Face à la pression croissante exercée sur les ressources et l'environnement dans notre pays, les ministères ont proposé les objectifs suivants : « réaliser un développement durable, construire une société économe en ressources et respectueuse de l'environnement » et « garantir une réduction de 20 % de la consommation d'énergie et de 10 % des émissions totales des principaux polluants, conformément au onzième plan quinquennal ». En Chine,fonderieLe secteur de la fonderie joue un rôle primordial dans l'industrie de la construction mécanique, sa production se classant première au niveau mondial depuis six années consécutives. On compte plus de 27 000 entreprises de fonderie. À l'exception de quelques grandes entreprises dotées de technologies de pointe, d'équipements de production performants et de mesures environnementales de base, la plupart des entreprises de fonderie utilisent encore des technologies et des équipements obsolètes, et les questions environnementales ne sont pas prises en compte dans leurs plans d'action.
L'industrie de la fonderie en Chine est confrontée à de sérieux défis en matière de protection de l'environnement. Selon les rapports, 80 % à 95 % des fonderies chinoisesfonderieLes usines utilisent principalement le moulage manuel, et moins de 5 % du nombre total de hauts fourneaux sont équipés d'installations efficaces de protection de l'environnement. Plus de 80 % des fonderies sont confrontées à des environnements de travail difficiles, à de mauvaises conditions de travail, à des technologies de fabrication archaïques et à des méthodes de production extensives. Du point de vue de la structure de l'industrie de la fonderie, les entreprises comprennent à la fois des ateliers ou des sous-ateliers de fonderie rattachés à l'usine de production principale, ainsi que des fonderies spécialisées et un grand nombre de fonderies municipales. En termes de niveau et d'échelle de production, on trouve aussi bien de grandes fonderies hautement mécanisées, dotées de technologies de pointe et d'une production annuelle de plusieurs dizaines de milliers de tonnes de pièces.moulagesOutre les petites fonderies dotées d'équipements rudimentaires, d'un fonctionnement manuel et de technologies obsolètes, dont la production annuelle dépasse les cent tonnes de pièces moulées, la production de pièces moulées en Chine a diminué ces dernières années. Ces pays industrialisés occidentaux développés se sont progressivement tournés vers les pays en développement pour l'achat de pièces moulées courantes, tout en exportant vers ces mêmes pays des pièces de haute qualité, à forte valeur ajoutée et à contenu technologique élevé. L'accélération de la mondialisation économique offre aujourd'hui à la fois des opportunités et des défis au développement de l'industrie de la fonderie chinoise. La demande de pièces moulées chinoises, tant sur le marché international que national, affiche une croissance soutenue.
Équipement de fonderie,moulage par traitement du sable de coulée
Compte tenu du niveau actuel de la technologie de fonderie et des principaux problèmes en Chine, cet article explore des moyens efficaces de parvenir à une « fonderie verte et respectueuse de l'environnement » sous les aspects suivants :
1. Le développement de normes de fabrication écologiques pour l'industrie de la fonderie comprend des technologies fondamentales telles que la théorie et les méthodes de conception des produits, la technologie d'application des matériaux, les procédés et les équipements de fabrication, la technologie de test, la technologie d'automatisation, etc. Ce sont des composantes interdépendantes et indispensables à la survie et au développement de l'industrie de la fonderie. Concevoir des pièces moulées et des procédés de moulage écologiques pour garantir la « qualité écologique intrinsèque » des produits moulés et des processus de production, et optimiser les propriétés environnementales des pièces moulées tout au long de leur cycle de vie à la source. Compte tenu des facteurs d'influence importants que sont la consommation directe d'énergie et de ressources, ainsi que l'émission de polluants et de déchets, la technologie de moulage écologique et la technologie des équipements de traitement sont adoptées pour convertir les matières premières et auxiliaires (intrants) en pièces moulées (extrants utiles), réalisant ainsi une véritable production de pièces moulées « écologiques et respectueuses de l'environnement ». Remplacer les matières premières traditionnelles et leurs technologies d'application par des matières premières propres et respectueuses de l'environnement et leurs technologies d'application ; ④ Adopter une technologie de détection et de contrôle avancée, rapide et précise, optimiser le processus de production de pièces moulées, éliminer ou réduire les déchets de moulage, améliorer le rendement, réduire la consommation d'énergie et la pollution dues à une détection tardive ou imprécise, et parvenir à un moulage écologique ; ⑤ Adopter des technologies de traitement des effluents applicables et efficaces afin de réduire les rejets de polluants dans l'environnement. Outre la définition des exigences techniques relatives à ces aspects, il est également nécessaire de tenir compte du contexte national de l'industrie de la fonderie en Chine, afin que les entreprises puissent adopter le plan de gouvernance le plus adapté (économique et performant) pour atteindre des émissions finales conformes aux normes environnementales nationales.
2. En abordant divers aspects tels que la technologie de fonderie, les matériaux de moulage et l'équipement de fonderie
La situation actuelle de la protection de l'environnement dans l'industrie de la fonderie en Chine est préoccupante. Des efforts peuvent être déployés pour améliorer la protection de l'environnement dans ce secteur, notamment au niveau des techniques de fonderie, des matériaux de moulage et des équipements : ① Techniques de fonderie et matériaux de moulage : Le moulage au sable est la principale méthode de fonderie, représentant 80 à 90 % de la production totale. Lors de la production de pièces moulées, la pollution par les poussières, la pollution atmosphérique et la pollution par les particules solides issues des matériaux de moulage sont les plus importantes. Par conséquent, afin de parvenir à une production plus écologique et propre, il convient d'utiliser autant que possible des liants inorganiques écologiques et de réduire au maximum la quantité de liants ajoutés (idéalement sans liant). Ceci est très bénéfique pour le recyclage du sable usagé et permettra de réduire considérablement l'impact environnemental. Parmi les différentes méthodes de fonderie au sable actuellement utilisées, le moulage à modèle perdu et le moulage en V avec moulage au sable sec sans adhésif, ainsi que le moulage au sable soluble avec adhésif, sont les plus susceptibles de permettre une production « écologique et respectueuse de l'environnement ». Le moulage à modèle perdu sans adhésif est reconnu comme la « nouvelle technologie de fonderie du XXIe siècle » et une « ingénierie verte en fonderie ». Actuellement, la plupart des pièces en fonte produites en Chine sont fondues et fabriquées dans des hauts fourneaux. Ces derniers utilisent des matériaux réfractaires propres et durables, des hauts fourneaux à air chaud continu à haut rendement, ainsi que des technologies de transport, de coulée et de traitement des moules en milieu confiné pour réduire l'oxydation du métal et la production de scories. L'adoption des mesures recommandées par le Conseil international pour la maîtrise de l'environnement de la fonderie (ICCE) pour le prétraitement des matériaux de four permet de réduire les émissions de poussières pendant la fusion. L'utilisation de la technologie de granulation des scories refroidies à l'eau permet de valoriser les scories comme un matériau de construction très performant. Les gaz d'échappement des hauts fourneaux sont ainsi pleinement exploités. Par ailleurs, lors de la production de pièces moulées, les équipements générant poussières et bruit, tels que les systèmes de transport, de criblage, de nettoyage et de décantation, peuvent être améliorés afin de réduire, voire d'éliminer, les poussières.
3. Le développement de nouvelles technologies de valorisation des gaz résiduaires, afin de protéger l'environnement et d'optimiser la conservation des ressources, est devenu un objectif prioritaire pour les fondeurs de nombreux pays. Par conséquent, lors de leur construction ou de leur transformation technologique, les fonderies chinoises doivent impérativement intégrer la réutilisation globale des déchets. Ceci peut se faire selon les axes suivants : ① Lors de l'élaboration des plans de transformation, privilégier l'augmentation des investissements dans la protection de l'environnement, en leur consacrant idéalement plus de 15 % de l'investissement total ; ② Adopter des équipements de fonderie avancés, mécanisés, automatisés et fermés, afin d'atteindre les objectifs environnementaux ; ③ Mettre en œuvre des procédés de production propres pour améliorer les conditions de travail ; ④ Développer de nouvelles technologies de valorisation des déchets de fonderie en s'inspirant des méthodes de traitement des déchets utilisées par les fonderies étrangères ; ⑤ Respecter les principes de réduction, de réutilisation et de recyclage dans le cadre de l'économie circulaire.
La fonderie écologique et respectueuse de l'environnement est une manifestation concrète de la stratégie de développement durable du secteur manufacturier. Elle prend en compte la capacité de production, le niveau technologique, la qualité des produits, la consommation d'énergie et de matières premières, les compétences en fonderie, le niveau de gestion de la qualité et les émissions de sable, de gaz, de poussières, de résidus et de bruit de l'industrie chinoise de la fonderie. S'appuyant sur les acquis de la recherche théorique et pratique étrangère, et compte tenu des caractéristiques, des problèmes et des exigences fondamentales de la conception environnementale de l'industrie chinoise de la fonderie et de son niveau technologique, des normes de base pour la conception environnementale des différentes étapes du processus de production sont établies. Ces normes constituent les objectifs des projets de construction, de rénovation, d'expansion et de transformation technologique des entreprises de fonderie chinoises. L'objectif est de normaliser les pratiques des entreprises de production de fonderie et de promouvoir activement la protection de l'environnement afin de parvenir à une fonderie écologique et respectueuse de l'environnement, et d'améliorer le niveau technologique de l'industrie chinoise de la fonderie pour répondre aux besoins du développement rapide de l'économie nationale.
Date de publication : 10 février 2025