Літеінше виробленняпродство, Одна з галузей промисловості, продукцією якої є виливки, одержувані в ливарних формах під час заповнення їх рідким сплавом. Методами лиття виготовляється у середньому близько 40% (за масою) заготовок деталей машин, а деяких галузях машинобудування, наприклад, у станкобудуванні, частка литих виробів становить 80%. З усіх литих заготовок машинобудування споживає приблизно 70%, металургійна промисловість - 20%, виробництво санітарно-технічного обладнання - 10%. Литі деталі використовують у металообробних верстатах, двигунах внутрішнього згоряння, компресорах, насосах, електродвигунах, парових та гідравлічних турбінах, прокатних станах, с.-г. машини, автомобілі, трактори, локомотиви, вагони. Широке застосування виливків пояснюється тим, що їхню форму легше наблизити до конфігурації готових виробів, ніж форму заготовок, вироблених ін. способами, наприклад куванням. Литтям можна отримати заготівлі різної складності з невеликими припусками, що зменшує витрати металу, скорочує витрати на механічну обробку і, зрештою, знижує собівартість виробів. Литтям можуть бути виготовлені вироби практично будь-якої маси - від кількох гдо сотень т,зі стінками товщиною від десятих часток ммдо кількох м.Основні сплави, з яких виготовляють виливки: сірий, ковкий та легований чавун (до 75% усіх виливків по масі), вуглецеві та леговані сталі (понад 20%) та кольорові сплави (мідні, алюмінієві, цинкові та магнієві). Область застосування литих деталей постійно розширюється.
Відходи ливарного виробництва.
Класифікація відходів виробництва можлива за різними ознаками, серед яких основними можна вважати такі:
по галузях промисловості - чорна та кольорова металургія, рудо- та вугледобувна промисловість, нафтова та газова тощо.
по фазовому складу - тверді (пилу, шлами, шлаки), рідкі (розчини, емульсії, суспензії), газоподібні (оксиди вуглецю, азоту, з'єднання сірки та ін.)
за виробничими циклами - при видобутку сировини (розкривні та овальні породи), при збагаченні (хвости, шлами, сливи), у пірометаллургії (шлаки, шлами, пилу, гази), в гідрометалургії (розчини, опади, гази).
На металургійному комбінаті із замкнутим циклом (чавун – сталь – прокат) тверді відходи можуть бути двох видів – пилу та шлаки. Досить часто застосовується мокре газоочищення, тоді замість пилу відходом є шлам. Найбільш цінними для чорної металургії є залізовмісні відходи (пил, шлам, окалина), у той час як шлаки в основному використовуються в інших галузях промисловості.
При роботі основних металургійних агрегатів утворюється більша кількість тонкодисперсного пилу, що складається з оксидів різних елементів. Остання вловлюється газоочисними спорудами і потім або подається в шламонакопичувач, або прямує на подальшу переробку (переважно як компонент аглошихти).
Приклади відходів ливарного виробництва:
Ливарний горілий пісок
Шлак від дугової печі
Лом кольорових та чорних металів
Нафтовідходи (відпрацьовані олії, мастила)
Пісок формувальний горілий (земля формувальна) - відходи ливарного виробництва, що за фізико-механічними властивостями наближаються до супіску. Утворюється в результаті застосування способу лиття піщані форми. Складається переважно з кварцового піску, бентоніту (10%), карбонатних добавок (до 5%).
Я обрала цей вид відходів тому, що питання утилізації відпрацьованої формувальної суміші – одне з важливих питань ливарного виробництва з екологічного погляду.
Формувальні матеріали повинні мати головним чином вогнетривкість, газопроникність і пластичність.
Вогнетривкість формувального матеріалу називається здатність його не сплавлятися і спікатися при зіткненні з розплавленим металом. Найбільш доступним і дешевим формувальним матеріалом є кварцовий пісок (SiO2), досить вогнетривкий для виливки тугоплавких металів і сплавів. З домішок, що супроводжують SiO2, особливо небажані луги, які, діючи на SiO2, як флюси, утворюють з ним легкоплавкі з'єднання (силікати), що пригоряють до виливки та ускладнюють її очищення. При плавленні чавуну та бронзи шкідливі домішки шкідливі домішки у кварцовому піску не повинні перевищувати 5-7%, а для сталі – 1,5-2%.
Газопроникністю формувального матеріалу називається його здатність пропускати гази. При поганій газопроникності формувальної землі у виливку можуть утворюватися газові раковини (зазвичай сферичної форми) та викликати шлюб виливки. Раковини виявляються під час подальшої механічної обробки виливки зі зняттям верхнього шару металу. Газопроникність формувальної землі залежить від її пористості між окремими зернами піску, від форми та величини цих зерен, від їх однорідності та від кількості в ній глини та вологи.
Пісок з округлими зернами має більшу газопроникність, ніж пісок з округлими зернами. Дрібні зерна, розташовуючись між великими, також зменшують газопроникність суміші, знижуючи пористість і створюючи дрібні звивисті канали, що ускладнюють вихід газів. Глина, маючи надзвичайно дрібні зерна, закупорює пори. Надлишок води також закупорює пори і, крім того, випаровуючись при дотику із залитим у форму гарячим металом, збільшує кількість газів, які мають пройти через стінки форми.
Міцність формувальної суміші полягає в здатності зберігати надану їй форму, опираючись дії зовнішніх зусиль (струсу, удар струменя рідкого металу, статичний тиск залитого у форму металу, тиск газів, що виділяються з форми, і металу при заливці, тиск від усадки металу тощо) .).
Міцність формувальної суміші зростає у разі підвищення вмісту вологи до певної межі. При подальшому підвищенні кількості вологи міцність падає. За наявності у формувальному піску домішки глини ("рідкий пісок") міцність підвищується. Жирний пісок вимагає більшого вмісту вологи, ніж пісок з малим вмістом глини ("худий пісок"). Чим дрібніше зерно піску і чим незграбніша його форма, там більша міцність формувальної суміші. Тонкий сполучний прошарок між окремими зернами піску досягається ретельним і тривалим перемішуванням піску з глиною.
Пластичність формувальної суміші називається здатність легко сприймати і точно зберігати форму моделі. Пластичність особливо необхідна при виготовленні художніх та складних виливків для відтворення найдрібніших подробиць моделі та збереження відбитків їх під час заливання форми металом. Чим дрібніше зерна піску і що рівномірніше вони оточені прошарком глини, краще вони заповнюють дрібні деталі поверхні моделі і зберігають форму. При надмірній вологості сполучна глина розріджується і пластичність різко знижується.
При зберіганні відпрацьованих формувальних сумішей на звалищі відбувається пилення та забруднення навколишнього середовища.
Для вирішення цієї проблеми пропонується проводити регенерацію відпрацьованих формувальних сумішей.
Спеціальні добавки.Одним з найбільш поширених видів шлюбу виливків є пригар формувальної та стрижневої суміші до виливка. Причини, що породжують пригар, різноманітні: недостатня вогнетривкість суміші, крупнозернистий склад суміші, неправильний підбір протипригарних фарб, відсутність у суміші спеціальних протипригарних добавок, неякісне забарвлення форм та ін. Розрізняють три види пригару: термічний, механічний та хімічний.
Термічний пригар порівняно легко видаляється при очищенні виливків.
Механічний пригар утворюється в результаті проникнення розплаву в пори формувальної суміші і може бути видалений разом з кіркою сплаву, що містить вкраплені зерна формувального матеріалу.
Хімічний пригар являє собою освіту, зцементоване легкоплавкими сполуками типу шлаків, що виникають при взаємодії формувальних матеріалів з розплавом або його окислами.
Механічний і хімічний пригари або видаляються з поверхні виливків (потрібна велика витрата енергії), або виливки остаточно бракують. Попередження пригару засноване на введенні у формувальну або стрижневу суміш спеціальних добавок: меленого вугілля, азбестової крихти, мазуту та ін., а також покритті робочих поверхонь форм і стрижнів протипригарними фарбами, припилами, натирками або пастами, що містять у своєму складі тальк), що не взаємодіють при високих температурах з окислами розплавів, або матеріали, що створюють відновне середовище (меле вугілля, мазут) у формі при її заливанні.
Приготування формувальних сумішей.Якість художньої виливки багато в чому залежить від якості формувальної суміші, з якої приготована її ливарна форма. Тому підбір формувальних матеріалів для суміші та її приготування у технологічному процесі отримання виливка має важливе значення. Формувальна суміш може бути приготовлена нз свіжих формувальних матеріалів і відпрацьованої суміші з невеликою добавкою свіжих матеріалів.
Процес приготування формувальних сумішей із свіжих формувальних матеріалів складається з наступних операцій: складання суміші (підбір формувальних матеріалів), перемішування складових суміші в сухому вигляді, зволоження, перемішування після зволоження, вилежування, розпушування.
Упорядкування. Відомо, що формувальні піски, що відповідають усім технологічним властивостям формувальної суміші, у природних умовах зустрічаються рідко. Тому суміші, як правило, готують шляхом підбору пісків з різним вмістом глини, так, щоб отримана суміш містила потрібну кількість глини і мала необхідні технологічні властивості. Такий підбір матеріалів для приготування суміші називають укладанням суміші.
Перемішування та зволоження. Складові формувальної суміш ретельно перемішують у сухому вигляді з метою рівномірного розподілу частинок глини по всій масі піску. Потім суміш зволожують, додаючи потрібну кількість води, і знову перемішують так, щоб кожна частинка піску покрилася плівкою глини або іншого сполучного. Зволожувати компоненти суміші до перемішування не рекомендується, тому що при цьому піски з високим вмістом глини скочуються в невеликі кульки, що важко піддаються розпушенню. Перемішування великої кількості матеріалів вручну – велика та трудомістка робота. У сучасних ливарних цехах складові суміші в процесі її приготування перемішують у шнекових змішувачах або бігунах, що змішують.
Змішувальні бігуни мають нерухому чашу і дві гладкі ковзанки, що сидять на горизонтальній осі вертикального валу, з'єднаного конічною передачею з редуктором електродвигуна. Між котками та дном чаші робиться регульований зазор, що запобігає дробленню котками зерен суміші пластичність, газопроникність та вогнетривкість. Для відновлення втрачених властивостей суміш додають 5-35 % свіжих формувальних матеріалів. Таку операцію при приготуванні формувальної суміші прийнято називати освіженням суміші.
Спеціальні добавки у формувальні суміші. Спеціальні добавки вводяться у формувальні та стрижневі суміші для забезпечення особливих властивостей суміші. Так, наприклад, чавунний дріб, що вводиться у формувальну суміш, збільшує її теплопровідність і попереджає утворення усадкової рихлоти в масивних вузлах виливків при їх затвердінні. Тирса і торф вводять у суміші, призначені для виготовлення форм і стрижнів, що піддаються сушінню. Після сушіння зазначені добавки, зменшуючись обсягом, збільшують газопроникність і податливість форм і стрижнів. Їдкий натр вводиться у формувальні швидкотвердіючі суміші на рідкому склі для підвищення довговічності суміші (усувається комкування суміші).
Процес приготування формувальної суміші з використанням відпрацьованої суміші складається з наступних операцій: підготовки відпрацьованої суміші, додавання у відпрацьовану суміш свіжих формувальних матеріалів, перемішування в сухому вигляді, зволоження, перемішування складових після зволоження, вилежування, розпушування.
Існуюча компанія Heinrich Wagner Sinto концерну Sinto серійно виробляє нове покоління формувальних ліній серії FBO. На нових машинах виготовляються безопічні форми з горизонтальною площиною гнізда. Понад 200 таких машин успішно працюють у Японії, США та інших країнах світу». При розмірах форми від 500 х 400 мм до 900 х 700 мм формувальні машини FBO можуть виготовляти від 80 до 160 форм на годину.
Закрита конструкція дозволяє уникати просипів піску та забезпечує зручні умови та чистоту на робочих місцях. При створенні системи ущільнення та транспортних пристроїв велика увага приділялася тому, щоб звести рівень шуму до мінімуму. Установки FBO відповідають усім вимогам щодо екологічності, що висуваються до нового обладнання.
Система заповнення суміші дозволяє виготовляти точні форми із застосуванням формувальної суміші з бентонітовим сполучним. Автоматичний механізм контролю тиску пристрою подачі та пресування піску забезпечує рівномірне ущільнення суміші та гарантує якісне виготовлення складних виливків з глибокими кишенями та малою товщиною стінок. Такий процес ущільнення дозволяє варіювати висоту верхньої та нижньої напівформи незалежно один від одного. Це забезпечує істотно нижчу витрату суміші, а значить, більш економічне виробництво завдяки оптимальному співвідношенню метал-форма.
За своїм складом та ступенем впливу на навколишнє середовищевідпрацьовані формувальні та стрижневі суміші поділяють на три категорії небезпеки:
I – практично інертні. Суміші, що містять як сполучну глину, бентоніт, цемент;
II – відходи, що містять біохімічно окислювані речовини. Це суміші після заливання, сполучною в яких є синтетичні та природні композиції;
III - відходи, що містять малотоксичні, малорозчинні у воді речовини. Це рідкоскляні суміші, невідпалені піщано - смоляні суміші, суміші, що тверді сполуками кольорових і важких металів.
При окремому складуванні або похованні полігони відпрацьованих сумішей слід розташовувати в відокремлених, вільних від забудови місцях, які допускають здійснення заходів, що виключають можливість забруднення населених пунктів. Полігони слід розміщувати на ділянках зі слабко фільтруючими ґрунтами (глина, сулинок, сланці).
Відпрацьована формувальна суміш, вибита з опок, перед повторним використанням має бути попередньо перероблена. У немеханізованих ливарних цехах її просіюють на звичайному ситі або на пересувній суміші підготовчій установці, де відбувається відділення металевих частинок та інших сторонніх домішок. У механізованих цехах відпрацьована суміш подається з-під вибивної решітки стрічковим транспортером до суміші приготувального відділення. Великі грудки суміші, що утворюються після вибивання форм, зазвичай розминають гладкими або рифленими вальцями. Металеві частинки відокремлюють магнітними сепараторами, встановленими на ділянках передачі відпрацьованої суміші з одного транспортера на інший.
Регенерація горілої землі
Серйозною проблемою ливарного виробництва залишається екологія, тому що при виробництві однієї тонни лиття з чорних та кольорових сплавів виділяється близько 50 кг пилу, 250 кг окису вуглецю, 1,5-2,0 кг окису сірки, 1 кг вуглеводнів.
З появою технологій формоутворення з використанням сумішей із сполучними зробленими із синтетичних смол різних класів особливо небезпечні виділення фенолів, ароматичних вуглеводнів, формальдегідів, канцерогенного та аміачного бензопірену. Удосконалення ливарного виробництва має бути спрямовано як вирішення економічних проблем, а й у меншою мірою створення умов діяльності і проживання людини. За експертною оцінкою, сьогодні ці технології створюють до 70% забруднень природи від ливарних цехів.
Вочевидь, за умов ливарного виробництва проявляється несприятливий кумулятивний ефект комплексного чинника, у якому шкідливий впливкожного окремого інгредієнта (пилу, газів, температури, вібрації, шуму) різко збільшується.
Модернізуючі заходи у ливарному виробництві виділяють такі:
заміна вагранок індукційними печами низької частоти (при цьому розмір шкідливих викидів зменшується: пилу та двоокису вуглецю приблизно в 12 разів, двоокису сірки у 35 разів)
впровадження у виробництво малотоксичних та не токсичних складів сумішей
установка ефективних систем уловлювання та нейтралізації шкідливих речовин, що виділяються
налагодження ефективної роботи вентиляційних систем
застосування сучасного обладнання зі зниженою вібрацією
регенерації відпрацьованих сумішей на місцях їх утворення
Кількість фенолів у відвальних сумішах перевищує вміст інших токсичних речовин. Феноли та формальдегіди утворюються в процесі термодеструкції формувальних та стрижневих сумішей, у яких сполучною є синтетичні смоли. Ці речовини добре розчиняються у воді, що створює небезпеку попадання їх у водоймища при вимиванні поверхневими (дощовими) або ґрунтовими водами.
Викидати відпрацьовану формувальну суміш після вибивання у відвали є економічно та екологічно невигідно. Найбільш раціональним рішенням є регенерація холоднотвердіючих сумішей. Основною метою регенерації є видалення плівок сполучного із зерен кварцового піску.
Найбільшого поширення набув механічний спосіб регенерації, у якому відбувається відділення плівок сполучного від кварцових піщин за рахунок механічного перетирання суміші. Плівки сполучного руйнуються, перетворюються на пил і видаляються. Регенерований пісок надходить подальше використання.
Технологічна схема процесу механічної регенерації:
вибивання форми (Залита форма подається на полотно вибивної ґрати, де відбувається її руйнування за рахунок вібраційних ударів.);
роздроблення шматків формувальної суміші і механічне перетирання суміші (Пройшла крізь вибивну решітку суміш надходить у систему відтиральних сит: сталевий гуркіт для великих грудок, сито з клиноподібними отворами і дрібне відтиральне сито-класифікатор. Вбудована система сит подрібнює та інші великі включення.);
охолодження регенерату (Вібраційний елеватор забезпечує транспортування гарячого піску в охолоджувач/обезпилювач.);
пневмопередача регенерованого піску на ділянку формування.
Технологія механічної регенерації забезпечує можливість повторного використання від 60-70% (Альфа-сет процес) до 90-95% (Фуран-процес) регенерованого піску. Якщо для Фуран-процесу дані показники є оптимальними, то для Альфа-сет процесу повторне використання регенерату лише на рівні 60-70% є недостатнім і не вирішує екологічне та економічне питання. Для збільшення відсотка використання піску регенерованого можливе використання термічної регенерації сумішей. Регенерований пісок за якістю не поступається свіжому піску і навіть перевершує його за рахунок активації поверхні зерен та видування пилоподібних фракцій. Печі для термічної регенерації працюють за принципом киплячого шару. Нагрів матеріалу, що регенерується, проводиться бічними пальниками. Тепло димових газів використовується для нагрівання повітря, що надходить на формування киплячого шару і спалювання газу для нагрівання регенерованого піску. Для охолодження пісків, що регенеруються, використовуються установки киплячого шару, забезпечені водяними теплообмінниками.
При термічній регенерації відбувається нагрівання сумішей в окисному середовищі за температури 750-950 ºС. При цьому відбувається вигоряння плівок органічних речовин із поверхні зерен піску. Незважаючи на високу ефективність процесу (можливе використання до 100% регенерованої суміші) у нього є такі недоліки: складність обладнання, велика витратаенергії, низька продуктивність, найвища вартість.
Усі суміші перед регенерацією проходять попередню підготовку: магнітну сепарацію (інші види очищення від немагнітного скрапу), дроблення (при необхідності), просівання.
При впровадженні процесу регенерації кількість твердих відходів, що викидаються у відвал, у кілька разів скорочується (іноді вони повністю ліквідуються). Кількість шкідливих викидів у повітряну атмосферу з димовими газами та запиленим повітрям із ливарного цеху не збільшується. Це пов'язано, по-перше, з досить високим ступенем згоряння шкідливих компонентів при термічній регенерації, по-друге, з високим ступенем очищення димових газів та відпрацьованого повітря від пилу. Для всіх видів регенерації використовується подвійне очищення димових газів та відпрацьованого повітря: для термічної – відцентрові циклони та мокрі пилеочисники, для механічної – відцентрові циклони та рукавні фільтри.
На багатьох машинобудівних підприємствах є своє ливарне виробництво, що використовує при виготовленні литих металевих деталей формувальну землю для виготовлення ливарних форм і стрижнів. Після використання ливарних форм утворюється горіла земля, утилізація якої має важливе значення. економічне значення. Формувальна земля складається на 90-95 % з високоякісного кварцового піску та невеликих кількостей різних добавок: бентоніту, меленого вугілля, їдкого натру, рідкого скла, азбесту та ін.
Регенерація горілої землі, що утворилася після виливки виробів, полягає у видаленні пилу, дрібних фракцій і глини, що втратила сполучні властивості під впливом високої температури при заповненні форми металом. Існують три способи регенерації горілої землі:
електрокоронний.
Мокрий спосіб.
При мокрому способі регенерації горіла земля надходить у систему послідовних відстійників із проточною водою. При проходженні відстійників пісок осідає на дні басейну, а дрібні фракції відносяться водою. Пісок потім просушується та повертається у виробництво для виготовлення ливарних форм. Вода надходить на фільтрацію та очищення і також повертається у виробництво.
Сухий спосіб.
Сухий спосіб регенерації горілої землі складається з двох послідовних операцій: відділення піску від сполучних добавок, що досягається продуванням повітря в барабан із землею, та видалення пилу та дрібних частинок шляхом відсмоктування їх із барабана разом з повітрям. Повітря, що виходить з барабана, що містить пилоподібні частинки, очищається за допомогою фільтрів.
Електрокоронний метод.
При електрокоронній регенерації відпрацьована суміш поділяється на частинки різних розмірів за допомогою високої напруги. Піщини, розміщені в полі електрокоронного розряду, заряджаються негативними зарядами. Якщо електричні сили, що діють на піщинку і притягають її до осаджувального електрода, більше сили тяжіння, піщинки осідають на поверхні електрода. Змінюючи напругу на електродах, можна розділяти пісок, що проходить між ними по фракціях.
Регенерація формувальних сумішей з рідким склом здійснюється спеціальним способом, так як при багаторазовому використанні суміші в ній накопичується більше 1-1,3% лугу, що збільшує пригар, особливо на чавунних виливках. У барабан установки, що обертається, для регенерації подають одночасно суміш і гальку, які, пересипаючись з лопат на стінки барабана, механічно руйнують плівку рідкого скла на зернах піску. Через регульовані жалюзі в барабан надходить повітря, що відсмоктується разом з пилом у мокрий пиловловлювач. Потім пісок разом з галькою подають у барабанне сито для відсіювання гальки та великих зерен із плівками. Придатний пісок із сита транспортують на склад.
Крім регенерації горілої землі, можливе також її використання при виготовленні цегли. З цією метою формуючі елементи попередньо руйнуються і земля пропускається через магнітний сепаратор, де від неї відокремлюються частинки металу. Очищена від металевих включень земля повністю замінює кварцовий пісок. Використання горілої землі підвищує ступінь спікання цегляної маси, тому що в ній містяться рідкі скло та луг.
В основі роботи магнітного сепаратора закладено різницю між магнітними властивостями різних компонентів суміші. Суть процесу полягає в тому, що з потоку загальної рухомої суміші виділяються окремі металомагнітні частинки, які змінюють свій шлях у напрямі дії магнітної сили.
Крім цього, горілу землю використовують під час виробництва бетонних виробів. До бетонозмішувальної установки (БСУ), а саме, до планетарного змішувача примусової дії, через систему електронних ваг і оптичних дозаторів надходить сировина (цемент, пісок, пігмент, вода, добавка)
Також відпрацьовану формувальну суміш застосовують при виробництві шлакоблоку.
Шлакоблоки виготовляють із формувальної суміші з вмістом вологи до 18%, з додаванням ангідритів, вапняку та прискорювачів схоплювання суміші.
Технологія виробництва шлакоблоків.
Приготується бетонна суміш з відпрацьованої формувальної суміші, шлаку, води та цементу. Перемішують у бетонозмішувачі.
Приготовлений шлакобетонний розчин завантажують у форму (матрицю). Форми (матриці) бувають різних розмірів. Після закладки суміші в матрицю роблять її усадку за допомогою притиску та вібрації, потім матриця піднімається, а шлакоблок залишається в піддоні. Отримане висихає виріб тримає форму за рахунок жорсткості розчину.
Процес набір міцності. Остаточно шлакоблок твердне протягом місяця. Після остаточного затвердіння готовий продукт складують для подальшого набору міцності, яка згідно з ГОСТом повинна бути не менше 50% від проектної. Далі шлакоблок відвантажують споживачеві або застосовують на власному майданчику.
Німеччина.
Налаштування для регенерації суміші марки KGT. Вони забезпечують ливарній промисловості екологічно та економічно вигідну технологію вторинного використання ливарних сумішей. Оборотний цикл дозволяє скоротити споживання свіжого піску, допоміжних матеріалів та площі під складування відпрацьованої суміші.
Ливарне виробництво є основною заготівельною базою машинобудування. Близько 40% всіх заготовок, які у машинобудуванні, отримують литтям. Проте, ливарне виробництво є одним із найбільш екологічно несприятливих.
У ливарному виробництві застосовується понад 100 технологічних процесів, понад 40 видів сполучних, понад 200 протипригарних покриттів.
Це спричинило те, що у повітрі робочої зони зустрічається до 50 шкідливих речовин, регламентованих санітарними нормами. При виробництві 1т чавунних виливків виділяється:
10..30 кг – пилу;
200..300 кг – оксиду вуглецю;
1..2 кг - оксиду азоту та сірки;
0.5..1.5 г - фенолу, формальдегіду, ціанідів та ін;
3 м 3 – забруднених стічних водможе надійти у водний басейн;
0.7..1.2 т-відпрацьованих сумішей у відвал.
Основну масу відходів ливарного виробництва складають відпрацьовані формувальні та стрижневі суміші та шлак. Утилізація цих відходів ливарного виробництва є найбільш актуальною, т.к. кілька сотень гектарів поверхні землі займають щорічно вивозяться у відвал суміші в Одеській області.
З метою зниження забруднення ґрунтів різними промисловими відходамиу практиці охорони земельних ресурсів передбачаються такі заходи:
утилізація;
знешкодження методом спалювання;
поховання на спеціальних полігонах;
організація вдосконалених звалищ.
Вибір методу знешкодження та утилізації відходів залежить від їхнього хімічного складу та ступеня впливу на навколишнє середовище.
Так, відходи металообробної, металургійної, вугільної промисловості містять частинки піску, породи та механічні домішки. Тому відвали змінюють структуру, фізико-хімічні властивостіта механічний склад ґрунтів.
Зазначені відходи використовують при будівництві доріг, засипанні котлованів та відпрацьованих кар'єрів після зневоднення. Водночас відходи машинобудівних заводів та хімічних підприємств, що містять солі важких металів, ціаніди, токсичні органічні та неорганічні сполуки, утилізації не підлягають. Ці види відходів збирають у шламонакопичувачі, після чого їх засипають, утрамбовують та озеленюють місце поховання.
Фенол- найбільш небезпечне токсичне з'єднання, що знаходиться у формувальних та стрижневих сумішах. У той же час дослідження показують, що основна частина фенолсодержащих сумішей, що пройшли заливку, практично не містить фенолу і не є небезпекою для навколишнього середовища. Крім того, фенол, незважаючи на його високу токсичність, швидко розкладається у ґрунті. Спектральний аналіз відпрацьованих сумішей на інших видах сполучного показав відсутність особливо небезпечних елементів: Hg, Pb, As, Fта важких металів. Тобто, як показують розрахунки даних досліджень, відпрацьовані формувальні суміші не становлять небезпеки для навколишнього середовища і не вимагають будь-яких спеціальних заходів щодо їх поховання. Негативним фактором є саме існування відвалів, які створюють непривабливий краєвид, порушують ландшафт. Крім того, пил, що виноситься з відвалів вітром, забруднює навколишнє середовище. Проте не можна сказати, що проблема відвалів не вирішується. У ливарному виробництві існує цілий ряд технологічного обладнання, що дозволяє проводити регенерацію формувальних пісків та використовувати їх у виробничому циклі неодноразово. Існуючі методи регенерації традиційно поділяються на механічні, пневматичні, термічні, гідравлічні та комбіновані.
За даними Міжнародної комісіїз регенерації пісків, в 1980 р. з 70 опитаних ливарних підприємств Західної Європи та Японії 45 використовували установки механічної регенерації.
В той же час, ливарні відпрацьовані суміші - хороша сировина для будматеріалів: цегли, силікатного бетону, виробів з нього, будівельних розчинів, асфальтобетону для дорожніх покриттів, для відсипання полотна залізниць.
Дослідження Свердловських учених (Росія) показали, що відходи ливарного виробництва мають унікальні властивості: ними можна обробляти опади стічних вод (для цього придатні існуючі відвали ливарного виробництва); захищати сталеві конструкції від ґрунтової корозії. Фахівці Чебоксарського заводу промислових тракторів (Росія) використовували пилоподібні відходи регенерації як добавку (до 10%) при виробництві силікатної цегли.
Багато ливарних відвалів використовуються як вторинна сировина в самому ливарному виробництві. Так, наприклад, кислий шлак сталеливарного виробництва і ферохромовий шлак застосовуються в технології шлікерного формоутворення при лиття за моделями, що виплавляються.
У ряді випадків відходи машинобудівних та металургійних виробництв містять значну кількість хімічних сполук, які можуть представляти цінність як сировину та використовуватися у вигляді доповнення до шихти.
Розглянуті питання поліпшення екологічної обстановки під час виробництва литих деталей дозволяє зробити висновок у тому, що у ливарному виробництві можна комплексно вирішувати дуже складні екологічні проблеми.
Пропонований спосіб полягає в тому, що попереднє дроблення вихідного матеріалу виробляють вибірково і орієнтовано з концентрованим зусиллям від 900 до 1200 Дж. см 2 /р. Установка для здійснення цього способу включає пристрій для дроблення та гуркотіння, виконаний у вигляді маніпулятора з дистанційним керуванням, на якому встановлений гідропневмоударний механізм. Крім того, установка містить герметичний модуль, повідомлений із системою відбору пилоподібних фракцій, що має засіб для обробки цих фракцій тонкодисперсний порошок. 2 с. та 2 з. п. ф-ли, 4 іл., 1 табл.
Винахід відноситься до ливарного виробництва, а більш точно до способу переробки литих твердих шлаків у вигляді брил з металевими включеннями та встановлення для повної переробки цих шлаків. Дані спосіб і установка дозволяють практично повністю утилізувати шлаки, що переробляються, а отримані в результаті цього кінцеві продукти - товарний шлак і товарний пил використовувати в промисловому і цивільному будівництві, наприклад для виробництва будівельних матеріалів. Відходи, що утворюються при переробці шлаків у вигляді металу і дробленого шлаку з металевими включеннями, використовуються як шихтові матеріали для плавильних агрегатів. Переробка литих твердих шлакових брил, пронизаних металевими включеннями, складна, трудомістка операція, що вимагає унікального обладнання, додаткових енергетичних витрат, тому шлаки практично не використовуються і вивозяться на звалища, погіршуючи екологію та забруднюючи навколишнє середовище. Особливої важливості набувають розробки способів та установок для здійснення повної безвідходної переробки шлаків. Відомий цілий ряд способів та установок, що частково вирішують проблему переробки шлаків. Зокрема, відомий спосіб переробки металургійних шлаків (SU, A, 806123), що полягає в дробленні та грохоченні цих шлаків до дрібних фракцій в межах 0,4 мм з подальшим поділом на два продукти: металевий концентрат та шлак. Даний спосіб переробки металургійних шлаків вирішує проблему у вузькому діапазоні, оскільки призначений лише шлаків з немагнітними включеннями. Найбільш близьким за технічною сутністю до пропонованого є спосіб механічного відділення металів від шлаку металургійних печей (SU, A, 1776202), що включає дроблення металургійного шлаку в дробарці і млинах, а також поділ по різниці щільностей в водному середовищіфракцій шлаку та регенерованого металу в межах 0,5-7,0 мм та 7-40 мм з вмістом заліза у фракціях металу до 98%
Відходи даного способу у вигляді фракцій шлаку після повного висушування та сортування використовують у будівництві. Цей спосіб більш ефективний за кількістю та якістю видобутого металу, однак він не вирішує проблему попереднього дроблення вихідного матеріалу, а також отримання якісного за фракційним складом товарного шлаку для виготовлення, наприклад, будівельних виробів. Для здійснення таких способів, зокрема, відома потокова лінія (SU, A, 759132) для сепарації та сортування відвальних металургійних шлаків, що включає завантажувальний пристрій у вигляді бункера-живильника, вібраційні гуркіти над приймальними бункерами, електромагнітні сепаратори, холодильні камери, пристрої для переміщення витягнутих металевих предметів. Однак на цій поточній лінії також не передбачено попереднього дроблення шлаку у вигляді глибок шлаку. Також відомо пристрій для грохочення і дроблення матеріалів (SU, A, 1547864), що включає віброгуркіт і встановлену над ним раму з подрібнюючим пристроєм, виконану з отворами і встановлену з можливістю переміщення у вертикальній площині, а пристосування, що дробить, виконано у вигляді клинів з головками в них верхній частині, які встановлені з можливістю переміщення в отворах рами, при цьому поперечний розмір головок більший за поперечний розмір отворів рами. У тристінній камері по вертикальним напрямним переміщається рама, в якій встановлені пристроювання, що дроблять, вільно висять на головках. Площа, займана рамою, відповідає площі віброгуркоту, і пристосування, що дроблять, охоплюють всю площу решітки віброгуркоту. Пересувна рама за допомогою електроприводу по рейках накочується на полотно віброгуркоту, на якому встановлена брила шлаку. Дрібні пристрої на гарантованому зазорі проходять над брилом. При включенні віброгуркоту дроблячі пристосування разом з рамою опускаються вниз, не зустрічаючи перешкоди, на всю довжину ковзання до 10 мм від полотна віброгуркоту, інші частини (клиння) пристрою, що дробить, зустрівши перешкоду у вигляді поверхні брили шлаку, залишаються на висоті перешкоди. Кожне пристроювання, що дробить (клин) при попаданні на шлакову брилу знаходить свою точку зіткнення з нею. Вібрація від гуркоту передається через глибину шлаку, що лежить на ньому, в точках торкання клинів дроблячих пристроїв, які також починають здійснювати в резонансі коливання в напрямних рами. Руйнування брили шлаку не відбувається, і йде лише часткове стирання шлаку об клини. Більш близьким до вирішення запропонованого способу є вищевказаний пристрій для сепарації та сортування відвальних та ливарних шлаків (RU, A, 1547864), що включає систему доставки вихідного матеріалу в зону попереднього дроблення, здійснюваного пристроєм для грохочення та дроблення матеріалів, виконаним у вигляді бункера приймального з встановленим над ним віброгуркотом та пристрої для безпосереднього дроблення шлаку, вібродробилки для подальшого подрібнення матеріалу, електромагнітні сепаратори, вібросито, бункери-накопичувачі відсортованого шлаку з дозаторами та транспортувальні пристрої. У системі подачі шлаку передбачений механізм-кантователь, що забезпечує прийом шлаковни з холостою шлаком, що знаходиться в ній, і подачу її в зону віброгуркоту, вибивання шлакової брили на полотно віброгуркоту і повернення порожньої шлаковні у вихідне положення. Вищеперелічені способи та пристрої для їх здійснення використовують варіанти дроблення та обладнання для переробки шлаків, при роботі яких виділяються не утилізовані пилоподібні фракції, що забруднюють ґрунт і повітря, що значною мірою впливає на екологічну рівновагу навколишнього середовища. В основу винаходу покладено завдання створити спосіб переробки шлаків, в якому попереднє дроблення вихідного матеріалу з подальшим його сортуванням за зменшуються розмірами фракцій і відбір утворюються пилоподібних фракцій здійснюють таким чином, що з'являється можливість повної утилізації оброблюваних шлаків, а також створити установку для здійснення даного способу. Ця задача вирішена в способі переробки шлаків ливарного виробництва, що включає попереднє дроблення вихідного матеріалу і подальше його сортування по фракціях, що зменшуються до отримання товарного шлаку з одночасним відбором утворюються пилоподібних фракцій, в якому згідно винаходу попереднє дроблення здійснюють вибірково і орієнтовано з концентрованим зусиллям000 Дж, а відібрані пилоподібні фракції укладають у замкнутий об'єм і надають на них механічну дію до отримання тонкодисперсного порошку з питомою поверхнею не менше 5000 см 2 /р. Доцільно тонкодисперсний порошок використовувати як активний виконавець для будівельних сумішей. Таке виконання способу дозволяє повністю переробляти шлаки ливарних виробництв, маючи в результаті два кінцеві продукти - товарний шлак і товарний пил, що використовуються для будівельних цілей. Завдання також вирішено за допомогою установки для здійснення способу, що включає систему доставки вихідного матеріалу в зону попереднього дроблення, пристрій для дроблення і гуркотіння, вібраційні дробарки з електромагнітними сепараторами і транспортуючими пристосуваннями, що здійснюють подрібнення і сортування матеріалу за фракціями, що зменшуються, класифікатори великої і дрібної фракції відбору пилоподібних фракцій, в якій згідно винаходу пристрій для дроблення і грохочення виконано у вигляді маніпулятора з дистанційним керуванням, на якому встановлений гідропневмоударний механізм, і в установці змонтований герметичний модуль, повідомлений з системою відбору пилоподібних фракцій, що має засіб для обробки цих фракцій в тон . Переважно як засіб для обробки пилоподібних фракцій використовувати каскад послідовно розташованих гвинтових млинів. Один з варіантів винаходу передбачає, що установка має систему повернення оброблюваного матеріалу, встановлену поблизу класифікатора великої фракції, для додаткового подрібнення. Таке виконання установки в цілому дозволяє з високим ступенем надійності та ефективності без великих витрат електроенергії переробити відходи ливарного виробництва. Сутність винаходу полягає у наступному. Литі шлаки ливарного виробництва характеризуються міцністю, тобто опором руйнуванню при виникненні внутрішньої напруги, що з'являються в результаті якого-небудь навантаження (наприклад, при механічному стисканні), і можуть бути віднесені за межами міцності на стиск (сж) до гірських пород середньої міцності та міцних . Наявність металевих включень у шлаку армує монолітну брилу, зміцнюючи її. Описані раніше способи руйнування не враховували міцнісних характеристик вихідного матеріалу, що руйнується. Зусилля руйнування характеризується величиною P = сж F, де Р зусилля руйнування при стисканні, F площа прикладеного зусилля, було значно нижчим за міцність шлаку. Запропонований спосіб заснований на зменшенні площі докладання зусилля F до розмірів, що визначаються характеристиками міцності матеріалу, використовуваного інструменту і вибором зусилля Р. Замість статичних зусиль, що використовуються у вищеописаних технічних рішеннях, у цьому винаході застосовують динамічні зусилля у вигляді спрямованого, орієнтованого удару з певною енергією і частотою, що загалом збільшує ефективність способу. Досвідченим шляхом підібрані параметри частоти та енергії нанесення ударів у межах 900-1200 Дж із частотою 15-25 ударів на хвилину. Така методика дроблення здійснюється в запропонованій установці за допомогою гідропневмоударного механізму, змонтованого на маніпуляторі пристрою для дроблення та гуркотіння шлаку. Маніпулятор забезпечує притиск до об'єкта руйнування гідропневмоударного механізму під час його роботи. Регулювання зусилля, що додається, дроблення шлакових брил виробляють дистанційно. У той же час шлаки це матеріал із потенційними в'язкими властивостями. Здатність до їх твердіння з'являється переважно під дією добавок, що активізують. Однак є такий фізичний стан шлаків, коли потенційні в'яжучі властивості виявляються після механічних впливів на фракції переробленого шлаку до отримання певних розмірів, що характеризуються показником питомої поверхні. Одержання високої питомої поверхні подрібнених шлаків є важливим чинником придбання ними хімічної активності. Проведені лабораторні дослідження підтверджують, що значне поліпшення якості шлаку, який використовується як в'яжуче, досягається при подрібненні, коли його питома поверхня перевищує 5000 см 2 /р. Таку величину питомої поверхні можна отримати при механічному впливі на пилоподібні фракції, що відбираються, укладені в замкнутий об'єм (герметичний модуль). Цей вплив здійснюють за допомогою каскаду послідовно розташованих у герметичному модулі гвинтових млинів, що поступово перетворюють цей матеріал на тонкодисперсний порошок з питомою поверхнею понад 5000 см 2 /р. Таким чином, запропоновані спосіб і установка для переробки шлаків дозволяють практично повністю їх утилізувати, в результаті чого отримують товарну продукцію, що використовується зокрема в будівництві. Комплексне використання шлаків значною мірою оздоровлює довкілля, а також вивільняє продукуючі площі, що використовуються під відвали. У зв'язку з підвищенням ступеня утилізації шлаків, що переробляються, знижується собівартість продукції, що, відповідно, підвищує ефективність використовуваного винаходу. На фіг. 1 схематично зображена установка для здійснення способу переробки шлаку згідно винаходу, у плані; на фіг. 2 розріз А-А на фіг. 1;
На фіг. 3 вигляд Б на фіг. 2;
На фіг. 4 розріз В-Вна фіг. 3. Пропонований спосіб передбачає повну безвідходну переробку шлаків для отримання товарного дробленого шлаку необхідних фракцій та пилоподібних фракцій, що переробляються в тонкодисперсний порошок. Крім того, отримують матеріал з металевими включеннями, який повторно використовують у плавильних агрегатах лінійного та металургійного виробництва. Для цього литу заготовку брилу з металевими включеннями попередньо орієнтовано дроблять з концентрованим зусиллям від 900 до 1200 Дж над віброгуркотом з провальною решіткою. Метал і шлак з металевими включеннями, розміри яких більше розмірів отворів провальної решітки віброгрохота, відбирають магнітною плитою крана і складують в тару, а шматки шлаку, що залишилися на віброгрохоті, направляють на більш дрібне дроблення у віброщокову дробарку, розміщену в безпосередній близькості від виброгрохот. Роздроблений матеріал, що провалився через провальну решітку, транспортують по системі віброщокових дробарок з відбором металу і шлаку з включеннями металу електромагнітними сепараторами для подальшого подрібнення і сортування. Розмір шматків, що не пройшли через провальну решітку, коливається від 160 до 320 мм, а пройшли від 0 до 160 мм. На наступних етапах шлак подрібнюють до фракцій розміром 0-60 мм, 0-12 мм і відбирають шлак з металевими включеннями. Потім подрібнений шлак подають на класифікатор великої фракції, де відбувається відбір матеріалу розміром 0-12 і більше 12 мм. Більший матеріал направляють у систему повернення на доподрібнення, а матеріал з розміром 0-12 мм направляють по основному технологічному потоку на класифікатор дрібної фракції, де відбувається відбір пилоподібної фракції розміру 0-1 мм, яку збирають у герметичному модулі для подальшого впливу та отримання тонкодисперсного. порошку з питомою поверхнею понад 5000 см 2 /г, який використовується як активний наповнювач для будівельних сумішей. Відібраний на класифікаторі дрібної фракції матеріал з розміром 1-12 мм є товарним шлаком, який направляють у накопичувальні ємності для подальшого відвантаження замовнику. Склад цього товарного шлаку наведено у таблиці. Відібрані фракції шлаку з металевими включеннями додаткового технологічного потоку повертають в плавильний цех на переплавку. Вміст металу у відібраних магнітною сепарацією подрібнених шлаках знаходиться в межах 60-65%.
Використовуваний як активний наповнювач тонкодисперсний порошок включають до складу в'яжучого, наприклад, для отримання бетону, де заповнювачем є дроблений шлак ливарний з розміром фракції 1-12. Дослідження якісних характеристик отриманого бетону вказує на збільшення його міцності під час перевірки на морозостійкість після 50 циклів. Описаний вище спосіб переробки шлаків може бути з успіхом відтворений на установці (фіг. 1-4), що містить систему доставки шлаку з плавильного цеху в зону попереднього дроблення, де розміщені кантувач 1, віброгуркіт 2 з провальною немагнітною решіткою 3 і маніпулятор 4, керований дистан з пульта (З). На маніпуляторі 4 встановлений гідропневмоударний механізм у вигляді довбака 5. Для забезпечення більш надійного дроблення вихідного матеріалу до необхідного розміру поблизу віброгуркоту 2 розміщені вібробункер 6 і щокова дробарка 7. Крім того, в зоні дроблення змонтований кран 8 для видалення негабаритних металів. решітці 3. Роздроблений матеріал за допомогою системи транспортуючих пристосувань, зокрема стрічкових конвеєрів 9, переміщається по основному технологічному потоку (зображений на фіг. 1 контурної стрілкою), на шляху якого послідовно змонтовані віброщокові дробарки 10 і електромагнітні сепаратори 11, що забезпечують по фракціях, що зменшуються, до заданих розмірів. На шляху основного технологічного потоку змонтовані класифікатори 12 та 13 для великої та дрібної фракції подрібненого шлаку. Установка також передбачає наявність додаткового технологічного потоку (на фіг. 1 зображено трикутною стрілкою), що включає систему повернення матеріалу, не подрібненого до необхідного розміру, розташовану поблизу класифікатора 12 для великої фракції і що складається з перпендикулярно розташованих відносно одного транспортера і щокової дробарки 14, а також систему 15 видалення відмагнічених матеріалів. На виході основного технологічного потоку встановлені накопичувачі 16 отриманого товарного шлаку і герметичний модуль 17, повідомлений з системою відбору пилу, виконаної у вигляді ємності 18. Усередині модуля 17 послідовно розташований каскад гвинтових млинів 19 для обробки пилоподібних фракцій тон Пристрій працює в такий спосіб. Шлаковня 20 з остиглим шлаком подається, наприклад, навантажувачем (не показаний) в зону роботи установки і розміщується на візку кантувача 1, який перекидає її на решітку 3 віброгуркоту 2, вибиває шлакову брилу 21 і повертає шлаковню у вихідне положення. Далі порожню шлаковню знімають із кантувача і на її місце встановлюють іншу зі шлаком. Потім маніпулятор 4 підводиться до віброгуркоту 2 для роздроблення шлакової брили 21. Маніпулятор 4 має шарнірну стрілку 22, на якій шарнірно закріплений долбняк 5, що дробить шлакову брилу на шматки різної крупності. Корпус маніпулятора 4 встановлений на рухомий несучій рамі 23 і обертається навколо вертикальної осі, забезпечуючи обробку брили по всій площі. Маніпулятор притискає пневмоударний механізм (долбняк) до шлакової брили у вибраній точці та наносить серію орієнтованих та концентрованих ударів. Дроблення виробляють до таких розмірів, які забезпечують максимальне проходження шматків через отвори в провальній решітці 3 віброгрохота 2. Після закінчення дроблення маніпулятор 4 повертається у вихідне положення і вступає в роботу віброгрохот 2. Відходи, що залишилися на поверхні віброгрохота від металу і шлаку магнітною плитою крана 8, причому якість відбору забезпечується за рахунок установки на віброгуркоті 2 провальної решітки 3 з немагнітного матеріалу. Відібраний матеріал складується у тару. Інші великі шматки шлаку з незначним вмістом металу стикаються з провальної решітки в щікову дробарку 7, звідки продукт дроблення надходить в основний технологічний потік. Пройшли через отвори провальної решітки 3 фракції шлаку потрапляють у вібробункер 6, з якого стрічковим конвеєром 9 подаються на систему віброщокових дробарок 10 з електромагнітними сепараторами 11. Подрібнення і сортування фракцій шлаку забезпечується в основному безперервних собою у вказаному потоці. Подрібнений в основному потоці матеріал надходить на класифікатор 12 де відбувається його сортування на фракції розміру 0-12 мм. Більші фракції по системі повернення (додатковий технологічний потік) надходять в щікову дробарку 14, доподрібнюються і знову повертаються в основний потік на повторне сортування. Пропущений через класифікатор 12 матеріал подається на класифікатор 13, в якому відбувається відбір пилоподібних фракцій розміру 0-1 мм, що надходять у герметичний модуль 17, і 1-12 мм, що надходять у накопичувачі 16. У процесі подрібнення матеріалу в основному технологічному потоці утворюється пил системі її відбору (місцеві відсмоктувачі) збирається в ємності 18, що повідомляється з модулем 17. Надалі проводять обробку всього зібраного в модулі пилу в тонкодисперсний порошок з питомою поверхнею більше 5000 см 2 /г, за допомогою каскаду послідовно встановлених гвинтових млинів 19. З метою впорядкування очищення основного потоку шлаку від металевих включень на всьому його шляху проводиться їх відбір електромагнітних сепараторів 11 і передача в систему 15 видалення відмагнічених матеріалів (додатковий технологічний потік), в подальшому транспортуються на переплавку.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб переробки шлаків ливарного виробництва, що включає попереднє дроблення вихідного матеріалу і подальше його сортування по фракціях, що зменшуються до отримання товарного шлаку з одночасним відбором утворюються пилоподібних фракцій, який відрізняється тим, що попереднє дроблення здійснюють вибірково і орієнтовано з концентрованим зусиллям від100 а відібрані пилоподібні фракції укладають у замкнутий об'єм і надають на них механічну дію до отримання тонкодисперсного порошку з питомою поверхнею не менше 5000 см 2 . 2. Установка для переробки шлаків ливарного виробництва, що включає систему доставки вихідного матеріалу в зону попереднього дроблення, пристрій для дроблення та гуркотіння, вібраційні дробарки з електромагнітними сепараторами та транспортуючими пристосуваннями, що здійснюють подрібнення та сортування матеріалу за фракціями, що зменшуються, та класифікатори крупної відбору пилоподібних фракцій, що відрізняється тим, що пристрій для дроблення і грохочення виконано у вигляді маніпулятора з дистанційним керуванням, на якому встановлено гідропневмоударний механізм, і в установці змонтований герметичний модуль, повідомлений з системою відбору пилоподібних фракцій, що має засіб для обробки цих фракцій . 3. Установка за п. 2, яка відрізняється тим, що засіб для обробки пилоподібних фракцій тонкодисперсний порошок являє собою каскад послідовно розташованих гвинтових млинів. 4. Установка за п. 2, яка відрізняється тим, що вона забезпечена системою повернення матеріалу, що обробляється, встановленої поблизу класифікатора великої фракції, для його додаткового подрібнення.Відходи ливарного виробництва
foundry waste
Англо-російський словник технічних термінів. 2005 .
Дивитись що таке "відходи ливарного виробництва" в інших словниках:
Відходи ливарного виробництва машинобудівної промисловості, що за фізико-механічними властивостями наближаються до супіску. Утворюється в результаті застосування способу лиття піщані форми. Складається переважно з кварцового піску, бентоніту. Будівельний словник
Пісок формувальний горілий- (земля формувальна) – відходи ливарного виробництва машинобудівної промисловості, що за фізико-механічними властивостями наближаються до супіску. Утворюється в результаті застосування способу лиття піщані форми. Складається переважно з ...
Лиття- (Casting) Технологічний процес виготовлення виливків Рівень культури ливарного виробництва у середні віки Зміст Зміст 1. З історії художнього лиття 2. Сутність ливарного виробництва 3. Типи ливарного виробництва 4.… Енциклопедія інвестора
Координати: 47°08′51″ пн. ш. 37°34′33″ ст. д. / 47.1475 ° с. ш. 37.575833 в. д … Вікіпедія
Координати: 58 ° 33 'пн. ш. 43 ° 41 'в. д. / 58.55 ° с. ш. 43.683333 в. д. … Вікіпедія
Фундаменти машин із динамічними навантаженнями- - призначені для машин з частинами, що обертаються, машин з кривошипно шатунними механізмами, ковальських молотів, формувальних машин для ливарного виробництва, формувальних машин для виробництва збірного залізобетону, копрового обладнання… Енциклопедія термінів, визначень та пояснень будівельних матеріалів
Економічні показники Валюта Песо (=100 сентаво) Міжнародні організації Економічна комісія ООН для Латинської Америки РЕВ (1972 1991) ЛАЕС (з 1975) Асоціація латиноамериканської інтеграції (АЛАІ) Група 77 СОТ (з 1995) Petroc
03.120.01 - Якість узагалі ГОСТ 4.13 89 СПКП. Вироби текстильно-галантерейні побутового призначення. Номенклатура показників. Натомість ГОСТ 4.13 83 ГОСТ 4.17 80 СПКП. Ущільнювачі гумові контактні. Номенклатура показників. Натомість ГОСТ 4.17 70 ГОСТ 4.18 88… … Показник національних стандартів
ДЕРЖСТАНДАРТ 16482-70: Метали чорні вторинні. терміни та визначення- Термінологія ДЕРЖСТАНДАРТ 16482 70: Метали чорні вторинні. Терміни та визначення оригінал документа: 45. Брикетування металевої стружки НДП. Брикетування Переробка металевої стружки пресуванням з метою одержання брикетів. Словник-довідник термінів нормативно-технічної документації
Гірські породи з орієнтовано розташованих мінералів, що мають здатність розколюватися на тонкі пластини або плитки. Залежно від умов утворення (з магматичних або осадових гірських порід) розрізняють глинисті, крем'янисті, … Енциклопедія техніки
Екологічні проблеми ливарного виробництва
та шляхи їх розвитку
Питання екологіїВ даний час виходять на перший план у розвитку промисловості та суспільства.
Технологічні процеси виготовлення виливків характеризуються великою кількістю операцій, при виконанні яких виділяються пил, аерозолі та гази. Пил, основною складовою якого в ливарних цехах є кремнезем, утворюється при приготуванні та регенерації формувальних та стрижневих сумішей, плавці ливарних сплавів у різних плавильних агрегатах, випуску рідкого металу з печі, позапічної обробці його та заливанні у форми, на ділянці вибивання виливків, у процесі обрубування та очищення лиття, при підготовці та транспортуванні вихідних сипких матеріалів.
У повітряному середовищі ливарних цехів, крім пилу, у великих кількостях знаходяться оксиди вуглецю, вуглекислий та сірчистий гази, азот та його оксиди, водень, аерозолі, насичені оксидами заліза та марганцю, пари вуглеводнів та ін. Джерелами забруднень є плавильні агрегати, печі , сушила для форм, стрижнів та ковшів тощо.
Одним із критеріїв небезпеки є оцінка рівня запахів. На атмосферне повітряприпадає понад 70% усіх шкідливих впливів ливарного виробництва. /1/
При виробництві 1 т виливків зі сталі та чавуну виділяється близько 50 кг пилу, 250 кг оксидів вуглецю, 1,5-2 кг оксидів сірки та азоту та до 1,5 кг інших шкідливих речовин (фенолу, формальдегіду, ароматичних вуглеводнів, аміаку, ціанідів. ). У водний басейн надходить до 3 куб.м стічних вод і вивозиться у відвали до 6 т відпрацьованих формувальних сумішей.
Інтенсивні та небезпечні виділення утворюються у процесі плавки металу. Викид забруднюючих речовин, хімічний складпилу та відхідних газів при цьому різний і залежить від складу металозавалки та ступеня її забруднення, а також від стану футерування печі, технології плавки, вибору енергоносіїв. Особливо шкідливі викиди при плавленні сплавів кольорових металів (пари цинку, кадмію, свинцю, берилію, хлор та хлориди, водорозчинні фториди).
Застосування органічних сполучних при виготовленні стрижнів і форм призводить до значного виділення токсичних газів у процесі сушіння і особливо заливки металу. Залежно від класу зв'язуючого в атмосферу цеху можуть виділятися такі шкідливі речовини як аміак, ацетон, акролеїн, фенол, формальдегід, фурфурол тощо. стадіях технологічного процесу: при виготовленні сумішей, затвердінні стрижнів та форм та охолодженні стрижнів після вилучення з оснастки. /2/
Розглянемо токсичний вплив на людину основних шкідливих виділень ливарного виробництва:
- Оксид вуглецю(клас небезпеки – IV) – витісняє кисень із оксигемоглобіну крові, що перешкоджає перенесенню кисню з легких до тканин; викликає задуху, надає токсичну дію на клітини, порушуючи тканинне дихання, та зменшує споживання тканинами кисню.
- Оксиди азоту(клас небезпеки – II) – надають подразнюючу дію на дихальні шляхи та кров'яні судини.
- Формальдегід(клас небезпеки – II) – загальноотруйна речовина, що викликає подразнення шкіри та слизової оболонки.
- Бензол(клас небезпеки – II) – надає наркотичну, частково судомну дію на центральну нервову систему; хронічне отруєнняможе призвести до смерті.
- Фенол(Клас небезпеки – II) – сильна отрута, надає загальнотоксичну дію, може всмоктуватися в організм людини через шкірні покрови.
- Бензопірен З 2 0Н 12(клас небезпеки - IV) - канцерогенна речовина, що викликає генні мутації та ракові захворювання. Утворюється за умови неповного згоряння палива. Бензопірен має високу хімічну стійкість і добре розчиняється у воді, зі стічних вод поширюється на великі відстані від джерел забруднень і накопичується в донних відкладах, планктоні, водоростях та водних організмах. /3/
Вочевидь, за умов ливарного виробництва проявляється несприятливий кумулятивний ефект комплексного чинника, у якому шкідливий вплив кожного окремого інгредієнта (пилу, газів, температури, вібрації, шуму) різко збільшується.
Тверді відходи ливарного виробництва містять до 90% відпрацьованих формувальних та стрижневих сумішей, включаючи брак форм та стрижнів; також вони містять просипи та шлаки з відстійників пилеочисної апаратури та установок регенерації сумішей; ливарні шлаки; абразивний та галтувальний пил; вогнетривкі матеріали та кераміку.
Кількість фенолів у відвальних сумішах перевищує вміст інших токсичних речовин. Феноли та формальдегіди утворюються в процесі термодеструкції формувальних та стрижневих сумішей, у яких сполучною є синтетичні смоли. Ці речовини добре розчиняються у воді, що створює небезпеку попадання їх у водоймища при вимиванні поверхневими (дощовими) або ґрунтовими водами.
Стічні води надходять головним чином від установок гідравлічного та електрогідравлічного очищення виливків, гідрорегенерації відпрацьованих сумішей та мокрих пиловловлювачів. Як правило, стічні води лінійного виробництва одночасно забруднені не одним, а поряд шкідливих речовин. Також шкідливим фактором є нагрівання води, що застосовується при плавці та заливці (водоохолоджувані форми при кокильному литті, лиття під тиском, безперервне лиття профільних заготовок, охолодженні котушок індукційних печей тигельних).
Влучення теплої водиу відкриті водоймища викликає зниження рівня кисню у воді, що несприятливо впливає на флору та фауну, а також знижує самоочищувальну здатність водойм. Розрахунок температури стічних вод проводиться з урахуванням санітарних вимог, щоб літня температура річкової води внаслідок спуску стічних вод не піднімалася більш ніж 30°С. /2/
Різноманітність оцінок екологічної ситуації на різних межах виготовлення виливків не дає можливості оцінити екологічну ситуацію всього ливарного цеху, а також техпроцесів, що застосовуються в ньому.
Пропонується запровадити єдиний показник екологічної оцінки виготовлення виливків – питомі газовиділення 1-го компонента до наведених питомих газовиділень у перерахунку на діоксид вуглецю (парниковий газ) /4/
Газовиділення на різних межах розраховуються:
- при плавленні– множенням питомих газовиділень (у перерахунку на діоксид) на масу металу, що виплавляється;
- при виготовленні форм та стрижнів– множенням питомих газовиділень (перерахунку на діоксид) на масу стрижня (форми).
За кордоном давно прийнято оцінювати екологічність процесів заливання форм металом та затвердіння виливки за бензолом. Було встановлено, що умовна токсичність на основі бензолового еквівалента, що враховує виділення не тільки бензолу, але і таких речовин як СО Х, NO Х, фенолу та формальдегіду у стрижнів, отриманих за Hot-box – процесу на 40% вище, ніж у стрижнів, отриманих за "Cold-box-amin" - процесу. /5/
Проблема попередження виділення шкідливостей, їх локалізації та знешкодження, утилізації відходів є особливо гострою. Для цих цілей застосовується комплекс природоохоронних заходів, Що включає використання:
- для очищення від пилу– іскрогасників, мокрих пиловловлювачів, електростатичних пиловловлювачів, скруберів (вагранки), тканинних фільтрів (вагранки, дугові та індукційні печі), щебеневих колекторів (дугові та індукційні електропечі);
- для допалювання вагранних газів– рекуператори, системи очищення газів, установки низькотемпературного окиснення СО;
- для зменшення виділення шкідливостей формувальних та стрижневих сумішей- зниження витрати сполучного, окислювальні, сполучні та адсорбуючі добавки;
- для знезараження відвалів- Влаштування полігонів, біологічна рекультивація, покриття ізоляційним шаром, закріплення грунтів і т. д.;
- для очищення стічних вод– механічні, фізико-хімічні та біологічні методи очищення.
З останніх розробок привертають увагу створені білоруськими вченими абсорбційно-біохімічні установки очищення вентиляційного повітря від шкідливих органічних речовину ливарних цехах продуктивністю 5, 10, 20 та 30 тис. куб.м./год /8/. Ці установки за сукупними показниками ефективності, екологічності, економічності та надійності в експлуатації значно перевершують існуючі традиційні газоочисні установки.
Усі ці заходи пов'язані зі значними витратами. Очевидно, слід, перш за все, боротися не з наслідками ураження шкідливістю, а з причин їх виникнення. Це має бути головним аргументом під час виборів пріоритетних напрямів розвитку тих чи інших технологій у ливарному виробництві. З цього погляду використання електроенергії при плавленні металу найбільш переважно, тому що при цьому мінімальні викиди самих плавильних агрегатів... Продовження статті>>
Стаття: Екологічні проблемиливарного виробництва та шляхи їх розвитку
Автор статті: Кривицький В.С.(ЗАТ «ЦНДІМ-Інвест»)
