Отпадъци от леярната, които се прилагат. Pobokina ep анализ на енергоспестяващи технологии и подобряване на процесите на обезвреждане на отпадъци от леярните отпадъци от машиностроителната и металургична сложна електронна библиотека. Гледайте какво т

Екология на леярна / ...

Екологични проблеми на леярна
и начини за тяхното развитие

Екологични проблеми в момента излизат на преден план в развитието на индустрията и обществото.

Процесите на производство на отливки се характеризират с голям брой операции, по време на които се отделят прах, аерозоли и газове. Прахът, чийто основен компонент е в леярна, е силициев диоксид, се образува по време на приготвянето и регенерирането на формовъчните и основни смеси, топенето на леярските сплави в различни топилни единици, отделянето на течен метал от пещта, нейната външна пещна обработка и изливането във форми, в зоната, където отливките се избиват, по време на рязане и почистване на отливки, при подготовката и транспортирането на сурови насипни материали.

Във въздуха на леярните, освен прах, в големи количества се намират въглеродни оксиди, въглероден диоксид и серен диоксид, азот и неговите оксиди, водород, аерозоли, наситени с железни и манганови оксиди, въглеводородни пари и др. , изсушени за форми, пръчки и кофи и др.

Един от критериите за опасност е оценката на нивата на миризма. Атмосферният въздух представлява повече от 70% от всички вредните ефекти на леярна. /1/

При производството на 1 тон стоманени и чугунени отливки се отделят около 50 кг прах, 250 кг въглеродни окиси, 1,5-2 кг сярни и азотни оксиди и до 1,5 кг други вредни вещества (фенол, формалдехид, ароматни въглеводороди, амоняк, цианиди). ). До 3 кубически метра отпадни води влизат във водния басейн и се транспортират до сметища до 6 тона отработен формовъчен пясък.

Интензивните и опасни емисии се образуват по време на процеса на топене. Емисиите на замърсители, химическият състав на прах и отработени газове е различен и зависи от състава на инсталацията за метално пълнене и степента на замърсяването му, както и от състоянието на облицовката на пещта, технологията на топене и избора на енергоносители. Особено вредни емисии от топенето на сплави от цветни метали (пари цинк, кадмий, олово, берилий, хлор и хлориди, водоразтворими флуориди).

Използването на органични свързващи вещества при производството на пръчки и форми води до значително отделяне на токсични газове по време на процеса на сушене и особено при изливане на метал. В зависимост от класа на свързващото вещество в атмосферата на работилницата могат да се отделят такива вредни вещества като амоняк, ацетон, акролеин, фенол, формалдехид, фурфурал и др. етапи на технологичния процес: при производството на смеси, втвърдяване на пръти и форми и охлаждане на пръти след изваждане от оборудването. / 2 /

Помислете за токсичните ефекти върху хората на основните вредни емисии от леярната:

Въглероден оксид (клас на опасност - IV) - измества кислорода от оксихемоглобин в кръвта, което предотвратява прехвърлянето на кислород от белите дробове към тъканите; причинява задушаване, има токсичен ефект върху клетките, нарушава тъканното дишане и намалява тъканната консумация на кислород.
Азотни оксиди (клас на опасност - II) - имат дразнещ ефект върху дихателните пътища и кръвоносните съдове.
формалдехид (клас на опасност - II) - обикновено отровно вещество, което причинява дразнене на кожата и лигавицата.
бензол (клас на опасност - II) - има наркотично, отчасти конвулсивно действие върху централната нервна система; хроничното отравяне може да доведе до смърт.
фенол (клас на опасност - II) - силна отрова, има общо токсичен ефект, може да се абсорбира в човешкото тяло чрез кожата.
Бензопирен С 2 0Н 12 (клас на опасност - IV) е канцероген, който причинява генни мутации и ракови заболявания. Образува се от непълно изгаряне на гориво. Бензопиренът има висока химическа устойчивост и е силно разтворим във вода, от отпадъчните води се разпространява на дълги разстояния от източници на замърсяване и се натрупва в долни седименти, планктон, водорасли и водни организми. / 3 /

Очевидно в условията на леярната се проявява неблагоприятен кумулативен ефект на сложен фактор, при който вредният ефект на всяка отделна съставка (прах, газове, температура, вибрации, шум) рязко се увеличава.

Твърдите леярски отпадъци съдържат до 90% от изразходваните формовъчни и основни смеси, включително брака на форми и сърцевини; те също съдържат разливи и шлаки от резервоари за утаяване на съоръженията за почистване на прах и регенериращи смеси; леярна шлака; абразивен и тропащ прах; огнеупорни материали и керамика.

Количеството феноли в сметищните смеси надвишава съдържанието на други токсични вещества. Фенолите и формалдехидите се образуват по време на термично разграждане на формовъчните и основни смеси, в които синтетичните смоли са свързващото вещество. Тези вещества са силно разтворими във вода, което създава опасност те да попаднат във водни тела при измиване от повърхностни (дъждовни) или подземни води.

Отпадните води идват главно от инсталации за хидравлично и електрохидравлично почистване на отливки, хидро-регенерация на отработени смеси и мокри прахоуловители. По правило отпадъчните води с линейно производство едновременно се замърсяват не с едно, а с редица вредни вещества. Също така вреден фактор е загряването на водата, използвана при топене и изливане (форми с водно охлаждане по време на леене в студ, леене под налягане, непрекъснато леене на профилни заготовки, охлаждащи бобини от индукционни тигелни пещи).

Попадането на топла вода в открита вода причинява намаляване на нивото на кислород във водата, което се отразява неблагоприятно на флората и фауната, а също така намалява способността за самопочистване на водните тела. Изчисляването на температурата на отпадните води се извършва, като се вземат предвид санитарните изисквания, така че лятната температура на речната вода в резултат на заустване на отпадни води да не се повишава с повече от 30 ° C. / 2 /

Разнообразие от оценки на състоянието на околната среда на различни етапи от производството на отливки не позволява да се оцени състоянието на околната среда на цялата леярна, както и технологичните процеси, използвани в нея.

Предлага се въвеждането на единен индикатор за екологичната оценка на производството на отливки - специфични газови емисии на първия компонент до намаляване на специфичните газови емисии по отношение на въглероден диоксид (парникови газове) / 4 /

Газовите емисии на различни етапи се изчисляват:

при топене - умножение на отделянето на специфичния газ (по отношение на диоксид) на масата на топения метал;
при производството на форми и сърцевини - умножаване на специфичното отделяне на газ (по отношение на диоксид) на масата на пръта (формата).

В чужбина отдавна е обичайно да се оценява екологичността на процесите на леене с метални форми и втвърдяване на леенето върху бензол. Установено е, че условната токсичност на базата на бензолния еквивалент, като се отчита отделянето не само на бензен, но и на вещества като CO X, NO X, фенол и формалдехид от пръчки, получени по метода Hot-box, е с 40% по-висока от тази на пръчки, получени по метода на Cold-box-amin. / 5 /

Особено остър е проблемът с предотвратяването на отделянето на вредни вещества, тяхното локализиране и обезвреждане, изхвърляне на отпадъци. За тези цели се прилага набор от екологични мерки, включително използването на:

за отстраняване на прах - искроуловители, мокри прахоуловители, електростатични прахоуловители, скрубери (куполи), тъкани филтри (куполи, дъгови и индукционни пещи), колектори от натрошен камък (дъгови и индукционни пещи);
за изгаряне на куполови газове - рекуператори, газопречиствателни системи, нискотемпературни окислителни инсталации на СО;
за намаляване на емисиите от формовъчните и основни смеси - намаляване на консумацията на свързващи вещества, окислителни, свързващи и адсорбиращи добавки;
за дезинфекция на сметища - подреждането на депата, биологичната рекултивация, покритието с изолационен слой, закрепването на почвата и др .;
за пречистване на отпадни води - механични, физико-химични и биологични методи за почистване.

От най-новите разработки се обръща внимание на абсорбционните и биохимичните инсталации, създадени от белоруските учени за пречистване на вентилационния въздух от вредни органични вещества в леярни с производителност 5, 10, 20 и 30 хиляди кубически метра на час / 8 /. Тези инсталации по отношение на комбинираните показатели за ефективност, екологичност, ефективност и надеждност в експлоатация значително надминават съществуващите традиционни инсталации за преработка на газ.

Всички тези дейности са свързани със значителни разходи. Очевидно е, че на първо място трябва да се борите не с последиците от поражението от вредността, а с причините за тяхното възникване. Това трябва да бъде основният аргумент при избора на приоритетни области за развитието на определени технологии в леярна. От тази гледна точка използването на електричество при топене на метали е най-предпочитано, тъй като емисиите от самите топилни единици са минимални ... Продължение на статията \u003e\u003e

член: Екологични проблеми на леярна и начини за тяхното развитие
Авторът на статията: Кривицки V.S. (ЗАД ЦНИИМ-Инвест)

Кривицки V.S.

Източник: Леярски proizvodstvo.-1991-№12.-стр.42

Утилизацията на леярните отпадъци е належащ проблем при производството на метали и рационалното използване на ресурсите. По време на топенето се образуват голямо количество отпадъци (40–100 кг на 1 тон), част от които са долни шлаки и дънни сливи, съдържащи хлориди, флуориди и други метални съединения, които понастоящем не се използват като вторични суровини и се изхвърлят в сметища. Съдържанието на метал в такива сметища е 15 - 45%. Така се губят тонове ценни метали, които трябва да бъдат върнати в производството. Освен това има замърсяване и осоляване на почвите.

В Русия и чужбина са известни различни методи за преработка на металосъдържащи отпадъци, но само някои от тях са широко използвани в промишлеността. Трудността се състои в нестабилността на процесите, тяхната продължителност, нисък добив на метал. Най-обещаващите са:
- Топене на богати на метали отпадъци със защитен поток, смесване на получената маса за дисперсия в малки, еднообразни по размер и равномерно разпределени в капки от стопилка на метал с последващо съвместно утаяване;
-Разреждане на остатъци със защитен поток и изливане през сито с разтопена маса при температура под температурата на тази стопилка;
-Механично разпадане с сортиране на отпадъчна скала;
-Влажно разпадане чрез разтваряне или флюс и разделяне на метали;
-Центрифугиране на течни остатъци от топене. Експериментът се провежда в предприятие за производство на магнезий. При изхвърляне на отпадъци се предлага използването на съществуващо леярно оборудване.

Същността на метода на мокро разпадане е разтварянето на отпадъците във вода, чиста или с катализатори. В механизма за обработка разтворимите соли се добавят отново към разтвора и неразтворимите соли и оксиди губят своята сила и се рушат, металната част на дъното се освобождава и лесно се отделя от неметалната. Този процес е екзотермичен, протича с отделянето на голямо количество топлина, придружен от пробиване и отделяне на газ. Добивът на метал в лабораторни условия е 18 - 21,5%. По-обещаващ е методът за топене на отпадъците. За изхвърляне на отпадъци с метално съдържание най-малко 10%, първо е необходимо отпадъците да се обогатяват с магнезий с частично отделяне на солната част. Отпадъците се зареждат в подготвителния стоманен тигел, добавя се флюс (2 - 4% от масата на заряда) и се разтопява. След разтопяването на отпадъците течната стопилка се рафинира със специален поток, чиято консумация е 0,5 - 0,7% от масата на заряда. След утаяването добивът на метала е 75 - 80% от съдържанието му в шлаки.

След източване на метала остава гъст остатък, състоящ се от соли и оксиди. Съдържанието на магнезиев метал в него е не повече от 3 - 5%. Целта на по-нататъшната преработка на отпадъците беше да се извлече магнезиев оксид от неметалната част чрез обработката им с водни разтвори на киселини и основи. Тъй като конгломератът се разлага в резултат на процеса, след изсушаване и калциниране е възможно да се получи магнезиев оксид със съдържание до 10% примеси. Част от останалата неметална част може да се използва при производството на керамика и строителни материали. Тази пилотна технология ви позволява да изхвърляте над 70% от масата на отпадъците, изхвърлени по-рано в сметищата.

Обобщавайки всичко гореизброено, можем да кажем, че въпреки продължителността на проучването на този проблем, депонирането и рециклирането на промишлени отпадъци все още не се провежда на правилното ниво. Тежестта на проблема, въпреки достатъчния брой решения, се определя от увеличаването на нивото на образуване и натрупване на промишлени отпадъци. Усилията на чуждестранните държави са насочени на първо място към предотвратяване и минимизиране на образуването на отпадъци, а след това към неговото рециклиране, рециклиране и разработване на ефективни методи за окончателна обработка, депониране и окончателно обезвреждане и обезвреждане само на незамърсяващи отпадъци. Всички тези мерки несъмнено намаляват нивото на отрицателно въздействие на промишлените отпадъци върху природата, но не решават проблема с прогресивното им натрупване в околната среда и вследствие на това нарастващата опасност от проникване на вредни вещества в биосферата под влияние на техногенни и природни процеси.

Леярна се характеризира с токсични емисии във въздуха, отпадъчни води и твърди отпадъци.

Остър проблем в леярната е незадоволителното състояние на въздуха. Химикализацията на леярната, допринасяща за създаването на модерни технологии, в същото време поставя задачите за подобряване на въздушната среда. Най-голямо количество прах се отделя от оборудване за релефни форми и сърцевини. За почистване на праховите емисии се използват различни видове циклони, кухи скрубер и промивни циклони. Ефективността на почистване в тези устройства е в границите от 20-95%. Използването на синтетични свързващи вещества в леярната представлява особено остър проблем с почистването на въздушните емисии от токсични вещества, главно от органични съединения на фенол, формалдехид, въглеродни окиси, бензен и др. За неутрализиране на органичните пари на леярна се използват различни методи: термично изгаряне, каталитично изгаряне, адсорбция. активен въглен, озонно окисляване, биолечение и др.

Източниците на отпадни води в леярни са главно инсталации за хидравлично и електрохидравлично почистване на отливки, мокро почистване на въздуха и хидрогенериране на използван формовъчен пясък. Използването на отпадъчните води и утайките е от голямо икономическо значение за националната икономика. Количеството на отпадните води може да бъде значително намалено чрез използването на рециклирана вода.

Твърдите леярски отпадъци, постъпващи в сметищата, са главно изразходвани леярни пясъци. Малка част (по-малко от 10%) се състои от метални отпадъци, керамика, дефектни пръти и форми, огнеупорни материали, хартия и дървесни отпадъци.

Основната посока за намаляване на количеството твърди отпадъци в сметищата трябва да се счита за регенерирането на леярските пясъци. Използването на регенератор намалява консумацията на пресен пясък, както и свързващи вещества и катализатори. Разработените технологични процеси на регенерация позволяват регенерирането на пясък с добро качество и висок добив на целевия продукт.

При липса на регенерация, използваният формовъчен пясък, както и шлаката, трябва да се използват в други отрасли: използван пясък - в пътното строителство като баластен материал за изравняване на релефа и изграждането на насипа; смеси от пясък и катран - за производство на студен и горещ асфалтов бетон; малка част от използвания формовъчен пясък - за производство на строителни материали: цимент, тухла, плочки; отработени течни стъклени смеси - суровини за строителни циментови разтвори и бетон; леярна шлака - за пътно строителство като натрошен камък; фина фракция - като тор.

Твърдите леярски отпадъци трябва да се изхвърлят в яри, отработени кариери и мини.

КАСТИРАНЕ НА ЛЮБОВИ

В съвременната технология се използват отливани части от много много сплави. Понастоящем в СССР делът на леенето на стомана в общия баланс на отливките е приблизително 23%, на чугуна - 72%. Отливки от сплави от цветни метали около 5%.

Чугунът и чугунните бронзи са „традиционни“ сплави от чугун, използвани от древни времена. Те нямат достатъчна пластичност за обработка под налягане, продуктите от тях се получават чрез леене. В същото време кованите сплави, например стоманата, се използват широко за производството на отливки. Възможността за използване на сплав за производство на отливки се определя от неговите отливащи свойства.

светидynoe произвзаdstvo, една от индустриите, чиито продукти са отливки, получени в леярски форми, когато се пълнят с течна сплав. Средно около 40% (тегловно) заготовки за машинни части се произвеждат по методите на леене, а в някои инженерни отрасли, като машинни машини, делът на отливаните продукти е 80%. От всички произведени отливки, машиностроенето изразходва около 70%, металургичната промишленост - 20%, а производството на санитарно оборудване - 10%. Летите части се използват в машини за металообработка, двигатели с вътрешно горене, компресори, помпи, електродвигатели, парни и хидравлични турбини, валцови мелници, селскостопански машини. леки автомобили, автомобили, трактори, локомотиви, вагони. Широкото използване на отливките се обяснява с факта, че формата им е по-лесна за приближаване до конфигурацията на готовите изделия, отколкото формата на заготовките, произведени по други методи, например коване. Чрез леене е възможно да се получат заготовки с различна сложност с малки допустими количества, което намалява разхода на метал, намалява разходите за механична обработка и в крайна сметка намалява цената на продуктите. Чрез леенето могат да се правят продукти с почти всяка маса - от няколко г до стотици т, със стени с дебелина десети mm до няколко м. Основните сплави, от които се правят отливки: сив, ковък и легиран чугун (до 75% от всички отливки по тегло), въглеродни и легирани стомани (над 20%) и цветни сплави (мед, алуминий, цинк и магнезий). Обхватът на отливаните части непрекъснато се разширява.

Отпадъци от леярната.

Класификацията на производствените отпадъци е възможна според различни критерии, сред които следните могат да се считат следните:

по отрасли - черната и цветната металургия, добив на руда и въглища, нефт и газ и др.

по фазов състав - твърди (прах, утайки, шлаки), течни (разтвори, емулсии, суспензии), газообразни (въглеродни окиси, азот, сярно съединение и др.)

в производствените цикли - при извличане на суровини (свръхнали и овални скали), в обогатяване (опашки, утайки, сливи), в пирометалургия (шлака, утайки, прах, газове), в хидрометалургия (разтвори, валежи, газове).

В металургичен завод със затворен цикъл (чугун - стомана - валцуван) твърдите отпадъци могат да бъдат от два вида - прах и шлака. Доста често се използва почистване с мокро газове, тогава вместо прах, утайките са отпадъци. Най-ценните за черната металургия са железосъдържащите отпадъци (прах, утайки, котлен камък), докато шлаката се използва главно в други отрасли.

По време на работата на основните металургични звена се образува по-голямо количество фин прах, състоящ се от оксиди от различни елементи. Последният се улавя от съоръженията за преработка на газ и след това или се подава към колектора на утайките или се изпраща за по-нататъшна преработка (главно като компонент от заряда на агломерацията).

Примери за отпадъци от леярната:

Леярски изгорен пясък

Шлакова от дъгова пещ

Скрап от цветни и черни метали

Маслени отпадъци (отработени масла, мазнини)

Формован изгорен пясък (формовъчен пясък) - леярски отпадъци, физико-механични свойства, приближаващи се към пясъчен глинест. Образува се в резултат на прилагането на метода за пясъчно леене. Състои се предимно от кварцов пясък, бентонит (10%), карбонатни добавки (до 5%).

Избрах този тип отпадъци, тъй като въпросът с изхвърлянето на използвания формовъчен пясък е един от важните въпроси на леярството от екологична гледна точка.

Материалите за формоване трябва да имат предимно огнеустойчивост, газопроницаемост и пластичност.

Огнеустойчивостта на формовъчния материал е способността му да не се топи и да агломерира при контакт с разтопен метал. Най-достъпният и най-евтин формовъчен материал е кварцовият пясък (SiO2), който е достатъчно огнеупорен за леене на най-огнеупорни метали и сплави. Сред примесите, придружаващи SiO2, особено нежелателни са алкалите, които, действайки върху SiO2, подобно на флюсите, образуват с него слаботопящи се съединения (силикати), залепвайки при леенето и затруднявайки почистването. При топене на чугун и бронз вредните примеси, вредните примеси в кварцовия пясък не трябва да надвишават 5-7%, а при стоманата - 1,5-2%.

Газопропускливостта на формовъчния материал е неговата газопропускливост. При лоша газопропускливост на формовъчната земя, газовите обвивки (обикновено сферични по форма) могат да се образуват в отливката и да предизвикат отхвърляне на отливката. Черупките се откриват при последваща обработка на отливката при отстраняване на горния слой метал. Газопропускливостта на формовъчната земя зависи от порьозността й между отделните пясъци, от формата и размера на тези зърна, от тяхната равномерност и от количеството глина и влага в нея.

Пясъкът със заоблени зърна има по-голяма газопропускливост от пясък със заоблени зърна. Малките зърна, разположени между големи, също намаляват газопроницаемостта на сместа, намалявайки порьозността и създавайки малки навиващи канали, които възпрепятстват изхода на газове. Глината, като има изключително малки зърна, запушва порите. Излишната вода също запушва порите и в допълнение, изпаряването при контакт с горещия метал, вграден във формата, увеличава количеството газове, които трябва да преминат през стените на формата.

Силата на формовъчния пясък се състои в способността да поддържа формата си, устойчивост на външни сили (удар, удар на струя течен метал, статично налягане на метала, хвърлен във формата, налягане на газовете, отделени от формата и метала при леене, налягане от свиване на метала и др. ) ..

Силата на формовъчната смес се увеличава с увеличаване на съдържанието на влага до определена граница. С по-нататъшно увеличаване на количеството влага, силата намалява. Ако в леярския пясък има глинени примеси („течен пясък“), силата се увеличава. Мазният пясък изисква по-високо съдържание на влага в сравнение с пясък с ниско съдържание на глина („постен пясък“). Колкото по-фино е пясъчното зърно и колкото по-ъглова е неговата форма, толкова по-голяма е силата на пясъка. Тънък свързващ слой между отделните пясъчни зърна се постига чрез щателно и непрекъснато смесване на пясък с глина.

Пластичността на формовъчния пясък се нарича способността за лесно възприемане и прецизно поддържане на формата на модела. Пластичността е особено необходима при производството на художествени и сложни отливки, за да се възпроизведат най-малките детайли на модела и да се запазят отпечатъците им по време на изливането на формата с метал. Колкото по-фини са зърната на пясъка и колкото по-равномерно са обградени от слой глина, толкова по-добре запълват и най-малките детайли от повърхността на модела и запазват формата си. При прекомерна влага свързващата глина се втечнява и пластичността намалява драстично.

При съхранение на отработен формовъчен пясък в депо, се появява прах и замърсяване на околната среда.

За да се реши този проблем, се предлага да се извърши регенерацията на отработен формовъчен пясък.

Специални добавки. Един от най-често срещаните видове бракове за отливки е изгарянето на формовъчната и сърцевинната смес до отливането. Причините за изгаряне са най-различни: недостатъчна огнеустойчивост на сместа, грубозърнест състав на сместа, неправилен подбор на бои с незалепващо действие, липса на специални незалепващи добавки в сместа, недоброкачествено оцветяване на формите и др. Разграничават се три вида изгаряния: термична, механична и химическа.

Термичната пръчка се отстранява сравнително лесно при почистване на отливки.

Механично изгаряне се образува в резултат на проникване на стопилката в порите на формовъчния пясък и може да бъде отстранено заедно с кора на сплавта, съдържаща дисеминирани зърна на формовъчния материал.

Химическо изгаряне е образувание, циментирано от стопяеми съединения от типа шлака, които възникват по време на взаимодействието на формовъчните материали със стопилката или нейните оксиди.

Механичните и химическите пръчици или се отстраняват от повърхността на отливките (необходим е голям разход на енергия), или окончателно се отхвърлят отливките. Предотвратяването на изгаряне се основава на въвеждането на специални добавки във формовъчната или основната смес: смлени въглища, азбестови стърготини, мазут и др., Както и покриване на работните повърхности на формите и сърцевините с незалепващи бои, спрейове, гуми или пасти, съдържащи силно огнеупорни материали (графит, талк), които не взаимодействат при високи температури с оксиди от стопи или материали, които създават редуцираща среда (смлени въглища, мазут) във формата, когато се излива.

Смесване и овлажняване. Компонентите на формовъчния пясък се смесват старателно в суха форма, за да се разпределят равномерно глинените частици върху цялата маса пясък. След това сместа се навлажнява чрез добавяне на нужното количество вода и отново се разбърква, така че всяка от пясъчните частици да бъде покрита с филм от глина или друго свързващо вещество. Не се препоръчва навлажняване на компонентите на сместа преди смесване, тъй като в този случай пясъците с високо съдържание на глина се търкалят на малки топчета, които трудно се разхлабват. Смесването на голямо количество материали на ръка е голяма и отнема много време работа. В съвременните леярни компонентите на сместа по време на приготвянето й се смесват във винтови смесители или смесителни бегачи.

Специални добавки във формовъчния пясък. В формовъчните и основни смеси се въвеждат специални добавки, за да се гарантират специалните свойства на сместа. Така, например, чугунният изстрел, въведен в формовъчната смес, повишава неговата топлопроводимост и предотвратява образуването на разхлабване при свиване в масивни възли от отливки, когато се втвърдят. Сърдечният прах и торфът се въвеждат в смеси, предназначени за производство на форми и пръти, които трябва да бъдат изсушени. След изсушаване тези добавки, намалявайки по обем, увеличават газопропускливостта и пластичността на формите и сърцевините. Каустичната сода се въвежда във формовъчните бързо втвърдяващи се смеси върху течно стъкло, за да се увеличи трайността на сместа (елиминира се струпването на сместа).

Приготвяне на формовъчен пясък.Качеството на художественото отливане до голяма степен зависи от качеството на формовъчната смес, от която се приготвя мухълът. Следователно, изборът на формовъчните материали за сместа и нейното приготвяне в технологичния процес за производство на отливки е важен. Формовъчната смес може да се приготви с пресни формовъчни материали и отработена смес с малко добавяне на пресни материали.

Процесът на приготвяне на формовъчни смеси от пресни формовъчни материали се състои в следните операции: приготвяне на смес (подбор на формовъчните материали), смесване на компонентите на сместа в суха форма, овлажняване, смесване след намокряне, стареене, разхлабване.

Изготвяне. Известно е, че формовъчните пясъци, които отговарят на всички технологични свойства на формовъчния пясък, са рядко срещани по природа. Затова смесите обикновено се приготвят чрез подбор на пясъци с различно съдържание на глина, така че получената смес да съдържа нужното количество глина и да притежава необходимите технологични свойства. Този подбор на материали за приготвяне на сместа се нарича съставяне на сместа.

Смесване и овлажняване. Компонентите на формовъчния пясък се смесват старателно в суха форма, за да се разпределят равномерно глинените частици върху цялата маса пясък. След това сместа се навлажнява чрез добавяне на нужното количество вода и отново се разбърква, така че всяка от пясъчните частици да бъде покрита с филм от глина или друго свързващо вещество. Не се препоръчва навлажняване на компонентите на сместа преди смесване, тъй като в този случай пясъците с високо съдържание на глина се търкалят на малки топчета, които трудно се разхлабват. Смесването на голямо количество материали на ръка е голяма и отнема много време работа. В съвременните леярни компонентите на сместа се смесват в хода на приготвянето му в винтови смесители или смесителни бегачи.

Смесителните бегачи имат фиксирана купа и два гладки ролки, седнали върху хоризонталната ос на вертикална ос, свързани чрез конусно зъбно колело към скоростна кутия на електродвигател. Прави се регулиране на хлабина между валяците и дъното на купата, което предотвратява пластичността, газопроницаемостта и пожароустойчивостта от смачкване на сместа от зърнени зърна. За да възстановите загубените свойства, към сместа се добавят 5-35% от пресните формовъчни материали. Тази операция при приготвянето на формовъчната смес се нарича освежаване на сместа.

Процесът на приготвяне на формовъчната смес с използваната смес се състои в следните операции: приготвяне на използваната смес, добавяне на пресни формовъчни материали към използваната смес, смесване в сухо състояние, овлажняване, смесване на компонентите след намокряне, стареене, разхлабване.

Съществуващият Sinto Хайнрих Вагнер Sinto масово произвежда новото поколение формовъчни линии на FBO. На нови машини се произвеждат формички без колби с хоризонтална равнина на съединителя. Повече от 200 такива машини работят успешно в Япония, САЩ и други страни по света. “ С формите на формите от 500 x 400 mm до 900 x 700 mm, формовъчните машини FBO могат да произвеждат от 80 до 160 форми на час.

Затвореният дизайн избягва разливите на пясък и осигурява комфортни условия и чистота на работното място. При разработването на уплътнителната система и транспортните устройства се обърна голямо внимание на минимизирането на нивата на шума. ФБО единиците отговарят на всички екологични изисквания за ново оборудване.

Системата за пълнене на сместа позволява производството на прецизни форми с помощта на бентонитен свързващ пясък. Автоматичен механизъм за контрол на налягането на устройството за подаване и пресоване на пясък осигурява равномерно уплътняване на сместа и гарантира висококачествено производство на сложни отливки с дълбоки джобове и малка дебелина на стената. Този процес на уплътняване ви позволява да променяте височината на горната и долната половина на формите независимо един от друг. Това осигурява значително по-ниска консумация на смеси, което означава по-икономично производство поради оптималното съотношение метал-плесен.

Според техния състав и степен на въздействие върху околната среда използваните формовъчни и основни смеси са разделени на три категории на опасност:

Аз - почти инертен. Смеси, съдържащи глина, бентонит, цимент като свързващо вещество;

II - отпадъци, съдържащи биохимично окислени вещества. Това е смес след изливане, свързващото вещество в което са синтетични и естествени състави;

III - отпадъци, съдържащи слабо токсични, слабо разтворими във вода вещества. Това са течни стъклени смеси, неопечени пясъчно - смолни смеси, смеси, втвърдени от съединения на цветни и тежки метали.

В случай на отделно съхранение или погребване, депата за отработени смеси трябва да бъдат разположени на отделни места, незабранени от развитието, които позволяват прилагането на мерки, които изключват възможността от замърсяване на населените места. Депата трябва да се поставят в райони с лоши филтриращи почви (глина, пясъчник, шисти).

Отработеният формовъчен пясък, изваден от колбата, трябва да се рециклира преди повторна употреба. В немеханизираните леярни се пресява на редовно сито или на подвижна инсталация за смесване и приготвяне, където се отделят метални частици и други примеси. В механизирани работилници отработената смес се подава изпод разбитата решетка с помощта на конвейер към отдела за приготвяне на сместа. Големите бучки от сместа, образувани след избиване на форми, обикновено се омесват с гладки или набраздени ролки. Металните частици се разделят чрез магнитни сепаратори, инсталирани в зоните на прехвърляне на отработената смес от един транспортьор към друг.

Изгаряне на регенерация на земята

Екологията остава сериозен проблем в леярна, тъй като при производството на един тон отливки от черни и цветни сплави се отделят около 50 кг прах, 250 кг въглероден оксид, 1,5-2,0 кг серен оксид, 1 кг въглеводороди.

С навлизането на технологиите за формоване, използващи смеси със свързващи вещества, направени от синтетични смоли от различни класове, отделянето на феноли, ароматни въглеводороди, формалдехиди, канцерогени и амоняк бензопирен е особено опасно. Подобряването на леярни трябва да бъде насочено не само към решаване на икономически проблеми, но поне към създаване на условия за човешка дейност и живот. Според експертни оценки, днес тези технологии създават до 70% от замърсяването на околната среда от леярни.

Очевидно в условията на леярна се проявява неблагоприятен кумулативен ефект на сложен фактор, при който вредният ефект на всяка отделна съставка (прах, газове, температура, вибрации, шум) рязко се увеличава.

Мерките за надграждане в леярни отличават следното:

подмяна на куполи с индукционни пещи с ниска честота (размерът на вредните емисии намалява: прах и въглероден диоксид с около 12 пъти, серен диоксид 35 пъти)

въвеждане на ниско токсични и нетоксични смеси в производство

инсталиране на ефективни системи за улавяне и неутрализиране на опасни вещества

отстраняване на грешки в ефективната работа на вентилационните системи

използване на модерно оборудване с намалени вибрации

регенерация на отработени смеси на местата на тяхното образуване

Количеството феноли в сметищните смеси надвишава съдържанието на други токсични вещества. Фенолите и формалдехидите се образуват по време на термичното разграждане на формовъчните и основни смеси, в които синтетичните смоли са свързващото вещество. Тези вещества са силно разтворими във вода, което създава опасност те да попаднат във водни тела при измиване от повърхностни (дъждовни) или подземни води.

Икономически и екологично нерентабилно е изхвърлянето на използвания формовъчен пясък след изхвърлянето им на сметища. Най-рационалното решение е регенерирането на студено-втвърдяващи се смеси. Основната цел на регенерацията е отстраняване на свързващи филми от силициеви пясъчни зърна.

Най-широко използваният е механичният метод на регенерация, при който свързващите филми се отделят от кварцовите пясъчни зърна поради механично смилане на сместа. Свързващите филми се унищожават, превръщат в прах и се отстраняват. Регенерираният пясък отива за по-нататъшна употреба.

Технологичната схема на процеса на механична регенерация:

щамповане на матрицата (отлитата форма се подава към платното на нокаутираната решетка, където се разрушава поради вибрации.);

фрагментиране на парчета от формовъчния пясък и механично смилане на сместа (Сместа, преминаваща през решетъчната решетка, влиза в системата на сито за почистване: стоманен екран за големи бучки, сито с клиновидни отвори и малък класификатор на шлифовъчен екран. Вградената ситова система смила формовъчния пясък до необходимия размер и филтрира металните частици и други големи включвания.);

охлаждане на регенератора (вибрационният асансьор осигурява транспортирането на горещ пясък до охладителя / прахоуловителя.);

пневматичен пренос на регенериран пясък към формовъчната секция.

Технологията за механична регенерация осигурява възможност за повторна употреба от 60-70% (Alpha-set процес) до 90-95% (Furan-процес) на регенериран пясък. Ако за Furan-процес тези индикатори са оптимални, тогава за Alpha-множеството на процеса повторната употреба на регенерация само на ниво 60-70% е недостатъчна и не решава екологичните и икономическите проблеми. За да се увеличи процентът на използване на регенериран пясък, е възможно да се използва термична регенерация на смеси. Качеството на регенерирания пясък не отстъпва на пресния пясък и дори го надминава поради активирането на повърхността на зърната и издухването на прахови фракции. Пещите с термична регенерация работят на принципа на кипящ слой. Регенерираният материал се нагрява от странични горелки. Топлината на димните газове се използва за загряване на въздуха, подаван към образуването на кипящ слой и за изгаряне на газ за загряване на регенерирания пясък. Флуидизирани легла, оборудвани с водни топлообменници, се използват за охлаждане на регенерираните пясъци.

По време на термичната регенерация смесите се нагряват в окисляваща среда при температура 750–950 ° С. В този случай филмите от органични вещества изгарят от повърхността на пясъчни зърна. Въпреки високата ефективност на процеса (възможно е да се използва до 100% регенерирана смес) той има следните недостатъци: сложност на оборудването, висока консумация на енергия, ниска производителност, висока цена.

Всички смеси се подлагат на предварителна подготовка преди регенерация: магнитно отделяне (други видове почистване от немагнитен скрап), раздробяване (ако е необходимо), пресяване.

С въвеждането на процеса на регенерация количеството твърди отпадъци, изхвърляни в сметището, се намалява няколко пъти (понякога те се елиминират напълно). Количеството вредни емисии във въздуха с димните газове и прашния въздух от леярната не се увеличава. Това се дължи, първо, на достатъчно висока степен на изгаряне на вредни компоненти по време на термична регенерация, и второ, на висока степен на пречистване на димните газове и отработения въздух от прах. За всички видове регенерация се използва двойно почистване на димните газове и отработения въздух: за термични - центробежни циклони и мокри прахосмукачки, за механично - центробежни циклони и торбични филтри.

Много инженерни предприятия имат собствена леярна, която използва леярна пръст за производството на леярски форми и сърцевини при производството на формовани метални части. След използването на матриците се образуват изгорени земни форми, чието използване е от голямо икономическо значение. Почвената пръст се състои от 90-95% висококачествен кварцов пясък и малки количества различни добавки: бентонит, смлени въглища, каустична сода, водно стъкло, азбест и др.

Регенерацията на изгоряла пръст, образувана след леене на продукти, се състои в отстраняване на прах, фини фракции и глина, загубили своите свързващи свойства под въздействието на висока температура при запълване на формата с метал. Има три начина за регенериране на изгоряла земя:

elektrokoronny.

Мокър начин.

С метода на мокра регенерация изгорялата земя навлиза в системата от последователни утаителни резервоари с течаща вода. По време на преминаването на резервоарите за утаяване пясък се утаява на дъното на басейна, а малките фракции се пренасят с вода. След това пясъкът се суши и се връща в производство за производство на леярски форми. Водата се доставя за филтриране и пречистване и също се връща в производство.

Сух начин.

Сухият метод за регенерация на изгоряла земя се състои от две последователни операции: отделяне на пясък от свързващи вещества, което се постига чрез издухване на въздуха в барабана със земята и отстраняване на прах и малки частици чрез изсмукване от барабана заедно с въздуха. Въздухът, който излиза от барабана, съдържащ прахови частици, се почиства с филтри.

Електрокоронен метод.

По време на електрокоронарната регенерация, отработената смес се разделя на частици с различни размери, използвайки високо напрежение. Пясъчните зърна, поставени в областта на електрокорона, се зареждат с отрицателни заряди. Ако електрическите сили, действащи върху пясъчно зърно и привличащи го към утаяващия електрод, са по-големи от гравитацията, тогава зърната на пясъка се установяват върху повърхността на електрода. Чрез промяна на напрежението в електродите е възможно да се раздели пясъкът, преминаващ между тях, на фракции.

Регенерирането на формовъчните смеси с течно стъкло се осъществява по специален начин, тъй като при многократна употреба на сместа в нея се натрупват повече от 1-1,3% алкали, което увеличава изгарянето, особено при отливки от чугун. В въртящия се барабан на регенерационния блок едновременно се подава смес и камъчета, които, изливайки се от лопатките по стените на барабана, механично унищожават течния стъклен филм върху пясъчните зърна. Чрез регулируеми жалузи въздухът влиза в барабана, който се изсмуква заедно с праха в мокър прахоуловител. След това пясъкът заедно с камъчета се подава в барабанно сито за пресяване на камъчета и едри зърна с филми. Подходящ пясък от ситото се транспортира до склада.

Отпадъци от леярната.

по отрасли - черната и цветната металургия, добив на руда и въглища, нефт и газ и др.

Примери за отпадъци от леярната:

Леярски изгорен пясък

Шлакова от дъгова пещ

Скрап от цветни и черни метали

Маслени отпадъци (отработени масла, мазнини)

Материалите за формоване трябва да имат предимно огнеустойчивост, газопроницаемост и пластичност.

При съхранение на отработен формовъчен пясък в депо, се появява прах и замърсяване на околната среда.

За да се реши този проблем, се предлага да се извърши регенерацията на отработен формовъчен пясък.

Термичната пръчка се отстранява сравнително лесно при почистване на отливки.

Аз - почти инертен. Смеси, съдържащи глина, бентонит, цимент като свързващо вещество;

Изгаряне на регенерация на земята

Мерките за надграждане в леярни отличават следното:

въвеждане на ниско токсични и нетоксични смеси в производство

инсталиране на ефективни системи за улавяне и неутрализиране на опасни вещества

отстраняване на грешки в ефективната работа на вентилационните системи

използване на модерно оборудване с намалени вибрации

регенерация на отработени смеси на местата на тяхното образуване

Технологичната схема на процеса на механична регенерация:

пневматичен пренос на регенериран пясък към формовъчната секция.

elektrokoronny.

Мокър начин.

Сух начин.

Електрокоронен метод.

В допълнение към регенерацията на изгоряла земя е възможно да се използва и при производството на тухли. За тази цел формиращите елементи предварително се унищожават и земята се прекарва през магнитен сепаратор, където металните частици се отделят от нея. Земята, изчистена от метални включвания, изцяло замества кварцовия пясък. Използването на изгоряла земя увеличава степента на синтероване на тухлената маса, тъй като съдържа течно стъкло и алкали.

Основата на магнитния сепаратор е разликата между магнитните свойства на различните компоненти на сместа. Същността на процеса се състои в това, че отделни металомагнитни частици се освобождават от потока на обща движеща се смес, които променят пътя си в посока на действие на магнитната сила.

В допълнение, изгорялата земя се използва при производството на бетонни изделия. Суровините (цимент, пясък, пигмент, вода, добавка) влизат в бетоносмесителната инсталация (BSU), а именно принудителния планерен смесител, чрез системата от електронни везни и оптични дозатори

Също така, отработената формовъчна смес се използва при производството на шлаков блок.

Шлаковите блокове са направени от формовъчна смес със съдържание на влага до 18%, с добавяне на анхидрити, варовик и ускорители за настройка на сместа.

Технология за производство на шлакови блокове.

От използвания формовъчен пясък, шлака, вода и цимент се приготвя бетонна смес. Смесете в бетонен миксер.

Приготвеният шлаков бетонен разтвор се зарежда във форма (матрица). Формите (матриците) се предлагат в различни размери. След полагане на сместа в матрицата, тя се свива чрез натискане и вибрации, след това матрицата се издига и блокът на шлака остава в тигана. Полученият продукт за сушене запазва формата си поради твърдостта на разтвора.

Процесът на втвърдяване. И накрая, шлаков блок се втвърдява в рамките на месец. След окончателното втвърдяване, готовият продукт се съхранява за по-нататъшно втвърдяване, което според GOST трябва да бъде най-малко 50% от проекта. На следващо място, блокът с шлака се изпраща на потребителя или се използва на неговия собствен сайт.

Германия.

Регенериращи инсталации на марката KGT. Те предоставят на леярната промишленост екологосъобразно и икономически устойчива технология за рециклиране на леярни смеси. Обратният цикъл намалява консумацията на пресен пясък, спомагателни материали и площта за съхранение на отработената смес.