アルミニウムの失われたワックス鋳造に関連する環境への影響は何ですか？

アルミニウムの失われたワックス鋳造に関連する環境への影響は何ですか？

アルミニウムのサプライヤーとして、ワックスキャスティングが失われましたアルミニウムの失われたワックス鋳造、私はかなり長い間、業界に深く関わってきました。このブログでは、この製造プロセスに関連する環境への影響を掘り下げます。

エネルギー消費

アルミニウムの失われたワックス鋳造の最も重要な環境的側面の1つは、エネルギー消費です。このプロセスは、アルミニウムの融解から始まります。アルミニウムは、約660°C（1220°F）の比較的高い融点を持っています。この温度に到達するには、かなりの量のエネルギーが必要です。融解プロセスで使用される炉は、通常、電気や天然ガスに依存しています。

アルミニウムの融解のエネルギー集約的な性質は、環境に直接影響を与えます。石炭などの非再生可能な源から発生した発電所から電力が生成された場合、温室効果ガスの排出に貢献します。石炭 - 発砲した発電所は、大量の二酸化炭素、二酸化硫黄、粒子状物質を大気中に放出します。これらの排出量は、地球温暖化、酸性雨、大気汚染の主要な貢献者です。

炉で天然ガスが使用されている場合でも、石炭と比較して燃えるような化石燃料であるが、燃焼すると二酸化炭素を放出します。カビの事前加熱やポスト処理操作など、失われたワックス鋳造プロセスの他のステップで使用されるエネルギーも、全体的なエネルギーフットプリントに追加されます。

廃棄物の生成

別の環境上の懸念は廃棄物の生成です。失われたワックス鋳造プロセスでは、金型の作成に使用されるワックスパターンは、通常、使用するたびに破棄されます。ワックスは場合によっては天然物ですが、大量のワックスの処分は依然として環境の課題をもたらす可能性があります。適切に管理されていない場合、ワックスは埋め立て地で終わる可能性があり、そこでは分解するのに長い時間がかかる場合があります。

失われたワックス鋳造プロセスで使用されるセラミック型も廃棄物の源です。鋳物が型から除去された後、セラミック型は通常バラバラになり、同じ鋳造のために再利用できません。これらのセラミック型の処理は、埋め立て廃棄物の増加につながる可能性があります。

さらに、鋳造プロセス中に生成されるスクラップアルミニウムがある場合があります。これは、気孔率、亀裂、不適切な寸法などの鋳造欠陥が原因で発生する可能性があります。スクラップアルミニウムはリサイクルできますが、それを収集、並べ替え、溶かすプロセスにはエネルギーと資源も必要です。

化学的使用

失われたワックス鋳造プロセスには、さまざまな化学物質の使用が含まれます。たとえば、セラミック型の作成では、型に適切な強度と多孔性があることを確認するために、バインダーと添加物が使用されます。これらの化学物質の一部は、環境と人間の健康に危険な場合があります。

ワックスパターンは、多くの場合、化学物質で処理され、表面仕上げと寸法の安定性を改善します。これらの化学物質には、加熱および融解プロセス中に空気中に放出される揮発性有機化合物（VOC）を含むことができます。 VOCは大気汚染に貢献し、鋳造所の労働者に呼吸器の問題やその他の健康問題を引き起こす可能性があります。

鋳造後のクリーニングおよび仕上げ操作には、化学物質の使用も含まれる場合があります。たとえば、酸化溶液を使用して、鋳物から酸化とスケールを除去します。これらの溶液は腐食性であり、重金属やその他の汚染物質が含まれている場合があります。処分前に適切に処理されていない場合、水源を汚染することができます。

大気汚染

前述のように、アルミニウムの失われたワックス鋳造のエネルギー消費と化学的使用は、大気汚染に寄与します。炉内の化石燃料の燃焼は、一酸化炭素、窒素酸化物、粒子状物質などの汚染物質を放出します。これらの汚染物質は、鋳造所周辺の地域と大規模の両方で、大気質に有害な影響を与える可能性があります。

プロセスで使用されているワックスパターンやその他の化学物質からのVOCの放出も、大気汚染問題に追加されます。 VOCは、大気中の日光や他の汚染物質と反応して、スモッグの主要な成分である地面のオゾンを形成することができます。スモッグは、呼吸器の問題を引き起こし、視界を軽減し、植物や作物の損傷など、環境に悪影響を与える可能性があります。

水質汚染

水は、鋳物の冷却や機器の清掃など、アルミニウムの失われたワックス鋳造プロセスのさまざまな段階で使用されます。これらの操作で使用される水は、化学物質、重金属、粒子状物質で汚染される可能性があります。この廃水が水域に排出される前に適切に処理されない場合、水質汚染を引き起こす可能性があります。

鋳物の洗浄に使用される漬物溶液には、酸、重金属（鉛やカドミウムなど）、およびその他の汚染物質が含まれます。これらの溶液が中和されず、重金属が除去されない場合、川、湖、地下水を汚染することができます。水質汚染は、汚染された水が飲酒やその他の目的に使用される場合、水生寿命と人間の健康に大きな影響を与える可能性があります。

緩和戦略

これらの環境への影響にもかかわらず、アルミニウムの失われたワックス鋳造の環境フットプリントを減らすために実装できるいくつかの戦略があります。

エネルギー効率

環境への影響を減らす最も効果的な方法の1つは、エネルギー効率を改善することです。これは、よりエネルギー - 効率的なより高度な炉技術を使用することで実現できます。たとえば、誘導炉は、アルミニウムを溶かすための従来の電気弧炉よりも効率的であることが知られています。

金型の加熱時間と温度を減らすなど、プロセスパラメーターを最適化することも、エネルギーを節約するのに役立ちます。鋳造所にエネルギー管理システムの実装は、エネルギー消費を監視および制御し、必要な場合にのみエネルギーを使用することを保証できます。

リサイクル

リサイクルはもう1つの重要な戦略です。スクラップアルミニウムを収集し、鋳造プロセスに戻すことができます。リサイクルアルミニウムには、ボーキサイト鉱石から新しいアルミニウムを生産するために必要なエネルギーの約5％のみが必要です。これにより、エネルギー消費が削減されるだけでなく、バ​​ージンアルミニウムの需要も削減されます。

場合によっては、ワックスパターンとセラミック型もリサイクルできます。たとえば、ワックスを溶かして再利用して新しいパターンを作成できます。一部のセラミック型は、新しい型または他のセラミック製品の生産において原料として押しつぶされ、使用できます。

化学管理

適切な化学的管理は、化学的使用の環境への影響を減らすために不可欠です。これには、可能な限り、より少ない有害化学物質を使用すること、および化学物質が適切に保管、取り扱い、廃棄されるようにすることが含まれます。

閉鎖 - 化学的使用のためのループシステムの実装は、廃棄物や汚染を減らすのにも役立ちます。たとえば、汚染物質を除去し、化学組成を調整することにより、酸洗液をリサイクルして再利用できます。

排出制御

大気汚染と水質汚染を減らすために、鋳造技術を鋳造に設置することができます。スクラバーやフィルターなどの大気汚染防止装置を使用して、炉やその他の機器の排気ガスから汚染物質を除去できます。

廃水処理システムは、汚染された水を排出する前に処理するために使用できます。これらのシステムは、重金属、化学物質、粒子状物質を水から除去し、環境基準を満たすことができます。

結論

アルミニウムの失われたワックス鋳造は、広く使用されている製造プロセスですが、環境への大きな影響があります。エネルギー消費、廃棄物の生成、化学的使用、大気汚染、およびこのプロセスに関連する水質汚染に対処する必要があります。

のサプライヤーとしてアルミニウム投資キャスティングそして投資アルミニウム鋳造部品、環境フットプリントを削減するために、これらの緩和戦略を実装することに取り組んでいます。お客様やパートナーと協力することで、アルミニウムの失われたワックスキャスティングプロセスをより持続可能にすることができます。

アルミニウムの失われたワックス鋳造製品に興味があり、調達について話し合いたい場合は、手を差し伸べて会話を始めてください。私たちはあなたと協力してあなたのニーズを満たし、環境的に責任を負います。

参照

• ASMハンドブック委員会。 （2008）。 ASMハンドブック第15巻：キャスティング。 ASM International。
• キャンベル、J。（2003）。キャスティング。バターワース - ハイネマン。
• Green、DW、＆Perry、RH（2007）。ペリーの化学エンジニアハンドブック。マクグロー - ヒル。