Литейное производство : основы ресурсо- и энергосбережения в литейном производстве

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ  
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ  
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС» 

 

 
 
 

 

 

 

 
 

 

№ 1132 

Кафедра технологии литейных процессов

А.В. Колтыгин 
А.И. Орехова 
 

Литейное производство

Основы ресурсо- и энергосбережения 
в литейном производстве 

Учебное пособие 

Допущено учебно-методическим объединением по образованию 
в области металлургии в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 
150100 – Металлургия 

Москва 2010 

УДК 621.74.004.18 
 
К60 

Р е ц е н з е н т  
канд. техн. наук В.А. Муравьев 

Колтыгин А.В., Орехова А.И. 
К60  
Литейное производство: Основы ресурсо- и энергосбережения в литейном производстве: Учеб. пособие. – М.: Изд. Дом 
МИСиС, 2010. – 77 с. 
ISBN 978-5-87623-341-7 

В учебном пособии рассмотрены общие вопросы, касающиеся ресурсо- и 
энергосбережения в литейном производстве в частности и металлургии в целом. Даны основные термины и определния ресурсо- и энергосбережения, 
принципы классификации отходов и техногенных ресурсов. Рассмотрены 
нормативные и правовые вопросы ресурсо- и энергосбережения. 
Соответствует программе курса «Ресурсо- и энергосбережения в литейном производстве». 
Предназначено для студентов, обучающихся по направлению 150100. 

УДК 621.74.004.18 

ISBN 978-5-87623-341-7 
© Колтыгин А.В., 
Орехова А.И., 2010 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

Введение....................................................................................................5 
1. Основные определения и используемые сокращения.......................6 
1.1. Основные определения .................................................................6 
1.2. Используемые сокращения.........................................................13 
2. Стандартизация в области ресурсосбережения ...............................15 
3. Показатели ресурсоиспользования и ресурсосбережения 
в литейном производстве.......................................................................17 
3.1. Основные термины и определения ............................................17 
3.2. Номенклатура показателей, определяющих рациональное 
использование и экономное расходование материальных 
и энергетических ресурсов ................................................................21 
3.3. Порядок записи показателей ресурсосбережения в 
документации на продукцию.............................................................24 
3.4. Рекомендации по установлению показателей 
ресурсоиспользования и ресурсосбережения ..................................25 
3.5. Регламентирующие условия по нормированию 
показателей ресурсосбережения топлива и энергии.......................29 
3.5.1. Регламентирующие условия по нормированию 
показателей......................................................................................29 
3.5.2. Примеры рекомендуемых показателей экономичности 
энергопотребления .........................................................................31 
4. Отходы и техногенные ресурсы........................................................33 
4.1. Свойства отходов.........................................................................33 
4.1.1. Ресурсные аспекты свойств отходов...................................33 
4.1.2. Производственные аспекты свойств отходов ....................34 
4.1.3. Экологические аспекты свойств..........................................40 
4.1.4. Социальные аспекты свойств отходов................................44 
4.2. Классификация, идентификация и кодирование отходов........46 
4.2.1. Основные принципы современной классификации  
отходов.............................................................................................48 
4.2.2. Порядок формирования полного классификационного 
кода отходов....................................................................................48 
4.3. Этапы технологического цикла отходов (объектов)................59 
5. Перспективы развития нормативной базы ресурсосбережения.....64 
6. Энергосбережение – важный аспект ресурсосбережения ..............67 
6.1. Основные принципы правого регулирования...........................67 

6.2. Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении 
энергетической эффективности и о внесении изменений 
в отдельные законодательные акты Российской Федерации» .......68 
6.2.1. Государственное регулирование в области 
энергосбережения и повышения энергетической 
эффективности................................................................................69 
6.2.2. Целевые показатели оценки эффективности 
энергопотребления .........................................................................70 
6.2.3. Мероприятия по энергосбережению и повышению 
энергетической эффективности ....................................................72 
6.2.4. Энергетическое обследование и энергетический 
паспорт.............................................................................................72 
6.2.5. Государственная поддержка в области 
энергосбережения и повышения энергетической 
эффективности................................................................................73 
Библиографический список ...........................................................75 
 

ВВЕДЕНИЕ 

В соответствии с приоритетами, оговоренными в Перечне Европейской экономической комиссии ООН по стандартизации и одобренными Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и 
сертификации (МГС), эффективное использование энергии и ресурсосбережение стоят на четвертом месте из восьми названных [1]. 
Несмотря на интенсивное совершенствование технологий, которое наблюдается в производственной деятельности человека на протяжении последнего столетия его истории, они все еще далеки от совершенства. Это выражается, прежде всего, в крайней неэффективности использования ресурсов. Например, затраты энергии на большинство современных материалов превышает теоретически необходимый расход для стали – в 4 раза, для алюминия – в 6 раз. Еще 
больше этот показатель в литейном производстве. В то же время при 
современных масштабах производства отходы являются одной из 
главных причин нарушения равновесия, сложившейся на Земле экосистемы. 
Приблизиться к теоретическим показателям потребления энергии 
и ресурсов и, тем самым надежно защитить окружающую среду от 
воздействия промышленного производства возможно только на основании совершенно новых технологических решений, внедрение 
которых требует достаточно длительного периода времени и возможно только на новом витке развития науки. 
Однако уже сейчас в производство активно внедряются технологии, получившие название малоотходных и безотходных, позволяющие на современном уровне развития технологий частично решать 
вопросы чрезмерного использования ресурсов.  
До относительно недавнего времени эти общемировые тенденции 
обходили стороной литейное производство нашей страны, однако, в 
настоящее время технологии, направленные на экономию и рациональное использование производственных ресурсов получают все 
более широкое распространение. В настоящем пособии предпринята 
попытка описать основные направления этого процесса применительно к литейному производству. 

1. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 
И ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ СОКРАЩЕНИЯ 

1.1. Основные определения 

Согласно ГОСТ Р ИСО 9004–2001 [1] к ресурсам относят работников, инфраструктуру, производственную среду, информацию, поставщиков и партнеров, природные и финансовые ресурсы; материальные ресурсы (усовершенствованные производственные и вспомогательные средства); нематериальные ресурсы (интеллектуальная 
собственность); ресурсы и механизмы, содействующие инновационным постоянным улучшениям.  
В ГОСТ 30166–95 [2] ресурсы определяются как ценности, запасы, возможности, источники дохода в государственном бюджете. В 
общем виде ресурсы делятся на природные и экономические (материальные, трудовые, финансовые). 
Таким образом, можно выделить ресурсы следующих видов: природные (сырьевые и энергетические), потребительские, производственные, воспроизводимые (например, продукция, кадры определенной квалификации, которые обучаются в течение анализируемого 
периода, и т.д.), невоспроизводимые (например, разрабатываемые 
запасы полезных ископаемых), трудовые (могут быть разделены на 
квалификационно-профессиональные группы, среди которых необходимо выделить интеллектуальные ресурсы), информационные (потенциал науки, мощности культуры и просвещения), финансовые 
(ресурсы капитальных вложений, кредитные и т.д.), первичные (трудовые ресурсы, природные богатства), вторичные и др. 
Ресурсоиспользование – это естественное или целенаправленное 
использование (расход) ресурсов различных видов (материальных, 
энергетических, интеллектуальных, трудовых, информационных, 
финансовых, временных и др. – первичных и вторичных, традиционных и нетрадиционных) на стадиях жизненного цикла объекта (изделия, продукции, процесса) и при оказании услуг на данном уровне 
развития общества. 
Расход ресурсов разделяют на полезные (необходимые) затраты и 
на издержки (потери) разного рода. 
Ресурсосбережение подразумевает деятельность (организационную, экономическую, техническую, научную, практическую, информационную), 
методы, 
процессы, 
комплекс 
организационно

технических мер и мероприятий, сопровождающих все стадии жизненного цикла объектов и направленных на рациональное использование и экономное расходование ресурсов. Различают энергосбережение и материалосбережение. 
Рациональное использование ресурсов заключается в достижении 
максимальной эффективности использования ресурсов в хозяйстве 
при существующем уровне развития техники и технологии с одновременным снижением техногенного воздействия на окружающую 
среду. 
Экономное расходование ресурсов предполагает относительное 
сокращение расходования ресурсов, выражающееся в снижении их 
удельных расходов на производство единицы конкретной продукции, 
выполнение работ и оказание услуг установленного качества с учетом социальных, экологических и прочих ограничений. 
Ресурсосодержание продукции, процессов, работ и услуг – это совокупность системно-структурных свойств, характеризующих состав 
и содержание сосредоточенных в продукции, работах и услугах ресурсов определенного вида при данном уровне развития общества. 
Ресурсоемкость процессов, продукции, работ и услуг – это совокупность структурно-технических свойств, определяющих возможность изготовления продукции, ремонта и утилизации, а также выполнения работ и оказания услуг с установленными затратами и потерями ресурсов в технологических циклах. Определяет показатели 
ресурсоиспользования и ресурсосбережения. 
Ресурсоэкономичность продукции, работ и услуг – это совокупность эксплуатационных свойств, характеризующих техническое совершенство продукции, а также работ и услуг по степени расходования и использования различных ресурсов с достижением определенного полезного эффекта в заданных условиях функционирования. 
Определяет показатели ресурсоиспользования и ресурсосбережения. 
Экономическая оценка ресурсосбережения определяется совокупностью технико-экономических методов определения уровня экономии ресурсов в результате внедрения, осуществления ресурсосберегающих мероприятий в натуральном и стоимостном выражении. На 
уровне предприятия исчисляется показателем прибыли, на уровне 
хозяйства страны — снижением материало-, металло- и энергоемкости национального дохода. 
Утилизация включает виды работ по обеспечению ресурсосбережения (с учетом требований экологии и безопасности), при которых 
осуществляются с заданной интенсивностью переработка и/или вто

ричное использование отслуживших установленный срок и/или отбракованных изделий, материалов, упаковки и т.п., а также технологических отходов и вторичных материалов. Утилизации подвергают 
также изделия, пришедшие в негодность в результате нарушений по 
различным причинам условий их функционирования. 
Ресурсосберегающая технология – это такая технология, при которой потребление всех типов ресурсов сведено к рациональному 
(минимальному) уровню. 
Реутилизационная технология – цепочка технологических процессов, когда отходы одного производства становятся сырьем для другого. 
Такие технологии и производства (каскадные производства) в соответствии с концепцией «индустриального метаболизма» обеспечивают круговорот сырья, снижают негативное воздействие отходов на 
человека и окружающую среду, значительно сокращают в регионах 
объемы захоронения отходов. 
Малоотходная технология – это такая технология, которая позволяет сократить до технически возможного в настоящее время минимума получение твердых отходов, жидких сбросов, газообразных и 
тепловых выбросов при получении какой-либо продукции. 
Функционально-стоимостный анализ – метод системного исследования объектов (изделий, процессов, структур), направленный на 
оптимизацию соотношения между полезным эффектом и совокупными затратами ресурсов за жизненный цикл применяемого по назначению объекта. 
Экономия показывает разность между нормой (нормативом) или 
удельным расходом какого-либо ресурса, элементом затрат или затратами на отдельной стадии жизненного цикла объекта до внедрения организационно-технического мероприятия и тем же показателем после его внедрения за определенный период. 
Энергоемкость – это количество энергии, необходимое для получения единицы какого-либо продукта или определенного результата, 
например, услуги. 
Энергосберегающая технология – новый или усовершенствованный технологический процесс, характеризующийся более высоким 
коэффициентом полезного использования топливно-энергетических 
ресурсов [16]. 
Экономическая оценка ресурсосбережения – это совокупность 
технико-экономических методов определения уровня экономии ресурсов в результате внедрения и осуществления ресурсосберегающих мероприятий в натуральном и стоимостном выражении. 

Показатели рационального использования и экономного расходования материальных и энергетических ресурсов включают выраженные в количественной форме требования ресурсоиспользования и 
ресурсосбережения. 
Определения, относящиеся к понятиям «отходы» и «вторичные 
ресурсы» даны в интерпретации ГОСТ 30772–2001 [11]. 
Отходы – остатки продуктов или дополнительный продукт, образующиеся в процессе или по завершении определенной деятельности 
и не используемые в непосредственной связи с этой деятельностью. 
Под определенной деятельностью понимается производственная, 
исследовательская и другая деятельность, в том числе потребление 
продукции. Соответственно различают отходы производства и отходы потребления. 
Вторичные ресурсы – материальные накопления сырья, веществ, 
материалов и продукции, образованные во всех видах производства и 
потребления, которые не могут быть использованы по прямому назначению, но потенциально пригодные для повторного использования в 
народном хозяйстве для получения сырья, изделий и/или энергии. 
Вторичные материальные ресурсы (BMP) – отходы производства 
и потребления, образующихся в народном хозяйстве, для которых 
существует возможность повторного использования непосредственно или после дополнительной обработки. 
Вторичные энергетические ресурсы (ВЭР) – отходы производства 
и потребления, используемые повторно, с выделением тепловой 
и/или электрической энергии. 
Вторичное сырье – это вторичные материальные ресурсы, для которых имеется реальная возможность и целесообразность использования в народном хозяйстве. 
Вторичная продукция включает вещества, материалы, комплектующие изделия, детали, функциональные узлы, блоки, агрегаты от 
различных объектов, утратившие свои потребительские свойства и 
не пригодные для дальнейшей эксплуатации в соответствии с директивными требованиями и/или нормативной документацией, но представляющие собой товарную продукцию. 
Вторичный функциональный блок – это функционально завершенная и автономно дееспособная часть утилизируемого объекта, 
пригодная для дальнейшего использования. 
Вторичный комплектующий элемент – автономный элемент, получаемый в результате демонтажа недееспособного узла, блока, прибора, агрегата, пригодный для дальнейшего использования. 

Изделие вторичного изготовления – это изделие, получаемое в результате демонтажа и технологических переделов функционального 
блока, узла, агрегата, комплектующего элемента. 
Специальные возвратные ресурсы – это все виды агрегатносырьевых материалов, получаемые в результате комплексной утилизации или демонтажа объектов военной техники, возвращаемые для 
использования в народном хозяйстве непосредственно или после 
проведения ремонтных работ. 
Отходы производства – остатки сырья, материалов, веществ, изделий, предметов, образовавшиеся в процессе производства продукции, выполнения работ (услуг) и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства. 
К отходам производства относят образующиеся в процессе производства попутные вещества, не находящие применения в данном 
производстве: вскрышные породы, образующиеся при добыче полезных ископаемых, отходы сельского хозяйства, твердые вещества, 
улавливаемые при очистке отходящих технологических газов и сточных вод, и т.п. 
Отходы потребления – остатки веществ, материалов, предметов, 
изделий, товаров (продукции или изделий), частично или полностью 
утративших свои первоначальные потребительские свойства для использования по прямому или косвенному назначению в результате 
физического или морального износа в процессе общественного или 
личного потребления (жизнедеятельности), использования или эксплуатации. 
К отходам потребления относят полуфабрикаты, изделия (продукцию) или продукты, утратившие свои потребительские свойства, установленные в сопроводительной эксплуатационной документации. 
Также к отходам потребления относят в основном твердые, порошкообразные и пастообразные отходы (мусор, стеклобой, лом, макулатуру, пищевые отходы, тряпье и др.), образующиеся в населенных пунктах в результате жизнедеятельности людей. 
В последние годы к отходам потребления относят не только отходы потребления от домовладений (их иногда называют твердыми 
бытовыми отходами – ТБО), но и отходы, образующиеся в офисах, 
на торговых предприятиях, мелких промышленных объектах, в школах, больницах, других муниципальных учреждениях. Для указанных 
отходов часто используется термин «муниципальные отходы». 
Отходы производства и потребления делят на используемые и неиспользуемые. 

Используемые отходы – это отходы, которые используют в народном хозяйстве в качестве сырья (полуфабриката) или добавки к 
ним для выработки вторичной продукции или топлива как на самом 
предприятии, где образуются используемые отходы, так и за его пределами. 
В состав используемых отходов входят обраты или возвратные 
отходы, которые используют повторно без дополнительной обработки как сырье при производстве той же продукции. Возвратные отходы не относят к вторичным материальным ресурсам. 
Неиспользуемые отходы – это отходы, которые в настоящее время не могут быть использованы в народном хозяйстве, либо их использование экономически, экологически и социально нецелесообразно. 
Безвозвратные отходы (потери) – это отходы производства, которые невозможно, нецелесообразно (неэффективно) или недопустимо использовать повторно. 
Побочный продукт – это дополнительная продукция, образующаяся при производстве основной продукции и не являющаяся целью данного производства, но пригодная как сырье в другом производстве или для потребления в качестве готовой продукции. 
Побочный продукт не является отходом. 
Сбросы – это жидкие вещества, подлежащие выводу (сбросу в 
почву или водоем) за пределы производства, включая входящие в 
них опасные и/или ценные компоненты, которые улавливают при 
очистке этих жидких веществ и ликвидируют в соответствии с требованиями национального законодательства и/или нормативных документов. 
Выбросы представляют собой газопылевые вещества и аэрозоли, 
подлежащие выводу (выбросу в атмосферу) за пределы производства, включая входящие в них опасные и/или ценные компоненты, которые улавливают при очистке отходящих технологических газов и 
ликвидируют в соответствии с требованиями национального законодательства и/или нормативных документов. 
Отбросы – неиспользуемые промышленные, сельскохозяйственные, бытовые, учрежденческие, торговые, продовольственные и другие остатки, для которых в настоящее время отсутствуют условия 
утилизации. 
Вид отходов – совокупность отходов, которые имеют общие признаки в соответствии с их происхождением, свойствами и технологией обращения. 

Безопасные отходы – отходы, существование которых и (или) обращение с которыми в определенных условиях и в определенное 
время признаны безопасными для жизни, здоровья человека и окружающей природной среды. 
Опасные отходы – отходы, существование которых и (или) обращение с которыми представляет опасность для жизни, здоровья человека и окружающей природной среды. 
Токсичные отходы – отходы, содержащие вещества, которые в 
случае попадания в окружающую среду представляют или могут 
представить угрозу для человека в результате биоаккумулирования и 
(или) токсичного воздействия на биотические системы. 
Взрывоопасные отходы – отходы, смеси отходов, содержащие 
химические вещества, способные к химической реакции с выделением газов такой температуры и давления и с такой скоростью, что это 
вызывает взрыв. 
Жидкие огнеопасные отходы – отходы в виде жидкости, смеси 
жидкостей и/или содержащие твердые вещества в растворе или суспензии, которые выделяют огнеопасные пары при температуре выше 
60 °С в закрытом сосуде или выше 65,6 °С – в открытом сосуде. 
Твердые огнеопасные отходы – твердые отходы, кроме классифицированных как взрывоопасные, которые при транспортировании 
способны легко загораться либо могут вызвать или усиливать пожар 
при тушении. 
Самовозгорающиеся отходы – отходы, содержащие вещества, 
способные самопроизвольно нагреваться при нормальных условиях 
при соприкосновении с воздухом с последующим самовоспламенением или самовозгораться при взаимодействии с водой в результате 
выделения огнеопасных газов. 
Окисляющие отходы – отходы, содержащие химические вещества, не горючие сами по себе, но за счет выделения кислорода способные вызвать воспламенение других материалов. 
Деловые отходы – отходы, пригодные для использования при изготовлении изделий различного назначения (например деловые металлоотходы по [17]). 
Брак – продукция, передача которой потребителю не допускается 
из-за наличия дефектов. 
Различают исправимый и неисправимый брак [18]. 
Угар – отходы производства, представляющие собой убыль массы 
материала (металл) при его обработке.