铝型材生产企业工艺介绍和污染源分析探讨
铝型材生产工艺流程
铝型材生产工艺流程铝型材生产工艺流程铝型材是一种常用于建筑、车辆制造和航空等领域的材料，其具有轻质、高强度和抗腐蚀等优点。
下面将介绍一下铝型材的生产工艺流程。
首先，铝型材的生产开始于铝合金的制备。
铝合金是由铝与其他金属元素所组成的混合物，其中添加的元素可以改变铝的性质和特性。
在铝型材的生产中，一般采用铝原料与其他金属元素在特定比例下进行多次熔炼，并在熔炼过程中加入气体或固体的精炼剂，以去除杂质和气泡。
其次，经过熔炼和精炼后的铝合金需要进行连铸成型。
连铸是将液态的铝合金倒入连铸机的浇注槽中，并通过多孔风口将熔融金属均匀地注入模具中，然后快速冷却成型。
连铸可以使铝合金在固态温度下进行成材，并将其转化为连续的铝型材坯料。
接下来，连铸成型的铝型材坯料需要经过热轧。
热轧是将铝型材坯料通过轧机加热至较高温度，然后经过一系列的辊道和轧制机构进行连续轧制，最终得到所需的铝型材。
热轧过程中，通过辊道的变形和轧制机构的调整，可以改变铝型材的截面形状和尺寸。
随后，经过热轧的铝型材需要进行退火处理。
退火是将铝型材加热至较高温度，然后缓慢冷却至室温的过程。
退火可以使铝型材的晶粒重新排列，消除应力和缺陷，并提高其塑性和延展性。
最后，经过退火处理的铝型材需要进行表面处理和加工。
表面处理包括阳极氧化、涂装或喷涂等，以提高铝型材的表面耐腐蚀性和装饰性。
加工则包括切割、冲压、钻孔和焊接等，以满足不同应用领域的要求。
总的来说，铝型材的生产工艺流程包括铝合金的制备、连铸成型、热轧、退火处理以及表面处理和加工等环节。
不同工艺的组合和调整可以使铝型材具有不同的性能和用途。
铝型材在工业领域有着广泛的应用前景，并且随着科技的发展，铝型材的生产工艺也在不断创新和改进。
新型铝型材制造工艺介绍
新型铝型材制造工艺介绍铝型材是一种应用广泛的材料，它具有重量轻、强度高、导热性好、抗腐蚀性强等优点，在建筑、交通运输、航空航天等领域得到广泛应用。
传统的铝型材制造工艺主要包括挤压、拉伸、轧制等方法，但随着科技的进步，新型铝型材制造工艺相继出现，大大提高了生产效率和产品质量。
下面将介绍几种新型铝型材制造工艺。
一、精密铸造法：精密铸造法是一种将铝液注入模具中，通过冷却凝固成型的工艺。
这种工艺具有制作复杂形状铝型材的优点，可以制作出各种高精密度、高强度的铝型材。
采用该工艺制造的铝型材具有表面平整度高、尺寸精度高、内部组织均匀等特点，广泛用于汽车零部件、光学仪器等领域。
二、注射挤压法：注射挤压法是一种将铝液直接注入模具中，然后通过挤压使其成型的工艺。
与传统挤压相比，注射挤压法具有成型速度快、能耗低、生产效率高等优点。
此外，注射挤压法还可以制造更复杂的产品形状，提高了产品的设计自由度。
该工艺适用于制造电子设备外壳、电池外壳等被广泛应用的产品。
三、快速凝固浇铸法：快速凝固浇铸法是一种通过快速冷却使铝液迅速凝固成型的工艺。
相比传统的凝固浇铸法，快速凝固浇铸法具有凝固时间短、铝液流动性好等优点。
由于凝固速度快，使得铝型材内部的结晶细化，提高了强度和韧性。
该工艺适用于制造高强度、高耐磨性的铝合金型材，广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。
四、高能量激光焊接法：高能量激光焊接法是一种利用激光束进行焊接的工艺。
与传统的焊接方法相比，高能量激光焊接法具有热影响区小、焊接速度快的优点。
采用该工艺焊接的铝型材接头强度高、气密性好，广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。
以上介绍了几种新型的铝型材制造工艺，这些工艺的出现大大提高了铝型材的制造效率和产品质量。
随着科技的不断发展，相信将会有更多新型铝型材制造工艺出现，满足不断增长的市场需求。
铝型材挤压企业环境污染防治工作分析探讨
Ｃ ｈｉ ｎ ａ ｓ ｃｉ ｅ ｎｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒｅ ｖ ｉ ｅ ｗ
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铝 型 材 挤 压 企 业 环 境 污 染 防 治 工 作 分 析 探 讨
滕 海 燕
（ 山 东充 矿 轻合 金有 限 公 司 山东 邹城 ２ ７ ３ ５ ０ ０ ） ［ 摘 要］ 本 文分析 当前资 源紧 缺环 境 污染 严重 形势 ， 铝型 材挤 压 行业 开展 节 能减排 工 作迫 在眉 睫 。 铝 型材 生 产过程 会 产生 废气 、 废水、 噪声 、 废 渣等 系 列污 染物 。 本 文 以兖矿 集 团高性 能大 型 工业铝 挤压 项 目为例 ， 介绍 铝型材 生 产环节 中产生 的污染 物 并提 出防治 措施 。 ［ 关键 词］ 铝型 材 、 能源 、 污染 物 、 分 析 中图分 类号 ： Ｘ ５ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ９ — ９ １ ４ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ３ ８ — ０ ３ １ ３ — ０ １
自然资源短缺和固体废物污染环境的双重压力 ， 威胁着人类的生存和生 活。 对固体废物的综合利用 ， 是节约资源、 防止污染的有效途径和最佳办法。 现 在， 许多国家正致力于固体废物资源化的实践与研究。 我国在 自然资源的利用
ｍ 左右 。
导大力支持噪声的治理， 一是为成品锯、 锯切机等机械性噪声源设备加隔声罩， 即能有效的降低生产车间内的噪声， 又能减少对厂界及敏感点的噪声影响 ・ 二 是对传动设备进行减震和减撞击处理， 在设备安装时做基础减振等相应的治理
措施。 三是 靠近北 墙敏 感 区域的车 间墙 体贴 聚苯 乙烯泡 沫颗粒 复合 吸声条 板 ，
（ 二） 水 污 染 防 治 分析
铝型材生产加工与环境影响评价研析
37机械加工与制造Machining and manufacturing铝型材生产加工与环境影响评价研析张晓雨（龙口南山铝压延新材料有限公司，山东 烟台 ２６５７００）摘 要：在现代化的工业世界中，铝型材作为一种重要的材料，被广泛用于建筑、交通、电子等领域。
然而，铝型材的生产加工过程中却存在着诸多对环境的影响。
众所周知，铝型材的生产加工过程主要包括采矿、冶炼、铸锭、挤压等环节。
在这个过程中，铝土矿的开采和冶炼会产生大量的废气和废水，其中含有重金属和其它有害物质。
此外，铝型材的挤压过程也会产生噪音和振动，对周边环境产生影响。
所以，本文将对铝型材生产加工工艺展开分析，探索生产和加工过程的主要污染源，旨在为更多人研究提供参考和借鉴。
关键词：铝型材；生产加工；污染；环境影响中图分类号：Ｘ８２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）２１－００３７－３Research and Analysis on Aluminum Profile Production and Environmental Impact AssessmentZHANG Xiao-yu（Ｌｏｎｇｋｏｕ Ｎａｎｓｈａｎ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｒｏｌｌｉｎｇ Ｎｅｗ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｙａｎｔａｉ ２６５７００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｉｎ ｔｈｅ ｍｏｄｅｒｎ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｗｏｒｌｄ， ａｌｕｍｉｎｕｍ ｐｒｏｆｉｌｅｓ， ａｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｍａｔｅｒｉａｌ， ａｒｅ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｆｉｅｌｄｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ， ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ， ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｍａｎｙ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｉｍｐａｃｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｐｒｏｆｉｌｅｓ． Ａｓ ｉｓ ｗｅｌｌ ｋｎｏｗｎ， ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｐｒｏｆｉｌｅｓ ｍａｉｎｌｙ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｍｉｎｉｎｇ， ｓｍｅｌｔｉｎｇ， ｉｎｇｏｔ ｃａｓｔｉｎｇ， ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｌｉｎｋｓ． Ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｉｓ ｐｒｏｃｅｓｓ， ｔｈｅ ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｏｆ ｂａｕｘｉｔｅ ｗｉｌｌ ｇｅｎｅｒａｔｅ ａ ｌａｒｇｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｅｘｈａｕｓｔ ｇａｓ ａｎｄ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ， ｗｈｉｃｈ ｃｏｎｔａｉｎ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌｓ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｈａｒｍｆｕｌ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ． Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｐｒｏｆｉｌｅｓ ａｌｓｏ ｇｅｎｅｒａｔｅｓ ｎｏｉｓｅ ａｎｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ， ｗｈｉｃｈ ｈａｖｅ ａｎ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｗｉｌｌ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｐｒｏｆｉｌｅｓ， ｅｘｐｌｏｒｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｓｏｕｒｃｅｓ ｏｆ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ， ａｎｄ ａｉｍ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ ｉｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｍｏｒｅ ｐｅｏｐｌｅ＇ｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ．Keywords: ａｌｕｍｉｎｕｍ ｐｒｏｆｉｌｅｓ； Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ； Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ； ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｅｆｆｅｃｔ收稿日期：２０２３－０９作者简介：张晓雨，女，生于１９９４年，汉族，山西大同人，硕士研究生，研究方向：铝合金材料及应用。
铝型材制造工艺介绍
铝型材生产流程包括熔铸、挤压和上色 (上色主要包括：氧化、电泳涂装、氟炭喷涂、粉末喷涂、木纹转印等)三个过程。
1、熔铸是铝材生产的首道工序。
主要过程为：（1）配料：根据需要生产的具体合金牌号，计算出各种合金成分的添加量，合理搭配各种原材料。
（2）熔炼：将配好的原材料按工艺要求加入熔炼炉内熔化，并通过除气、除渣精炼手段将熔体内的杂渣、气体有效除去。
（3）铸造：熔炼好的铝液在一定的铸造工艺条件下，通过深井铸造系统，冷却铸造成各种规格的圆铸棒。
2、挤压：挤压是型材成形的手段。
先根据型材产品断面设计、制造出模具，利用挤压机将加热好的圆铸棒从模具中挤出成形。
常用的牌号6063合金，在挤压时还用一个风冷淬火过程及其后的人工时效过程，以完成热处理强化。
不同牌号的可热处理强化合金，其热处理制度不同。
3、上色 (此处先主要讲氧化的过程)氧化：挤压好的铝合金型材，其表面耐蚀性不强，须通过阳极氧化进行表面处理以增加铝材的抗蚀性、耐磨性及外表的美观度。
其主要过程为：（1）表面预处理：用化学或物理的方法对型材表面进行清洗，裸露出纯净的基体，以利于获得完整、致密的人工氧化膜。
还可以通过机械手段获得镜面或无光（亚光）表面。
（2）阳极氧化：经表面预处理的型材，在一定的工艺条件下，基体表面发生阳极氧化，生成一层致密、多孔、强吸附力的AL203膜层。
（3）封孔：将阳极氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封闭，使氧化膜防污染、抗蚀和耐磨性能增强。
氧化膜是无色透明的，利用封孔前氧化膜的强吸附性，在膜孔内吸附沉积一些金属盐，可使型材外表显现本色（银白色）以外的许多颜色，如：黑色、古铜色、金黄色及不锈钢色等。
铝材生产工艺流程简图简要说明：熔炼：主要原材料AL99.70以上铝锭（GB/T1196）加入铝硅合金锭、镁锭加热熔炼、熔炼温度为730℃~750℃、进行搅拌、精炼、打渣等工序。
铸造：采用同水平密排顶铸造工艺，使用不同的结晶器，生产出不同直径规格的铝棒。
铝材制造工艺分析
铝材制造工艺分析随着工业的不断发展，铝材已成为现代工业中必不可少的重要材料之一。
铝材具有优良的物理性质和化学性质，因此广泛应用于汽车、电子、建筑等行业。
制造一款质量优良、符合标准的铝材，需要一系列复杂的工艺流程。
本文将分析铝材制造过程中的工艺流程和相关设备，以及铝材的主要应用领域。
一、铝材制造的主要工艺流程铝材的制造，一般包括熔制、浇铸、轧制和拉伸等工序。
具体流程如下：1. 熔制为了制造出具有一定形状和品质的铝材，首先需要将铝锭进行熔化。
熔化可以使用电炉或火焰进行。
经过熔化后的铝液会由出钢口流出，进入下一步的工艺流程。
2. 浇铸当铝液流入浇口时，就会开始进行浇铸工艺。
浇铸可以通过水平或铸型方式进行。
水平浇铸需要将铝液倾倒进模具里，而铸型则会将铝液注入模具中。
在铸造出铝材之后，需要将未达标的部分打磨掉。
3. 轧制经过浇铸而成的铝坯需要进行轧制。
轧制机对铝材进行拉伸，从而让铝坯成为薄而平滑的铝片。
轧制机中需要通过不同的辊头来控制铝片的厚度和尺寸。
对于厚度较薄的铝片，还需要使用冷却技术，以确保其表面质量和形状。
4. 拉伸为了获得高强度的铝材，需要将铝片进行拉伸。
拉伸是通过将铝片经过辊轮的过程，让铝材慢慢变长而细致。
这种处理方法可以让铝材的微观组织发生改变，从而增强其抗拉强度和延展性。
二、铝材制造的设备铝材制造需要一系列设备实现高效和稳定生产过程。
铝材制造的设备包括熔炼炉、浇铸机、轧制机和拉伸机等。
1. 熔炼炉在熔制铝材过程中，需要使用熔炼炉将铝锭熔化成液态。
熔炼炉可以分为电磁熔炉和焰熔炉两种。
电磁熔炉的优点是加热均匀且控制精度高，而焰熔炉需要使用燃料加热，造成能源浪费，但也具有简单易用等优点。
2. 浇铸机浇铸机在铝材生产中发挥了极为重要的作用。
它可以将熔化的铝液倒入模具中进行浇铸。
浇铸机的主要发展趋势是加强自动化和可控性，通过智能化技术检测铝液温度和铝坯尺寸，控制浇铸过程的液流和温度，提高铝材生产的质量和效率。
浅析建筑用铝型材生产工艺与污染防治技术
浅析建筑用铝型材生产工艺与污染防治技术摘要：结合一般建筑铝型材企业实际情况，分析生产工艺及污染防治方法，期待能对企业节能减排工作提供一些有益的借鉴。
关键词：铝型材；生产工艺；污染源；污染防治Simple Analysis of the Production Process and PollutionPrevention Pechnology of Architectural Aluminium ProfileLUO Wei-hao，LUO Ming-qiang，CHEN Wen-si，HUANG He-luan，NIE De-jian（Guangdong Xingfa Aluminum CO.，Ltd. Foshan Guangdong，528061 P.R. China） Abstract：Combined with the actual situation of aluminum profiles enterprises，the production process and pollution prevention and control methods are analyzed，hoping to provide some useful references for energy saving and emission reduction in enterprises.Key words：aluminum profile，production process，pollution source，pollution prevention1 建筑用铝型材生产工艺分析建筑用铝型材生产制造工序包括铝锭熔炼、模具制造、型材挤压、表面处理等工序。
1.1铝锭熔铸铝锭熔铸是将铝锭、镁锭、硅锭按一定比例经熔炼炉熔炼成铝水，由铝铸造机铸成各种规格的铝棒，铝棒通过均质炉进行均热处理，消除成份偏析。
1.2 模具制造模具制造是将模具钢通过机加工、电加工、热处理等工序，应用内腔形状可使坯料获得相应的立体形状，铝型材用模具一般分为平面模和空心模。
铝型材加工行业节能与清洁生产技术
铝型材加工行业节能与清洁生产技术铝型材加工行业节能与清洁生产技术1概述虽然我国铝型材产量已经连续五年居世界首位，但铝型材行业生产技术与美国、日本、德国、意大利等国家相比还存在较大的差距，节能减排任务重大。
主要表现在以下几个方面：（1）铝型材行业的能耗与污染物排放情况平均每生产1吨铝型材消耗工业用水约16——18吨；表面处理产生的废水中含有多种金属杂质离子；高能耗；产生大量废渣，仅一条年产铝型材2400吨的氧化着色生产线，每年产生污泥约15万吨，废渣2000吨，数量极大。
废水污泥成份比较复杂，目前大多数工厂采用填埋的方法处理这些污泥。
这不仅占用有限的土地资源，而且浪费资源，污染环境。
（2）铝型材行业高能耗与高污染的原因①熔炼和回收：目前铝熔炼炉中电炉占5％，油炉占91％，燃气炉占4％，造成重熔生产1吨挤压圆锭的油耗比工业发达国家的高55.17％，而实际铸锭（轧制扁锭与挤压圆锭）的平均熔炼能耗比工业发达国家的高得多。
另外，铝熔炼炉能耗的总体状况还是处于中低水平。
②铸造、轧制和挤压：缺乏高档次产品；小机台多，挤压装备较落后，效率低；装备的自动化程度低，无法实现等温快速挤压，生产精密型材；模具质量欠佳。
③表面处理：表面处理是铝加工过程中的高耗电、高耗水、高污染的环节。
节能减排成为当今铝加工企业迫切需要解决的问题，本文从熔铝炉、保温炉、挤压机棒炉、氧化处理污泥深加工利用等方面出发，提出一些新方法和策略，从而使铝加工企业达到节能减排和清洁生产的目的。
2熔铝炉的节能减排与清洁生产技术2.1熔铝炉工作过程熔铝炉的熔炼过程大致可分为4个阶段，即炉料装入到软化下榻、软化下榻至炉料化平、炉料化平到全部熔化（该阶段产生氧化浮渣）、铝液升温。
对铝料的加热是通过烧嘴火焰的对流传热、火焰和炉墙的辐射传热以及铝料间的传导传热来完成的。
在整个过程中，三者之间的比率是不断变化的。
固态时铝的黑度小，导热能力强。
随着熔炼过程的进行，炉料进入半液半固的临界状态，其导热能力下降，热力学性质发生了根本性的变化。
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铝型材生产企业工艺介绍和污染源分析探讨摘要:分析了铝型材生产企业熔炼和铸造、挤压成型和表面处理等生产过程中,废水、废气、噪声和废渣等主要污染物的来源。
并结合铝型材生产和加工的行业的特性,提出相应的污染防治措施。
关键词:铝型材环境影响评价污染源分析我国的铝型材工业起于20世纪50年代。
1954年4月,我国第一个铝镁合金加工基地——东北轻合金加工厂(现名东北轻合金有限责任公司)动工建设,从此开始了中国铝型材加工的历史。
我国铝型材工业于80～90年代进入兴盛时期,华北铝加工厂、广东省有色金属加工厂、华东铝加工厂、青岛铝加工厂、渤海铝加工厂等一些知名铝型材生产企业相继建成。
现今,我国铝型材产量已突破130万吨/年,已成为世界的铝型材工业大国,但还不是铝型材强国[1]。
铝型材生产和加工过程会产生废气、废水、噪声、固体废物等环境问题。
本文以某典型铝型材生产企业为例,介绍铝型材生产和加工工艺,分析生产过程的主要环境污染源并提出防治措施。
1 铝型材生产和加工工艺介绍铝型材生产和加工工艺一般包括熔炼和铸造工序、挤压工序和表面处理工序。
1.1 熔炼和铸造工序熔炼和铸造工序主要是对铝型材产品的合金成份进行调配,是保证铝型材产品质量的关键步骤。
一般生产过程中,铝锭或收集来的废铝被装入熔铝炉,加热熔化成铝熔体。
为了提高产品某些特殊性能,一般还会向熔铝炉加入少量的镁、硅和稀土元素进行成份调整,并加入精炼剂和少量惰性气体除去铝熔体中的少量H2,确保铝型材产品的质量。
典型铝型材生产企业的熔炼和铸造工序详见图1。
1.2 挤压工序挤压工序主要是借助各种各样的模具并施加一定的压力,从而获得各种形状铝型材产品。
现今较为先进的铝型材的挤压成型工艺主要有高速挤压、液压成型、无残料挤压等。
一般来说,挤压工艺的参数主要有金属变形程度(或挤压系数)、填充系数、挤压温度、挤压速度、铸锭长度等,它们与设备能力、挤压方法、合金种类、制品规格等因素有关。
典型铝型材生产企业的挤压工序详见图2。
1.3 表面处理工序为了提高铝型材产品的耐蚀、耐候、耐磨、外观装饰好和使用寿命长等较高的综合性能,必须对铝型材进行表面处理加工。
铝型材表面保护方法,当前不外乎3种:(1) 阳极氧化和着色,20世纪50年代已引入铝合金门窗,至今仍是铝门窗方面常用的表面处理措施;(2)阳极氧化后电泳涂装,主要以丙烯酸树脂作为涂装液。
日本在20世纪60年代已商品化,欧洲到70年代开始使用,目前还主要在亚洲地区应用。
该技术当前已由透明光亮膜发展到无光透明膜和彩色膜,品种更趋多样化,工业控制和产品质量都比较稳定;(3)静电粉末涂装,60年代末在欧洲已实现商品化,当前仍是欧洲各国占优势的表面处理手段。
静电粉末涂装以其色彩多样、控制方便、环境保护、性能优良等原因,已成为欧美的首选表面处理方法,近年来静电粉末涂装市场在我国也在迅速扩大之中。
(1)预处理工序,在铝型材半成品在进行表面处理前,要先通过预处理工序先去除表面自然氧化膜、油脂和杂质,获得均匀洁净的铝表面,有利于优质阳极氧化膜的形成。
现今的预处理工艺主要分为酸蚀、碱蚀和机械浸蚀工艺,机械浸蚀工艺可以使铝耗控制在1%以下,而且外观均匀细致,装饰效果好,已受到推崇。
典型铝型材生产企业的表面预处理工序详见图3。
(2)阳极氧化和着色工序,阳极氧化和着色工艺是铝型材表面加工的传统办法,其工作原理主要是利用铝型材为阳极,硫酸为氧化电解液,铝型材表面得到了具有强烈的吸附性能的呈多孔状的阳极氧化膜层,再通过化学或电化学的方法使得Ni2+、Sn2+等金属离子沉积在铝型材表面,呈现美丽的颜色。
为了弥补着色工序的不足,一般还需配套封孔工序,封孔剂的主要成份是氟化镍。
现在采用的封孔方法主要有冷封孔、高温蒸汽封孔等,我国铝型材生产企业主要采取冷封孔方法,是与80年代大量从欧洲引进工艺和设备有关。
冷封孔的水质要求不高,工艺控制容易,比较适合我国生产现状[1]。
典型铝型材生产企业的阳极氧化和着色工序详见图4。
(3)电泳涂装工序,电泳涂装工艺主要是丙烯酸类和聚氨酯类电泳涂料通过电泳作用下,在铝型材产品表面形成保护膜。
由于电泳涂料均为水性涂料,铝型材经前处理水洗后可直接电泳,电泳涂层透明度高,既具有高装饰性又可突出铝型材本身的金属光泽,因此已越来越多地被使用[3]。
典型铝型材生产企业的电泳涂装工序详见图5。
(4)粉末涂装工序,粉末涂装工艺是现在国内铝型材表面处理中的一个热点。
粉末涂装采用的是粉末涂料,主要成分是环氧树脂。
工艺上采用的是静电喷涂,利用磨擦喷枪的作用,在加速风的影响下,使粉末颗粒喷出枪体时携带正电荷,与带负电荷的型材接触,产生静电吸附,然后经过高温固化,也增强了涂料的吸附强度,防止漆膜脱落。
喷涂型材与隔热断桥的联合使用,使其更具有更时尚的潮流,使粉末喷涂型材具有了更大的发展空间,也是其它处理方式生产出来的铝型材所无法替代的[4]。
粉末涂装工序的预处理工艺与阳极氧化的预处理工艺有所不同,主要为脱脂与铬化,相对较为简便。
典型铝型材生产企业的粉末涂装工序详见图6。
2 铝型材生产和加工过程污染源分析铝型材生产和加工过程产生废水、废气、噪声以及废物等,对周围的水环境、大气环境、声环境都会造成一定的影响。
本文结合自己的工作经验,归纳铝型材生产和加工过程可能产生的主要污染源,为铝型材生产和加工项目的环境影响评估和污染物防治提供依据。
2.1 废气污染源铝型材生产企业的废气污染源主要是熔铝炉、铸造炉、均质炉、挤压锭加热炉、模具加热炉、时效炉、烘干炉和固化炉等热工设备产生的燃烧废气,熔铝炉和搓灰炉工艺废气,酸雾和碱雾废气以及粉末涂装工序产生的含尘废气等。
(1)各热工设备产生的燃烧废气,铝型材厂配有熔铝炉、铸造炉、均质炉、挤压锭加热炉、模具加热炉、时效炉、烘干炉和固化炉等多种热工设备,这些热工设备采用燃料加热时会产生燃烧废气。
从清洁能源角度来说,燃料从优到次的排列是气体燃料(天然气、石油气等)→液体燃料(柴油、重油等)→固体燃料(煤、焦炭等)。
气体燃料是清洁、高效的燃料。
固体燃料主要是煤,燃料产物含气态硫化物和粉尘等污染物,会严重污染环境。
为了降低铝型材企业对周围环境的污染,一般提倡企业尽量采取较为清洁的燃料。
可是,国内的不少铝材厂在2000年燃油涨价之后,从生产成本考虑,将某些炉子从燃气、燃油改为燃煤。
有的铝型材厂能源从用电改为烧油,近来又从烧油改为烧煤,这是值得我们在环评工作过程中需注意的事。
从环保治理角度来说,现在热工设备燃料烟气的治理措施较为成熟,可保证烟气治理后达到相关的排放标准。
因此,有条件的地区和企业,应首先采用较为清洁能源作为热工设备的燃料,再辅以末端治理的方法,确保企业生产过程不会对周围大气环境造成较大影响。
(2)熔铝炉和搓灰炉工艺废气,生产过程中,熔铝炉为了熔化铝锭等金属材料需加热到较高的温度。
因此,在原料投加熔解、除杂纯化等过程中,熔铝炉开炉时会逸出大量的含尘气体。
如果不能有效地控制这些含尘气体,将引起生产车间的粉尘浓度超标,对车间工人的人体健康造成严重影响。
该含尘废气污染物成份主要由熔化过程投加的原料成份确定。
根据前面的介绍,铝型材生产企业的主要生产原料是铝锭,为了提高产品某些特殊性能,一般还会向熔铝炉加入少量的镁、硅和稀土元素进行成份调整,此外,还会加入精炼剂(含有冰晶石Na3AlF6)和少量惰性气体除去铝熔体中的少量H2。
因此,该含尘废气主要含有铝、镁等金属颗粒物以及氟化物和一些稀土元素。
这些污染物微粒较小,部分以气溶胶的形态产生。
对于部分以废铝为主要生产原料的铝型材生产企业来说,由于废铝表面还含有镍、锡、铬和有机涂料等物质,这类企业熔铝炉和搓灰炉产生的工艺废气中还含有镍、锡、铬等金属和有机物质,污染物成份更为复杂。
为了有效地降低熔铝炉和搓灰炉工艺废气对环境的污染,铝型材生产企业一般在熔铝炉、搓灰炉等设备上方设置集气罩,利用风机将该含尘废气引入袋式除尘器进行除尘处理。
对于那些以废铝为主要生产原料的铝型材生产企业来说,控制入炉废铝的纯度,尽量减少废铝中的杂质含量,是减少熔铝过程污染物的有效方法。
(3)酸雾和碱雾废气,铝型材生产企业对铝型材进行表面处理的阳极氧化工序、碱蚀工序中会有酸雾和碱雾废气产生。
为了防止对生产工人造成伤害,企业为阳极氧化槽和碱蚀槽设置均配备了抽排风装置,将酸雾废气和碱雾废气集中收集后,分别经酸雾净化装置和碱雾净化装置吸收处理,可保证酸雾和碱雾废气达标排放。
(4)粉末涂装工序产生的含尘废气,对铝型材进行粉末涂装过程中,部分粉末涂料未能吸附在铝型材表面,随风排出。
铝型材生产企业一般会为粉末涂装工序配套粉末涂料回收装置,采取旋风除尘、袋式除尘等方式去除废气中的粉末涂料,不仅保证废气达标排放,而且还可以回收废气中的粉末涂料进行重复利用。
2.2 废水污染源(1)废水污染源特性分析,铝型材的熔铸和挤压工序基本不产生废水,表面处理工序是铝型材生产企业的主要废水产生源。
铝型材表面处理中的预处理工序、阳极氧化和着色工序、电泳涂装和粉末涂装过程中,多数工序均配有水洗工序,均会产生废水。
铝型材表面处理过程中使用多种化学原料,主要有硫酸、氢氧化钠、磷酸、氟化镍、含铬钝化剂等,导致铝型材生产企业的废水成份复杂,主要含有铝、铬、镍、锡、磷酸盐、氟化物等多种污染物质。
一般来说,铝型材生产企业的废水种类可分为酸碱废水、含锡含镍废水、含铬废水、含磷废水、生活污水等。
(2)治理措施介绍,许多铝型材企业为了减少废水污染物的产生浓度、降低废水处理难度、以及降低生产成本,在生产过程中配套了阳极氧化工序的硫酸液回收装置、电泳涂装工序的电泳液回收装置,通过离子树脂交换和反渗透原理,对废硫酸液和电泳液进行重复利用。
这样做不仅符合行业的清洁生产要求,也大大降低了企业后继废水处理的难度。
铝型材生产企业的废水种类较多,污染物成份较复杂。
并且,按照《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)的要求,铝型材生产企业的含铬废水和含镍废水必须单独处理,在车间或车间处理设施排放口就必须达到第一类污染物最高允许排放浓度,方可与其它废水混合处理。
因此,对铝型材生产企业各类废水进行分流收集、分类处理的方法是行之有效的方法。
针对每种废水中污染物的特性,分别采取相应的预处理后,再集中混合处理。
其中,含铬废水可采用焦亚硫酸钠作为还原剂将废水中六价铬全部还原为三价铬,再加入通过调节pH使得铬离子以氢氧化物(以Cr(OH)3)形式被沉淀去除;含锡含镍废水可通过pH调节后,使得锡离子和镍离子以氢氧化物的形式被沉淀去除;含磷废水可通过加入Ca(OH)2,将含磷废水中大多数PO43-反应生成Ca3(PO4)2沉淀后去除;酸碱废水pH调节控制后,使得废水中的铝离子以氢氧化铝的形式被沉淀去除。