Illuminatoealtro prodottodidstvo, una delle industrie i cui prodotti sono getti ottenuti in stampi di colata riempiendoli con una lega liquida. I metodi di colata producono in media circa il 40% (in peso) di pezzi grezzi per parti di macchine e in alcuni rami dell'ingegneria, ad esempio nella costruzione di macchine utensili, la quota di prodotti fusi è dell'80%. Di tutte le billette prodotte, l'ingegneria meccanica consuma circa il 70%, l'industria metallurgica - 20% e la produzione di attrezzature sanitarie - 10%. Le parti fuse sono utilizzate in macchine utensili, motori a combustione interna, compressori, pompe, motori elettrici, turbine a vapore e idrauliche, laminatoi e prodotti agricoli. macchine, automobili, trattori, locomotive, vagoni. L'uso diffuso dei getti è spiegato dal fatto che la loro forma è più facile da avvicinare alla configurazione dei prodotti finiti rispetto alla forma dei grezzi prodotti con altri metodi, come la forgiatura. Mediante la colata è possibile ottenere pezzi di varia complessità con tolleranze ridotte, il che riduce il consumo di metallo, riduce i costi di lavorazione e, in definitiva, riduce il costo dei prodotti. La colata può essere utilizzata per produrre prodotti di quasi tutte le masse, da diverse G fino a centinaia t, con pareti di spessore di decimi mm fino a diversi m. Le principali leghe da cui vengono realizzati i getti sono: ghisa grigia, malleabile e legata (fino al 75% in peso di tutti i getti), acciai al carbonio e legati (oltre il 20%) e leghe non ferrose (rame, alluminio, zinco e magnesio). La portata delle parti fuse è in continua espansione.
Rifiuti di fonderia.
La classificazione dei rifiuti di produzione è possibile secondo diversi criteri, tra i quali i seguenti possono essere considerati i principali:
per industria: metallurgia ferrosa e non ferrosa, estrazione di minerali e carbone, petrolio e gas, ecc.
per composizione in fase - solido (polvere, fanghi, scorie), liquido (soluzioni, emulsioni, sospensioni), gassoso (ossidi di carbonio, azoto, composti di zolfo, ecc.)
per cicli produttivi - nell'estrazione delle materie prime (copertura e rocce ovali), nell'arricchimento (sterili, fanghi, prugne), nella pirometallurgia (scorie, fanghi, polveri, gas), nell'idrometallurgia (soluzioni, precipitazioni, gas).
In un impianto metallurgico a ciclo chiuso (ghisa - acciaio - prodotti laminati), i rifiuti solidi possono essere di due tipi: polvere e scorie. Abbastanza spesso viene utilizzata la pulizia a gas umido, quindi al posto della polvere i rifiuti sono fanghi. I più preziosi per la metallurgia ferrosa sono i rifiuti contenenti ferro (polvere, fanghi, incrostazioni), mentre le scorie sono utilizzate principalmente in altri settori.
Durante il funzionamento delle principali unità metallurgiche si forma una maggiore quantità di polvere fine, costituita da ossidi di vari elementi. Quest'ultimo viene catturato dagli impianti di depurazione del gas e quindi immesso nell'accumulatore di fanghi o inviato per un'ulteriore lavorazione (principalmente come componente della carica di sinterizzazione).
Esempi di scarti di fonderia:
sabbia bruciata da fonderia
Scorie dal forno ad arco
Rottami di metalli non ferrosi e ferrosi
Rifiuti di petrolio (oli usati, lubrificanti)
La sabbia di formatura bruciata (terra di formatura) è un rifiuto di fonderia che, in termini di proprietà fisiche e meccaniche, si avvicina al terriccio sabbioso. Si forma come risultato dell'applicazione del metodo di colata in stampi di sabbia. È costituito principalmente da sabbia di quarzo, bentonite (10%), additivi carbonati (fino al 5%).
Ho scelto questa tipologia di rifiuti perché lo smaltimento delle sabbie usate è uno dei temi più importanti nella produzione di fonderia dal punto di vista ambientale.
I materiali di stampaggio devono avere principalmente resistenza al fuoco, permeabilità ai gas e plasticità.
La refrattarietà di un materiale da stampaggio è la sua capacità di non fondersi e sinterizzarsi a contatto con metallo fuso. Il materiale di stampaggio più accessibile ed economico è la sabbia di quarzo (SiO2), che è sufficientemente refrattaria per colare i metalli e le leghe più refrattari. Tra le impurità che accompagnano il SiO2, sono particolarmente indesiderabili gli alcali che, agendo sul SiO2 come flussi, formano con esso composti bassofondenti (silicati), che si attaccano al getto e ne rendono difficile la pulizia. Quando si fondono ghisa e bronzo, le impurità nocive nella sabbia di quarzo non devono superare il 5-7% e per l'acciaio - 1,5-2%.
La permeabilità ai gas di un materiale da stampaggio è la sua capacità di far passare i gas. Se la permeabilità ai gas della terra di modanatura è scarsa, nel getto possono formarsi sacche di gas (solitamente di forma sferica) che possono causare scarti di colata. I gusci si trovano durante la successiva lavorazione del getto durante la rimozione dello strato superiore di metallo. La permeabilità ai gas della terra di formatura dipende dalla sua porosità tra i singoli granelli di sabbia, dalla forma e dimensione di questi granelli, dalla loro uniformità e dalla quantità di argilla e umidità in essa contenuti.
La sabbia con granelli arrotondati ha una maggiore permeabilità ai gas rispetto alla sabbia con granelli arrotondati. I piccoli grani, posti tra quelli grandi, riducono anche la permeabilità ai gas della miscela, riducendo la porosità e creando piccoli canali di avvolgimento che impediscono il rilascio dei gas. L'argilla, con grani estremamente piccoli, ostruisce i pori. L'acqua in eccesso ostruisce anche i pori e, inoltre, evaporando al contatto con il metallo caldo versato nello stampo, aumenta la quantità di gas che devono passare attraverso le pareti dello stampo.
La forza della sabbia di formatura risiede nella capacità di mantenere la forma datale, resistendo all'azione di forze esterne (scuotimento, urto di un getto di metallo liquido, pressione statica del metallo colato nello stampo, pressione dei gas liberati dalla muffa e metallo durante la colata, pressione da ritiro del metallo, ecc.).
La forza della sabbia aumenta all'aumentare del contenuto di umidità fino a un certo limite. Con un ulteriore aumento della quantità di umidità, la forza diminuisce. In presenza di impurità argillose nella sabbia di fonderia ("sabbia liquida"), la resistenza aumenta. La sabbia oleosa richiede un contenuto di umidità maggiore rispetto alla sabbia con un basso contenuto di argilla ("sabbia magra"). Più fine è il granello di sabbia e più angolare è la sua forma, maggiore è la resistenza della sabbia. Un sottile strato di legame tra i singoli granelli di sabbia si ottiene mescolando accuratamente e prolungata la sabbia con l'argilla.
La plasticità della sabbia di stampaggio è la capacità di percepire facilmente e mantenere accuratamente la forma del modello. La plasticità è particolarmente necessaria nella fabbricazione di fusioni artistiche e complesse per riprodurre i più piccoli dettagli del modello e preservarne le impronte durante la fusione del metallo. Più fini sono i granelli di sabbia e più uniformemente sono circondati da uno strato di argilla, meglio riempiono i più piccoli dettagli della superficie del modello e mantengono la loro forma. Con un'umidità eccessiva, l'argilla legante si liquefa e la plasticità diminuisce drasticamente.
Quando si immagazzinano le sabbie di stampaggio dei rifiuti in una discarica, si verificano spolvero e inquinamento ambientale.
Per risolvere questo problema, si propone di effettuare la rigenerazione delle sabbie di formatura esaurite.
Supplementi speciali. Uno dei tipi più comuni di difetti di colata è la modanatura bruciata e la sabbia del nucleo sul getto. Le cause delle ustioni sono varie: insufficiente resistenza al fuoco della miscela, composizione a grana grossa della miscela, selezione impropria di vernici antiaderenti, assenza di speciali additivi antiaderenti nella miscela, colorazione di scarsa qualità degli stampi, ecc. Esistono tre tipi di ustione: termica, meccanica e chimica.
L'adesione termica è relativamente facile da rimuovere durante la pulizia dei getti.
L'ustione meccanica si forma a seguito della penetrazione della massa fusa nei pori della sabbia e può essere rimossa insieme alla crosta della lega contenente grani disseminati del materiale di formatura.
Un'ustione chimica è una formazione cementata con composti a basso punto di fusione come le scorie che si verificano durante l'interazione dei materiali di stampaggio con una massa fusa o i suoi ossidi.
Le ustioni meccaniche e chimiche vengono rimosse dalla superficie dei getti (è richiesto un grande dispendio di energia), oppure i getti vengono infine respinti. La prevenzione delle ustioni si basa sull'introduzione di additivi speciali nello stampaggio o nella miscela di anime: carbone macinato, trucioli di amianto, olio combustibile, ecc., nonché sul rivestimento delle superfici di lavoro di stampi e anime con vernici antiaderenti, spray, sfregamento o paste contenenti materiali altamente refrattari (grafite, talco), che non interagiscono ad alte temperature con ossidi di fusione, o materiali che creano un ambiente riducente (carbone macinato, olio combustibile) nello stampo quando viene colato.
Preparazione di composti per stampaggio. La qualità di una colata artistica dipende in gran parte dalla qualità della sabbia di formatura da cui è realizzato il suo stampo. Pertanto, la selezione dei materiali di stampaggio per la miscela e la sua preparazione nel processo tecnologico per ottenere un getto è importante. La sabbia di formatura può essere preparata da materiali di formatura freschi e sabbia usata con una piccola aggiunta di materiali freschi.
Il processo di preparazione delle sabbie da stampaggio da materiali di stampaggio freschi consiste nelle seguenti operazioni: preparazione della miscela (selezione dei materiali di stampaggio), miscelazione a secco dei componenti della miscela, inumidimento, miscelazione dopo l'inumidimento, invecchiamento, allentamento.
Compilazione. È noto che le sabbie di formatura che soddisfano tutte le proprietà tecnologiche della sabbia di formatura sono rare in condizioni naturali. Pertanto, le miscele, di regola, vengono preparate selezionando sabbie con diverso contenuto di argilla, in modo che la miscela risultante contenga la giusta quantità di argilla e abbia le proprietà tecnologiche necessarie. Questa selezione di materiali per la preparazione della miscela è chiamata composizione della miscela.
Mescolando e idratante. I componenti della miscela di formatura vengono accuratamente miscelati in forma secca per distribuire uniformemente le particelle di argilla su tutta la massa di sabbia. Quindi la miscela viene inumidita aggiungendo la quantità necessaria di acqua e mescolata nuovamente in modo che ciascuna delle particelle di sabbia sia ricoperta da un film di argilla o altro legante. Si sconsiglia di inumidire i componenti dell'impasto prima della miscelazione, poiché in questo caso sabbie ad alto contenuto di argilla si arrotolano in palline difficili da sciogliere. La miscelazione manuale di grandi quantità di materiali è un lavoro lungo e dispendioso in termini di tempo. Nelle fonderie moderne, i costituenti della miscela durante la sua preparazione vengono miscelati in miscelatori a coclea o guide di miscelazione.
Le guide di miscelazione hanno una vasca fissa e due rulli lisci posti sull'asse orizzontale di un albero verticale collegato da una coppia conica ad un riduttore elettrico. Uno spazio regolabile è realizzato tra i rulli e il fondo della vasca, che impedisce ai rulli di frantumare i grani della miscela plasticità, permeabilità ai gas e resistenza al fuoco. Per ripristinare le proprietà perse, alla miscela viene aggiunto il 5-35% di materiali di stampaggio freschi. Questa operazione nella preparazione della sabbia di formatura è chiamata il rinfresco dell'impasto.
Additivi speciali nelle sabbie da stampaggio. Additivi speciali vengono introdotti nello stampaggio e nelle sabbie del nucleo per garantire le proprietà speciali della miscela. Così, ad esempio, la pallinatura di ferro introdotta nella sabbia di formatura ne aumenta la conducibilità termica e previene la formazione di allentamenti da ritiro nelle unità di colata massicce durante la loro solidificazione. Segatura e torba vengono introdotte in miscele destinate alla fabbricazione di stampi e anime da essiccare. Dopo l'essiccazione, questi additivi, diminuendo di volume, aumentano la permeabilità ai gas e la cedevolezza di stampi e anime. La soda caustica viene aggiunta allo stampaggio di miscele a rapido indurimento su vetro liquido per aumentare la durata della miscela (si elimina la formazione di grumi).
Il processo di preparazione della sabbia di formatura utilizzando la sabbia usata consiste nelle seguenti operazioni: preparazione della sabbia usata, aggiunta di materiali di formatura freschi alla sabbia usata, miscelazione in forma secca, inumidimento, miscelazione dei componenti dopo la bagnatura, invecchiamento, allentamento.
La società esistente Heinrich Wagner Sinto del Gruppo Sinto sta producendo in serie una nuova generazione di linee di formatura della serie FBO. Le nuove macchine producono stampi senza muffola con piano di troncatura orizzontale. Più di 200 di queste macchine operano con successo in Giappone, negli Stati Uniti e in altri paesi del mondo”. Con dimensioni degli stampi che vanno da 500 x 400 mm a 900 x 700 mm, le macchine di formatura FBO possono produrre da 80 a 160 stampi all'ora.
Il design chiuso evita fuoriuscite di sabbia e garantisce un ambiente di lavoro confortevole e pulito. Durante lo sviluppo del sistema di tenuta e dei dispositivi di trasporto, è stata prestata molta attenzione a ridurre al minimo il livello di rumore. Le unità FBO soddisfano tutti i requisiti ambientali per le nuove apparecchiature.
Il sistema di riempimento a sabbia consente la produzione di stampi precisi utilizzando una sabbia con legante bentonitico. Il meccanismo di controllo automatico della pressione del dispositivo di alimentazione e pressatura della sabbia assicura una compattazione uniforme della miscela e garantisce una produzione di alta qualità di getti complessi con tasche profonde e piccoli spessori di parete. Questo processo di compattazione consente di variare l'altezza degli stampi superiore e inferiore indipendentemente l'uno dall'altro. Ciò si traduce in un consumo di miscela significativamente inferiore e quindi in una produzione più economica grazie al rapporto ottimale tra metallo e stampo.
In termini di composizione e grado di influenza su ambiente la formatura esaurita e le sabbie di carota sono divise in tre categorie di pericolo:
I - praticamente inerte. Miscele contenenti argilla, bentonite, cemento come legante;
II - rifiuti contenenti sostanze biochimicamente ossidabili. Si tratta di miscele dopo il versamento, in cui le composizioni sintetiche e naturali sono un legante;
III - rifiuti contenenti sostanze idrosolubili a bassa tossicità. Si tratta di miscele di vetro liquido, miscele di sabbia e resina non ricotte, miscele indurite con composti di metalli non ferrosi e pesanti.
In caso di stoccaggio o smaltimento separato, le discariche di miscele di rifiuti dovrebbero essere collocate in aree separate, prive di edificabilità che consentano l'attuazione di misure che escludano la possibilità di inquinamento degli insediamenti. Le discariche devono essere collocate in aree con suoli scarsamente filtranti (argilla, sulin, scisto).
La sabbia di formatura esaurita espulsa dai flaconi deve essere pretrattata prima del riutilizzo. Nelle fonderie non meccanizzate, viene vagliato su un setaccio convenzionale o su un impianto di miscelazione mobile, dove vengono separate le particelle di metallo e altre impurità. Nelle officine meccanizzate, la miscela esausta viene alimentata da sotto la griglia di sfondamento tramite un nastro trasportatore al reparto di preparazione della miscela. I grossi grumi dell'impasto formati dopo l'eliminazione degli stampi vengono solitamente impastati con rulli lisci o ondulati. Le particelle di metallo sono separate da separatori magnetici installati nelle aree di trasferimento della miscela esaurita da un trasportatore all'altro.
Rigenerazione del terreno bruciato
L'ecologia rimane un serio problema nella produzione di fonderia, poiché la produzione di una tonnellata di colata da leghe ferrose e non ferrose rilascia circa 50 kg di polvere, 250 kg di monossido di carbonio, 1,5-2,0 kg di ossido di zolfo, 1 kg di idrocarburi.
Con l'avvento delle tecnologie di formatura che utilizzano miscele con leganti a base di resine sintetiche di classi diverse, è particolarmente pericoloso il rilascio di fenoli, idrocarburi aromatici, formaldeidi, cancerogeni e ammoniaca benzopirene. Il miglioramento della produzione di fonderia dovrebbe mirare non solo a risolvere i problemi economici, ma anche almeno a creare condizioni per l'attività umana e di vita. Secondo le stime degli esperti, oggi queste tecnologie creano fino al 70% dell'inquinamento ambientale dalle fonderie.
Ovviamente, nelle condizioni di produzione della fonderia, si manifesta un effetto cumulativo sfavorevole di un fattore complesso, in cui effetto dannoso ogni singolo ingrediente (polvere, gas, temperatura, vibrazioni, rumore) aumenta vertiginosamente.
Le misure di modernizzazione nell'industria della fonderia includono quanto segue:
sostituzione dei cubilotti con forni a induzione a bassa frequenza (contemporaneamente si riduce la quantità di emissioni nocive: polvere e anidride carbonica di circa 12 volte, anidride solforosa di 35 volte)
introduzione in produzione di miscele a bassa tossicità e non tossiche
installazione di efficaci sistemi di cattura e neutralizzazione delle sostanze nocive emesse
debugging del funzionamento efficiente dei sistemi di ventilazione
utilizzo di moderne apparecchiature con vibrazioni ridotte
rigenerazione delle miscele di rifiuti nei luoghi della loro formazione
La quantità di fenoli nelle miscele di rifiuti supera il contenuto di altre sostanze tossiche. I fenoli e le formaldeidi si formano durante la distruzione termica di modanature e sabbie per anime, in cui le resine sintetiche sono il legante. Queste sostanze sono altamente solubili in acqua, il che crea il rischio che penetrino nei corpi idrici quando vengono dilavate dalle acque superficiali (pioggia) o sotterranee.
Non è economicamente e ambientalmente redditizio gettare via la sabbia di stampaggio esausta dopo essere stata buttata nelle discariche. La soluzione più razionale è la rigenerazione delle miscele indurenti a freddo. Lo scopo principale della rigenerazione è rimuovere i film leganti dai granelli di sabbia di quarzo.
Il metodo meccanico di rigenerazione è il più utilizzato, in cui i film di legante vengono separati dai granelli di sabbia di quarzo a causa della macinazione meccanica della miscela. I film di legante si rompono, si trasformano in polvere e vengono rimossi. La sabbia recuperata viene inviata per un ulteriore utilizzo.
Schema tecnologico del processo di rigenerazione meccanica:
knockout del modulo (il modulo compilato viene alimentato alla tela della griglia knockout, dove viene distrutto a causa di urti di vibrazione.);
frantumazione di pezzi di sabbia e macinazione meccanica della sabbia (La sabbia che è passata attraverso la griglia di sfondamento entra nel sistema dei setacci di macinazione: un vaglio in acciaio per grossi grumi, un setaccio con fori a cuneo e un setaccio-classificatore di macinazione fine Il sistema di setaccio integrato macina la sabbia alla dimensione richiesta e scherma le particelle di metallo e altre inclusioni di grandi dimensioni.);
raffreddamento del rigenerato (l'ascensore vibrante fornisce il trasporto di sabbia calda al refrigeratore/depolveratore.);
trasferimento pneumatico della sabbia recuperata nell'area di stampaggio.
La tecnologia di rigenerazione meccanica prevede la possibilità di riutilizzare dal 60-70% (processo Alfa-set) al 90-95% (processo Furan) di sabbia bonificata. Se per il processo Furan questi indicatori sono ottimali, allora per il processo Alfa-set il riutilizzo del rigenerato solo al livello del 60-70% è insufficiente e non risolve problemi ambientali ed economici. Per aumentare la percentuale di utilizzo della sabbia bonificata è possibile utilizzare la rigenerazione termica degli impasti. La sabbia rigenerata non è di qualità inferiore alla sabbia fresca e la supera anche per l'attivazione della superficie dei granelli e per il soffiaggio delle frazioni polverose. I forni a rigenerazione termica funzionano secondo il principio del letto fluido. Il riscaldamento del materiale rigenerato viene effettuato da bruciatori laterali. Il calore dei fumi viene utilizzato per riscaldare l'aria che entra nella formazione del letto fluido e la combustione del gas per riscaldare la sabbia recuperata. Per il raffreddamento delle sabbie rigenerate vengono utilizzate unità a letto fluido dotate di scambiatori di calore ad acqua.
Durante la rigenerazione termica, le miscele vengono riscaldate in un ambiente ossidante a una temperatura di 750-950 ºС. In questo caso, i film di sostanze organiche bruciano dalla superficie dei granelli di sabbia. Nonostante l'elevata efficienza del processo (è possibile utilizzare fino al 100% della miscela rigenerata), presenta i seguenti svantaggi: la complessità dell'attrezzatura, alto flusso energia, basso rendimento, alto costo.
Tutte le miscele subiscono una preparazione preliminare prima della rigenerazione: separazione magnetica (altri tipi di pulizia da rottami non magnetici), frantumazione (se necessario), vagliatura.
Con l'introduzione del processo di rigenerazione, la quantità di rifiuti solidi gettati in discarica si riduce di più volte (a volte vengono completamente eliminati). La quantità di emissioni nocive nell'aria con i gas di scarico e l'aria polverosa della fonderia non aumenta. Ciò è dovuto, in primo luogo, a un grado sufficientemente elevato di combustione di componenti nocivi durante la rigenerazione termica e, in secondo luogo, a un elevato grado di purificazione dei gas di scarico e dell'aria di scarico dalle polveri. Per tutti i tipi di rigenerazione viene utilizzata la doppia depurazione dei fumi e dell'aria di scarico: per cicloni termocentrifughi e pulitori a umido, per cicloni meccanici - centrifughi e filtri a maniche.
Molte imprese di costruzione di macchine hanno una propria fonderia, che utilizza la terra da stampaggio per la produzione di stampi e anime nella produzione di parti in metallo fuso stampate. Dopo l'uso di stampi di colata, si forma terra bruciata, il cui smaltimento è di grande importanza. importanza economica. La terra di formatura è costituita per il 90-95% da sabbia di quarzo di alta qualità e piccole quantità di vari additivi: bentonite, carbone macinato, soda caustica, vetro liquido, amianto, ecc.
La rigenerazione della terra bruciata formata dopo la colata dei prodotti consiste nella rimozione di polvere, frazioni fini e argilla che ha perso le sue proprietà leganti sotto l'influenza dell'alta temperatura durante il riempimento dello stampo con metallo. Esistono tre modi per rigenerare il terreno bruciato:
elettrocorona.
Modo bagnato.
Con il metodo di rigenerazione ad umido, la terra bruciata entra nel sistema di successive decantatori con acqua corrente. Quando si superano le vasche di sedimentazione, la sabbia si deposita sul fondo della piscina e le frazioni fini vengono portate via dall'acqua. La sabbia viene quindi essiccata e riportata in produzione per realizzare gli stampi. L'acqua entra nella filtrazione e purificazione e viene anche restituita alla produzione.
Modo asciutto.
Il metodo a secco di rigenerazione della terra bruciata consiste in due operazioni successive: la separazione della sabbia dagli additivi leganti, che si ottiene soffiando aria nel tamburo con la terra, e la rimozione di polvere e piccole particelle aspirandole dal tamburo insieme all'aria. L'aria in uscita dal tamburo contenente particelle di polvere viene pulita con l'ausilio di filtri.
Metodo dell'elettrocorona.
Nella rigenerazione dell'elettrocorona, la miscela di rifiuti viene separata in particelle di diverse dimensioni utilizzando l'alta tensione. I granelli di sabbia posti nel campo della scarica elettrocorona sono carichi di cariche negative. Se le forze elettriche che agiscono su un granello di sabbia e lo attraggono verso l'elettrodo collettore sono maggiori della forza di gravità, allora i granelli di sabbia si depositano sulla superficie dell'elettrodo. Modificando la tensione sugli elettrodi, è possibile separare in frazioni la sabbia che passa tra di loro.
La rigenerazione delle miscele di stampaggio con vetro liquido viene eseguita in modo speciale, poiché con l'uso ripetuto della miscela si accumula più dell'1-1,3% di alcali, il che aumenta la combustione, specialmente sui getti di ghisa. L'impasto ei sassi vengono contemporaneamente immessi nel tamburo rotante dell'unità di rigenerazione, che, versando dalle lame sulle pareti del tamburo, distrugge meccanicamente la pellicola di vetro liquido sui granelli di sabbia. Attraverso serrande regolabili, l'aria entra nel tamburo, che viene aspirata insieme alla polvere in un aspiratore umido. Quindi la sabbia, insieme ai ciottoli, viene immessa in un setaccio a tamburo per schermare con pellicole ciottoli e grani grossi. La sabbia adatta dal setaccio viene trasportata al magazzino.
Oltre alla rigenerazione della terra bruciata, è possibile utilizzarla anche nella fabbricazione dei mattoni. A tale scopo, gli elementi di formazione vengono prima distrutti e la terra viene fatta passare attraverso un separatore magnetico, da cui vengono separate le particelle di metallo. La terra liberata dalle inclusioni metalliche sostituisce completamente la sabbia di quarzo. L'uso della terra bruciata aumenta il grado di sinterizzazione della massa del mattone, poiché contiene vetro liquido e alcali.
Il funzionamento del separatore magnetico si basa sulla differenza tra le proprietà magnetiche dei vari componenti della miscela. L'essenza del processo sta nel fatto che le singole particelle metallomagnetiche sono separate dal flusso di una comune miscela in movimento, che cambia il loro percorso nella direzione della forza magnetica.
Inoltre, la terra bruciata viene utilizzata nella produzione di prodotti in calcestruzzo. Le materie prime (cemento, sabbia, pigmento, acqua, additivo) entrano nell'impianto di betonaggio (BSU), ovvero il miscelatore planetario forzato, attraverso un sistema di bilance elettroniche e dosatori ottici
Inoltre, la sabbia di stampaggio esaurita viene utilizzata nella produzione di blocchi di calcestruzzo.
I blocchi di calcestruzzo sono costituiti da una sabbia di formatura con un contenuto di umidità fino al 18%, con l'aggiunta di anidriti, calcare e acceleratori di presa della miscela.
Tecnologia di produzione di blocchi di calcestruzzo.
Una miscela di calcestruzzo viene preparata dalla sabbia, dalle scorie, dall'acqua e dal cemento esauriti per lo stampaggio. Mescolato in una betoniera.
La soluzione di calcestruzzo di scorie preparata viene caricata in uno stampo (matrice). Le forme (matrici) sono disponibili in diverse dimensioni. Dopo aver posato la miscela nella matrice, si restringe con l'aiuto della pressione e delle vibrazioni, quindi la matrice si alza e il blocco di calcestruzzo rimane nel pallet. Il prodotto essiccante risultante mantiene la sua forma grazie alla rigidità della soluzione.
Processo di rafforzamento. L'ultimo blocco di calcestruzzo si indurisce entro un mese. Dopo l'indurimento finale, il prodotto finito viene conservato per un ulteriore sviluppo della resistenza, che, secondo GOST, deve essere almeno il 50% della resistenza di progetto. Inoltre, il blocco di calcestruzzo viene spedito al consumatore o utilizzato sul proprio sito.
Germania.
Impianti per rigenerazione mix del marchio KGT. Forniscono all'industria delle fonderie una tecnologia ecologicamente ed economicamente valida per il riciclaggio delle sabbie di fonderia. Il ciclo inverso riduce il consumo di sabbia fresca, materiali ausiliari e l'area di stoccaggio della miscela utilizzata.
La produzione di fonderia è la principale base di approvvigionamento dell'ingegneria meccanica. Circa il 40% di tutti i pezzi grezzi utilizzati nell'ingegneria meccanica sono ottenuti per colata. Tuttavia, la produzione di fonderia è una delle più dannose per l'ambiente.
Nella produzione di fonderia vengono utilizzati più di 100 processi tecnologici, più di 40 tipi di leganti, più di 200 rivestimenti antiaderenti.
Ciò ha portato al fatto che nell'aria dell'area di lavoro si trovano fino a 50 sostanze nocive regolamentate dalle norme sanitarie. Nella produzione di 1 tonnellata di getti di ghisa, viene rilasciato quanto segue:
10..30 kg - polvere;
200..300 kg - monossido di carbonio;
1..2 kg - ossido di azoto e zolfo;
0.5..1.5 g - fenolo, formaldeide, cianuri, ecc.;
3 m 3 - contaminato Acque reflue può entrare nel bacino idrico;
0.7..1.2 t - miscele di rifiuti in discarica.
La maggior parte dei rifiuti di produzione della fonderia viene utilizzata per lo stampaggio, le sabbie e le scorie del nucleo. Lo smaltimento di questi rifiuti di fonderia è il più rilevante, perché. diverse centinaia di ettari di superficie sono occupati da miscele esportate annualmente alla discarica, nella regione di Odessa.
Al fine di ridurre l'inquinamento del suolo da vari rifiuti industriali Nella pratica di tutela delle risorse del territorio sono previste le seguenti misure:
disposizione;
neutralizzazione mediante incenerimento;
sepoltura in discariche speciali;
organizzazione di migliori discariche.
La scelta del metodo di smaltimento e smaltimento dei rifiuti dipende dalla loro composizione chimica e dal grado di impatto sull'ambiente.
Quindi, i rifiuti delle industrie metallurgiche, metallurgiche e del carbone contengono particelle di sabbia, rocce e impurità meccaniche. Pertanto, i dump cambiano la struttura, caratteristiche fisico-chimiche e composizione meccanica dei suoli.
Questi rifiuti vengono utilizzati nella costruzione di strade, nel riempimento di fosse e cave di rifiuti dopo la disidratazione. Allo stesso tempo, i rifiuti degli impianti di costruzione di macchine e delle imprese chimiche contenenti sali di metalli pesanti, cianuri, composti organici e inorganici tossici non possono essere riciclati. Questi tipi di rifiuti vengono raccolti in collettori di fanghi, dopodiché vengono riempiti, speronati e paesaggistici nel luogo di sepoltura.
Fenolo- il composto tossico più pericoloso che si trova nella formatura e nelle sabbie per anime. Allo stesso tempo, gli studi dimostrano che la maggior parte delle miscele contenenti fenolo che sono state versate non contengono praticamente fenolo e non rappresentano un pericolo per l'ambiente. Inoltre, il fenolo, nonostante la sua elevata tossicità, si decompone rapidamente nel terreno. L'analisi spettrale delle miscele esaurite su altri tipi di legante ha mostrato l'assenza di elementi particolarmente pericolosi: Hg, Pb, As, F e metalli pesanti. Cioè, come mostrano i calcoli di questi studi, le sabbie esaurite per la formatura non rappresentano un pericolo per l'ambiente e non richiedono misure speciali per il loro smaltimento. Il fattore negativo è l'esistenza stessa di discariche, che creano un paesaggio antiestetico, disturbano il paesaggio. Inoltre, la polvere portata dal vento inquina l'ambiente. Tuttavia, non si può dire che il problema delle discariche non sia risolto. In fonderia è presente tutta una serie di attrezzature tecnologiche che consentono la rigenerazione delle sabbie di fonderia e il loro ripetuto utilizzo nel ciclo produttivo. Le modalità di rigenerazione esistenti sono tradizionalmente suddivise in meccaniche, pneumatiche, termiche, idrauliche e combinate.
Secondo Commissione Internazionale per la rigenerazione della sabbia, nel 1980, su 70 fonderie censite nell'Europa occidentale e in Giappone, 45 utilizzavano impianti di rigenerazione meccanica.
Allo stesso tempo, le miscele di rifiuti di fonderia sono buone materie prime per i materiali da costruzione: mattoni, calcestruzzo ai silicati e prodotti da esso, malte, calcestruzzo di asfalto per superfici stradali, per il riempimento di binari ferroviari.
Gli studi degli scienziati di Sverdlovsk (Russia) hanno dimostrato che i rifiuti di fonderia hanno proprietà uniche: possono elaborare i fanghi di depurazione (le discariche di fonderia esistenti sono adatte a questo); proteggere le strutture in acciaio dalla corrosione del suolo. Gli specialisti dello stabilimento di trattori industriali di Cheboksary (Russia) hanno utilizzato i rifiuti di rigenerazione polverizzati come additivo (fino al 10%) nella produzione mattone di silicato.
Molte lame da fonderia vengono utilizzate come materie prime secondarie nella fonderia stessa. Quindi, ad esempio, le scorie acide dalla produzione di acciaio e le scorie di ferrocromo vengono utilizzate nella tecnologia di sagomatura della barbottina nella colata a cera persa.
In un certo numero di casi, i rifiuti dell'industria meccanica e metallurgica contengono una quantità significativa di composti chimici che possono essere preziosi come materie prime e utilizzati come supplemento alla tassa.
Le questioni considerate relative al miglioramento della situazione ambientale nella produzione di pezzi fusi ci consentono di concludere che nella fonderia è possibile risolvere in modo completo problemi ambientali molto complessi.
Il metodo proposto consiste nel fatto che la frantumazione preliminare del materiale di partenza viene effettuata selettivamente e orientata con una forza concentrata da 900 a 1200 J. Nel processo di lavorazione, le frazioni polverose selezionate sono racchiuse in un volume chiuso ed esercitano una meccanica agire su di essi fino ad ottenere una polvere finemente dispersa con una superficie specifica di almeno 5000 cm 2 /g. L'installazione per l'implementazione di questo metodo include un dispositivo per la frantumazione e la schermatura, realizzato sotto forma di un manipolatore telecomandato, sul quale è installato un meccanismo di impatto idropneumatico. Inoltre, l'impianto contiene un modulo ermetico, comunicato con il sistema di raccolta delle frazioni polverose, dotato di un mezzo per trasformare queste frazioni in una polvere fine. 2 sec. e 2z. p.f-ly, 4 ill., 1 tab.
L'invenzione riguarda la produzione di fonderia, e più precisamente un metodo per la lavorazione di scorie solide colate in forma di grumi con inclusioni metalliche e un impianto per la lavorazione completa di tali scorie. Questi metodi e installazioni consentono di utilizzare quasi completamente le scorie lavorate e i prodotti finali risultanti - scorie commerciali e polveri commerciali - possono essere utilizzati nell'edilizia industriale e civile, ad esempio, per la produzione materiali da costruzione. I rifiuti generati durante la lavorazione delle scorie sotto forma di metallo e scorie frantumate con inclusioni metalliche vengono utilizzati come materiali di carica per le unità di fusione. La lavorazione di pezzi di scorie solide colate crivellati di inclusioni metalliche è un'operazione complessa e laboriosa che richiede attrezzature uniche, costi energetici aggiuntivi, pertanto le scorie non vengono praticamente utilizzate e vengono portate in discarica, deteriorando l'ambiente e inquinando l'ambiente. Di particolare importanza è lo sviluppo di metodi e impianti per l'attuazione di un trattamento completo senza sprechi delle scorie. Esistono numerosi metodi e installazioni che risolvono parzialmente il problema della lavorazione delle scorie. In particolare è noto un metodo per la lavorazione delle scorie metallurgiche (SU, A, 806123), che consiste nella frantumazione e vagliatura di queste scorie in frazioni fini entro 0,4 mm, seguita dalla separazione in due prodotti: concentrato di metallo e scoria. Questo metodo di lavorazione delle scorie metallurgiche risolve il problema in un intervallo ristretto, poiché è destinato solo a scorie con inclusioni non magnetiche. L'essenza tecnica più vicina alla presente invenzione è un metodo di separazione meccanica di metalli dalle scorie di forni metallurgici (SU, A, 1776202), inclusa la frantumazione delle scorie metallurgiche in un frantoio e in mulini, nonché la separazione per differenza di densità in ambiente acquatico frazioni di scorie e metallo riciclato entro 0,5-7,0 mm e 7-40 mm con contenuto di ferro nelle frazioni metalliche fino al 98%
I rifiuti di questo metodo sotto forma di frazioni di scorie dopo la completa essiccazione e cernita vengono utilizzati nella costruzione. Questo metodo è più efficiente in termini di quantità e qualità del metallo estratto, tuttavia, non risolve il problema della frantumazione preliminare del materiale di partenza, nonché di ottenere scorie commerciali di alta qualità in termini di composizione frazionata per la produzione, ad esempio, prodotti per l'edilizia. Per l'attuazione di tali metodi, in particolare, è nota una linea di produzione (SU, A, 759132) per la separazione e la cernita di scorie metallurgiche di scarto, comprendente un dispositivo di caricamento a forma di tramoggia di alimentazione, vibrovagli sopra le tramogge di ricezione, separatori, camere di raffreddamento, vagli a tamburo e dispositivi per la movimentazione degli oggetti metallici estratti. Tuttavia, questa linea di produzione non prevede nemmeno la frantumazione preliminare delle scorie sotto forma di grumi di scorie. È anche noto un dispositivo di vagliatura e frantumazione di materiali (SU, A, 1547864), comprendente un vibrovaglio ed un telaio con sopra installato un dispositivo di frantumazione, forato e montato per muoversi su un piano verticale, e il dispositivo di frantumazione è realizzati a forma di cunei con teste nella loro parte superiore, che vengono installati con possibilità di movimento nei fori del telaio, mentre la dimensione trasversale delle teste è maggiore della dimensione trasversale dei fori del telaio. In una camera a tre pareti, un telaio si muove lungo guide verticali, in cui sono installati dispositivi di frantumazione, liberamente appesi alle teste. L'area occupata dal telaio corrisponde all'area del vibrovaglio e i dispositivi di frantumazione coprono l'intera area della griglia del vibrovaglio. Il telaio mobile, per mezzo di un azionamento elettrico, scorre lungo le rotaie fino al vibrovaglio, sul quale è installato un blocco di scoria. I dispositivi di frantumazione a distanza garantita passano sopra il blocco. All'accensione del vibrovaglio, i dispositivi di frantumazione, unitamente al telaio, scendono, senza incontrare ostacoli, per l'intera lunghezza di scorrimento fino a 10 mm dal telo del vibrovaglio, altre parti (cunei) del dispositivo di frantumazione, dopo aver incontrato un ostacolo sotto forma della superficie di un blocco di scorie, rimanere all'altezza dell'ostacolo. Ogni dispositivo di frantumazione (cuneo), quando colpisce un blocco di scoria, trova il suo punto di contatto con esso. La vibrazione del vaglio viene trasmessa attraverso un blocco di scoria adagiato su di esso nei punti di contatto dei cunei dei dispositivi di frantumazione, che iniziano ad oscillare in risonanza anche nelle guide del telaio. La distruzione del pezzo di scoria non si verifica e c'è solo un'abrasione parziale delle scorie sui cunei. Più vicino alla soluzione del metodo proposto è il suddetto dispositivo per la separazione e lo smistamento delle scorie di discarica e di fonderia (RU, A, 1547864), comprendente un sistema per il conferimento del materiale di partenza alla zona di frantumazione preliminare, effettuato da un dispositivo di vagliatura e materiali di frantumazione, realizzati sotto forma di una tramoggia di ricezione con sopra installato, un vibrovaglio e dispositivi per la frantumazione diretta delle scorie, vibrofrantoi per ulteriore macinazione del materiale, separatori elettromagnetici, un vibrovaglio, contenitori di stoccaggio delle scorie selezionate con dosatori e dispositivi di trasporto. Nel sistema di alimentazione delle scorie, è previsto un meccanismo di inclinazione per ricevere la scoria con il blocco di scoria raffreddata al suo interno e alimentarla nella zona del vaglio vibrante, eliminare il pezzo di scoria sul foglio del vaglio vibrante e riportare la scoria vuota al suo originale posizione. I metodi e i dispositivi di cui sopra per la loro implementazione utilizzano opzioni di frantumazione e attrezzature per la lavorazione delle scorie, durante le quali vengono rilasciate frazioni di polvere non utilizzabili che inquinano il suolo e l'aria, il che influisce in modo significativo sull'equilibrio ecologico dell'ambiente. L'invenzione si basa sul compito di realizzare un metodo per la lavorazione delle scorie, in cui la frantumazione preliminare del materiale di partenza, seguita dalla sua cernita in frazioni decrescenti e la selezione delle frazioni polverose risultanti, avvenga in modo tale che diventa possibile utilizzare completamente le scorie lavorate e anche creare un'installazione per implementare questo metodo. Questo problema è risolto in un metodo per la lavorazione delle scorie di fonderia, comprendente la frantumazione preliminare del materiale di partenza e la sua successiva cernita in frazioni decrescenti per ottenere scorie commerciali con selezione contemporanea delle frazioni polverose risultanti, in cui, secondo l'invenzione, la frantumazione preliminare è effettuata selettivamente ed orientata con una forza concentrata da 900 a 1200 J, e le frazioni polverizzate selezionate sono racchiuse in un volume chiuso ed esercitano su di esse un effetto meccanico fino ad ottenere una polvere fine con una specifica area superficiale di almeno 5000 cm 2 /g si ottiene. Si consiglia di utilizzare polvere finemente dispersa come esecutore attivo per miscele edili. Questa forma di realizzazione del metodo consente di elaborare completamente le scorie di fonderia, ottenendo due prodotti finali: scorie commerciali e polvere commerciale utilizzata per scopi di costruzione. Il problema viene risolto anche mediante un impianto per l'attuazione del metodo, comprendente un sistema di consegna del materiale iniziale alla zona di prefrantumazione, un dispositivo di frantumazione e vagliatura, frantoi vibranti con separatori elettromagnetici e dispositivi di trasporto che macinano e selezionano il materiale in frazioni decrescenti, classificatori di frazioni grossolane e fini e un sistema di selezione delle frazioni polverose, in cui, secondo l'invenzione, il dispositivo di frantumazione e vagliatura è realizzato sotto forma di manipolatore telecomandato, sul quale un impatto idropneumatico il meccanismo è installato e un modulo sigillato è montato nell'installazione, comunicato con il sistema di selezione delle frazioni polverose, avente un mezzo per trasformare queste frazioni in una polvere fine. Preferibilmente, come mezzo di lavorazione delle frazioni polverizzate, viene utilizzata una cascata di mulini a coclea disposti in serie. Una delle varianti dell'invenzione prevede che l'impianto presenti un sistema di ritorno del materiale lavorato, installato in prossimità del classificatore di frazione grossolana, per la sua ulteriore macinazione. Una tale forma di realizzazione dell'impianto nel suo insieme consente di trattare i rifiuti di fonderia con un elevato grado di affidabilità ed efficienza e senza elevati costi energetici. L'essenza dell'invenzione è la seguente. Le scorie di fonderia di colata sono caratterizzate da resistenza, ovvero resistenza alla distruzione in caso di sollecitazioni interne che si manifestano a seguito di qualsiasi carico (ad esempio durante la compressione meccanica) e possono essere attribuite in termini di resistenza alla compressione (resistenza alla compressione) a rocce di media forza e forte. La presenza di inclusioni metalliche nella scoria rinforza un blocco monolitico, rafforzandolo. I metodi di distruzione precedentemente descritti non tenevano conto delle caratteristiche di resistenza del materiale di partenza che veniva distrutto. La forza di frattura è caratterizzata dal valore P = compressione F, dove P è la forza di frattura in compressione, F è l'area della forza applicata, era significativamente inferiore alle caratteristiche di resistenza della scoria. Il metodo proposto si basa sulla riduzione dell'area di applicazione della forza F alle dimensioni determinate dalle caratteristiche di resistenza del materiale, dall'utensile utilizzato e dalla scelta della forza P. Al posto delle forze statiche utilizzate nelle soluzioni tecniche di cui sopra , la presente invenzione utilizza forze dinamiche sotto forma di un impatto diretto e orientato con una certa energia e frequenza, che generalmente aumenta l'efficienza del metodo. Parametri selezionati empiricamente della frequenza e dell'energia dei colpi nell'intervallo 900-1200 J con una frequenza di 15-25 battiti al minuto. Tale tecnica di frantumazione viene eseguita nell'impianto proposto utilizzando un meccanismo d'urto idropneumatico montato sul manipolatore di un dispositivo per la frantumazione e la vagliatura delle scorie. Il manipolatore fornisce pressione all'oggetto di distruzione del meccanismo di impatto idropneumatico durante il suo funzionamento. La regolazione dello sforzo applicato per frantumare i grumi di scorie viene effettuata a distanza. Allo stesso tempo, le scorie sono un materiale con potenziali proprietà leganti. La capacità di indurire si manifesta principalmente sotto l'azione di additivi attivanti. Tuttavia, si ha un tale stato fisico delle scorie quando si manifestano potenziali proprietà di legame dopo impatti meccanici sulle frazioni della scoria lavorata fino all'ottenimento di determinate dimensioni, caratterizzate dalla specifica area superficiale. L'ottenimento di un'elevata superficie specifica delle scorie frantumate è un fattore essenziale nella loro acquisizione dell'attività chimica. Studi di laboratorio condotti confermano che durante la macinazione si ottiene un significativo miglioramento della qualità della scoria utilizzata come legante, quando la sua superficie specifica supera i 5000 cm 2 /g. Tale specifica area superficiale può essere ottenuta per azione meccanica sulle frazioni polverose selezionate racchiuse in un volume chiuso (modulo sigillato). Tale azione viene svolta mediante una cascata di mulini a coclea disposti in serie in un modulo sigillato, convertendo progressivamente questo materiale in una polvere fine con una superficie specifica superiore a 5000 cm 2 /g. Pertanto, il metodo e l'impianto proposti per la lavorazione delle scorie consentono di utilizzarle quasi completamente, per cui si ottiene un prodotto commerciale, che viene utilizzato in particolare nell'edilizia. L'uso integrato delle scorie migliora notevolmente l'ambiente e libera anche aree di produzione adibite a discariche. In connessione con l'aumento del grado di utilizzazione delle scorie lavorate, si riduce il costo dei prodotti fabbricati, il che, di conseguenza, aumenta l'efficienza dell'invenzione utilizzata. Nella FIG. 1 mostra schematicamente un impianto per l'esecuzione in pianta del metodo di lavorazione delle scorie secondo l'invenzione; in fig. 2 sezione A-A in Fig. uno;
Nella FIG. 3 vista B in Fig. 2;
Nella FIG. 4 sezione B-B in fig. 3. Il metodo proposto prevede un trattamento completo e senza sprechi delle scorie per ottenere scorie frantumate commerciali delle frazioni richieste e frazioni polverizzate trasformate in una polvere fine. Inoltre si ottiene un materiale con inclusioni metalliche, che viene riutilizzato nelle unità fusorie di produzione lineare e metallurgica. Per fare ciò, un blocco di billetta fusa con inclusioni metalliche viene preliminarmente orientato frantumato con una forza concentrata da 900 a 1200 J su un vibrovaglio con griglia guasta. Metallo e scorie con inclusioni metalliche, le cui dimensioni sono maggiori delle dimensioni delle aperture della griglia di rottura del vibrovaglio, vengono prelevate con una piastra magnetica della gru e conservate in un contenitore, e i pezzi di scoria rimanenti i vagli vibranti vengono inviati per la frantumazione più fine ad un frantoio a mascelle vibranti posto nelle immediate vicinanze del vaglio vibrante. Il materiale frantumato caduto attraverso la griglia guasta viene trasportato attraverso un sistema di vibrofrantoi a mascelle con selezione di metallo e scorie con inclusioni metalliche da separatori elettromagnetici per un'ulteriore macinazione e cernita. La dimensione dei pezzi che non sono passati attraverso la griglia guasta varia da 160 a 320 mm, e quelli che sono passati da 0 a 160 mm. Nelle fasi successive, le scorie vengono frantumate in frazioni con una dimensione di 0-60 mm, 0-12 mm e vengono prelevate le scorie con inclusioni metalliche. Quindi la scoria frantumata viene alimentata al classificatore della frazione grossolana, dove avviene la selezione del materiale con una dimensione di 0-12 e superiore a 12 mm. Il materiale più grande viene inviato al sistema di ritorno per la riaffilatura e il materiale con una dimensione di 0-12 mm viene inviato lungo il flusso di processo principale a un classificatore di frazioni fini, dove viene selezionata una frazione polverosa di 0-1 mm, che viene raccolta in un modulo sigillato per la successiva esposizione e l'ottenimento di una polvere finemente dispersa con una superficie specifica superiore a 5000 cm 2 /g, utilizzata come riempitivo attivo per impasti edili. Il materiale con una dimensione di 1-12 mm selezionato sul classificatore di frazione fine è una scoria commerciale, che viene inviata a serbatoi di stoccaggio per la successiva spedizione al cliente. La composizione di queste scorie commerciali è mostrata nella tabella. Frazioni selezionate di scorie con inclusioni metalliche vengono restituite all'officina di fusione per la rifusione attraverso un flusso di processo aggiuntivo. Il contenuto di metallo nelle scorie frantumate selezionate mediante separazione magnetica è compreso tra il 60 e il 65%
La polvere fine utilizzata come riempitivo attivo è inclusa nella composizione del legante, ad esempio, per produrre calcestruzzo, dove il riempitivo è scorie di fonderia frantumate con una frazione di 1-12. Lo studio delle caratteristiche qualitative del calcestruzzo ottenuto indica un aumento della sua resistenza quando testato per resistenza al gelo dopo 50 cicli. Il metodo di lavorazione delle scorie sopra descritto può essere riprodotto con successo su un impianto (Fig. 1-4) contenente un sistema di consegna delle scorie dalla fonderia alla zona di prefrantumazione, dove un ribaltatore 1, un vibrovaglio 2 con un guasto non - la griglia magnetica 3 e un manipolatore telecomandato 4 sono ubicati dal telecomando (C). Il manipolatore 4 è dotato di un meccanismo d'urto idropneumatico sotto forma di una taglierina 5. Per garantire una frantumazione più affidabile del materiale sorgente alla dimensione richiesta, una tramoggia vibrante 6 e un frantoio a mascelle 7 si trovano vicino al vibrovaglio 2 Inoltre, nella zona di frantumazione è montata una gru 8 per rimuovere i pezzi di metallo di grandi dimensioni rimasti sulla griglia di rottura 3. Il materiale frantumato mediante un sistema di dispositivi di trasporto, in particolare nastri trasportatori 9, si muove lungo il flusso di processo principale (mostrato in Fig. 1 con una freccia di contorno), sul percorso del quale sono montati in sequenza i frantoi a mascelle 10 ei separatori elettromagnetici 11, che forniscono la macinazione e lo smistamento delle scorie diminuendo le frazioni alle dimensioni specificate. I classificatori 12 e 13 per le frazioni grossolane e fini di scorie frantumate sono montati lungo il percorso del flusso di processo principale. L'impianto presuppone inoltre la presenza di un flusso di processo aggiuntivo (mostrato in Fig. 1 da una freccia triangolare), comprendente un sistema di restituzione del materiale non frantumato alla dimensione richiesta, posto in prossimità del classificatore 12 per una frazione grossolana e costituito da trasportatori e un frantoio a mascelle 14 perpendicolari tra loro, ed anche un sistema 15 per la rimozione di materiali magnetizzati. Gli accumulatori 16 della scoria commerciale risultante e un modulo sigillato 17 sono installati all'uscita del flusso principale di processo, collegati al sistema di raccolta delle polveri, realizzato sotto forma di un contenitore 18. All'interno del modulo 17, una cascata di mulini a coclea 19 è posizionato in sequenza per trasformare le frazioni polverizzate in una polvere fine. Il dispositivo funziona come segue. Il serbatoio scorie 20 con scorie raffreddate viene alimentato, ad esempio, da un caricatore (non mostrato) nella zona operativa dell'impianto e viene posizionato sul carrello del ribaltatore 1, che lo ribalta sulla griglia 3 del vibratore schermo 2, fa fuoriuscire il blocco di scoria 21 e riporta la scoria nella sua posizione originale. Successivamente, le scorie vuote vengono rimosse dal ribaltatore e al suo posto ne viene installata un'altra con scorie. Quindi il manipolatore 4 viene portato al vibrovaglio 2 per la frantumazione del pezzo di scoria 21. Il manipolatore 4 presenta una freccia articolata 22, su cui è incernierato un coltello 5, che frantuma il pezzo di scoria in pezzi di diverse dimensioni. Il corpo del manipolatore 4 è montato su un telaio portante mobile 23 e ruota attorno ad un asse verticale, garantendo la lavorazione del blocco su tutta l'area. Il manipolatore preme il meccanismo di pneumopercussione (dolbnyak) sul blocco di scorie nel punto selezionato e infligge una serie di colpi orientati e concentrati. La frantumazione viene effettuata ad una dimensione tale da garantire il massimo passaggio dei pezzi attraverso i fori della griglia guasta 3 del vibrovaglio 2. Terminata la frantumazione, il manipolatore 4 ritorna nella sua posizione originaria ed il vibrovaglio 2 entra in funzione I rifiuti che rimangono sulla superficie del vibrovaglio sotto forma di metallo e scorie con inclusioni metalliche vengono prelevati dalla piastra magnetica della gru 8 e la qualità della selezione è assicurata installando un vibrovaglio 2 griglia di rottura 3 di non- materiale magnetico. Il materiale selezionato viene stoccato in contenitori. Altri grossi pezzi di scoria a basso contenuto di metallo entrano in collisione con una griglia guasta nel frantoio a mascelle 7, da dove il prodotto frantumato entra nel flusso di processo principale. Le frazioni di scoria che sono passate attraverso i fori della griglia guasta 3 entrano nel bunker vibrante 6, dal quale il nastro trasportatore 9 viene alimentato al sistema di vibrofrantoi a mascelle 10 con separatori elettromagnetici 11. stesso nel flusso specificato. Il materiale frantumato nel flusso principale entra nel classificatore 12, dove viene smistato in frazioni di dimensioni 0-12 mm. Frazioni più grandi attraverso il sistema di ritorno (flusso di processo aggiuntivo) entrano nel frantoio a mascelle 14, vengono frantumate e nuovamente restituite al flusso principale per il riordinamento. Il materiale passato attraverso il classificatore 12 viene alimentato al classificatore 13, in cui vengono selezionate frazioni polverose di dimensioni 0-1 mm, che entrano nel modulo ermetico 17, e 1-12 mm, che entrano negli accumulatori 16. Nel processo di macinazione del materiale nel flusso di processo principale, il sistema di polvere risultante dalla sua selezione (aspirazione locale) viene raccolto nella vasca 18, che comunica con il modulo 17. Inoltre, tutta la polvere raccolta nel modulo viene trasformata in una polvere fine con una superficie specifica superiore a 5000 cm 2 /g, utilizzando una cascata di mulini a coclea installati in sequenza 19. Al fine di semplificare la pulizia del principale flusso di scorie da inclusioni metalliche lungo tutto il suo percorso, vengono selezionate mediante separatori elettromagnetici 11 e trasferite al sistema 15 per la rimozione dei materiali magnetizzati (flusso di processo aggiuntivo), successivamente trasportati per la rifusione.
RECLAMO
1. Metodo per la lavorazione delle scorie di fonderia, comprendente la frantumazione preliminare del materiale di partenza e la sua successiva cernita in frazioni decrescenti per ottenere scorie commerciali con contestuale selezione delle frazioni polverose risultanti, caratterizzato dal fatto che la frantumazione preliminare è effettuata selettivamente e orientata con un forza da 900 a 1200 J e le frazioni polverizzate selezionate sono racchiuse in un volume chiuso e hanno un effetto meccanico su di esse fino a ottenere una polvere fine con una superficie specifica di almeno 5000 cm 2. 2. Impianto per la lavorazione delle scorie di fonderia, comprensivo di un sistema per il conferimento della materia prima alla zona di prefrantumazione, un dispositivo per la frantumazione e la vagliatura, frantoi vibranti con separatori elettromagnetici e dispositivi di trasporto che macinano e smistano il materiale in frazioni decrescenti, classificatori di grossolano e frazioni fini e un sistema di selezione di frazioni polverizzate, caratterizzato dal fatto che il dispositivo per la frantumazione e la vagliatura è realizzato sotto forma di manipolatore telecomandato, sul quale è installato un meccanismo di impatto idropneumatico, e nell'impianto è montato un modulo sigillato , comunicava con il sistema di selezione delle frazioni polverizzate, disponendo di un mezzo per trasformare queste frazioni in una polvere fine. 3. Impianto secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il mezzo per trasformare le frazioni polverizzate in polvere fine è una cascata di mulini a coclea disposti in successione. 4. Impianto secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto di essere dotato di un sistema di ritorno del materiale lavorato, installato in prossimità del classificatore di frazione grossolana, per la sua ulteriore macinazione.Rifiuti di fonderia
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Dizionario inglese-russo di termini tecnici. 2005 .
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Fonderia problemi ambientali
e le modalità del loro sviluppo
Problemi ambientali ora vengono alla ribalta nello sviluppo dell'industria e della società.
I processi tecnologici per la produzione di getti sono caratterizzati da un gran numero di operazioni, durante le quali vengono rilasciate polveri, aerosol e gas. La polvere, il cui componente principale nelle fonderie è la silice, si forma durante la preparazione e la rigenerazione di forme e sabbie per anime, la fusione delle leghe di fonderia in varie unità di fusione, il rilascio di metallo liquido dal forno, il suo fuori forno lavorazione e colata in stampi, nella sezione di estrazione della colata, nella lavorazione dei monconi e pulitura dei getti, nella preparazione e trasporto delle materie prime sfuse.
Nell'aria delle fonderie, oltre alle polveri, sono presenti grandi quantità di ossidi di carbonio, anidride carbonica e anidride solforosa, azoto e suoi ossidi, idrogeno, aerosol saturi di ossidi di ferro e manganese, vapori di idrocarburi, ecc. Le fonti di inquinamento si stanno sciogliendo unità, forni per trattamenti termici, essiccatoi per stampi, bacchette e siviere, ecc.
Uno dei criteri di pericolo è la valutazione del livello degli odori. Sul aria atmosferica rappresenta oltre il 70% del totale effetti nocivi della produzione di fonderia. /1/
Nella produzione di 1 tonnellata di getti di acciaio e ghisa, circa 50 kg di polvere, 250 kg di ossidi di carbonio, 1,5-2 kg di ossidi di zolfo e di azoto e fino a 1,5 kg di altre sostanze nocive (fenolo, formaldeide, aromatiche vengono liberati idrocarburi, ammoniaca, cianuri). Fino a 3 metri cubi di acque reflue entrano nel bacino idrico e fino a 6 tonnellate di sabbie di stampaggio di scarto vengono rimosse nelle discariche.
Nel processo di fusione del metallo si formano emissioni intense e pericolose. Emissione di inquinanti, Composizione chimica polvere e gas di scarico in questo caso sono diversi e dipendono dalla composizione della carica metallica e dal grado della sua contaminazione, nonché dallo stato del rivestimento del forno, dalla tecnologia di fusione e dalla scelta dei vettori energetici. Emissioni particolarmente nocive durante la fusione di leghe di metalli non ferrosi (vapori di zinco, cadmio, piombo, berillio, cloro e cloruri, fluoruri idrosolubili).
L'uso di leganti organici nella fabbricazione di anime e stampi porta a un rilascio significativo di gas tossici durante il processo di essiccazione e soprattutto durante la colata di metallo. A seconda della classe del legante, nell'atmosfera dell'officina possono essere rilasciate sostanze nocive come ammoniaca, acetone, acroleina, fenolo, formaldeide, furfurolo, ecc. fasi del processo tecnologico: nella produzione di miscele, stagionatura di bacchette e stampi e raffreddamento delle aste dopo la rimozione dagli utensili. /2/
Considerare gli effetti tossici sull'uomo delle principali emissioni nocive della produzione di fonderia:
- monossido di carbonio(classe di pericolo - IV) - sposta l'ossigeno dall'ossiemoglobina nel sangue, che impedisce il trasferimento di ossigeno dai polmoni ai tessuti; provoca soffocamento, ha un effetto tossico sulle cellule, interrompe la respirazione dei tessuti e riduce il consumo di ossigeno da parte dei tessuti.
- ossido d'azoto(classe di pericolo - II) - irrita le vie respiratorie e i vasi sanguigni.
- Formaldeide(classe di pericolo - II) - una sostanza tossica generale che provoca irritazione della pelle e delle mucose.
- Benzene(classe di pericolo - II) - ha un effetto narcotico, in parte convulsivo sulla centrale sistema nervoso; avvelenamento cronico può portare alla morte.
- Fenolo(classe di pericolo - II) - un forte veleno, ha un effetto tossico generale, può essere assorbito nel corpo umano attraverso la pelle.
- Benzopirene C 2 0 H 12(classe di pericolo - IV) - un cancerogeno che provoca mutazioni genetiche e cancro. Formata durante la combustione incompleta del carburante. Il benzopirene ha un'elevata resistenza chimica ed è altamente solubile in acqua, dalle acque reflue si diffonde a lunghe distanze da fonti di inquinamento e si accumula nei sedimenti di fondo, plancton, alghe e organismi acquatici. /3/
Ovviamente, nelle condizioni di produzione della fonderia, si manifesta un effetto cumulativo sfavorevole di un fattore complesso, in cui l'effetto dannoso di ogni singolo ingrediente (polvere, gas, temperatura, vibrazione, rumore) aumenta vertiginosamente.
I rifiuti solidi dell'industria della fonderia contengono fino al 90% di stampi usati e sabbie per anime, compresi stampi e anime di scarto; contengono inoltre sversamenti e scorie provenienti dalle vasche di decantazione delle apparecchiature per la pulizia delle polveri e dagli impianti di rigenerazione delle miscele; scorie di fonderia; polvere abrasiva e burattante; materiali refrattari e ceramiche.
La quantità di fenoli nelle miscele di rifiuti supera il contenuto di altre sostanze tossiche. I fenoli e le formaldeidi si formano durante la distruzione termica di modanature e sabbie per anime, in cui le resine sintetiche sono il legante. Queste sostanze sono altamente solubili in acqua, il che crea il rischio che penetrino nei corpi idrici quando vengono dilavate dalle acque superficiali (pioggia) o sotterranee.
Le acque reflue provengono principalmente da impianti per la pulizia idraulica ed elettroidraulica di getti, idrorigenerazione di miscele di rifiuti e depolveratori a umido. Di norma, le acque reflue della produzione lineare sono contaminate contemporaneamente non da una, ma da un certo numero di sostanze nocive. Inoltre, un fattore dannoso è il riscaldamento dell'acqua utilizzata nella fusione e nella colata (stampi raffreddati ad acqua per colata in conchiglia, colata in pressione, colata continua di billette profilate, serpentine di raffreddamento di forni a crogiolo a induzione).
colpire acqua calda in serbatoi aperti provoca una diminuzione del livello di ossigeno nell'acqua, che influisce negativamente sulla flora e la fauna, e riduce anche la capacità di autopulizia dei serbatoi. La temperatura delle acque reflue viene calcolata tenendo conto dei requisiti sanitari in modo che la temperatura estiva delle acque di fiume a seguito dello scarico delle acque reflue non aumenti di oltre 30°C. /2/
Una varietà di valutazioni della situazione ambientale nelle varie fasi della produzione della colata non consente di valutare la situazione ambientale dell'intera fonderia, nonché i processi tecnici in essa utilizzati.
Si propone di introdurre un unico indicatore di valutazione ambientale della fabbricazione dei getti - emissioni specifiche di gas del 1° componente alle emissioni specifiche di gas date in termini di anidride carbonica (gas serra) /4/
Le emissioni di gas nelle varie fasi sono calcolate:
- durante la fusione- moltiplicando le emissioni specifiche di gas (in termini di biossido) per la massa del metallo fuso;
- nella fabbricazione di stampi e anime- moltiplicando le emissioni specifiche di gas (in termini di biossido) per la massa dello stelo (stampo).
All'estero è da tempo consuetudine valutare la compatibilità ambientale dei processi di colata di stampi con metallo e solidificazione del getto con benzene. Si è riscontrato che la tossicità condizionale basata sul benzene equivalente, tenendo conto del rilascio non solo di benzene, ma anche di sostanze come CO X, NO X, fenolo e formaldeide, in bacchette ottenute con il processo “Hot-box” è 40% in più rispetto alle bacchette ottenute con il processo "Cold-box-amin". /5/
Particolarmente acuto è il problema della prevenzione del rilascio di pericoli, della loro localizzazione e neutralizzazione, dello smaltimento dei rifiuti. Per questi scopi, un complesso misure di protezione ambientale, compreso l'uso di:
- per la pulizia della polvere– parascintille, depolveratori a umido, depolveratori elettrostatici, scrubber (forni a cupola), filtri in tessuto (forni a cupola, forni ad arco e ad induzione), collettori di pietrisco (forni ad arco elettrico e ad induzione);
- per la postcombustione dei gas della cupola– recuperatori, sistemi di depurazione gas, impianti per l'ossidazione della CO a bassa temperatura;
- per ridurre il rilascio di muffa nociva e sabbie del nucleo– riduzione del consumo di leganti, additivi ossidanti, leganti e adsorbenti;
- per la disinfezione delle discariche– sistemazione di discariche, bonifiche biologiche, copertura con strato isolante, fissaggio di suoli, ecc.;
- per il trattamento delle acque reflue– metodi di pulizia meccanici, fisico-chimici e biologici.
Tra gli ultimi sviluppi, si richiama l'attenzione sulle installazioni biochimiche di assorbimento create dagli scienziati bielorussi per pulire l'aria di ventilazione dalle sostanze nocive. materia organica in fonderie con capacità di 5, 10, 20 e 30 mila metri cubi/ora/8/. In termini di efficienza combinata, rispetto dell'ambiente, economia e affidabilità operativa, questi impianti sono significativamente superiori ai tradizionali impianti di depurazione del gas esistenti.
Tutte queste attività sono associate a costi significativi. Ovviamente, è necessario, prima di tutto, combattere non con le conseguenze dei danni causati dai pericoli, ma con le cause del loro verificarsi. Questo dovrebbe essere l'argomento principale quando si scelgono le direzioni prioritarie per lo sviluppo di alcune tecnologie nella produzione di fonderia. Da questo punto di vista, l'uso dell'energia elettrica nella fusione dei metalli è preferibile, in quanto le emissioni delle unità fusorie stesse in questo caso sono minime... Continua l'articolo>>
Articolo: Problemi ecologici produzione di fonderia e modalità del loro sviluppo
Autore articolo: Krivitsky V.S.(ZAO TsNIIM-Invest)
