đến 90% mà giá thành chỉ
chiếm 20- 25%.
4. Sơ đồ quá trình đúc

Chế tạo bộ mẫu
Chế tạo hỗn hợp
làm khuôn

Chế tạo hỗn hợp
làm thao

Nấu chảy kim
loại

Làm thao (lõi)

Làm khuôn
Rót
Sấy khuôn

Sấy thao
Lắp khuôn và
thao

Dỡ khuôn lấy
vật đúc

Tháo thao khỏi
vật đúc

Làm sạch vật
đúc

Kiểm tra

Thao là lõi có hình dạng bên trong của khuôn đúc (Thao + Khuôn = khuôn đúc)
Hỗn hợp làm khuôn và thao bao gồm:
• Cát (SiO2)
• Đất sét (chủ yếu là cao lanh mAl 2O3.nSiO2.qH2O và một số tạp chất khác CaCO3,
Fe2O3, NaCO3)
• Chất kết dính (dầu thực vật: dầu lanh, dầu bông, dầu trẩu; các chất hòa tan trong
nước: đường mật mía, bột hồ; các chất dính kết hóa cứng (nhựa thong, xi măng,
hắc ín) và nước thủy tinh (là dụng dịch silicat Na 2O.nSiO2.mH2O hoặc
K2O.nSiO2.mH2O)
• Chất phụ là những chất đưa vào để tăng tính lún, tính thông khí, tăng độ bong bề
mặt, tăng khả năng chịu nhiệt của vật liệu gồm 2 dạng chính:
o
Các chất phụ trộng vào hỗn hợp như mùn cưa, rơm rạ, bột than sẽ cháy nhờ
nhiệt độ của kim loại lỏng khi rót vào khuôn tạo nên những khoảng trống
NHÓM 5 LỚP KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG K57 5


TIỂU LUẬN

GVHD: ThS. ĐINH BÁCH KHOA

o

trong hỗn hợp không làm tăng độ xốp, độ lún và khả năng thoát khí.
Chất sơn khuôn: có thể dung bột graphit, bột than, nước thủy tinh, bột thạch
anh hoặc dung dịch của chúng với đất sét, sơn lên bề mặt khuôn, than để tăng
độ bong, tính chịu nhiệt.

Hỗn hợp chế tạo khuôn chìa làm 2 loại:
• Cát áo để phủ sát mẫu khi làm khuôn nên phải có độ bền, độ dẻo cao và bền nhiệt
(vì lớp cát này tiếp xúc trực tiếp với kim loại lỏng) thường làm bằng vật làm bằng
vật liệu mới và chiếm khoảng 10-15% lượng cát làm khuôn.
• Cát đệm dùng đề đệm cho phần khuôn còn lại nhằm làm tăng độ bền của khuôn.
Tuy không yêu cầu cao như cát áo nhưng phải có tính thông khí mạnh.
Tỷ lệ vật liệu trong hỗn hợp làm khuôn tùy thuộc loại vật liệu và trọng lượng vật
đúc nhưng nói chung cát chiếm khoảng 70-80; sét chiếm khoảng 8-20%.
5. Phân loại kỹ thuật đúc

Kỹ thuật đúc được phân loại theo sơ đồ sau:

Kỹ thuật đúc

Đúc đặc
biệt

Đúc trong
khuôn cát

Đúc trong
hòm khuôn

Đúc trong
nền xưởng

Đúc bằng
dưỡng gạt

Đúc trong khuôn
vỏ mỏng

Khuôn
kim loại

Đúc áp
lực

Đúc li
tâm

Đúc liên
tục

Đúc trong khuôn
mẫu cháy

Đúc trong khuôn cát là công nghệ đúc cổ xưa đúc thông thường được thực hiện với
các khuôn cát.
Đúc đặc biệt là phương pháp khác đúc thôn thường đúc đặc biệt có sự khác biệt về
nguyên liệu và công nghệ làm khuôn, cách điền đầy và tạo hình đúc vật.
*Công nghệ đúc khuôn cát tươi
NHÓM 5 LỚP KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG K57 6

TIỂU LUẬN

GVHD: ThS. ĐINH BÁCH KHOA

Có lẽ khuôn cát tươi được dùng đàu tiên trong công nghệ khuôn cát. Vật liệu để làm khuôn là cát
sét nước. Khuôn cát tươi có đặc điểm dễ sử dụng, bề mặt vật đúc sẽ mịn nếu cỡ hạt cát áo nhỏ. Nhưng
do trong quá trình làm khuôn cần phải đánh động mẫu để thoát mẫu, nên sản phẩm đúc sẽ có độ dôi gia
công lớn. Đặc biệt dây chuyền khuôn tươi đã được tự động hoá như dây chuyền DISAMATIC tại Công ty
cơ khí Đông Anh – hoàn toàn tự động.
*Công nghệ khuôn khô
Trong công nghệ khuôn khô thì nếu như khuôn tươi được đem sấy trong lò sấy khoảng 5h trước
khi rót cũng được gọi là một loại khuôn khô.
Ở đây xin giới thiệu với các bạn công nghệ khuôn cát nước thuỷ tinh đóng rắn bằng khí cácboníc.
Nước thuỷ tinh hay còn gọi là dung dịch silicat natri được trộn vào cát rồi đem giã khuôn. Sau khi khuôn
đã giã xong thì xịt khí cácboníc để khuôn rắn lại. Đó là do phản ứng hoá học giữa silicat natri và khí
cácboníc và nước (phản ứng giữa kiềm và axit) Công nghệ khuôn cát nước thuỷ tinh dễ làm, dễ sử dụng,
sản phẩm có độ dôi gia công ít hơn, khuôn rắn chắc đã được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các công ty
đúc trên toàn quốc. Chỉ có nhược điểm là vấn đề tái sinh cát là phải lưu ý.
*Công nghệ khuôn mẫu cháy
Đây là công nghệ thuộc vào hàng mới hơn so với phương pháp truyền thống. Để đúc 1 sản
phẩm, chúng ta cần chế tạo sản phảm đó bằng polyesteron, sau đó cho vào khuôn và đổ cát khô vào, kết
hợp với việc hút chân không, khuôn sẽ cứng vững. Khi rót kim loại vào khuôn, mẫu Polyesteron sẽ cháy
và kim loại lỏng điền đầy khuôn (Có thể dẽ dàng tham khảo thực tế tại nhà máy Cơ Khí Hà Nội, Viện Công
Nghệ 25 Vũ Ngọc Phan)
*Công nghệ khuôn cát nhựa
Đây là công nghệ mới với cát đã được nhà máy sử lý bao bọc 1 lớp nhựa. Khi sản xuất đem trộn
cát với axit formaldehit, sẽ được khuôn cát nhựa đóng rắn nguội, hoặc khuôn cát đem nung nóng sẽ
được khuôn cát nhựa đóng rắn nóng.

*Công nghệ Furan
Đây là dây chuyền công nghệ mà các công ty Nhật bản ưa chuộng vì cát sẽ được trộn với nhựa
Furan và axit, khuôn sẽ đóng rắn rất tốt, sản phẩm có độ nhẵn bóng bề mặt nhưng vấn đè khó khăn là ô
nhiễm
môi
trường
làm
việc
vì
mùi
nhựa
Furan
rất
độc.
Trên đây là một số phương pháp đúc khuôn cát tương đối phổ biến. Bên cạnh đó không thể liệt kê các
phương pháp có tính chất đặc biệt mà đã được nghiên cứu và ứng dụng, sẽ giới thiệu với các bạn trong
những bài viết sau:
Quá trình đúc khuôn cát – sét (bằng tay):
1. Lắp nửa hòm khuôn.
2. Tạo lớp vát áo để dễ thu hút mẫu.
NHÓM 5 LỚP KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG K57 7


TIỂU LUẬN

GVHD: ThS. ĐINH BÁCH KHOA
3. Tạo lớp cát đệm xung quanh mẫu (đây lớp hỗn hợp làm khuôn với cát có độ mịn cao để dễ in
hình vật đúc).
4. Đầm cát .

5. Gạt bỏ phần cát thừa.
6. Lật khuôn.
7. Ráp nửa khuôn còn lại.
8. Định vị hệ thống cấp kim loại lỏng (hệ thống rót, đậu ngót) và thoát khí (đậu hơi).
9. Khuôn sau khi thực hiện lại các bước từ 2 – 5.
10. Tạo rãnh mẫu.
11. Rút mẫu.
12. Ráp 2 nửa khuôn.
13. Rót kim loại lỏng vào khuôn.
14. Tháo dỡ khuôn được vật đúc.

*Công nghệ khuôn vỏ mỏng

Đúc trong khuôn vỏ mỏng là dạng đúc trong khuôn cát đặc biệt, có chiều dày thành
khuôn mỏng 6 - 8 mm. Thường được chế tạo từ hỗn hợp 4 - 6% bột thạch anh, trộn với
Punvebakelit (là hỗn hợp của Phenol và Uetropin). Ở nhiệt độ cao (200 - 250oC, các phân
tử Fenol chảy ra, dính kết các hạt cát với nhau và hoá cứng tạo nên độ bền cao cho khuôn
vỏ mỏng.
Đặc điểm của khuôn đúc vỏ mỏng là:
- Đạt được độ bóng và độ chính xác cao;
- Khuôn vỏ mỏng là dạng khuôn khô, nhẵn bóng, thông khí tốt, truyền nhiệt kém,
không hút nước, độ bền cao nên thu được vật đúc ít bị rỗ, nứt và các dạng khuyết tật khác;
- Không cần hệ thống rót lớn như đối với khuôn cát, giảm được hao phí kimloại;
- Khuôn truyền nhiệt kém nên vật đúc không bị biến trắng;
- Quá trình dỡ khuôn, làm sạch vật đúc đơn giản;
- Quá trình đúc dễ cơ khí hoá và tự động hoá;
- Chu trình làm khuôn dài, giá thành khuôn cao, chỉ phù hợp với sản xuất hàng loạt
lớn.
* Công nghệ đúc trong khuôn kim loại
Đúc bằng khuôn kim loại thực chất là việc điền đầy kim loại lỏng vào khuôn được

chế tạo bằng kim loại. Do khuôn kim loại có tính chất cơ lý cao, khác với vật liệu làm
khuôn cát nên có những ưu điểm sau:
− Tốc độ kết tinh của hợp kim nhanh nhờ khả năng trao đổi nhiệt của hợp kim lỏng
với thành khuôn kim loại, do đó cơ tính của vật đúc cao hơn;
− Độ bóng bề mặt, độ chính xác của lòng khuôn cao tạo nên chất lượng vật đúc tốt;
− Tuổi thọ khuôn kim loại cao;
− Do tiết kiệm được thời gian làm khuôn, tạo năng suất cao, hạ giá thành sản phẩm.
Một số nhược điểm của phương pháp đúc trong khuôn kim loại là:
NHÓM 5 LỚP KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG K57 8


TIỂU LUẬN

GVHD: ThS. ĐINH BÁCH KHOA

− Khuôn kim loại không đúc được các vật đúc có hình dáng quá phức tạp,thành
mỏng và khối lượng lớn;
− Khuôn kim loại không có tính lún và không có khả năng thoát khí. Điều này sẽ
gây khó khăn cho công nghệ đúc;
− Giá thành chế tạo khuôn cao.
Phương pháp đúc trong khuôn kim loại áp dụng thích hợp trong sản xuất hang loạt
với vật đúc đơn giản, trọng lượng vật đúc nhỏ đến trung bình, dưới 2 tấn/vật đúc.

6. Quy trình đúc cơ bản

Một quy trình đúc cơ bản có thể được thực hiện theo sơ đồ sau:
Bộ phận kỹ thuật

Chế tạo hỗn hợp
làm khuôn

Làm khuôn

Chế tạo hỗn hợp
làm lõi

Bộ phận mộc
mẫu

Nấu kim loại

Lãm lõi

Sấy khuôn

Sấy lõi
Lắp ráp khuôn
và rót kim loại

Phá khuôn lấy
Phá lõi khỏi vật
vậtTHUẬT
đúc
NHÓM 5 LỚP KỸ
MÔI TRƯỜNG K57đúc
9

Làm sạch vật
đúc

Kiểm tra chất
lượng


TIỂU LUẬN

GVHD: ThS. ĐINH BÁCH KHOA

Trong đó một quy trình quan trọng không thể bỏ qua là làm khuôn.

Dưới đây là hình ảnh của một khuôn đúc bằng cát:

NHÓM 5 LỚP KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG K57 10


TIỂU LUẬN

GVHD: ThS. ĐINH BÁCH KHOA

1-Hòm khuôn trên

5-Xương khuôn

9-Hòm khuôn dưới

2-Chốt định vị

6-Lòng khuôn

10-Hệ thống rót

3-Mặt phân khuôn

7-Lõi

11-Đậu hơi (đậu ngót)

4-Cát khuôn

8-Rãnh thoát khí

Muốn đúc một chi tiết, trước hết phải vẽ một bản vẽ vật đúc dựa trên bản vẽ chi tiết
có, tính đến độ ngót của vật liệu và lượng dư gia công cơ khí, căn cứ theo bản vẽ vật đúc,
bộ phận xưởng mộc mẫu chế tạo ra mẫu và hộp lõi.
− Mẫu tạo ra lòng khuôn 6 -có hình dạng bên ngoài của vật đúc. Lõi 7 được
chế tạo từ hộp lõi có hình dáng giống hình dạng bên trong của vật đúc. Lắp lõi vào
khuôn và lắp ráp khuôn ta được một khuôn đúc.
− Để dẫn kim loại lỏng vào khuôn ta phải chế tạo hệ thống rót 10. Rót kim
loại lỏng qua hệ thống này, sau khi kim loại hóa rắn, nguội đem phá khuôn ta được
vật đúc.
− Lòng khuôn 6 phù hợp với hình dáng vật đúc, kim loại lỏng được rót vào
khuôn qua hệ thong rót. Bộ phận 11 để dẫn hơi từ lòng khuôn ra ngoài gọi là đậu
hơi đồng thời làm nhiệm vụ bổ xung kim loại cho vật đúc khi hóa rắn còn gọi là
NHÓM 5 LỚP KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG K57 11


TIỂU LUẬN

GVHD: ThS. ĐINH BÁCH KHOA

đậu ngót.
− hòm khuôn trên 1, hòm khuôn dưới 9 để làm rửa khuôn trên và dưới. Để
có thể lắp 2 nửa khuôn chính xác ta dung chốt định vị 2. Vật liệu trong khuôn 4
gọi là hỗn hợp làm khuôn trong khuôn ta dung những xương 5. Để tăng tính thoát
khí cho khuôn ta tiến hành xiên các lỗ khí thoát 8.
7. Những nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng vật đúc

Chất lượng vật đúc được đánh giá bằng các chỉ tiêu sau đây:
− Độ chính xác hình dạng và kích thước.
− Độ nhẵn bóng mặt ngoài.
− Chất lượng kim loại của hợp kim vật đúc
Tùy thuộc vào quá trình công nghệ đúc và yêu cầu sản phẩm, chất lượng vật đúc
chịu ảnh hưởng nhiều nhân tố.
a. Hợp kim đúc
Mỗi hợp kim đúc có tính đúc tốt xấu khác nhau nên chất lượng khác nhau. Vì thế
khi đánh giá đúng tính đúc của hợp kim chúng ta sẽ có biện pháp công nghệ đúc hợp lý.
b. Loại khuôn đúc và phương pháp đúc
Quá trình kết tinh kim loại vào khuôn đúc và phương pháp đúc:
Khuôn cát có độ dẫn nhiệt thấp nên kim loại nguội chậm tạo ra các hạt tinh thể của
vật đúc lớn. Bề mặt long khuôn cát không nhẵn nên làm bề mặt vật đúc kém nhẵn bóng.
Khi độ chụi nhiệt của hỗn hợp kém sẽ gây ra cháy cát trên bề mặt đúc. Ngược lại, trong
khuôn kim loại cấu tạo hạt nhỏ mịn làm tăng cơ tính vật đúc, nhưng thường gây ra nội
ứng suất trong vật đúc và dễ hóa cứng mặt ngoài cẩn trở quá trình cắt gọt.
Mặt khác, chất lượng vật đúc cũng chịu ảnh hưởng do sử dụng phương pháp đúc
khác nhau. Phương pháp làm khuôn bằng tay hay bằng máy sẽ chô ta chất lượng vật đúc
khác nhau. Làm bằng máy dĩ nhiên sẽ có chất lượng đồng đều, chính xác hơn làm bằng
tay. Cùng một loại khuôn kim loại, nhưng phương pháp điền đày bằng rót tự do tạo ra
chất lượng khác với điền đầy dưới áp lực hoặc điền đầy nhờ lực li tâm.
c. Ảnh hưởng của công nghệ đúc
Công nghệ đúc được thể hiệu bằng những biện pháp cụ thể theo thứ tự đối với từng

loại vật đúc. Tổng hợp các biện pháp trong một quá trình sản xuất để tạo ra chất lượng vật
đúc cao hơn. Thực hiện một công nghệ đúc hợp lý là thể hiện một cách tích cực để loại bỏ
tới mức tối thiểu các khuyết tật đúc.
Công nghệ đúc bao gồm:
− Công nghệ nấu chảy hợp kim đúc.
− Công nghệ chế tạo khuôn và lõi.
− Công nghệ rót.
Ngoài ra, một nhân tố quan trọng nữa là nâng cao tay nghề, hiện đại hóa quá trình
NHÓM 5 LỚP KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG K57 12


TIỂU LUẬN

GVHD: ThS. ĐINH BÁCH KHOA

sản xuất, thay đổi trang thiết bị.

II. ĐẶC ĐIỂM SỬ DỤNG NGUYÊN NHIÊN VẬT LIỆU, NƯỚC VÀ NĂNG LƯỢNG CỦA CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

Các nguyên nhiên vật liệu được sử dụng cho công nghệ đúc kim loại trên thực tế có
thể nói rất đa dạng và phức tạp. Trên thực tế các nhà chuyên đúc kim và hợp kim luôn tìm
và sử dụng loại nguyên vật liệu có giá thành giẻ và dễ sử dụng. Để chúng ta có thể hình
dung rõ hơn về cách phối hợp và sử dụng các nguyên vật liệu này chúng ta xét tới một
công nghệ đúc điển hình và rất phổ biến hiện nay, đó là công nghệ đúc kim loại bằng
khuôn cát.
1.Các loại vật liệu làm khuôn và lõi
NHÓM 5 LỚP KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG K57 13


TIỂU LUẬN

GVHD: ThS. ĐINH BÁCH KHOA

a. Cát
Cát là nguyên liệu chính cho một công nghệ đúc bằng khuôn cát bởi số lượng và
giá thành giẻ, dễ tạo thành khuôn cho bất cứ hình dạng nào của vật thể cần đúc.
* Phân loại cát
Có hai cách phân loại cát là phân loại theo nơi lấy cát và phân loại theo độ các. Cụ
thể:
− Theo nơi lấy cát: gồm cát núi hạt sắc cạnh, cát song hạt tròn đều.
− Theo độ cát: người ta xác định độ hạt của cát theo kích thước lỗ cây.
Để hiểu rõ sự đa dạng ta tham khảo bảng số liệu sau:
Tên cát

Nhóm

Số hiệu cây

Kích thước hạt (mm )

Cát thô

063

1 – 063 – 04

04 ÷ 1

Rất to

04

063 – 04 – 0315

0,315 ÷ 0,63

To

0315

04 – 0315 – 02

0,2 ÷ 0,4

Vừa

02

0315 – 02 – 016

0,16 ÷ 0,315

Nhỏ

016

02 – 016 – 01

0,1 ÷ 0,2

Rất nhỏ

01

016 – 01 – 0063

0, 063 ÷ 0,16

Mịn

0063

01 – 0063 – 005

0,05 ÷ 0,1

Bột

005

0063 – 005 –nhỏ

< 0,05

Và theo thành phần đất sét ta có bảng phân loại sau:

* Chọn cát:
NHÓM 5 LỚP KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG K57 14

TIỂU LUẬN

GVHD: ThS. ĐINH BÁCH KHOA

- Tùy thuộc vào khối lượng vật đúc, kim loại vật đúc mà người ta chọn loại cát,
thành phần và độ hạt nhất định.
- Để làm khuôn cát tươi đúc gang xám có khối lượng nhỏ hơn 200 kg, ta dung cát
gầy có độ hạt 01; 016; 02; 04.
- Vật đúc có khối lượng từ 200-2000 kg thì dùng cát mỡ tăng thạch anh để tăng
độ chịu nhiệt, độ hạt p16-04.
- Để làm khuôn lõi đúc thép m <500 kg, dùng cát nửa mỡ độ hạt 01; 016; 02 thạch
anh ít.
b. Đất sét
Đặc điểm: dẻo, dính khi có lượng nước thích hợp, khi sấy thì độ bền tăng nhưng
dòn dễ vỡ, không bị cháy khi rót kim loại vào.
Phân loại đất sét:
− Theo thành phần khoáng chất: có 2 loại đất sét thường và đất sét bentônoit.
− Theo khả năng kết dính:
+ Loại kết dính ít (M): có độ bền nén tươi 0,5-0,8kg/cm 3. Loại này thường
dùng làm khuôn đúc kim loại màu, nhỏ, vừa.
+ Loại kết dính vừa (C): có độ bền nén tươi 0,79-1,1kg/cm3.
+ Loại kết dính bền (B): có độ bền nén tươi >1,1kg/cm3.
− Theo khả năng bền chịu nhiệu:
+ Nhóm 1: bền nhiệt cao.
+ Nhóm 2: bền chịu nhiệt vừa.
+ Nhóm 3: bền chịu nhiệt thấp.
c. Chất kết dính và chất phụ
Ngoài hai nguyên liệu chính cho công nghệ đúc bằng khuôn cát kể trên trong
công nghệ này người ta còn dùng thêm một số chất quan trọng như chất kết dính và chất
phụ để tăng tính bền cho khuôn và lõi đúc.

• Chất kết dính: là chất đưa vào hốn hợp làm khuôn và lõi để tăng tính dẻo của hỗn
hợp.
Yêu cầu:
+ Khi trộn vào hỗn hợp, chất kết dính phải phân bố đều.
+ Không làm dính hỗn hợp vào mẫu và hợp lõi để phá khuôn lõi.
+ Khô nhanh khi sấy và không sinh nhiều khí khi rót kim loại.
+ Phải rẻ, dễ kiếm, không ảnh hưởng đến sức khỏe.
Những chất thường dùng làm chất kết dính: dầu, nước đường, bột hồ, các chất kết dính
hóa cứng, nước thủy tinh.
Những chất dính kết thường dùng
NHÓM 5 LỚP KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG K57 15


TIỂU LUẬN

GVHD: ThS. ĐINH BÁCH KHOA

+ Dầu:dầu lanh, dầu bụng, dầu trẩu… đem trộn với cát vỡ sấy ở t o=200~250oC,
dầu sẽ bị oxy hóa vỡ tạo thành màng oxit hữu cơ bao quanh các hạt cát làm chúng dính
kết chắc với nhau.
+ Nước đường (mật): dựng để làm khuôn, lõi khi đúc thép. Loại này khi sấy bề
mặt, khuôn sẽ bền nhưng bên trong rất dẻo vẫn đảm bảo độ thoát khí và tính lún tốt. Khi
rót kim loại nó bị cháy, do đó tăng tính xốp, tính lún, thoát khí và dễ phá khuôn nhưng hút
ẩm nên sấy xong phải dùng ngay.
+ Bột hồ: (nồng độ 2,5~3%) hút nước nhiều, tính chất như nước đường, dùng làm
khuôn tươi rất tốt.
+ Các chất kết hóa cứng: nhự thông, xi măng, hắc ín, nhựa đường. Khi sấy chúng
cháy lỏng ra và bao quanh các hạt cát. Khi khô chúng tự hóa cứng làm tăng độ bền, tính
dính kết cho khuôn. Thường được dùng loại xi măng pha và hỗn hợp khoảng 12%, độ ẩm
của hỗn hợp 6~8%, để trong không khí 24~27 giờ có khả năng tự khô, loại này rất bền.

+ Nước thủy tinh: chính là các loại dung dịch silicat Na 2O.nSiO2.mH2O hoặc
K2O.nSiO2.mH2O sấy ở 200~250oC, nó tự phân hủy thành nSiO2(m-p)H2O lỡ loại keo rất
dính. Khi thổi CO2 vào khuôn đã làm xong, nước thủy tinh tự phân hủy thành chất keo
trên, hỗn hợp sẽ cứng lại sau 15~30 phút.
• Các chất phụ:
Là các chất được đưa vào hỗn hợp để khuôn và lõi có một số tính chất đặc biệt như
nâng cao tính lún, trính thông khí, làm nhẵn mặt khuôn, lõi và tăng khả năng chịu nhiệt
cho bề mặt khuôn lõi, gồm 2 loại:
+ Chất phụ gia: trong hỗn hợp thường cho thêm mùn cưa, rơm vụn, bột than…
khi rót kim loại lỏng vào khuôn, những chất này cháy để lại trong khuôn những lỗ rỗng
làm tăng tính xốp, thông khí, tính lún cho khuôn lõi, tỉ lệ khoảng 3% cho vật đúc thành
mỏng và 8% cho vật đúc thành dầy.
+ Chất sơn khuôn: để mặt khuôn nhẵn bong và chịu nổi nóng tốt, người ta thường
quét lên mặt lòng khuôn, lõi một lớp sơn, có thể là bột than, bột gratit, bột thạch anh hoặc
dung dịch của chúng với đất sét. Bột than và gratit quét vào thanh khuôn, khi rót kim loại
vào nó sẽ cháy và tạo thành CO, CO2 làm thành môi trường hoàn nguyên rất tốt, đồng thời
tạo ra một lớp khí ngăn cách giữa kim loại và mặt lòng khuôn.
2. Hỗn hợp làm khuôn và lõi

a.Hỗn hợp làm khuôn
Có hai loại:
- Cát áo: dùng để phủ sát mẫu khi chế tạo khuôn nén cần có độ bền dẻo cao, đồng
thời nó trực tiếp tiếp xúc với kim loại lỏng nên cần có độ chịu nhiệt cao, độ hạt cần nhỏ
hơn bề mặt đúc nhẵn bong. Thông thường cát áo làm bằng vật liệu mới, nó chiếm khoảng
NHÓM 5 LỚP KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG K57 16


TIỂU LUẬN

GVHD: ThS. ĐINH BÁCH KHOA

10-15% tổng lượng cát khuôn.
- Cát đệm: dùng để đệm cho phần khuôn còn lại, không trực tiếp tiếp xúc với kim
loại lỏng nên tính chịu nhiệu, độ bền không cao lắm, nhưng tính thông khí tốt chiếm
khoảng 85-90% lượng cát. Vật đúc càng lớn yêu cầu độ hạt của hỗn hợp làm khuôn càng
lớn để tăng tính thông khí.
b. Hỗn hợp làm lõi
Điều kiện làm việc của lõi khá bất lợi nên hỗn hợp cần độ bền, tính lún, độ thông
khí cao hơn khi làm khuôn nhiều. Để tăng độ bền cần giảm lượng đất sét, để tăng tính
chịu nhiệu, lượng thạch anh đạt tới 100%. Ít dùng hỗn hợp cũ, độ thông khí yêu cầu cao,
dùng hạt cát có độ hạt 02 và nhiều chất phụ. Hầu hết các lõi đều phải sấy trước khi lắp vào
khuôn.
3. Vật liệu làm bộ mẫu và hộp lõi

* Yêu cầu:
- Bảo đảm độ bong, chính xác khi gia công cắt gọt.
- Cần bền, cứng, nhẹ, không bị co, trương, nứt, cong vênh khi làm việc.
- Chịu được tác dụng cơ, hóa lý của hỗn hợp làm khuôn, ít bị mòn, không bị rỉ ăn
mòn hóa học, rẻ tiền và dễ kiễm.
* Các loại vật liệu làm mẫu và hộp lõi:
Vật liệu thường dùng: gỗ, kim loại, thạch cao, xi măng, chất dẻo, chủ yếu là gỗ, kim loại.
- Gỗ: ưu điểm rẻ tiền, nhẹ, dễ gia công, nhưng có nhược điểm là độ bền, cứng
kém, dễ trương nứt cong vênh nên gỗ chỉ dùng trong sản xuất đơn chiếc, loại nhỏ, trung
bình và làm mẫu lớn.
- Kim loại: có độ bền, cứng, độ nhẵn bóng, độ chính xác bề mặt cao, không bị
thấm nước, ít bị cong vênh, thời hạn sử dụng lâu hơn, nhưng kim loại rất khó gia công nên
chỉ sử dụng trong sản xuất khối và hàng loạt. Thường dùng:
+ Hợp kim nhôm: hợp kim nhôm silic và hợp kim nhôm đồng. Loại này nhẹ,
dễ gia công cơ khí, độ bóng, chính xác cao, tính chống mòn hóa học cao, dùng nhiều lần
nên sử dụng nhiều nhất.

+ Gang xám: có độ bền cao hơn hợp kim nhôm, giá thành hạ, nhưng nặng, khó
gia công cơ khí, dễ oxi hóa.
+ Đồng thau và đồng thanh: bền, dễ gia công, bề mặt nhẵn bóng, chính xác
không bị oxi hóa.
+Thạch cao: bền hơn gỗ, nhẹ, dễ chế tạo, dễ cắt gọt, nhưng giòn, dễ vỡ, dễ
thấm nước.
+ xi măng: bền, cứng hơn thạch cao, chịu va chạm tốt, rẻ, dễ chế tạo, nhưng
NHÓM 5 LỚP KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG K57 17


TIỂU LUẬN

GVHD: ThS. ĐINH BÁCH KHOA

nặng, không hút nước, khó gọt, sửa nên làm những mẫu phức tạp, mẫu lớn, mẫu làm
khuôn bằng máy.
4. Vấn đề nhiên liệu và năng lượng trong công nghệ đúc kim loại

Trong công nghệ đúc kim loại vấn đề sử dụng nguồn nhiên liệu và tận dụng
nguồn năng lượng cũng cần phải được cân nhắc rất kĩ lưỡng. Hiện nay trên thế giới, tại
những nước có nền công nghiệp phát triển như: Nhật Bản, Mĩ, Pháp,…vấn đề năng lượng
trong công nghệ đúc đã được khắc phục và tiến bộ hơn rất nhiều.
Hầu hết các cơ sở luyện đúc kim loại hiện nay đều dùng một công cụ phổ biến đó
là lò nấu luyện.
- Lò nấu luyện rất đa dạng, lò nấu có ảnh hưởng lớn tới năng suất, chất lượng kim
loại và cả về vấn đề môi trường. Trong ngành đúc kim loại, lò và thiết bị đốt lạc hậu tiêu
hao nhiều nhiên liệu, giảm năng suất và chất lượng kim loại nấu, sinh nhiều chất thải độc
hại.
- Đa số các lò sử dụng nguyên liệu rắn (than đá, than cám), nhiên liệu lỏng. Khi
cháy sinh ra nhiều chất ô nhiễm môi trường.

* Hiện nay để nhằm mục đích nâng cao năng suất và tận dụng được nguồn năng
lượng tối đa, tăng chất lượng sản phẩm, tăng hiệu quả kinh tế và hạn chế mức độ ô nhiễm
môi trường nên hầu hết các công nghệ có sử dụng lò nấu cải tiến.

Lò nấu nhôm sau đây là một ví dụ điển hình về sự cải tiến đó:

NHÓM 5 LỚP KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG K57 18


TIỂU LUẬN

GVHD: ThS. ĐINH BÁCH KHOA

- Lò cải tiến được xây dựng trên cơ sở lò nấu nhốm hiện hành, tận dụng một phần
của kết cấu lò cũ. Lò có tên gọi là LÒ BUỒNG ĐỨNG.
- Lò có buồn đốt riêng để quá trình cháy nhiên liệu được thực hiện triệt tiêu. Nhiệt
độ cao của ngọn lửa truyền trực tiếp cho nhôm đã chảy lỏng trong phần nồi lò.
- Nguyên liệu trước khi nấu chảy được sấy và nung nóng sơ bộ bằng khí thải thoát
ra bằng buồn lò, vừa tận dụng nhiệt vừa giảm cháy hao nguyên liệu.
- Dùng nhiên liệu dầu DO có hàm lượng lưu huỳnh thấp.
- Sử dụng mở đốt nhiên liệu được cải tiến phù hợp để đốt cháy hoàn toàn nhiên
liệu với hiệu suất cao nhất.
- Có trang bị độ đo nhiệt độ lò để duy trì nhiệt độ nấu tối ưu và chỉnh tốc độ nấu
chảy nhôm.
- Sử dụng vật liệu chịu lửa cao alumin: thể xây ít bị ăn mòn và đưa tạp chất vào
nhôm lỏng.
- Có thể tự động hóa điều khiển nhiệt độ lò và sự cháy của nhiên liệu dễ dàng.
- Lò cải tiến được thực hiện trong thời gian ngắn và tận dụng nhiều phần thiết bị
cũ, sẵn có của cơ sở cũ nên giảm chi phí đầu tư.

NHÓM 5 LỚP KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG K57 19


TIỂU LUẬN

GVHD: ThS. ĐINH BÁCH KHOA
III. CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG CỦA NGÀNH NẤU ĐÚC

1.Đặc điểm của công nghệ nấu đúc hiện tại

- Khâu chuẩn bị nguyên liệu không được chú trọng, điều này sẽ làm phức tạp
khâu nấu luyện, làm tiêu tốn thêm nhiều nhiên liệu để đốt cháy các tạp chất lẫn trong
nguyên liệu và biến chúng thành các loại khói, bụi độc hại.
- Sử dụng các loại nhiên liệu gây ô nhiễm nhiều như than, dầu F.O, củi.
- Công đoạn nấu chảy và tinh luyện được tiến hành trên cùng một thiết bị lò nên
kém hiệu quả về kỹ thuật và kinh tế, đồng thời gây khó khăn cho việc xử lý ô nhiễm.
- Không sử dụng chất trợ dung nấu luyện hoặc sử dụng không đúng chủng loại,
thành phần hoặc số lượng; điều này làm tăng lượng cháy hao do có thêm nhiều kim loại
nguyên liệu bị đốt cháy thành các loại khí độc hại làm ô nhiễm không khí và quá trình
trên cũng làm tăng tiêu hao nhiên liệu.
2.Các tác nhân gây ô nhiễm chính

Công đoạn

Các chất thải chính
- Bụi, dầu mỡ, đất cát, sét rỉ, bột
oxit kim loại …
Chuẩn bị phế - Khí thải do đốt sơn, cao su, nhựa.
liệu
- nước thải kiềm, axit

Tác động đến môi trường
Tiếng ồn, khí thải và bụi tác động
đến khu vực sản xuất và lân cận,
ảnh hưởng hệ thống hô hấp, bệnh
ngoài da, gây ô nhiễm nước
ngầm, hệ thống cống rãnh, ảnh
hưởng thính giác.
- Khí thải CO, SO2, NOx, bồ hóng, Gây ngạt thở, đau đầu, ù tai, dị
tro bụi…
ứng và viêm da, tổn thương mắt,
Đốt nhiên liệu
- Nhiệt và tiếng ồn của mô tơ, quạt sang chấn giác mạc, giảm chức
gió, hiện tượng cháy nổ.
năng hô hấp, bệnh phổi trầm
trọng.
Ăn mòn thiết bị, gây mưa axit.
- Hơi kim loại: chì, thiếc, kẽm, Gây ngạt thở, cay mắt, viêm
Nấu chảy kim antimoan…
họng, mùi khó chịu, giảm sức
loại
- Bụi và các oxit kim loại
khỏe lao động, làm hư hại các
- Ô nhiễm nhiệt
công trình.
- Hơi kim loại, hơi muối và các hợp
Tinh luyện kim chất Halogen trong trợ dung như
loại
KCl, Na3AlF6, CaF2…
- Nhiệt, bụi oxit kim loại

Đúc sản phẩm

Gây ngộ độc, ảnh hưởng đường
hô hấp, mắt và da, tác động xấu
đến cường dộ lao động, ảnh
hưởng dân cư xung quanh
Ăn mòn và làm hư hỏng thiết bị
- Bụi, hơi nóng, hơi nước
Ảnh hưởng đến phổi, mắt và lâu
- Cháy các hóa chất của hỗn hợp ngày gây viêm da
làm khuôn, sơn khuôn
Mùi khó chịu do hóa chất cháy
khi rót khuôn.

NHÓM 5 LỚP KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG K57 20


TIỂU LUẬN

Tháo dỡ khuôn

Xử lý thu hồi

GVHD: ThS. ĐINH BÁCH KHOA

- Bụi SiO2, MgO, Al2O3…
- Tiếng ồn do thiết bị phá khuôn,
làm sạch vật đúc
- Chất thải rắn, xỉ, bã kim loại.
- Bụi và khí thải độc hại có nhiệu

độ cao.

Gây bệnh về mắt, phổi, ngoài da,
Tiếng ồn làm giảm thính giác, ảnh
hưởng sức khỏe người lao động.
Các bệnh về hô hấp, ngoài da và
ảnh hưởng trực tiếp tới dân cư
xung quanh.
Ô nhiễm nguồn nước ngầm, hư
hại đường cống

3. Phương án giải quyết ô nhiễm môi trường

Trong những năm qua tốc độ tăng trưởng bình quân giá trị tổng sản lượng công
nghiệp tại thành phố Hồ Chí Minh đạt mức 14% năm, trong đó sản xuất kim loại khá cao
24% năm, do vậy sự tồn tại và phát triển của ngành có tải lượng ô nhiễm rất cao, đặc biệt
là thải ra nhiều khói, bụi; việc khắc phục có tác nhân gây ô nhiễm trên nhằm đảm bảo điều
kiện làm việc cho người lao động và bảo vệ môi trường chung là cần thiết cho sự phát
triển bền vững.
Ta đi tìm hiểu chi tiết về biện pháp xử lý chất thải trong công nghệ đúc bằng lò
luyện nhôm đã nói ở trên.
Sau khi thực hiện các bước luyện trên, lượng khói bụi thải phát sinh khi nấu đúc
kim loại giảm khác nhiều. Tuy vậy, để có thể đảm bảo các yêu cầu cao hơn về chất lượng
môi trường, khí thải của lò nấu luyện kim loại cần phải được xử lý bằng các biện pháp bổ
sung.
Đặc điểm của khí thải lò nấu luyện kim loại: nhiệt độ cao, bụi có độ phân tán cao,
chứa cả các hơi kim loại và khí độc hại, vì vậy thiết bị xử lý khí thải phải đáp ứng các yêu
cầu sau:
- Thiết bị phải làm việc ở nhiệt độ cao của khối thải
- Hiệu suất thu hồi được bụi cao

- cấu tạo đơn giản, dễ lắp đặt và chiếm diện tích nhỏ
- đầu tư chế tạo và chi phí vận hành thiết bị thấp
Trên cơ cở đó có thể đề xuất lựa chọn các loại thiết bị xử lý khí thải sau:
Khí thải phát sinh lớn nhất tại lò nấu. khí thải của lò nấu kim loại có đặc điểm có
nhiệt độ cao, bụi có độ phân tán cao, thậm chí có chứa hơi kim loại và khí độc hại. Khí
thải lò nấu nên được tận thu nhiệt thải.
Các công đoạn chuẩn bị, khuôn, hoàn thiện sản phẩm cũng phát sinh khí thải. chụp
hút thường được sử dụng để thu khí thải trước khi xử lý. Trong trường hợp không thể đặt
được các chụp hút, như khi cắt đậu bằng mỏ đốt, hàn đắp để sửa chữa vật đúc, có thể thực
hiện hút đồng thời thổi hai bên sườn hoặc hút qua các khe đặt dưới sàn xưởng.

NHÓM 5 LỚP KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG K57 21


TIỂU LUẬN

GVHD: ThS. ĐINH BÁCH KHOA

3.1.Xử lý bụi trong thiết bị xiclon

Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, giá thành thấp, trở lực thiết bị không lớn nên ít tốn
năng lượng, hiệu suất lọc bụi tương đối cao, hiệu quả khi nhiệt độ khói thải cao, không
gian lắp đặt nhỏ.
Đề xuất loại xiclon kiểu NHIO GAS ký hiệu SN-15, là loại xiclon được sử dụng
rộng rãi nhất trong công nghiệp (hình vẽ bên dưới):

3.2. Xử lý khí
bụi
trong
thiết bị

ẩm

Đối với
các cơ sở có
đủ điều kiện
về kinh phí,
thì nên ấp
dụng phương
pháp xử lý
triệt để hơn,
cả đối với
các khí độc
hại.
Thích hợp hơn cả là các thiết bị: tháp rửa rỗng, tháp rửa có vật liệu đệm hay thiết
bị sủi bọt, sử dụng nước hay các dung dịch hóa học để tăng khả năng hấp thụ khí độc hại.
3.3. Buồng lắng bụi

Buồng lắng bụi có cấu tạo dạng hộp, không khí vào 1 bên và ra ở bên kia. Nguyên
tắc tách bụi của buồng lắng bụi chủ yếu dựa trên việc thay đổi tốc độ và hướng chuyển
động của dòng khí.
Hiệu suất thu hồi bụi phụ thuộc vào đường đi và loại buồng lắng bụi. các loại
buồng lắng bụi đơn giản chỉ đạt 50- 60% và thường ít được sử dụng. các buồng lắng bụi
nhiều ngăn hoặc một ngăn có tấm chắn khắc phục được nhược điểm của buồng lắng bụi
loại đơn giản nên hiệu quả thu hồi bụi có thể đạt 85 – 90%.
3.4. Lọc bụi túi vải
NHÓM 5 LỚP KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG K57 22


TIỂU LUẬN

GVHD: ThS. ĐINH BÁCH KHOA

Thiết bị lọc bụi kiểu túi vải được sử dụng rất phổ biến cho các loại bụi mịn, khô
khó tách khỏi không khí nhờ lực quán tính và ly tâm. Không khí được thổi bên trong túi
vải, bụi được giữ lại tại túi, khí sạch thoát ra ngoài. Hiệu quả lọc bụi đạt 90 – 95%.
Lọc bụi túi vải yêu cầu rũ bụi định kỳ. thông thường rũ bụi được thực hiện với khí
nén. Khí ẩm cần được sấy khô trước khi lọc bụi tránh hiện tượng bết dính trên bề mặt vải
lọc làm tăng trở lực và năng suất lọc.
Thiết bị lọc bụi kiểu túi vải có năng suất lọc khoảng 150 – 180m 3/h trên 1m2 diện
tích bề mặt vải lọc. khi nồng độ bụi trong không khí cao trên 5000mg/m 3 thì cần lọc sơ bộ
bằng thiệt bị lọc khác trước khi đưa sang bộ lọc túi vải.
3.5. Lọc bụi kiểu sủi bọt

Thiết bị lọc bụi kiểu sủi bọt có thể được lắp đặt sau tháp rửa khí để tạo thành hệ
thống xử lý bụi. Đối với các cơ sở đục kim loại có đủ điều kiện về kinh phí thì nên áp
dụng hệ thống này thay vì lọc bụi cyclon.
Thiết bị lọc bui kiểu sủi bọt tạo màng nước làm vật liệu lọc, tăng khả năng hấp thụ
khí thải độc hại và bụi. Thiết bị lọc bụi nhiều tầng bọt cho hiệu quả lọc bụi khá cao, đạt
99,7% nồng độ bụi trong không khí cong lại khá thấp, dưới 12mg/m 3. Tuy nhiên lọc bụi
kiểu sủi bọt tốn thêm chi phí nước và phát sinh ô nhiễm thứ cấp (nước thải).
3.6. Lọc bụi tĩnh điện

Thiết bị lọc bụi tĩnh điện nên áp dụng tại các doanh nghiệp đúc công nghiệp, sản
lượng lớn. Thiết bị lọc tĩnh điện sử dụng lực hút giữa các hạt nhỏ nạp điện âm. Các hạt
bụi bên trong thiết bị lọc hút nhau và kết lai thành khối có kích thước lớn ở các tấm thu
góp. Thiết bị lọc bụi kiểu tĩnh điện rất hiệu quả đối với các loại bụ kích cỡ từ 0,5 đến
8µm. Khi các hạt bụi có kích cỡ khoảng 10µm và lớn hơn thì hệu quả giảm. Cần lưu ý ấn
đề an toàn vì điện thế sử dụng rất cao và nguy hiểm đến tính mạng con người.
3.7. Xử lý khí độc hại trong khí thải

Xử lý khí độc hại có thể được thực hiện bằng cách hấp thụ, hấp phụ hoặc biến đổi
hóa học. Việc xử lý khí độc hại trong khí thải ngành đúc thường sử dụng phương pháp
hấp thụ và hấp phụ.
− Hấp thụ: Thiết bị hấp thụ có chức năng tạo ra bề mặt tiếp xúc càng lớn càng tốt
giữa hai pha khí và lỏng. Có rất nhiều kiểu khác nhau của thiết bị hấp thụ, nhưng có thể
phân chia thành bốn loại chính sau:
+ Buồng phun, tháp phun: trong đó chất lỏng đƣợc phun thành giọt nhỏ trong
thể tích rỗng của thiết bị và cho dòng khí đi qua.
+Thiết bị sục khí: khí được phân tán dưới dạng các bong bóng đi qua lớp chất
NHÓM 5 LỚP KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG K57 23


TIỂU LUẬN

GVHD: ThS. ĐINH BÁCH KHOA

lỏng. Quá trình phân tán khí có thể thực hiện bằng cách cho khí ddi qua tấm xốp, tấm đục
lỗ hoặc bằng cách khuấy cơ học.
+ Thiết bị hấp thụ kiểu sủi bọt: khí đi qua tấm đục lỗ bên trên có chứa lớp nước
mỏng.
+ Thiết bị hấp thụ có lớp đệm bằng vật liệu rỗng: chất lỏng được tưới trên lớp
đệm rỗng và chảy xuống dưới tạo bề mặt ướt của lớp đệm để dòng khí tiếp xúc khi đi qua.
Nước là loại chất hấp thụ sẵn có, rẻ tiền và thuận thiện nhất. Tuy nhiên, nước chỉ
hấp thụ được một số ít loại khí độc hại, hơn nữa mức độ hấp thụ vật lý của nước cũng hạn
chế. Do đó trong nhiều trường hợp ta phải sử dụng các loại dung dịch hóa chất khác nhau
như: dung dịch Na2CO3, NaOH, Ca(OH)2,CaCO3,…
− Hấp phụ: Trong thiết bị hấp phụ, vật liệu hấp phụ được đổ thành lớp có bề dầy
nhất định và cho dòng khí cần xử lý đi qua. Hệ thống hấp phụ có thể hoạt động từng đợt
hoặc liên tục, có hoàn nguyên hoặc không hoàn nguyên. Vật liệu hấp phụ có thể được
chia thành 3 nhóm chính:

+ Vật liệu không có cực: hấp phụ vật lý.
+ Vật liệu có cực: hấp phụ hóa học nhưng không làm thay đổi cấu trúc của phân
tử khí.
+ Vật liệu mà trên bề mặt của chúng xảy ra quá trình hấp phụ hóa học và quá
trình đó làm thay đổi cấu trúc của phân tử khí.
Vật liệu phổ biến nhất thuộc nhóm 1 là than hoạt tính. Ngoài ra, một số vật liệu hấp phụ
khác như silicagel, alumogel…
3.8. Xử lý nước thải
Nước được sử dụng để là mát các thiết bị công nghệ trong công đoạn nấu luyện,
hoàn thiện và trong một số trường hợp là đúc. Nước thường được tuần hoàn tái sử dụng
tại các doanh nghiệp đúc kim loại.
Việc xử lý nước tuần hoàn ngành đục kim loại không có yêu cầu đặc biệt, chỉ cần
sử dụng bể lắng để loại rác, cặn; trừ trương hợp làm nguội khí thải bằng phương pháp ướt,
nước thải cần được xử lý riêng biệt. có thể sử dụng dàn mưa để nước làm mát nhanh
chóng đạt được nhiệt độ gần bằng nhiệt độ môi trường, không mang theo rác, cặn.
3.9. Xử lý chất thải rắn
Chất thải rắn phát sinh trong nhà máy đúc gồm: tạp chất phi kim loại lẫn trong
nguyên liệu, bụi lò, xỉ từ lò nấu kim loại; vật liệu đầm lò thải bỏ; hỗn hợp khuôn cát
thải…
Bụi và xỉ lò có thể có các kim loại nặng và hóa chất nguy hại cân được phân tích trước khi
phân loại và có biện pháp xử lý phù hợp. chất thải rắn không thu hồi để tái sử dụng được
cần được thuê đơn vị chuyên trách có chức năng xử lý tập trung.
3.10. Thực hiện sản xuất sạch hơn
NHÓM 5 LỚP KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG K57 24


TIỂU LUẬN

GVHD: ThS. ĐINH BÁCH KHOA

Chất thải là nguyên nhiên liệu đầu vào không được đặt đúng chỗ. Việc thực hiện
đánh giá SXSH tuân theo nguyên tắc cơ bản là mọi nguyên nhiên liệu vào quy trình sản
xuất, nếu không nằm lại trong sản phẩm sẽ bị thải ra môi trường, dưới dạng này hoặc
dạng khác. Việc triển khai đánh giá SXSH một cách bài bản sẽ hỗ trợ doanh nghiệp tìm
được đường đi cũng như dạng chuyển đổi của các loại nguyên liệu đó để tìm ra các
phương pháp giảm thiểu lượng sử dụng một cách hữu hiệu nhất, đồng thời có thể tăng
được năng suất, chất lượng của sản phẩm và tiết kiệm chi phí xử lý môi trường.
4. Các giải pháp xử lý thực tiễn

Trên thực tiễn các công ty có những phương án giải quyết vấn đề môi trường khác
nhau
* Công ty Cadivi
Sử dụng hệ thống lò nấu nhôm năng suất liên tục 1 tấn/giờ, cung cấp nhôm lỏng
có nhiệt độ chính xác cho dây chuyền đúc. Cải tạo lại nhiên liệu khí hóa lỏng, giảm tới
mức tối thiểu ô nhiễm môi trường.
* Công ty Nhôm Kim Hằng
Sử dụng lò ủ nhôm năng suất 1.500kg/ mẻ. Năm 1996 đã thay lò đốt củi bằng lò
đốt nhiên liệu là dầu D.O với quá trình đốt và điều chỉnh nhiệt độ lò hoàn toàn tự động.
Sau khi cải tạo giảm được chi phí nhiên liệu 50%, chất lượng nhôm ủ cao và đồng đều,
đồng thời giảm tới mức tối thiểu mức độ phát sinh ô nhiễm.

NHÓM 5 LỚP KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG K57 25