طرق فعالة لتحقيق حماية البيئة في صناعة الصب في الصين

مع تزايد الضغط على الموارد والبيئة في بلادنا، اقترحت الجهات الحكومية أهدافًا تتمثل في "تحقيق التنمية المستدامة، وبناء مجتمع موفر للموارد وصديق للبيئة"، و"ضمان خفض استهلاك الطاقة بنسبة 20% وخفض إجمالي انبعاثات الملوثات الرئيسية بنسبة 10%، وفقًا لما هو محدد في الخطة الخمسية الحادية عشرة". في الصين،صبيلعب قطاع الصب دورًا بالغ الأهمية في صناعة الآلات، حيث يحتل إنتاج الصب المرتبة الأولى عالميًا لست سنوات متتالية. يوجد أكثر من 27000 شركة صب، إلا أن معظمها، باستثناء عدد قليل من الشركات الكبيرة التي تمتلك تقنيات صب متطورة ومعدات إنتاج ممتازة وإجراءات أساسية لحماية البيئة، لا تزال تعاني من تقنيات تصنيع ومعدات إنتاج قديمة، فضلًا عن إهمال قضايا حماية البيئة.

تواجه صناعة المسابك في بلادنا تحديات خطيرة في مجال حماية البيئة. ووفقًا للتقارير، فإن 80% إلى 95% من الصينصبتعتمد المصانع بشكل رئيسي على التشكيل اليدوي، وأقل من 5% من إجمالي أفران الصهر مجهزة بمرافق فعالة لحماية البيئة. وتعاني أكثر من 80% من شركات الصب من بيئات عمل قاسية، وظروف عمل سيئة، وتقنيات تصنيع متخلفة، وأساليب إنتاج تقليدية. ومن منظور هيكل صناعة الصب، تضم الشركات أقسامًا فرعية أو ورش عمل تابعة لمصنع الإنتاج الرئيسي، بالإضافة إلى مصانع صب متخصصة وعدد كبير من مصانع الصب المحلية. أما من حيث مستوى الإنتاج وحجمه، فتوجد مصانع صب كبيرة ذات ميكنة عالية وتقنية متقدمة، ويبلغ إنتاجها السنوي عشرات الآلاف من الأطنان.المسبوكاتبالإضافة إلى مصانع الصب الصغيرة ذات المعدات البسيطة والتشغيل اليدوي والتكنولوجيا القديمة، والتي يبلغ إنتاجها السنوي أكثر من مئة طن من المسبوكات. في السنوات الأخيرة، وبسبب تأثير عوامل الطاقة والبيئة وأسعار العمالة، انخفض إنتاج المسبوكات في الدول الصناعية الغربية المتقدمة، واتجهت هذه الدول تدريجيًا إلى الدول النامية لشراء المسبوكات العامة، مع تصديرها في الوقت نفسه مسبوكات عالية الجودة ذات محتوى تكنولوجي عالٍ وقيمة مضافة عالية إلى هذه الدول. حاليًا، يوفر تسارع العولمة الاقتصادية العالمية فرصًا وتحديات لتطوير صناعة الصب في الصين. ويشهد الطلب على المسبوكات الصينية في الأسواق الدولية والمحلية نموًا مطردًا.

معدات الصب،صب الرمل، المعالجة، التشكيل
استناداً إلى المستوى الحالي لتكنولوجيا الصب والمشاكل الرئيسية في الصين، تستكشف هذه المقالة طرقاً فعالة لتحقيق "صب أخضر وصديق للبيئة" من الجوانب التالية:
1. يشمل تطوير معايير التصنيع الأخضر لصناعة المسابك تقنيات أساسية مثل نظرية وأساليب تصميم المنتجات، وتقنية تطبيق المواد، وعمليات التصنيع وتقنية المعدات، وتقنية الاختبار، وتقنية الأتمتة، وما إلى ذلك. هذه مكونات مترابطة ومتكاملة ولا غنى عنها لبقاء صناعة المسابك وتطورها. تصميم المسبوكات الخضراء وعمليات الصب لضمان "الجودة الخضراء المتأصلة" لمنتجات الصب وعمليات الإنتاج، وتحسين الخصائص البيئية للمسبوكات طوال دورة حياتها من المصدر. مع مراعاة العوامل المؤثرة الهامة للاستهلاك المباشر للطاقة والموارد وانبعاث الملوثات والنفايات، يتم اعتماد تقنية الصب الأخضر وتقنية معدات المعالجة لتحويل المواد الخام والمساعدة (المدخلات) إلى مسبوكات (مخرجات مفيدة)، وبالتالي تحقيق إنتاج "مسبوكات خضراء وصديقة للبيئة" حقيقي. استبدال المواد الخام التقليدية وتقنيات تطبيقها بمواد خام نظيفة وصديقة للبيئة وتقنيات تطبيقها؛ ④ اعتماد تقنيات متطورة وسريعة ودقيقة للكشف والتحكم، وتحسين عملية إنتاج المسبوكات، والقضاء على نفايات المسبوكات أو تقليلها، وتحسين إنتاجية المسبوكات، وخفض استهلاك الطاقة والتلوث الناتج عن الكشف غير الدقيق أو المتأخر، وتحقيق "مسبوكات خضراء وصديقة للبيئة"؛ ⑤ اعتماد تقنيات معالجة مخلفات المسبوكات المناسبة والفعالة للحد من تصريف الملوثات في البيئة. بالإضافة إلى اقتراح المتطلبات الفنية للجوانب المذكورة أعلاه، من الضروري أيضًا مراعاة الظروف الوطنية لصناعة المسابك في الصين، حتى تتمكن الشركات من اعتماد أفضل خطة حوكمة (منخفضة التكلفة وعالية الكفاءة) لتحقيق انبعاثات نهائية تفي بالمعايير البيئية الوطنية.
2. بدءًا من جوانب مختلفة مثل تكنولوجيا الصب، ومواد التشكيل، ومعدات الصب
إن الوضع الحالي لحماية البيئة في صناعة المسابك الصينية مثير للقلق. ويمكن بذل الجهود لتعزيز حماية البيئة في هذه الصناعة من جوانب متعددة، مثل تقنيات الصب، ومواد القوالب، ومعدات الصب: ① تقنيات الصب ومواد القوالب: يُعدّ الصب الرملي الطريقة الرئيسية في تقنيات الصب، إذ يُمثّل من 80% إلى 90% من إجمالي إنتاج الصب. وفي هذا الإنتاج، يُعدّ تلوث الغبار والهواء والمواد الصلبة الناتج عن مواد القوالب المستخدمة في الصب الرملي من أخطر المشكلات. لذا، ولتحقيق إنتاج صديق للبيئة ونظيف في الصب الرملي، ينبغي استخدام مواد رابطة غير عضوية صديقة للبيئة قدر الإمكان، مع تقليل كمية المواد الرابطة المضافة إلى أدنى حد (ويُفضّل الاستغناء عنها تمامًا). وهذا يُسهم بشكل كبير في حل مشكلة إعادة تدوير الرمل القديم، ويُخفّف الضغط على البيئة بشكل ملحوظ. من بين طرق صب الرمل المختلفة المستخدمة حاليًا، يُعدّ صب الرغوة المفقودة وصب طريقة V باستخدام قوالب الرمل الجاف الخالية من المواد اللاصقة، بالإضافة إلى صب رمل زجاج الماء مع المواد اللاصقة، من أكثر الطرق ترجيحًا لتحقيق عمليات إنتاج "صب صديق للبيئة". يُعرف صب الرغوة المفقودة الخالي من المواد اللاصقة باسم "تقنية الصب الجديدة للقرن الحادي والعشرين" و"الهندسة الخضراء في الصب". معدات الصب: حاليًا، تُصهر وتُنتج معظم قطع الحديد الزهر في الصين باستخدام أفران الصهر، التي تستخدم مواد حرارية نظيفة وطويلة العمر، وأفران صهر مستمرة عالية الكفاءة تعمل بالهواء الساخن، وتقنيات نقل وصب ومعالجة القوالب المغلقة للحديد السائل لتقليل كمية أكسدة المعدن وتوليد الخبث. كما أن اعتماد التدابير الموصى بها من قبل المجلس الدولي للتحكم في بيئة الصب للمعالجة المسبقة لمواد الفرن يمكن أن يقلل من انبعاث الغبار أثناء عملية الصهر. ويمكن لتقنية الخبث المُحَبَّب المُبرَّد بالماء أن تجعل الخبث مادة بناء عالية الكفاءة. يُنصح بالاستخدام الأمثل لغازات العادم المنبعثة من الفرن العالي. إضافةً إلى ذلك، في عمليات إنتاج المسبوكات، يمكن تحسين معدات المعالجة التي تُولّد الغبار والضوضاء، مثل معدات النقل والغربلة والتنظيف وسكب الرمل، من خلال تصميم المنتج لتقليل الغبار أو القضاء عليه تمامًا.
3. أصبح تطوير تقنيات جديدة لاستغلال موارد الغازات العادمة لحماية البيئة والحفاظ على الموارد هدفًا ملحًا يسعى إليه العاملون في مصانع الصب في مختلف البلدان. ​​لذا، عند قيام شركات الصب الصينية ببناء أو تنفيذ تحول تكنولوجي، ينبغي عليها أيضًا تنسيق إعادة استخدام النفايات بشكل شامل. ويمكن تحقيق ذلك من خلال الجوانب التالية: ① عند تصميم خطط التحول، ينبغي أولًا مراعاة زيادة الاستثمار في حماية البيئة، ويُوصى بأن تتجاوز نسبة هذا الاستثمار 15% من إجمالي الاستثمار؛ ② اعتماد معدات صب متطورة، آلية، ومغلقة لتحقيق أهداف حماية البيئة؛ ③ اعتماد عمليات إنتاج نظيفة لتحسين بيئة العمل؛ ④ تطوير تقنيات جديدة لاستغلال موارد نفايات الصب بالاستناد إلى أساليب التخلص من النفايات المتبعة في شركات الصب الأجنبية؛ ⑤ الالتزام بمبادئ التقليل، وإعادة الاستخدام، وإعادة التدوير في الاقتصاد الدائري.
يُعدّ "الصب الأخضر والصديق للبيئة" تجسيدًا لاستراتيجية التنمية الاجتماعية المستدامة في الصناعات التحويلية. وانطلاقًا من الطاقة الإنتاجية، والمستوى التكنولوجي، وجودة المنتج، واستهلاك الطاقة والمواد الخام، والكفاءات التقنية في مجال الصب، ومستوى إدارة الجودة، وانبعاثات رمال النفايات، والغازات العادمة، والغبار، ومخلفات النفايات، والضوضاء، وغيرها من جوانب صناعة الصب في الصين، وبالاستناد إلى إنجازات البحوث النظرية والتطبيقية الأجنبية، واستنادًا إلى الخصائص الأساسية، والمشاكل القائمة، والمتطلبات الأساسية لتصميم حماية البيئة في صناعة الصب الصينية ومستوى تكنولوجيا الصب، تم وضع معايير أساسية لتصميم حماية البيئة لمختلف مراحل الإنتاج في عملية إنتاج الصب، لتكون بمثابة أهداف لمشاريع البناء الجديدة، والتجديد، والتوسع، والتحول التكنولوجي لشركات الصب الصينية. ويتم توحيد سلوك شركات إنتاج الصب، وتعزيز حماية البيئة بقوة لتحقيق "الصب الأخضر والصديق للبيئة"، ورفع المستوى التكنولوجي لصناعة المسابك الصينية لتلبية احتياجات التنمية السريعة للاقتصاد الوطني.