Az öntödében saját termelésből származó hulladékot (munkaerőforrás) és kívülről származó hulladékot (áruforrás) használnak fel. A hulladék előkészítése során a következő műveleteket végezzük: válogatás, szétválasztás, darabolás, csomagolás, víztelenítés, zsírtalanítás, szárítás és brikettálás. A hulladék újraolvasztásához indukciós kemencéket használnak. Az újraolvasztás technológiája a hulladék jellemzőitől függ - az ötvözet minőségétől, a darabok méretétől stb. Speciális figyelem forgács újraolvasztásra kell adni.

ALUMÍNIUM ÉS MÁGNÉZIUM ÖTVÖZMÉNYEK.

Az alumíniumhulladék legnagyobb csoportja a forgács. Tömeghányada a hulladék teljes mennyiségében eléri a 40%-ot. Az alumíniumhulladék első csoportjába a hulladék és az ötvözetlen alumíniumhulladék tartozik;
a második csoportba az alacsony magnéziumtartalmú [legfeljebb 0,8% (tömeg-frakció)] kovácsolt ötvözetek törmeléke és hulladéka tartozik;
a harmadikban - megnövelt (legfeljebb 1,8%) magnéziumtartalmú kovácsolt ötvözetek törmeléke és hulladéka;
a negyedikben - alacsony (legfeljebb 1,5%) réztartalmú öntőötvözetek hulladékai;
az ötödikben - magas réztartalmú ötvözetek öntése;
a hatodikban - deformálható ötvözetek, amelyek magnéziumtartalma legfeljebb 6,8%;
a hetedikben - legfeljebb 13% magnéziumtartalommal;
a nyolcadikban - legfeljebb 7,0% cinktartalmú kovácsolt ötvözetek;
a kilencedikben - legfeljebb 12% cinktartalmú ötvözetek;
a tizedikben - az ötvözetek többi része.
A nagy darabos hulladék újraolvasztásához indukciós tégelyt és csatornás elektromos kemencét használnak.
Az indukciós tégelyes kemencékben történő olvasztás során a töltődarabok mérete nem lehet kisebb 8-10 cm-nél, mivel a töltődarabok ezen méreteinél szabadul fel a maximális teljesítmény, az áram behatolási mélysége miatt. Ezért nem ajánlott az olvasztást ilyen kemencékben kis töltettel és forgácsokkal végezni, különösen akkor, ha szilárd töltettel olvasztják. A saját termelésű nagy hulladékok általában megnövekedett elektromos ellenállással rendelkeznek az eredeti primer fémekhez képest, ami meghatározza a töltés felvitelének sorrendjét és az olvadás során az alkatrészek bejuttatásának sorrendjét. Először a saját termelésből származó nagy darabos hulladékokat töltik be, majd (ahogy megjelenik a folyékony fürdő) - a fennmaradó komponenseket. Ha korlátozott számú ötvözettel dolgozik, az átmeneti folyadékfürdővel történő olvasztás a leggazdaságosabb és legtermékenyebb - ebben az esetben lehetséges kis töltet és forgács használata.
Az indukciós csatornás kemencékben az első osztályú hulladékok megolvadnak - hibás alkatrészek, bugák, nagy félkész termékek. A második osztályú hulladékot (forgács, fröccsenés) indukciós tégelyben vagy tüzelőanyag-kemencékben előolvasztják tuskóba öntéssel. Ezeket a műveleteket annak érdekében hajtják végre, hogy megakadályozzák a csatornák oxidokkal való intenzív túlszaporodását és a kemence működésének romlását. Különösen negatívan befolyásolja a csatornák túlnövekedését megnövekedett tartalom a szilícium, magnézium és vas hulladéktermékeiben. A sűrű hulladék és hulladék olvasztása során a villamosenergia-fogyasztás 600-650 kWh/t.
Az alumíniumötvözetek forgácsát vagy újraolvasztják, majd ezt követően tuskóba öntik, vagy közvetlenül hozzáadják a töltethez a munkaötvözet előkészítése során.
Az alapötvözet feltöltésekor a forgácsot brikettben vagy ömlesztve juttatják az olvadékba. A brikettálás 1,0%-kal növeli a fém hozamát, de gazdaságosabb a forgácsot ömlesztve bevinni. A forgács 5,0%-nál nagyobb arányú ötvözetbe juttatása nem praktikus.
A forgácsok újraolvasztását tuskóba öntéssel indukciós kemencékben hajtják végre "mocsárral", az ötvözet minimális túlmelegedésével a likvidus hőmérséklet felett 30-40 °C-kal. A teljes olvasztási folyamat során kis adagokban folyasztószert vezetnek a fürdőbe, leggyakrabban a következő kémiai összetételű, % (tömeghányad): KCl -47, NaCl-30, NO3AlF6 -23. A fluxusfogyasztás a töltet tömegének 2,0-2,5%-a. Az oxidált forgács olvasztásakor képződik nagyszámú száraz salak, a tégely túlnőtt és a felszabaduló aktív teljesítmény csökken. A 2,0-3,0 cm vastag salak növekedése az aktív teljesítmény 10,0-15,0%-os csökkenéséhez vezet, a töltetben felhasznált előolvasztott forgács mennyisége nagyobb lehet, mint a forgács ötvözethez való közvetlen hozzáadásával.

TŰZÁLLÓ ÖTVÉZETEK.

A tűzálló ötvözet hulladékok újraolvasztására leggyakrabban legfeljebb 600 kW teljesítményű elektronsugaras és ívkemencéket használnak. A legtermékenyebb technológia a folyamatos, túlfolyós újraolvasztás, amikor az ötvözet kristályosodásától az olvasztást és a finomítást elválasztják, és a kemencében négy-öt különböző kapacitású elektronágyú található a vízhűtéses tűzhelyen, a formán és a kristályosítón elosztva. A titán újraolvasztásakor a folyadékfürdő 150–200 °C-kal túlmelegszik a likvidusz hőmérséklet felett; a forma leeresztő zoknija felmelegszik; a forma akár 500 ford./perc frekvenciával rögzíthető vagy tengelye körül foroghat. Az olvadás 1,3-10-2 Pa maradék nyomáson megy végbe. Az olvadási folyamat a koponya összeolvadásával kezdődik, majd a törmeléket és a fogyóelektródát vezetik be.
Az ívkemencékben történő olvasztáshoz kétféle elektródát használnak: nem fogyasztható és fogyóképes. Nem fogyó elektróda használatakor a töltést tégelybe töltjük, leggyakrabban vízhűtéses rézbe vagy grafitba; grafitot, volfrámot vagy más tűzálló fémeket használnak elektródaként.
Egy adott teljesítmény mellett a különböző fémek olvadása különbözik az olvadási sebességben és a munkavákuumban. Az olvasztás két szakaszra oszlik - az elektróda felmelegítése tégelyel és a tényleges olvasztás. A leeresztett fém tömege a koponyaképződés miatt 15-20%-kal kisebb, mint a betöltött fém tömege. A főkomponensek hulladéka 4,0-6,0% (május. Megosztás).

NICKEL, RÉZ ÉS RÉZ-NIKKEL ÖTVÖZMÉNYEK.

A ferronikkel előállításához a nikkelötvözetek másodlagos nyersanyagainak újraolvasztását elektromos ívkemencékben végzik. A kvarcot a töltés tömegének 5-6%-ában használják fluxusként. Ahogy a keverék megolvad, a töltet leülepedik, ezért újra kell tölteni a kemencét, esetenként akár 10-szer is. A keletkező salakokban magas a nikkel és más értékes fémek (volfrám vagy molibdén) tartalma. Ezt követően ezeket a salakokat oxidált nikkelérccel együtt dolgozzák fel. A ferronikkel kibocsátása a szilárd töltés tömegének körülbelül 60%-a.
A fémhulladék hőálló ötvözetekből történő feldolgozásához oxidációs-szulfidáló olvasztást vagy magnéziumban történő extrakciós olvasztást végeznek. Az utóbbi esetben a magnézium kivonja a nikkelt, gyakorlatilag nem vonja ki a volfrámot, a vasat és a molibdént.
A hulladék réz és ötvözeteinek feldolgozásakor leggyakrabban bronzot és sárgaréz keletkezik. Az ónbronzok olvasztását reverberációs kemencékben végzik; sárgaréz - indukciós. Az olvasztást transzferfürdőben végezzük, amelynek térfogata a kemence térfogatának 35-45%-a. A sárgaréz olvasztásakor először a forgácsot és a folyósítószert töltik be. A megfelelő fém hozama 23-25%, a salak hozama a töltet tömegének 3-5%-a; az áramfogyasztás 300-370 kWh/t között mozog.
Ónbronz olvasztásakor mindenekelőtt egy kis töltetet is betöltenek - forgács, bélyeg, háló; végül, de nem utolsósorban, a nagyméretű törmelék és darabos hulladék. A fém hőmérséklete öntés előtt 1100-1150°C. Fém kivonása elkészült termékek 93-94,5%.
Az ónmentes bronzokat forgó reflektív vagy indukciós kemencékben olvasztják fel. Az oxidáció elleni védelem érdekében szenet vagy kriolitot, fluorpátot és szódabikarbónát használnak. A fluxus áramlási sebessége a töltés tömegének 2-4%-a.
Mindenekelőtt a folyasztószert és az ötvöző komponenseket betöltik a kemencébe; végül, de nem utolsósorban bronz- és rézhulladék.
A rézötvözetek legtöbb káros szennyeződését a fürdő levegővel, gőzzel történő átöblítésével vagy rézkő bevezetésével távolítják el. Deoxidálószerként foszfort és lítiumot használnak. A sárgaréz foszfor-deoxidációját nem alkalmazzák a cinknek az oxigénhez való nagy affinitása miatt. A rézötvözetek gáztalanítása a hidrogénnek az olvadékból való eltávolítására redukálódik; inert gázokkal történő öblítéssel végezzük.
A réz-nikkel ötvözetek olvasztásához savas bélésű indukciós csatornás kemencéket használnak. Előzetes átolvasztás nélkül nem ajánlott forgácsot és egyéb apró hulladékot a töltethez adni. Ezen ötvözetek karburizálódási hajlama kizárja a szén és más széntartalmú anyagok használatát.

CINK ÉS FÚZIÓS ÖTVÉZETEK.

A hulladék cinkötvözetek (spru, forgács, fröccsenés) újraolvasztását visszhangos kemencékben végzik. Az ötvözetek megtisztítása a nem fémes szennyeződésektől kloridos finomítással, inert gázokkal történő fújással és szűréssel történik. Kloriddal történő finomításkor 0,1–0,2% ammónium-kloridot vagy 0,3–0,4% hexaklór-etánt vezetnek be az olvadékba egy harang segítségével 450–470 ° C-on; ugyanebben az esetben a finomítás végezhető az olvadék keverésével, amíg a reakciótermékek fejlődése meg nem szűnik. Ezután az olvadék mélyebb tisztítását hajtják végre magnezitből, magnézium- és kalcium-fluoridok ötvözetéből, valamint nátrium-kloridból készült finomszemcsés szűrőkön való szűréssel. A szűrőréteg hőmérséklete 500°C, magassága 70-100 mm, szemcsemérete 2-3 mm.
Az ón- és ólomötvözetek hulladékainak újraolvasztását szénréteg alatt, tetszőleges fűtésű kemencék öntöttvas olvasztótégelyében végzik. A kapott fémet ammónium-kloriddal (0,1-0,5%) finomítják a nem fémes szennyeződésektől, és szemcsés szűrőkön szűrik.
A kadmiumhulladék újraolvasztását öntöttvas vagy grafit-samott tégelyekben, szénréteg alatt végzik. A kadmium oxidálhatóságának és veszteségének csökkentése érdekében magnéziumot vezetnek be. A szénréteget többször cseréljük.
Ugyanazokat a biztonsági intézkedéseket kell betartani, mint a kadmiumötvözetek olvasztásakor.

6. 1. 2. Diszpergált szilárd hulladék feldolgozása

A vasfémkohászat technológiai folyamatainak legtöbb szakaszát szilárd diszpergált hulladékok képződése kíséri, amelyek főként érc- és nemfémes ásványi nyersanyagok maradványai, illetve ezek feldolgozási termékei. Kémiai összetételük szerint fémesre és nemfémesre oszthatók (főleg szilícium-dioxid, alumínium-oxid, kalcit, dolomit képviseli, vastartalma nem haladja meg a tömeg 10-15% -át). Ezek a hulladékok a legkevésbé hasznosított szilárd hulladékok csoportjába tartoznak, és gyakran lerakókban és iszaptárolókban tárolják őket.

A szilárd szétszórt hulladékok, különösen a fémtartalmú hulladékok tárolása komplex szennyezést okoz természetes környezet minden komponensében a nagymértékben diszpergált részecskék szél általi diszperziója, a nehézfémvegyületek talajrétegben és a talajvízben való migrációja miatt.

Ugyanakkor ezek a hulladékok a másodlagos anyagi erőforrások közé tartoznak, és kémiai összetételüket tekintve mind magában a kohászati ​​iparban, mind a gazdaság más ágazataiban felhasználhatók.

Az OAO Severstal alapkohászati ​​üzemében a szétszórt hulladékkezelő rendszer elemzése eredményeként kiderült, hogy a fémtartalmú iszap fő felhalmozódása a konverter, a nagyolvasztó, a termelés és a termikus gáztisztító rendszerben figyelhető meg. erőművek, hengergyártás pácoló részlegei, kokszgyártás szén flotációs dúsítása és salak eltávolítása.

A zárt termelés szilárd diszpergált hulladékainak tipikus folyamatábrája általános formában látható az 1. ábrán. 3.

Gyakorlati érdekesség a gáztisztító rendszerekből származó iszap, iszap vas-szulfát A Severstal OJSC (Cherepovets) által javasolt hengerlési termelés pácoló részlegei, kohós öntőgépekből származó iszap, flotációs koncentrálásból származó hulladékok biztosítják az összes alkatrész felhasználását, és nem jár együtt másodlagos erőforrások képződésével.

A kohászati ​​iparágak tárolt fémtartalmú diszpergált hulladékai, amelyek a természeti rendszerek összetevőinek és paraméteres szennyezésének forrásai, nem igényelt anyagi erőforrások, és technogén alapanyagnak tekinthetők. Az ilyen technológiák lehetővé teszik a felhalmozódó hulladék mennyiségének csökkentését a konverter iszapjának újrahasznosításával, fémezett termék előállításával, technogén iszap alapú vas-oxid pigmentek előállításával, valamint a hulladékból portlandcement előállításával.

6. 1. 3. Vas-szulfátiszap ártalmatlanítása

A veszélyes fémtartalmú hulladékok között vannak olyan iszapok, amelyek nem megújuló érc nyersanyag értékes, ritka és drága összetevőit tartalmazzák. Ennek kapcsán a hazai és a világ gyakorlatában kiemelt feladat az ezen iparágakból származó hulladékok ártalmatlanítását célzó erőforrás-takarékos technológiák fejlesztése és gyakorlati megvalósítása. Bizonyos esetekben azonban az erőforrás-takarékosság szempontjából hatékony technológiák bevezetése a természeti rendszerek intenzívebb szennyezését okozza, mint e hulladékok tárolással történő ártalmatlanítása.

Ennek a körülménynek a figyelembevételével szükséges elemezni az ipari gyakorlatban elterjedt technogén vas-szulfát iszap hasznosítási módjait, amelyeket a lemez pácolása után a flotációs kénsavas fürdők kristályosító berendezéseiben keletkező elhasznált pácoldatok regenerálása során izoláltak. acél.

A vízmentes szulfátokat a gazdaság különböző ágazataiban használják, azonban a technogén vas-szulfát iszap ártalmatlanítási módszereinek gyakorlati megvalósítását összetétele és térfogata korlátozza. A folyamat eredményeként képződő iszap kénsavat, cink-, mangán-, nikkel-, titán- stb. szennyeződéseket tartalmaz. Az iszapképződés fajlagos sebessége 20 kg/t hengerelt termék felett.

A technogén vas-szulfát iszap felhasználása nem kívánatos mezőgazdaságés a textiliparban. Célszerűbb a kénsav előállítása során és szennyvíztisztítás koagulánsként a cianidmentesítés mellett felhasználni, mivel olyan komplexek keletkeznek, amelyek még klórral vagy ózonnal sem oxidálódnak.

Az elhasznált pácoldatok regenerálása során képződő technogén vas-szulfát iszap feldolgozásának egyik legígéretesebb területe a különféle vas-oxid pigmentek előállításának alapanyagaként történő felhasználása. A szintetikus vas-oxid pigmentek széles körben alkalmazhatók.

A Kaput-Mortum pigment előállítása során képződő kalcináló kemence füstgázaiban lévő kén-dioxid hasznosítása jól ismert technológiával, ammónia módszerrel történik ammónium oldat képzésével. ásványi műtrágyák előállításához használják. A velencei vörös pigment előállításának technológiai eljárása magában foglalja a kiindulási komponensek összekeverését, a kezdeti keverék kalcinálását, az őrlést és a csomagolást, és kizárja a kezdeti töltet víztelenítését, mosását, szárítását és a kipufogógázok hasznosítását.

A vas-szulfát technogén iszap alapanyagként történő felhasználása esetén a termék fizikai és kémiai tulajdonságai nem csökkennek, és megfelelnek a pigmentekre vonatkozó követelményeknek.

A vas-szulfát technogén iszap vas-oxid pigmentek előállítására történő felhasználásának műszaki és környezetvédelmi hatékonysága a következőknek köszönhető:

Az iszap összetételére nincsenek szigorú követelmények;

Nincs szükség az iszap előzetes előkészítésére, mint például flokkulálószerként történő felhasználáskor;

Lerakókban mind a frissen képződött, mind a felhalmozódott iszap feldolgozható;

A fogyasztási mennyiségeket nem korlátozza, hanem az értékesítési program határozza meg;

Lehetőség van a vállalkozásnál rendelkezésre álló eszközök használatára;

A feldolgozási technológia az iszap összes komponensének felhasználását biztosítja, a folyamatot nem kíséri másodlagos hulladék képződése.

6. 2. Színesfémkohászat

A színesfémek előállítása során is sok hulladék keletkezik. A színesfém-ércek dúsítása kiterjeszti az elősűrítés alkalmazását nehéz közegben, ill. különféle fajták elválasztás. A nehéz közegben végzett dúsítási eljárás lehetővé teszi a viszonylag gyenge érc komplex felhasználását a nikkel-, ólom-cink- és más fémérceket feldolgozó sűrítőüzemekben. Az így nyert könnyű frakciót a bányákban és az építőiparban töltetanyagként használják fel. Az európai országokban a rézérc bányászata és dúsítása során keletkező hulladékot zsákutcák feltöltésére, majd építőanyag-gyártásra, útépítésre használják fel.

Rossz minőségű ércek feldolgozása mellett széles körben alkalmazzák a szorpciós, extrakciós és autokláv berendezéseket alkalmazó hidrometallurgiai eljárásokat. A korábban kiselejtezett, nehezen feldolgozható pirrotit koncentrátumok feldolgozására, amelyek nikkel, réz, kén, nemesfémek előállításának alapanyagai, az autokláv berendezésben végzett hulladékmentes oxidációs technológia áll rendelkezésre, amely a nikkel, réz, kén, nemesfémek előállítását jelenti. az összes fent említett fő komponens. Ezt a technológiát a norilszki bányászati ​​és feldolgozó üzemben használják.

A keményfém szerszámok élezésének hulladékából, az alumíniumötvözetek gyártásánál keletkező salakból is értékes alkatrészeket nyernek ki.

A nefelin iszapot a cementgyártásban is használják, és 30%-kal növelheti a cementkemencék termelékenységét, miközben csökkenti az üzemanyag-fogyasztást.

A színesfémkohászatból származó szinte minden szilárd hulladék felhasználható építőanyagok előállítására. Sajnos még nem minden színesfém-kohászati ​​TPO-t használnak az építőiparban.

6. 2. 1. Színesfém-kohászati ​​hulladék kloridos és regeneratív feldolgozása

A másodlagos fém alapanyagok feldolgozására szolgáló klór-plazma technológia elméleti és technológiai alapjait az IMET RAS fejlesztette ki. A technológiát kibővített laboratóriumi léptékben dolgozták ki. Ez magában foglalja a fémhulladékok klórozását gázhalmazállapotú klórral, majd a kloridok ezt követő redukcióját hidrogénnel rádiófrekvenciás plazma kisülésben. Monofémes hulladék feldolgozása esetén, vagy olyan esetekben, amikor a visszanyert fémek szétválasztása nem szükséges, mindkét folyamatot egy egységben egyesítik, kloridkondenzáció nélkül. Ez a volfrámhulladék feldolgozása során történt.

A klórozás előtti válogatás, zúzás és a külső szennyeződésektől való tisztítás után a hulladék kemény ötvözetek oxigén vagy oxigéntartalmú gázok (levegő, CO 2, vízgőz) hatására oxidálódnak, aminek következtében a szén kiég, a volfrám és a kobalt pedig oxidokká alakul. laza, könnyen őrölhető massza képződésével, amelyet hidrogénnel vagy ammóniával redukálnak, majd klórgázzal aktívan klóroznak. A wolfram és kobalt kinyerése 97% vagy több.

A hulladékok és az ezekből származó elhasználódott termékek feldolgozásával kapcsolatos kutatások fejlesztése során alternatív technológiát fejlesztettek ki a keményfém tartalmú keményötvözet hulladékok regenerálására. A technológia lényege, hogy az alapanyagot oxigéntartalmú gázzal 500 - 100 ºС-on oxidálják, majd 600 - 900 ºС-on hidrogénnel vagy ammóniával redukálják. A kapott laza masszába kormos szenet vezetünk, és őrlés után homogén keveréket kapunk a 850 - 1395 ºС-on végzett karbidizáláshoz, egy vagy több fémpor (W, Mo, Ti, Nb, Ta, Ni, Co, Fe), amely lehetővé teszi értékes ötvözetek beszerzését.

A módszer kiemelt erőforrás-takarékossági feladatokat old meg, biztosítja a másodlagos ésszerű felhasználású technológiák megvalósítását anyagi erőforrások.

6. 2. 2. Öntödei hulladék ártalmatlanítása

Az öntödei hulladékok ártalmatlanítása sürgető probléma a fémgyártásban és a racionális erőforrás-felhasználásban. Az olvasztás során nagy mennyiségű (1 tonnánként 40-100 kg) hulladék keletkezik, melynek egy részét fenéksalakok és kloridokat, fluoridokat és egyéb fémvegyületeket tartalmazó fenéklefolyók teszik ki, amelyeket jelenleg nem használnak másodnyersanyagként, hanem kidobják. Az ilyen szemétlerakók fémtartalma 15-45%. Így tonnányi értékes fém veszett el, amelyeket vissza kell vinni a termelésbe. Ezenkívül talajszennyezés és szikesedés lép fel.

A fémtartalmú hulladékok feldolgozásának különféle módszerei ismertek Oroszországban és külföldön, de ezek közül csak néhányat alkalmaznak széles körben az iparban. A nehézség a folyamatok instabilitásában, időtartamában és az alacsony fémhozamban rejlik. A legígéretesebbek a következők:

Fémben gazdag hulladékok megolvasztása védőfolyasztószerrel, a kapott massza összekeverése kis, egyenletes méretű és az olvadékcseppek térfogatában egyenletesen eloszlatásra kerülő fémcseppekké, majd együtttörlés;

A maradékokat védőfolyasztószerrel hígítjuk, és az olvadt masszát szitán öntjük át az olvadék hőmérséklete alatti hőmérsékleten;

Mechanikus szétbontás hulladékkő válogatással;

Nedves szétesés a fém feloldásával vagy folyósításával és elválasztásával;

Folyékony olvadékmaradékok centrifugálása.

A kísérletet egy magnéziumgyártó üzemben végezték.

A hulladék újrahasznosításánál javasolt az öntödék meglévő berendezéseinek használata.

A nedves dezintegrációs módszer lényege a hulladék vízben való feloldása, tisztán vagy katalizátorral. Az újrahasznosító mechanizmusban az oldható sók oldatba kerülnek, míg az oldhatatlan sók és oxidok veszítenek szilárdságukból és szétmorzsolódnak, a fenéklefolyó fém része felszabadul és könnyen elválik a nemfémestől. Ez a folyamat exoterm, nagy mennyiségű hő felszabadulásával, forrongással és gázok felszabadulásával jár. A fém hozama laboratóriumi körülmények között 18-21,5%.

Ígéretesebb a hulladékolvasztás módszere. A legalább 10%-os fémtartalmú hulladék ártalmatlanításához először magnéziummal kell dúsítani a hulladékot a só rész részleges leválasztásával. A hulladékot előkészítő acéltégelybe töltik, folyasztószert (a töltet tömegének 2-4%-a) adnak hozzá, és megolvasztják. A hulladék megolvadása után a folyékony olvadékot speciális folyasztószerrel finomítják, amelynek fogyasztása a töltet tömegének 0,5-0,7%-a. Az ülepítés után a megfelelő fém hozama a salaktartalmának 75-80%-a.

A fém leeresztése után vastag, sókból és oxidokból álló maradék marad. A fémes magnézium tartalma nem haladja meg a 3-5% -ot. A további hulladékfeldolgozás célja a magnézium-oxid kinyerése volt a nemfémes részből savak és lúgok vizes oldatával történő kezeléssel.

Mivel az eljárás a konglomerátum bomlását eredményezi, szárítás és kalcinálás után akár 10% szennyeződés tartalommal is nyerhető magnézium-oxid. A fennmaradó nem fémes rész egy része kerámiák és építőanyagok gyártásában használható fel.

Ez a kísérleti technológia lehetővé teszi a korábban lerakott hulladékok több mint 70%-ának hasznosítását.

Öntödei hulladék

öntödei hulladék

Angol-orosz szótár szakkifejezések. 2005 .

Nézze meg, mi az "öntödei hulladék" más szótárakban:

A gépipar hulladéköntödei termelése, fizikai és mechanikai tulajdonságait tekintve megközelíti a homokos vályogot. A homokformákban történő öntés módszerének alkalmazása eredményeként jön létre. Főleg kvarchomokból, bentonitból áll ... ... Építőipari szótár

Égetett formázóhomok- (öntőföld) - gépipari öntödei hulladék, fizikai és mechanikai tulajdonságait tekintve megközelíti a homokos vályogot. A homokformákban történő öntés módszerének alkalmazása eredményeként jön létre. Főleg a következőkből áll...

Öntvény- (Öntés) Az öntvénygyártás technológiai folyamata Az öntödei termelés kultúrájának szintje a középkorban Tartalom Tartalom 1. A művészi öntés történetéből 2. Az öntöde lényege 3. Az öntöde fajtái 4.… … A befektető enciklopédiája

Koordináták: 47°08′51″ s. SH. 37°34′33″ K /47.1475° É SH. 37,575833° K d ... Wikipédia

Koordináták: 58°33′ s. SH. 43°41′ K /58,55° É SH. 43,683333° K stb... Wikipédia

Gépi alapok dinamikus terhelésekkel- - Forgó alkatrészekkel rendelkező gépekhez, forgattyús mechanizmusú gépekhez, kovácskalapácsokhoz, öntödei formázógépekhez, előregyártott betongyártó formázógépekhez, lyukasztó berendezésekhez ... ... Építőanyagok kifejezések, definíciók és magyarázatok enciklopédiája

Gazdasági mutatók Pénznem Peso (=100 centavo) Nemzetközi szervezetek Az Egyesült Nemzetek Gazdasági Bizottsága számára latin Amerika CMEA (1972 1991) Leningrádi Atomerőmű (1975 óta) Latin-Amerikai Integrációs Szövetség (ALAI) WTO 77. csoport (1995 óta) Petrocaribe (a ... ... óta Wikipédia

03.120.01 - Jakіst Uzagalі GOST 4.13 89 SPKP. Textil rövidáru termékek háztartási használatra. A mutatók nómenklatúrája. A GOST 4.13 83 GOST 4.17 80 SPKP helyett. Gumi érintkező tömítések. A mutatók nómenklatúrája. A GOST 4.17 70 helyett GOST 4.18 88 ... ... A nemzeti szabványok mutatója

GOST 16482-70: Másodlagos vasfémek. Kifejezések és meghatározások- Terminológia GOST 16482 70: Másodlagos vasfémek. Az eredeti dokumentum fogalmai és definíciói: 45. Fémforgács brikettálás Ndp. Brikettezés Fémforgács feldolgozása préseléssel brikett előállítására Meghatározások ... ... A normatív és műszaki dokumentáció kifejezéseinek szótár-referenciája

Orientált ásványokból álló kőzetek, amelyek képesek vékony lemezekre vagy csempékre hasadni. A képződés körülményeitől függően (magmás vagy üledékes kőzetekből) agyag, kovás, ... ... Technológia enciklopédiája

Megvilágítottemás termékról rőldstvo, azon iparágak egyike, amelyek termékei öntőformákban folyékony ötvözettel való feltöltéssel nyert öntvények. Az öntési módszerekkel átlagosan körülbelül 40 tömeg% nyersdarabot állítanak elő gépalkatrészek számára, és egyes mérnöki ágakban, például a szerszámgépgyártásban, az öntvénytermékek aránya 80%. Az összes előállított öntött tuskó körülbelül 70%-át a gépipar, 20%-át a kohászat, 10%-át az egészségügyi berendezések gyártása fogyasztja. Az öntött alkatrészeket szerszámgépekben, belső égésű motorokban, kompresszorokban, szivattyúkban, villanymotorokban, gőz- és hidraulikus turbinákban, hengerművekben és mezőgazdasági termékekben használják. gépek, autók, traktorok, mozdonyok, kocsik. Az öntvények széleskörű elterjedése azzal magyarázható, hogy alakjukat könnyebben közelítik a konfigurációhoz elkészült termékek mint a más módszerekkel, például kovácsolással előállított nyersdarabok alakja. Öntéssel nyersdarabokat kaphat változó bonyolultságú kis ráhagyásokkal, ami csökkenti a fémfogyasztást, csökkenti a megmunkálási költségeket és végső soron a termékek költségét. Az öntéssel szinte bármilyen tömegű terméket lehet előállítani – többből G akár több száz t, tized vastagságú falakkal mm akár több m. A fő ötvözetek, amelyekből öntvényeket készítenek, a következők: szürke, temperöntvény és ötvözött öntöttvas (az összes öntvény tömegének legfeljebb 75%-a), szén- és ötvözött acélok (több mint 20%) és színesfém ötvözetek (réz, alumínium, cink és magnézium). Az öntött alkatrészek köre folyamatosan bővül.

Öntödei hulladék.

A termelési hulladékok osztályozása különféle kritériumok szerint lehetséges, amelyek közül a következők tekinthetők a fő szempontoknak:

ipar szerint - vas- és színesfémkohászat, érc- és szénbányászat, olaj- és gázipar stb.

fázisösszetétel szerint - szilárd (por, iszap, salak), folyékony (oldatok, emulziók, szuszpenziók), gáznemű (szén-oxidok, nitrogén-oxidok, kénvegyületek stb.)

termelési ciklusok szerint - nyersanyagok kitermelésében (bordó és ovális kőzetek), dúsításban (zagy, iszap, szilva), pirometallurgiában (salak, iszap, por, gázok), hidrometallurgiában (oldatok, csapadék, gázok).

A zárt ciklusú kohászati ​​üzemben (öntöttvas - acél - hengerelt termékek) a szilárd hulladék kétféle lehet - por és salak. Elég gyakran használnak nedves gáztisztítást, ekkor por helyett iszap a hulladék. A vaskohászat számára a legértékesebbek a vastartalmú hulladékok (por, iszap, vízkő), míg a salakokat elsősorban más iparágakban hasznosítják.

A fő kohászati ​​egységek működése során nagyobb mennyiségű finom por képződik, amely különféle elemek oxidjaiból áll. Ez utóbbit a gáztisztító berendezések felfogják, majd vagy az iszaptárolóba táplálják, vagy további feldolgozásra küldik (főleg a szintereltöltet alkotórészeként).

Példák öntödei hulladékra:

öntödei égetett homok

Ívkemencéből származó salak

Színes- és vasfémhulladék

Olajhulladék (hulladék olajok, kenőanyagok)

Az égetett formázóhomok (formálóföld) öntödei hulladék, amely fizikai és mechanikai tulajdonságait tekintve a homokos vályoghoz közelít. A homokformákban történő öntés módszerének alkalmazása eredményeként jön létre. Főleg kvarchomokból, bentonitból (10%), karbonát adalékanyagokból (max. 5%) áll.

Azért választottam ezt a hulladékfajtát, mert a használt homok elhelyezése környezetvédelmi szempontból az egyik legfontosabb kérdés az öntödei termelésben.

A formázóanyagoknak főként tűzállósággal, gázáteresztő képességgel és plaszticitással kell rendelkezniük.

A formázóanyag tűzállósága az a képessége, hogy nem olvad meg és nem zsugorodik, amikor olvadt fémmel érintkezik. A leginkább hozzáférhető és legolcsóbb formázóanyag a kvarchomok (SiO2), amely kellően tűzálló a leginkább tűzálló fémek és ötvözetek öntéséhez. A SiO2-t kísérő szennyeződések közül különösen nemkívánatosak a lúgok, amelyek a SiO2-ra folyasztószerként hatnak, azzal alacsony olvadáspontú vegyületeket (szilikátokat) képeznek, amelyek az öntvényhez tapadnak és megnehezítik a tisztítást. Öntöttvas és bronz olvasztásakor a kvarchomok káros szennyeződései nem haladhatják meg az 5-7% -ot, az acél esetében pedig az 1,5-2% -ot.

A formázóanyag gázáteresztő képessége a gázok áteresztő képessége. Ha a formázóföld gázáteresztő képessége gyenge, akkor az öntvényben (általában gömb alakú) gázzsebek keletkezhetnek, amelyek öntési selejteket okozhatnak. A héjak az öntvény későbbi megmunkálása során, a fém felső rétegének eltávolításakor találhatók. A formázóföld gázáteresztő képessége az egyes homokszemcsék közötti porozitástól, a szemcsék alakjától és méretétől, egyenletességétől, valamint a benne lévő agyag és nedvesség mennyiségétől függ.

A lekerekített szemű homok gázáteresztő képessége nagyobb, mint a lekerekített szemcséjű homok. A kis szemcsék, amelyek a nagyok között helyezkednek el, szintén csökkentik a keverék gázáteresztő képességét, csökkentik a porozitást és kis tekercscsatornákat hoznak létre, amelyek akadályozzák a gázok felszabadulását. A rendkívül kicsi szemcsés agyag eltömíti a pórusokat. A felesleges víz a pórusokat is eltömíti, ráadásul a formába öntött forró fémmel való érintkezéskor elpárologva növeli a gázok mennyiségét, amelyeknek át kell jutniuk a forma falain.

A fröccsöntő homok ereje abban rejlik, hogy képes megtartani a neki adott formát, ellenáll a külső erők hatásának (rázkódás, folyékony fémsugár becsapódása, a formába öntött fém statikus nyomása, a formából felszabaduló gázok nyomása). penész és fém öntés közben, nyomás a fém zsugorodásából stb.).

A homok szilárdsága növekszik, ha a nedvességtartalom egy bizonyos határig nő. A nedvesség mennyiségének további növekedésével a szilárdság csökken. Agyagszennyeződések jelenlétében az öntödei homokban ("folyékony homok") a szilárdság megnő. Az olajos homok nedvességtartalma magasabb, mint az alacsony agyagtartalmú homok ("sovány homok"). Minél finomabb a homokszem és minél szögletesebb az alakja, annál nagyobb a homok szilárdsága. A homok agyaggal való alapos és hosszan tartó összekeverésével vékony kötőréteget alakítanak ki az egyes homokszemcsék között.

A fröccsöntő homok plaszticitása az a képesség, hogy könnyen érzékelhető és pontosan megőrizhető a modell alakja. A plaszticitás különösen szükséges a művészi és összetett öntvények gyártásánál, hogy a modell legapróbb részleteit is reprodukálják, és a fémöntés során megőrizzék lenyomataikat. Minél finomabbak a homokszemcsék, és minél egyenletesebben veszi körül őket agyagréteg, annál jobban kitöltik a modell felületének legapróbb részleteit, és megőrzik formájukat. Túlzott nedvesség esetén a kötőagyag cseppfolyósodik, és a plaszticitás meredeken csökken.

A formázóhomok hulladéklerakóban történő tárolása során porosodás és környezetszennyezés lép fel.

A probléma megoldására javasolt az elhasznált öntőhomok regenerálása.

Speciális kiegészítők. Az öntvényhibák egyik leggyakoribb típusa az égetett öntés és a maghomok az öntvényhez. Az égési sérülések okai változatosak: a keverék elégtelen tűzállósága, a keverék durva szemcsés összetétele, a tapadásmentes festékek nem megfelelő kiválasztása, a speciális tapadásmentes adalékanyagok hiánya a keverékben, a formák rossz minőségű színezése stb. Háromféle égési sérülés létezik: termikus, mechanikai és vegyi.

Az öntvények tisztítása során a hőleragadás viszonylag könnyen eltávolítható.

A mechanikai égés az olvadéknak a homok pórusaiba való behatolása következtében jön létre, és az öntőanyag szétszórt szemcséit tartalmazó ötvözet kérgével együtt eltávolítható.

A kémiai égés alacsony olvadáspontú vegyületekkel, például salakkal cementezett képződmény, amely a formázóanyagok és az olvadék vagy annak oxidjai közötti kölcsönhatás során keletkezik.

A mechanikai és kémiai égési sérüléseket vagy eltávolítják az öntvények felületéről (nagy energiaráfordítás szükséges), vagy az öntvényeket végül kidobják. Az égésvédelem alapja speciális adalékanyagok bevitele a formába vagy magkeverékbe: őrölt szén, azbesztforgács, fűtőolaj stb., valamint a formák és magok munkafelületének tapadásmentes festékkel, spray-vel, dörzsöléssel ill. erősen tűzálló anyagokat (grafit, talkum) tartalmazó paszták, amelyek nem lépnek kölcsönhatásba magas hőmérsékletek olvadékok oxidjaival, vagy olyan anyagokkal, amelyek redukáló környezetet hoznak létre (őrölt szén, fűtőolaj) a formában öntéskor.

Keverés és hidratálás. A formázókeverék komponenseit száraz formában alaposan összekeverjük, hogy az agyagrészecskéket egyenletesen eloszlassuk a homok tömegében. Ezután a keveréket megnedvesítjük a szükséges mennyiségű víz hozzáadásával, és újra összekeverjük úgy, hogy minden homokszemcsét agyag- vagy más kötőanyag-film borítson. Nem ajánlott a keverék összetevőit bekeverés előtt megnedvesíteni, mivel ilyenkor a magas agyagtartalmú homok kis golyócskákká alakul, amelyek nehezen lazíthatók. Nagy mennyiségű anyagok kézi keverése nagy és időigényes munka. A modern öntödékben a keverék összetevőit az elkészítése során csigás keverőkben vagy keverőcsövekben keverik össze.

Speciális adalékok fröccsöntő homokokhoz. Speciális adalékanyagokat vezetnek be a formába és a maghomokba, hogy biztosítsák a keverék különleges tulajdonságait. Így például a formázó homokba juttatott vassörét növeli annak hővezető képességét, és megakadályozza a zsugorodási lazaság kialakulását a masszív öntvényegységekben azok megszilárdulása során. A fűrészport és a tőzeget a szárítandó formák és magok gyártására szánt keverékekbe juttatják. Száradás után ezek az adalékok térfogatuk csökkenésével növelik a formák és magok gázáteresztő képességét és megfelelőségét. Marónátront adnak a gyorsan keményedő keverékek folyékony üvegen történő formázásához, hogy növeljék a keverék tartósságát (a keverék csomósodása megszűnik).

Formák készítése. A műöntvény minősége nagymértékben függ a formázó homok minőségétől, amelyből az öntvény készül. Ezért az öntvény előállításának technológiai folyamatában fontos a keverék formázóanyagainak kiválasztása és elkészítése. A fröccsöntő homok friss formázóanyagokból és használt homokból készíthető, kis mennyiségű friss anyag hozzáadásával.

A formázóhomok friss formázóanyagokból történő elkészítésének folyamata a következő műveletekből áll: keverék előkészítés (formázóanyagok kiválasztása), a keverék komponenseinek száraz keverése, nedvesítés, nedvesítés utáni keverés, öregítés, lazítás.

Összeállítás. Ismeretes, hogy természetes körülmények között ritka az olyan formázóhomok, amely megfelel a formázóhomok összes technológiai tulajdonságának. Ezért a keverékeket általában különböző agyagtartalmú homok kiválasztásával állítják elő, hogy a kapott keverék megfelelő mennyiségű agyagot tartalmazzon, és rendelkezzen a szükséges technológiai tulajdonságokkal. A keverék elkészítéséhez szükséges anyagok kiválasztását a keverék összetételének nevezzük.

Keverés és hidratálás. A formázókeverék komponenseit száraz formában alaposan összekeverjük, hogy az agyagrészecskéket egyenletesen eloszlassuk a homok tömegében. Ezután a keveréket megnedvesítjük a szükséges mennyiségű víz hozzáadásával, és újra összekeverjük úgy, hogy minden homokszemcsét agyag- vagy más kötőanyag-film borítson. Nem ajánlott a keverék összetevőit bekeverés előtt megnedvesíteni, mivel ilyenkor a magas agyagtartalmú homok kis golyócskákká alakul, amelyek nehezen lazíthatók. Nagy mennyiségű anyagok kézi keverése nagy és időigényes munka. A modern öntödékben a keverék komponenseit az elkészítése során csavarkeverőben vagy keverőcsatornában keverik össze.

A keverősínek egy rögzített tállal és két sima görgővel rendelkeznek, amelyek egy függőleges tengely vízszintes tengelyén ülnek, amelyeket kúpkerekes fogaskerekes hajtómű köt össze az elektromos motor sebességváltójával. A görgők és a tál alja között állítható rés van kialakítva, amely megakadályozza, hogy a hengerek összetörjék a keverék szemcséit plaszticitás, gázáteresztő képesség és tűzállóság. Az elvesztett tulajdonságok helyreállítása érdekében 5-35% friss formázóanyagot adunk a keverékhez. Ezt a formázóhomok elkészítési műveletét a keverék felfrissítésének nevezik.

A használt homok felhasználásával a formázóhomok elkészítésének folyamata a következő műveletekből áll: a használt homok előkészítése, a használt homokba friss formázóanyagok hozzáadása, száraz formában történő bekeverés, nedvesítés, a komponensek összekeverése nedvesítés után, öregítés, lazítás.

A Sinto csoporthoz tartozó Heinrich Wagner Sinto cég sorozatban gyártja az FBO sorozatú formázósorok új generációját. Az új gépek lombik nélküli formákat gyártanak vízszintes elválasztó síkkal. Több mint 200 ilyen gép működik sikeresen Japánban, az Egyesült Államokban és a világ más országaiban.” Az 500 x 400 mm és 900 x 700 mm közötti szerszámméretekkel az FBO formázógépek óránként 80-160 formát tudnak gyártani.

A zárt kialakítás elkerüli a homok kiömlését, és kényelmes és tiszta munkakörnyezetet biztosít. A tömítési rendszer és a szállítóeszközök fejlesztésénél nagy gondot fordítottak a zajszint minimális szinten tartására. Az FBO egységek megfelelnek az új berendezésekkel szemben támasztott összes környezetvédelmi követelménynek.

A homoktöltő rendszer lehetővé teszi precíz formák előállítását bentonit kötőanyagú homok felhasználásával. A homok adagoló és préselő berendezés automatikus nyomásszabályzó mechanizmusa biztosítja a keverék egyenletes tömörítését és garantálja a mély zsebekkel és kis falvastagsággal rendelkező komplex öntvények magas színvonalú előállítását. Ez a tömörítési eljárás lehetővé teszi a felső és alsó öntőforma magasságának egymástól függetlenül történő változtatását. Ez lényegesen alacsonyabb keverékfelhasználást és ezáltal gazdaságosabb gyártást eredményez az optimális fém-forma aránynak köszönhetően.

Összetételük és környezeti hatásuk mértéke szerint a kiégett formázási és maghomok három veszélyességi kategóriába sorolhatók:

Én - gyakorlatilag inert. Agyagot, bentonitot, cementet kötőanyagként tartalmazó keverékek;

II - biokémiailag oxidálható anyagokat tartalmazó hulladék. Ezek öntés utáni keverékek, amelyekben szintetikus és természetes kompozíciók kötőanyag;

III - gyengén mérgező, vízben oldódó anyagokat tartalmazó hulladék. Ezek folyékony üvegkeverékek, izzítatlan homok-gyanta keverékek, színes- és nehézfém-vegyületekkel térhálósított keverékek.

A hulladékkeverék-lerakókat elkülönített tárolás vagy ártalmatlanítás esetén külön, fejlesztésektől mentes területeken kell elhelyezni, amelyek lehetővé teszik a települések szennyezésének lehetőségét kizáró intézkedések végrehajtását. A hulladéklerakókat gyengén szűrőtalajú (agyag, sulin, pala) területeken kell elhelyezni.

A lombikokból kiütött fröccsöntő homokot újrafelhasználás előtt elő kell dolgozni. A nem gépesített öntödékben hagyományos szitán vagy mobil keverőüzemben szitálják, ahol a fémszemcséket és egyéb szennyeződéseket leválasztják. A gépesített üzemekben az elhasznált keveréket a kiütő rostély alól szállítószalag vezeti a keverékelőkészítő részlegbe. A formák kiütése után keletkező keverék nagy csomóit általában sima vagy hullámos hengerekkel gyúrják. A fémrészecskéket mágneses szeparátorok választják el, amelyeket az elhasznált keverék egyik szállítószalagról a másikra való átviteli területére szereltek fel.

Leégett talaj regenerálása

Az ökológia továbbra is komoly probléma az öntödei termelésben, hiszen egy tonna vas- és színesfém ötvözetekből készült öntvény gyártása során körülbelül 50 kg por, 250 kg szén-monoxid, 1,5-2,0 kg kén-oxid, 1 kg szénhidrogén szabadul fel.

A különböző osztályokba tartozó szintetikus gyantákból készült kötőanyagokkal kevert formázási technológiák megjelenésével különösen veszélyes a fenolok, aromás szénhidrogének, formaldehidek, rákkeltő anyagok és ammónia-benzopirén felszabadulása. Az öntödei termelés fejlesztésének nemcsak a gazdasági problémák megoldására kell irányulnia, hanem legalább az emberi tevékenység és megélhetés feltételeinek megteremtésére is. Szakértői becslések szerint ma ezek a technológiák az öntödékből származó környezetszennyezés akár 70%-át is okozzák.

Nyilvánvalóan az öntödei termelés körülményei között egy komplex tényező kedvezőtlen kumulatív hatása nyilvánul meg, melyben az egyes összetevők (por, gázok, hőmérséklet, rezgés, zaj) káros hatása drámaian megnő.

Az öntödei ipar modernizálására irányuló intézkedések a következők:

kupolókemencék cseréje alacsony frekvenciájú indukciós kemencékre (egyidejűleg csökken a káros kibocsátások mennyisége: por és szén-dioxid kb. 12-szeresére, kén-dioxid 35-szörösére)

alacsony toxikus és nem mérgező keverékek bevezetése a gyártásba

hatékony rendszerek telepítése a kibocsátott káros anyagok befogására és semlegesítésére

a szellőzőrendszerek hatékony működésének hibakeresése

korszerű, csökkentett vibrációjú berendezések használata

hulladékkeverékek regenerálása keletkezésük helyén

A hulladékkeverékekben a fenolok mennyisége meghaladja az egyéb mérgező anyagok mennyiségét. Fenolok és formaldehidek keletkeznek a fröccsöntő- és maghomok hőbontása során, amelyekben szintetikus gyanták a kötőanyag. Ezek az anyagok vízben jól oldódnak, ami a felszíni (eső) vagy a talajvíz által kimosva a víztestekbe kerülés veszélyét hordozza magában.

Gazdasági és környezetvédelmi szempontból nem kifizetődő az elhasznált öntőhomok kidobása a szemétlerakóba. A legracionálisabb megoldás a hidegen keményedő keverékek regenerálása. A regeneráció fő célja a kötőanyag filmek eltávolítása a kvarchomok szemcsékről.

A legelterjedtebben a mechanikai regenerációs módszert alkalmazzák, amelyben a keverék mechanikai őrlése következtében a kötőanyag filmeket választják el a kvarchomok szemcséitől. A kötőanyag filmek lebomlanak, porrá alakulnak és eltávolítják. A visszanyert homokot további felhasználásra küldik.

A mechanikai regeneráció folyamatának technológiai sémája:

a forma kiütése (A kitöltött űrlapot a kiütőrács vásznára táplálják, ahol a rezgési ütések hatására megsemmisül.);

a homokdarabok aprítása és a homok mechanikus őrlése (A kiütő rostélyon ​​áthaladó homok az őrlősziták rendszerébe kerül: acél szita nagy csomókhoz, ék alakú lyukakkal ellátott szita és finom őrlő szita-osztályozó A beépített szitarendszer a homokot a kívánt méretre őrli, és kiszűri a fémrészecskéket és egyéb nagy zárványokat.);

a regenerátum hűtése (A vibrációs felvonó biztosítja a forró homok hűtőbe/portalanítóba történő szállítását.);

a visszanyert homok pneumatikus átvitele a formázási területre.

A mechanikai regenerálás technológiája a visszanyert homok 60-70%-ától (Alfa-set eljárás) 90-95%-áig (Furán-eljárás) teszi lehetővé az újrahasznosítást. Ha a Furán eljárásnál ezek a mutatók optimálisak, akkor az Alfa-set eljárásnál a regenerátum csak 60-70%-os újrafelhasználása nem elegendő és nem oldja meg a környezetvédelmi és gazdasági kérdéseket. A visszanyert homok felhasználási arányának növelése érdekében lehetőség van a keverékek termikus regenerálására. A regenerált homok minőségében nem rosszabb, mint a friss homok, sőt a szemcsék felületének aktiválódása és a poros frakciók kifújása miatt felülmúlja azt. A hőregeneráló kemencék fluidágyas elven működnek. A regenerált anyag melegítését oldalégők végzik. A füstgáz hőjét a fluidágy képződményébe belépő levegő felmelegítésére és a gáz égetésére használják fel a visszanyert homok melegítésére. A regenerált homok hűtésére vízhőcserélővel felszerelt fluidágyas egységeket használnak.

A hőregenerálás során a keverékeket oxidáló környezetben 750-950 ºС hőmérsékleten hevítik. Ebben az esetben a szerves anyagok filmjei kiégnek a homokszemcsék felületéről. Az eljárás nagy hatékonysága ellenére (a regenerált keverék akár 100%-a is felhasználható), a következő hátrányai vannak: berendezés bonyolultsága, magas energiafogyasztás, alacsony termelékenység, magas költségek.

Minden keveréken a regenerálás előtti előzetes előkészítés megy keresztül: mágneses elválasztás (más típusú tisztítás nem mágneses hulladékból), zúzás (ha szükséges), szitálás.

A regenerációs eljárás bevezetésével a szemétlerakóba dobott szilárd hulladék mennyisége többszörösére csökken (esetenként teljesen megszűnik). Az öntödéből származó füstgázokkal és poros levegővel a levegőbe kerülő káros kibocsátások mennyisége nem növekszik. Ez egyrészt annak köszönhető, hogy a termikus regeneráció során elég magas a káros összetevők elégetése, másrészt a magas fok füstgázok és elszívott levegő tisztítása a portól. Minden típusú regeneráláshoz a füstgázok és az elszívott levegő kettős tisztítását alkalmazzák: termikus - centrifugális ciklonokhoz és nedves portisztítókhoz, mechanikus - centrifugális ciklonokhoz és zsákos szűrőkhöz.

Sok gépgyártó vállalkozás rendelkezik saját öntödével, amely öntőföldet használ öntőformák és magok gyártásához az öntött fém alkatrészek gyártásához. Az öntőformák használata után égetett föld keletkezik, melynek ártalmatlanítása nagy jelentőséggel bír. gazdasági jelentősége. A formázóföld 90-95%-ban kiváló minőségű kvarchomokból és kis mennyiségben különféle adalékanyagokból áll: bentonit, őrölt szén, marónátron, folyékony üveg, azbeszt stb.

A termékek öntése után képződő égetett föld regenerálása a por, a finom frakciók és az agyag eltávolításából áll, amely a forma fémmel való feltöltésekor a magas hőmérséklet hatására elvesztette kötőképességét. A leégett talaj regenerálásának három módja van:

• elektrokorona.

Nedves út.

A nedves regenerálás során az égett föld az egymást követő ülepítő tartályok rendszerébe kerül folyóvíz. Az ülepítő tartályok áthaladásakor a homok leülepedik a medence alján, és a finom frakciókat a víz elszállítja. A homokot ezután megszárítják, és visszahelyezik a gyártásba, hogy öntőformákat készítsenek. A víz belép a szűrésbe és a tisztításba, és szintén visszakerül a termelésbe.

Száraz módon.

Az égetett föld száraz regenerálási módja két egymást követő műveletből áll: a homok leválasztása a kötő adalékanyagoktól, amit úgy érnek el, hogy földdel együtt levegőt fújnak a dobba, valamint a por és az apró részecskék eltávolítása a dobból levegővel együtt. A dobból kilépő porszemcséket tartalmazó levegőt szűrők segítségével tisztítják meg.

Elektrokorona módszer.

Az elektrokorona regeneráció során a hulladékkeveréket nagyfeszültség segítségével különböző méretű részecskékre választják szét. Az elektrokorona kisülési mezőbe helyezett homokszemek negatív töltéssel töltődnek fel. Ha a homokszemekre ható és azt a gyűjtőelektródához vonzó elektromos erők nagyobbak, mint a gravitációs erő, akkor a homokszemcsék az elektróda felületén ülepednek. Az elektródák feszültségének változtatásával a közöttük áthaladó homok frakciókra bontható.

A formázókeverékek folyékony üveggel történő regenerálása speciális módon történik, mivel a keverék ismételt felhasználásával több mint 1-1,3% lúg halmozódik fel benne, ami növeli az égést, különösen az öntöttvas öntvényeken. A keveréket és a kavicsot egyidejűleg adagolják a regeneráló egység forgó dobjába, amely a pengékről a dob falára ömlve mechanikusan roncsolja a homokszemcséken lévő folyékony üvegréteget. Az állítható redőnyökön keresztül levegő jut a dobba, amely a porral együtt egy nedves porgyűjtőbe szívódik ki. Ezután a homokot a kavicsokkal együtt egy dobszitába táplálják, hogy filmekkel kiszűrjék a kavicsokat és a nagy szemcséket. A megfelelő homokot a szitáról a raktárba szállítják.

3/2011_MGSU TNIK

LÍTIUM GYÁRTÁSI HULLADÉKOK HASZNOSÍTÁSA AZ ÉPÍTÉSI TERMÉKEK GYÁRTÁSÁBAN

Öntödei GYÁRTÁSI HULLADÉKOK ÚJRAHASZNOSÍTÁSA AZ ÉPÍTÉSI TERMÉKEK GYÁRTÁSÁNÁL

B.B. Zharikov, B.A. Yezersky, H.B. Kuznyecova, I.I. Sterkhov V.V. Zharikov, V.A. Yezersky, N.V. Kuznyecova, I.I. Sterhov

Jelen tanulmányunkban a kompozit építőanyagok és termékek gyártása során történő felhasználása során mérlegelik a kiégett öntőhomok újrahasznosításának lehetőségét. Javasoljuk az építőelemek beszerzéséhez ajánlott építőanyagok receptjeit.

Jelen kutatásunkban az elkészült alakító adalékanyag újrahasznosításának lehetőségét vizsgáljuk a kompozit építőanyagok és termékek gyártásában való felhasználásánál. A recepciós építőelemekhez ajánlott építőanyag-keverékeket kínáljuk.

Bevezetés.

A technológiai folyamat során az öntödei termelést hulladék képződés kíséri, melynek fő mennyisége az elhasznált öntés (OFS) és maghomok és salak. Jelenleg ezeknek a hulladékoknak a 70%-át évente lerakják. A raktározás gazdaságilag céltalanná válik ipari hulladék illetve maguknak a vállalkozásoknak, mert a környezetvédelmi törvények szigorítása miatt 1 tonna hulladék után környezetvédelmi adót kell fizetni, melynek mennyisége a tárolt hulladék fajtájától függ. Ezzel kapcsolatban problémát jelent a felhalmozott hulladék elhelyezése. Ennek a problémának az egyik megoldása az OFS alkalmazása a természetes alapanyagok alternatívájaként a kompozit építőanyagok és termékek gyártása során.

A hulladék építőipari felhasználása csökkenti a hulladéklerakók területének környezetterhelését, és megszünteti a hulladék közvetlen érintkezését környezet, valamint az anyagi erőforrások (villamos energia, üzemanyag, nyersanyagok) felhasználásának hatékonyságának növelésére. Emellett a hulladék felhasználásával előállított anyagok és termékek megfelelnek a környezetvédelmi és higiéniai biztonsági követelményeknek, hiszen a cementkő és a beton számos káros összetevő méregtelenítője, így még a dioxintartalmú égetési hamu is.

A munka célja többkomponensű kompozit építőanyagok kompozícióinak kiválasztása fizikai és műszaki paraméterekkel -

VESTNIK 3/2011

mi, összehasonlítható a természetes alapanyagokból előállított anyagokkal.

Kompozit építőanyagok fizikai és mechanikai jellemzőinek kísérleti vizsgálata.

A kompozit építőanyagok összetevői: kiégett öntőhomok (Mk méretmodulus = 1,88), amely kötőanyag (etil-szilikát-40) és adalékanyag (különböző frakciójú kvarchomok) keveréke, amelyet a finom adalékanyag teljes vagy részleges helyettesítésére használnak. kompozit anyagok keveréke; portlandcement M400 (GOST 10178-85); kvarchomok, Mk=1,77; víz; szuperlágyító C-3, amely segít a betonkeverék vízigényének csökkentésében és az anyag szerkezetének javításában.

A cementkompozit anyag fizikai és mechanikai jellemzőinek OFS felhasználásával végzett kísérleti vizsgálatait kísérleti tervezési módszerrel végeztük.

Válaszfüggvényként a következő mutatókat választottam: nyomószilárdság (U), vízfelvétel (U2), fagyállóság (!h), melyeket a módszerekkel, ill. Ez a választás annak a ténynek köszönhető, hogy a kapott új kompozit építőanyag bemutatott jellemzőinek megléte esetén meg lehet határozni annak alkalmazási körét és felhasználásának megvalósíthatóságát.

A következő tényezőket tekintettük befolyásoló tényezőnek: a zúzott OFS-tartalom aránya az aggregátumban (x1); víz/kötőanyag arány (x2); töltőanyag/kötőanyag arány (x3); a C-3 lágyító adalék mennyisége (x4).

A kísérlet tervezésekor a faktorváltozások tartományait a megfelelő paraméterek lehetséges maximális és minimális értékei alapján vettük fel (1. táblázat).

1. táblázat: A faktorvariáció intervallumai

Tényezők Tényezők köre

x, 100% homok 50% homok + 50% zúzott OFS 100% zúzott OFS

x4 tömeg% kötőanyag 0 1,5 3

A keverési tényezők változása sokféle szerkezeti és műszaki tulajdonságú anyagok előállítását teszi lehetővé.

Feltételezték, hogy a fizikai és mechanikai jellemzők függése leírható egy hiányos harmadrendű redukált polinommal, amelynek együtthatói a keverési tényezők (x1, x2, x3, x4) és a keverési tényezők szintjétől függenek. viszont egy másodrendű polinom írja le.

A kísérletek eredményeként az Yb, Y2, Y3 válaszfüggvények értékmátrixai jöttek létre. Az ismételt kísérletek értékeit figyelembe véve minden függvénynél 24*3=72 értéket kaptunk.

A modellek ismeretlen paramétereinek becslését a legkisebb négyzetek módszerével, vagyis az Y értékek modell által számított értékektől való eltéréseinek négyzetes összegének minimalizálásával találtuk meg. Az Y=Dxx x2, x3, x4) függőségek leírására a legkisebb négyzetek módszerének normálegyenleteit használtuk:

)=Xm ■ Y, innen:<0 = [хт X ХтУ,

ahol 0 a modell ismeretlen paramétereinek becsléseinek mátrixa; X - együtthatók mátrixa; X - együtthatók transzponált mátrixa; Y a megfigyelési eredmények vektora.

Az Y=Dxx x2, x3, x4) függőségek paramétereinek kiszámításához az N típusú tervekhez megadott képleteket használtuk.

Az a=0,05 szignifikancia szintű modellekben a regressziós együtthatók szignifikanciáját Student-féle t-próbával ellenőriztük. A jelentéktelen együtthatók kizárásával határoztuk meg a matematikai modellek végső formáját.

Kompozit építőanyagok fizikai és mechanikai jellemzőinek elemzése.

A legnagyobb gyakorlati érdeklődés a kompozit építőanyagok nyomószilárdságának, vízfelvételének és fagyállóságának függőségei a következő rögzített tényezőkkel: W / C arány - 0,6 (x2 = 1) és a töltőanyag mennyisége a kötőanyaghoz viszonyítva - 3: 1 (x3 = -1) . A vizsgált függőségek modelljei a következő formában vannak: nyomószilárdság

y1 \u003d 85,6 + 11,8 x 1 + 4,07 x 4 + 5,69 x 1 - 0,46 x 1 + 6,52 x 1 x 4 - 5,37 x 4 + 1,78 x 4 -

1,91- x2 + 3,09 x42 vízfelvétel

y3 \u003d 10,02 - 2,57 x 1 - 0,91 x 4 -1,82 x 1 + 0,96 x 1 -1,38 x 1 x 4 + 0,08 x 4 + 0,47 x 4 +

3,01- x1 - 5,06 x4 fagyállóság

y6 \u003d 25,93 + 4,83 x 1 + 2,28 x 4 + 1,06 x 1 + 1,56 x 1 + 4,44 x 1 x4 - 2,94 x 4 + 1,56 x 4 + + 1,56 x 2 + 3, 56 x 42

A kapott matematikai modellek értelmezéséhez a célfüggvények grafikus függőségeit két tényezőtől szerkesztettük meg, a másik két tényező fix értékeivel.

"2L-40 PL-M

- 1. ábra Kompozit építőanyag nyomószilárdságának izovonalai, kgf / cm2, az adalékanyagban lévő OFS (X1) arányától és a szuperlágyítószer mennyiségétől (x4) függően.

I C|1u|Mk1^|b1||mi..1 |||(| 9 ^ ______1|ЫИ<1ФС

- 2. ábra Kompozit építőanyag vízfelvételének izovonalai, tömegszázalékban, az OFS (x\) adalékanyagban való részarányától és a szuperlágyítószer mennyiségétől (x4) függően.

□ZMO ■ZO-E5

□ 1EU5 ■ EH) B 0-5

- 3. ábra Kompozit építőanyag fagyállóságának izovonalai, ciklusok, az OFS (xx) adalékanyagban való részarányától és a szuperlágyítószer mennyiségétől (x4) függően.

A felületek elemzése azt mutatta, hogy a töltőanyag OFS-tartalmának 0-ról 100-ra való változásával az anyagok szilárdságának átlagos növekedése 45%-kal, a vízfelvétel 67%-os csökkenésével és a fagyállóság növekedésével. 2-szer figyelhető meg. Ha a C-3 szuperlágyító mennyiségét 0-ról 3-ra változtatjuk (tömeg%), akkor átlagosan 12%-os szilárdságnövekedés figyelhető meg; a vízfelvétel tömeg szerint 10,38% és 16,46% között változik; 100% OFS-ből álló töltőanyaggal a fagyállóság 30%-kal nő, de 100% kvarchomokból álló töltőanyaggal 35%-kal csökken a fagyállóság.

A kísérleti eredmények gyakorlati megvalósítása.

A kapott matematikai modelleket elemezve nemcsak a megnövekedett szilárdsági jellemzőkkel rendelkező anyagok összetételét lehet azonosítani (2. táblázat), hanem előre meghatározott fizikai és mechanikai jellemzőkkel rendelkező kompozit anyagok összetételét is meghatározni a kötőanyag arányának csökkenésével. az összetétel (3. táblázat).

A főbb építőipari termékek fizikai és mechanikai jellemzőinek elemzése után kiderült, hogy a kapott kompozit anyagok összetételei öntödei hulladék felhasználásával alkalmasak faltömb gyártására. Ezek a követelmények megfelelnek a kompozit anyagok összetételének, amelyeket a 4. táblázat ad meg.

Х1 (aggregátum összetétel,%) х2 (W/C) Х3 (aggregátum/kötőanyag) х4 (szuper lágyító, %)

OFS homok

100 % 0,4 3 1 3 93 10,28 40

100 % 0,6 3 1 3 110 2,8 44

100 % 0,6 3 1 - 97 6,28 33

50 % 50 % 0,6 3 1 - 88 5,32 28

50 % 50 % 0,6 3 1 3 96 3,4 34

100 % 0,6 3 1 - 96 2,8 33

100 % 0,52 3 1 3 100 4,24 40

100 % 0,6 3,3:1 3 100 4,45 40

3. táblázat - Előre meghatározott fizikai és mechanikai _tulajdonságokkal_ rendelkező anyagok

X! (aggregátum összetétel, %) х2 (W/C) х3 (adalékanyag/kötőanyag) х4 (szuperlágyító, %) Lf, kgf/cm2

OFS homok

100 % - 0,4 3:1 2,7 65

50 % 50 % 0,4 3,3:1 2,4 65

100 % 0,6 4,5:1 2,4 65

100 % 0,4 6:1 3 65

4. táblázat Épületkompozit fizikai és mechanikai jellemzői

öntödei hulladékot használó anyagok

х1 (aggregátum összetétel, %) х2 (W/C) х3 (aggregátum/kötőanyag) х4 (szuper lágyító, %) Fc, kgf/cm2 w, % P, g/cm3 Fagyállóság, ciklusok

OFS homok

100 % 0,6 3:1 3 110 2,8 1,5 44

100 % 0,52 3:1 3 100 4,24 1,35 40

100 % 0,6 3,3:1 3 100 4,45 1,52 40

5. táblázat - Falblokkok műszaki és gazdasági jellemzői

Építőipari termékek Műszaki követelmények falblokkokhoz a GOST 19010-82 szerint Ár, dörzsölés/db

Nyomószilárdság, kgf / cm2 Hővezetési együttható, X, W / m 0 С Átlagos sűrűség, kg / m3 Vízfelvétel, tömeg% Fagyállóság, fokozat

100 a gyártó előírásai szerint > 1300 a gyártó specifikációi szerint a gyártó specifikációi szerint

Homok-beton blokk Tam-bovBusinessStroy LLC 100 0,76 1840 4,3 I00 35

1. blokk OFS 100 használatával 0,627 1520 4,45 B200 25

2. blokk OFS 110 használatával 0,829 1500 2,8 B200 27

VESTNIK 3/2011

Módszert javasoltak a természetes nyersanyagok helyett mesterséges hulladékok bevonására a kompozit építőanyagok gyártása során;

A kompozit építőanyagok főbb fizikai és mechanikai jellemzőit öntödei hulladék felhasználásával vizsgáltuk;

20%-kal csökkentett cementfogyasztású, azonos szilárdságú kompozit építőipari termékek összetételét fejlesztették ki;

Meghatározták az építőipari termékek, például faltömbök gyártásához használt keverékek összetételét.

Irodalom

1. GOST 10060.0-95 Beton. A fagyállóság meghatározásának módszerei.

2. GOST 10180-90 Beton. A kontrollminták erősségének meghatározására szolgáló módszerek.

3. GOST 12730.3-78 Beton. A vízfelvétel meghatározásának módszere.

4. Zazhigaev L.S., Kishyan A.A., Romanikov Yu.I. Fizikai kísérletek eredményeinek tervezési és feldolgozásának módszerei - M.: Atomizdat, 1978. - 232 p.

5. Krasovsky G.I., Filaretov G.F. Kísérleti tervezés - Mn.: BSU Kiadó, 1982. -302 p.

6. Malkova M.Yu., Ivanov A.S. Az öntödei szemétlerakók ökológiai problémái // Vestnik mashinostroeniya. 2005. 12. sz. S.21-23.

1. GOST 10060.0-95 Specifikus. A fagyállóság meghatározásának módszerei.

2. GOST 10180-90 Specifikus. Módszerek tartósságának meghatározása kontrollmintákon.

3. GOST 12730.3-78 Specifikus. A vízfelvétel meghatározásának módszere.

4. Zajigaev L.S., Kishjan A.A., Romanikov JU.I. Fizikai kísérlet tervezésének és eredményeinek feldolgozási módja. - Mn: Atomizdat, 1978. - 232 p.

5. Krasovsky G.I, Filaretov G.F. kísérlet tervezése. - Mn.: BGU Kiadó, 1982. - 302

6. Malkova M.Ju., Ivanov A.S. Környezetvédelmi probléma az öntödei gyártás vitorlázásával//a Gépészeti Értesítő. 2005. 12. sz. p.21-23.

Kulcsszavak: ökológia az építőiparban, erőforrás-takarékosság, kiégett öntőhomok, kompozit építőanyagok, előre meghatározott fizikai és mechanikai jellemzők, kísérlettervezési módszer, válaszfüggvény, építőelemek.

Kulcsszavak: bionómia az épületben, erőforrás-takarékosság, az elkészült képződő adalékanyag, a kompozit építőanyagok, előre meghatározott fizikai-mechanikai jellemzők, kísérlet tervezési módja, válaszfüggvény, építőelemek.