Ljevaonica otpada koja se odnosi. Pobokina e p analiza tehnologija uštede resursa i poboljšanje procesa odlaganja otpada u livničkoj proizvodnji mašinske i metalurške složene elektronske biblioteke. Pazi šta t

Ekologija livnice / ...

Ekološki problemi u livnici
i načini njihovog razvoja

Ekološka pitanja trenutno dolaze do izražaja u razvoju industrije i društva.

Tehnološki procesi za proizvodnju odljevaka karakteriziraju veliki broj operacija, tokom kojih se ispuštaju prašina, aerosoli i plinovi. Prašina čiji je glavni sastojak u livnicama silicijum dioksid nastaje tokom pripreme i regeneracije kalupa i peska jezgre, topljenja legura u livnicama u raznim topionicama, tečni metal iz peći, obrada van peći i ulivanje u kalupe, u odjeljak za izbacivanje odljevaka, u procesu rezanja i čišćenja odljevaka, tokom pripreme i transporta sirovina u rasutom stanju.

U zraku ljevaonica, osim prašine, u velike količine tu su ugljen-oksidi, ugljen-dioksid i sumporni gasovi, azot i njegovi oksidi, vodonik, aerosoli zasićeni oksidima gvožđa i mangana, pare ugljovodonika itd. Izvori zagađenja su topionice, peći za toplotnu obradu, sušare za kalupe, šipke i kutlače itd. ...

Jedan od kriterija opasnosti je procjena nivoa mirisa. Uključeno atmosferski vazduh čini više od 70% svih štetni efekti livnice. /1/

U proizvodnji 1 tone odljevaka od čelika i lijevanog željeza, oko 50 kg prašine, 250 kg ugljikovih oksida, 1,5-2 kg sumpornih i azotnih oksida i do 1,5 kg drugih štetnih tvari (fenol, formaldehid, aromatični ugljikovodici, amonijak, cijanidi ). Bazen s vodom prima do 3 kubika otpadne vode a do 6 tona pijeska za oblikovanje otpada odvozi se na deponije.

Intenzivne i opasne emisije nastaju tokom topljenja metala. Emisija zagađivača hemijski sastav prašina i izduvni plinovi su različiti i ovisi o sastavu skladišta metala i stepenu njegovog zagađenja, kao i o stanju obloge peći, tehnologiji topljenja i izboru nosača energije. Posebno štetne emisije od topljenja legura obojenih metala (pare cinka, kadmijuma, olova, berilija, klora i klorida, fluoridi topivi u vodi).

Korištenje organskih veziva u proizvodnji šipki i kalupa dovodi do značajnog oslobađanja otrovnih plinova tijekom procesa sušenja, a posebno prilikom izlijevanja metala. Ovisno o klasi veziva, u atmosferu radionice mogu se ispuštati štetne tvari poput amonijaka, acetona, akroleina, fenola, formaldehida, furfurala itd. Pri izradi kalupa i jezgri toplotnim sušenjem i u grijanoj opremi, zagađenje zraka otrovnim komponentama je uopće moguće faze tehnološkog procesa: u proizvodnji smjesa, stvrdnjavanju šipki i kalupa i hlađenju šipki nakon uklanjanja iz alata. / 2 /

Razmotrimo toksični efekat glavnih štetnih emisija ljevaonice na ljude:

Ugljen monoksid (klasa opasnosti - IV) - istiskuje kiseonik iz oksihemoglobina u krvi, što sprečava prenos kiseonika iz pluća u tkiva; uzrokuje gušenje, ima toksični učinak na stanice, remeti tkivno disanje i smanjuje potrošnju tkiva u kisiku.
Azotni oksidi (klasa opasnosti - II) - djeluju nadražujuće airways i krvnih sudova.
Formaldehid (klasa opasnosti - II) je općenito otrovna tvar koja iritira kožu i sluznicu.
Benzen (klasa opasnosti - II) - djeluje opojno, djelomično konvulzivno na središnji dio nervni sistem; hronično trovanje može dovesti do smrti.
Fenol (klasa opasnosti - II) - jak otrov, ima opće toksično dejstvo, može se apsorbirati u ljudsko tijelo preko kože.
Benzopiren S 2 0N 12 (klasa opasnosti - IV) - kancerogena supstanca koja uzrokuje mutacije gena i rak. Nastaje nepotpunim sagorijevanjem goriva. Benzopiren ima visoku hemijsku otpornost i dobro je topiv u vodi; širi se iz otpadnih voda na velike udaljenosti od izvora zagađenja i akumulira u sedimentima dna, planktonu, algama i vodenim organizmima. / 3 /

Očigledno se u uslovima livnice ispoljava nepovoljan kumulativni efekat složenog faktora u kojem naglo raste štetno dejstvo svakog pojedinačnog sastojka (prašina, gasovi, temperatura, vibracije, buka).

Čvrsti otpad u livnici sadrži do 90% istrošenog kalupa i jezgranog pijeska, uključujući otpadne kalupe i jezgre; sadrže i izlive i troske iz taložnika opreme za čišćenje prašine i uređaja za regeneraciju smeša; ljevačke troske; abrazivna prašina i prašina; vatrostalni materijali i keramika.

Količina fenola u smetlišnim smjesama premašuje sadržaj ostalih toksičnih supstanci. Fenoli i formaldehidi nastaju u procesu termičkog uništavanja kalupa i jezgra pijeska u kojem su vezivno sredstvo sintetičke smole. Te su supstance vrlo topljive u vodi, što stvara opasnost od njihovog ulaska u vodena tijela kada se ispiru površinskim (kišnim) ili podzemnim vodama.

Otpadne vode uglavnom dolaze iz postrojenja za hidraulično i elektrohidraulično čišćenje odljevaka, hidro-regeneraciju otpadnih smjesa i mokre sakupljače prašine. U pravilu se otpadne vode iz linearne proizvodnje istovremeno kontaminiraju ne jednom, već nizom štetnih tvari. Još jedan štetan faktor je zagrijavanje vode koja se koristi za topljenje i lijevanje (kalupi hlađeni vodom za livenje pod tlakom, injekcijsko prešanje, kontinuirano lijevanje oblikovanih praznina, hlađenje zavojnica indukcijskih peći za lonče).

Ulazak tople vode u otvorena vodna tijela uzrokuje smanjenje nivoa kiseonika u vodi, što negativno utiče na floru i faunu, a takođe smanjuje sposobnost samočišćenja vodnih tijela. Proračun temperature otpadne vode vrši se uzimajući u obzir sanitarne zahtjeve tako da ljetna temperatura riječne vode kao rezultat ispuštanja otpadnih voda ne poraste za više od 30 ° C. / 2 /

Raznovrsne procjene stanja okoliša u različitim fazama proizvodnje odljevaka ne omogućuju procjenu stanja okoliša cijele livnice, kao ni tehničkih procesa koji se u njoj koriste.

Predlaže se uvođenje jedinstvenog pokazatelja ekološke procjene proizvodnje odljevaka - specifične emisije plinova 1. komponente na smanjene specifične emisije plinova u smislu ugljičnog dioksida ( stakleničkih plinova) /4/

Izračunavaju se emisije gasova u različitim fazama:

pri topljenju - množenje specifičnih emisija gasova (u vidu dioksida) sa masom topljenog metala;
u proizvodnji kalupa i jezgri - množenje specifičnih emisija gasova (u vidu dioksida) sa masom štapa (kalupa).

U inozemstvu je odavno prihvaćeno ocjenjivanje ekološke prihvatljivosti procesa lijevanja kalupa metalom i očvršćavanja odljevka pomoću benzena. Utvrđeno je da je uslovna toksičnost na bazi ekvivalenta benzena, uzimajući u obzir oslobađanje ne samo benzena, već i supstanci kao što su CO X, NO X, fenol i formaldehid u šipkama dobivenim Hot-box postupkom, veća za 40% od one štapići dobijeni postupkom "Hladna kutija-amin". /pet/

Posebno je akutan problem sprečavanja oslobađanja opasnosti, njihove lokalizacije i neutralizacije, odlaganja otpada. U ove svrhe primjenjuje se niz ekoloških mjera, uključujući upotrebu:

za čišćenje od prašine - aparati za gašenje iskre, mokri sakupljači prašine, elektrostatički sakupljači prašine, ribari (kupola), filteri od tkanine (kupola, lučne i indukcijske peći), sakupljači drobljenog kamena (elektrolučne i indukcijske peći);
za sagorijevanje kupolnih plinova - rekuperatori, sistemi za pročišćavanje gasova, instalacije za niskotemperaturnu oksidaciju CO;
smanjiti emisiju štetnih kalupa i jezgra - smanjenje potrošnje veziva, oksidacionih, vezivnih i adsorbujućih aditiva;
za dezinfekciju deponija - postavljanje deponija, biološka melioracija, prekrivanje izolacijskim slojem, konsolidacija tla itd .;
za pročišćavanje otpadnih voda - mehanički, fizičko-hemijski i biološke metode čišćenje.

Među najnovijim dostignućima, pažnju privlače apsorpcijske i biohemijske instalacije koje su stvorili bjeloruski naučnici za čišćenje ventilacijskog zraka od štetnih organska materija u ljevaonicama kapaciteta 5, 10, 20 i 30 hiljada kubnih metara / sat / 8 /. U pogledu agregatnih pokazatelja efikasnosti, ekološke prihvatljivosti, isplativosti i operativne pouzdanosti, ove jedinice su znatno superiornije od postojećih tradicionalnih jedinica za čišćenje plina.

Sve ove aktivnosti povezane su sa značajnim troškovima. Očito je da se prije svega treba boriti ne sa posljedicama štete prouzrokovane štetom, već sa uzrocima njihovog nastanka. To bi trebao biti glavni argument pri odabiru prioritetnih pravaca za razvoj određenih tehnologija u livničkoj industriji. S ove tačke gledišta, upotreba električne energije pri topljenju metala je najpoželjnija, jer su emisije samih topionika minimalne ... Nastavak članka \u003e\u003e

Članak: Ekološki problemi livnice i načini njihovog razvoja
Autor članka: Krivitskiy V.S. (ZAO TsNIIM-Invest)

Krivitsky V.S.

Izvor: Ljevaonica.-1991.-br.12.-str.42

Odlaganje livačkog otpada - stvarni problem proizvodnja metala i racionalna upotreba resursa. Topljenjem nastaje velika količina otpada (40–100 kg po 1 toni), od kojih su neke donje šljake i donji ispusti koji sadrže kloride, fluoride i druge metalne spojeve, koji se trenutno ne koriste kao sekundarne sirovine, već se odvoze na deponije. Sadržaj metala u ovakvim deponijama iznosi 15 - 45%. Dakle, tone dragocjenih metala se gube i moraju se vratiti u proizvodnju. Pored toga, dolazi do zagađenja tla i zaslanjivanja.

U Rusiji i inostranstvu poznati su različiti načini obrade otpada koji sadrži metal, ali samo neki od njih se široko koriste u industriji. Teškoća leži u nestabilnosti procesa, njihovom trajanju i malom prinosu metala. Najperspektivnije su:
- topljenje otpada bogatog metalom sa zaštitnim fluksom, miješanje rezultirajuće mase za disperziju u male, jednolike veličine i ravnomjerno raspoređene po zapremini taline, kapi metala, nakon čega slijedi koanselacija;
-Razblaživanje ostataka zaštitnim fluksom i izlivanje kroz sito rastaljene mase na temperaturi ispod temperature ove taline;
-Mehanički raspad sortiranjem otpadnih stijena;
-Mokra dezintegracija rastvaranjem ili razdvajanjem fluksa i metala;
-Centrifugiranje tečnih ostataka od topljenja. Eksperiment je izveden u preduzeću za proizvodnju magnezijuma. Pri odlaganju otpada predlaže se upotreba postojeće opreme ljevaonica.

Suština metode vlažne dezintegracije je rastvaranje otpada u vodi, bilo čistoj ili pomoću katalizatora. U mehanizmu prerade topljive soli pretvaraju se u otopinu, dok netopive soli i oksidi gube svoju čvrstoću i drobe se, metalni dio donjeg odvoda oslobađa se i lako odvaja od nemetalnog. Ovaj proces je egzotermičan, nastavlja se ispuštanjem velike količine toplote, praćenom ključanjem i razvojem plina. Prinos metala u laboratorijskim uslovima je 18 - 21,5%. Metoda koja obećava je topljenje otpada. Da bi se otpad odložio s udjelom metala od najmanje 10%, prvo je potrebno obogatiti otpad magnezijem uz djelomično odvajanje slanog dijela. Otpad se ubacuje u pripremni čelični lončić, dodaje se fluks (2 - 4% mase punjenja) i topi. Nakon što se otpad rastopi, tečna talina se rafinira posebnim fluksom, čija potrošnja iznosi 0,5 - 0,7% mase punjenja. Nakon taloženja, prinos odgovarajućeg metala je 75 - 80% njegovog sadržaja u šljaci.

Nakon ispuštanja metala ostaje gusti talog koji se sastoji od soli i oksida. Sadržaj metalnog magnezijuma u njemu nije veći od 3 - 5%. Svrha dalje obrade otpada bila je ekstrakcija magnezijumovog oksida iz nemetalnog dijela obrađivanjem vodenih rastvora kiselina i lužina. Budući da proces rezultira razgradnjom konglomerata, nakon sušenja i kalcinacije može se dobiti magnezijum oksid sa do 10% nečistoća. Neki od preostalih nemetalnih dijelova mogu se koristiti u proizvodnji keramike i građevinskih materijala. Ova eksperimentalna tehnologija omogućava korištenje preko 70% mase otpada koji je prethodno bačen na deponije.

Rezimirajući sve gore navedeno, možemo reći da, uprkos dugotrajnom proučavanju ovog problema, upotreba i prerada industrijskog otpada još uvijek nije izvršena na odgovarajućem nivou. Težina problema, unatoč dovoljnom broju rješenja, određena je povećanjem nivoa stvaranja i nakupljanja industrijskog otpada. Napori stranih zemalja usmjereni su prije svega na prevenciju i minimiziranje stvaranja otpada, a zatim na njihovu reciklažu, sekundarnu upotrebu i razvoj efikasnih metoda konačne obrade, neutralizacije i konačnog odlaganja, te odlaganja samo otpada koji ne zagađuje okoliš... Sve ove mjere, nesumnjivo, smanjuju nivo negativnog utjecaja industrijskog otpada na prirodu, ali ne rješavaju problem njihove progresivne akumulacije u okolišu i, posljedično tome, sve veće opasnosti od ulaska štetnih tvari u biosferu pod utjecajem umjetnih i prirodnih procesa.

Livnicu karakterizira prisustvo toksičnih emisija u zrak, otpadnih voda i čvrstog otpada.

Nezadovoljavajuće stanje vazdušnog okruženja smatra se akutnim problemom u livničkoj industriji. Kemikalizacija livnice, doprinoseći stvaranju progresivne tehnologije, istovremeno postavlja zadatak poboljšanja vazdušnog okruženja. Najveća količina prašine emitira se iz opreme za izbacivanje kalupa i jezgara. Cikloni se koriste za čišćenje emisije prašine različite vrste, šuplji ribari i ciklonske podloške. Efikasnost čišćenja kod ovih uređaja je u rasponu od 20-95%. Korištenje sintetičkih veziva u livnici postavlja problem čišćenja emisija u zrak od otrovnih supstanci, uglavnom od organskih spojeva fenola, formaldehida, ugljen-oksida, benzena itd. aktivni ugljen, oksidacija ozona, bioremediacija itd.

Izvor otpadnih voda u ljevaonicama uglavnom su postrojenja za hidraulično i elektrohidraulično čišćenje odljevaka, čišćenje mokrim zrakom i hidrogeneraciju korištenih kalupa za oblikovanje. Korišćenje otpadnih voda i mulja je od velike ekonomske važnosti za nacionalnu ekonomiju. Količina otpadne vode može se znatno smanjiti korištenjem reciklirane vode.

Čvrsti otpad iz livnice, koji odlazi na deponije, uglavnom je livarski pijesak. Neznatan dio (manje od 10%) čine metalni otpad, keramika, neispravne šipke i kalupi, vatrostalni materijali, papir i drveni otpad.

Glavni smjer smanjenja količine čvrstog otpada na deponijama treba smatrati regeneracijom otpadnog livačkog pijeska. Upotreba regeneratora osigurava smanjenje potrošnje svježeg pijeska, kao i veziva i katalizatora. Razvio tehnološki procesi regeneracija vam omogućava regeneraciju pijeska iz dobra kvaliteta i visok prinos ciljnog proizvoda.

U nedostatku regeneracije, istrošeni kalupni pijesak, kao i šljaka, moraju se koristiti u drugim industrijama: otpadni pijesak - u izgradnji cesta kao balastni materijal za izravnavanje reljefa i uređenje nasipa; otpadne smjese pijeska i smole - za proizvodnju hladnog i vrućeg asfaltnog betona; fini udio otpadnog kalupa za pijesak - za proizvodnju građevinskih materijala: cement, cigle, pločice za oblaganje; istrošene mješavine tečnog stakla - sirovine za izgradnju cementnih žbuka i betona; ljevačka troska - za izgradnju puteva kao lomljeni kamen; sitna frakcija - kao đubrivo.

Poželjno je livnicu čvrstog otpada odlagati u jaruge, izgrađene jame i rudnike.

LIJEVANJE LEGURA

IN moderna tehnologija koristite lijevane dijelove iz velikog broja legura. Trenutno je u SSSR-u udio čeličnog lijevanja u ukupnom bilansu odljevaka približno 23%, lijevanog željeza - 72%. Odlivci od obojenih legura oko 5%.

Liveno gvožđe i livačke bronze su „tradicionalne“ legure u livnici koje se dugo koriste. Nemaju dovoljno plastičnosti za obradu pod pritiskom, proizvodi od njih dobivaju se lijevanjem. Istovremeno, kovane legure, na primjer, čelik, široko se koriste za dobivanje odljevaka. Mogućnost upotrebe legure za dobivanje odljevaka određena je njezinim livnim svojstvima.

Liteproizvodnjaodstvo, jedna od industrija, čiji su proizvodi odljevci dobiveni u kalupima za lijevanje kada se napune tečnom legurom. U prosjeku se oko 40% (težinski) slijepih dijelova strojeva proizvodi metodama lijevanja, a u nekim granama strojarstva, na primjer, u konstrukciji alatnih strojeva, udio lijevanih proizvoda iznosi 80%. Od svih proizvedenih lijevanih gredica, mašinstvo troši oko 70%, metalurška industrija - 20%, proizvodnja sanitarne opreme - 10%. Lijevani dijelovi se koriste u mašinama za obradu metala, motorima sa unutrašnjim sagorijevanjem, kompresorima, pumpama, elektromotorima, parnim i hidrauličkim turbinama, valjaonicama i poljoprivrednoj proizvodnji. automobili, automobili, traktori, lokomotive, vagoni. Raširena upotreba odljevaka objašnjava se činjenicom da je njihovim oblikom lakše približiti se konfiguraciji gotovih proizvoda nego obliku slijepih predmeta proizvedenim drugim metodama, na primjer kovanjem. Lijevanjem se mogu izraditi obradci različite složenosti s malim dopuštenjima, što smanjuje potrošnju metala, smanjuje troškove obrade i, na kraju, smanjuje troškove proizvoda. Proizvodi gotovo bilo koje težine mogu se napraviti lijevanjem - od više njih r do stotine t, sa zidovima od desetine kusurja mm na nekoliko m. Glavne legure od kojih se izrađuju odljevci: sivo, kovano i legirano željezo (do 75% težinskih odljevaka), ugljični i legirani čelici (preko 20%) i obojene legure (bakar, aluminij, cink i magnezij). Područje primjene lijevanih dijelova se neprestano širi.

Ljevački otpad.

Klasifikacija otpada iz proizvodnje moguća je prema raznim kriterijima, među kojima se sljedećim mogu smatrati glavnim:

prema industriji - crna i obojena metalurgija, rude i uglja, nafte i plina itd.

po faznom sastavu - čvrsti (prašina, mulj, šljaka), tečni (rastvori, emulzije, suspenzije), plinoviti (ugljen-oksidi, dušik, sumporni spojevi itd.)

po proizvodnim ciklusima - tokom vađenja sirovina (otkriveni i ovalni kamenje), tokom obogaćivanja (jalovina, mulj, ispust), u pirometalurgiji (šljake, mulj, prašina, gasovi), u hidrometalurgiji (rastvori, sedimenti, gasovi).

U metalurškom pogonu sa zatvorenim ciklusom (lijevano željezo - čelik - valjani proizvodi), čvrsti otpad može biti dvije vrste - prašina i troska. Često se koristi mokro čišćenje plina, tada je mulj otpad umjesto prašine. Najcjenjeniji za crnu metalurgiju je otpad koji sadrži željezo (prašina, mulj, kamenac), dok se troske uglavnom koriste u drugim industrijama.

Tokom rada glavnih metalurških jedinica stvara se veća količina fino raspršene prašine koja se sastoji od oksida različitih elemenata. Potonji se hvataju u postrojenjima za obradu plina, a zatim se ili dopremaju u sakupljač mulja ili se šalju na dalju preradu (uglavnom kao komponenta sinterovanja).

Primjeri livačkog otpada:

Ljevaonica spaljenog pijeska

Šljaka iz lučne peći

Otpad obojenih i željeznih metala

Otpadno ulje (otpadna ulja, masti)

Kalupljeni sagorjeli pijesak (kalupljenje zemlje) je livarski otpad koji je po fizičkim i mehaničkim svojstvima blizak pjeskovitoj ilovači. Nastalo kao rezultat metode lijevanja pijeskom. Sastoji se uglavnom od kvarcnog pijeska, bentonita (10%), karbonatnih aditiva (do 5%).

Odabrao sam ovu vrstu otpada jer je odlaganje iskorištenog kalupa za pijesak s ekološkog stajališta jedno od najvažnijih pitanja u livnici.

Materijali za oblikovanje moraju biti uglavnom vatrootporni, propusni za plin i plastični.

Vatrostalnost materijala za oblikovanje je njegova sposobnost da se ne stapa i sinteruje u dodiru s rastopljenim metalom. Najpristupačniji i najjeftiniji materijal za kalupiranje je kvarcni pijesak (SiO2), koji je dovoljno vatrostalan za lijevanje najotpornijih metala i legura. Od nečistoća koje prate SiO2 posebno su nepoželjne lužine koje, djelujući na SiO2, poput fluksa, sa sobom formiraju spojeve koji se nisko tope (silikate), koji se lijepe za odljevak i otežavaju čišćenje. Pri topljenju lijevanog željeza i bronze, štetne nečistoće, štetne nečistoće u kvarcnom pijesku ne smiju prelaziti 5-7%, a za čelik - 1,5-2%.

Propusnost plina za kalupe je njegova sposobnost propuštanja plinova. Ako je propusnost plina za oblikovanje zemlje loša, na odljevku se mogu stvoriti plinski džepovi (obično sferični) i prouzrokovati kvarove na lijevanju. Ljuske se pronalaze tokom naknadne obrade odljevka kada se ukloni gornji sloj metala. Propusnost plina za oblikovanje zemlje ovisi o njenoj poroznosti između pojedinačnih zrna pijeska, o obliku i veličini tih zrna, o njihovoj homogenosti i o količini gline i vlage u njoj.

Pijesak sa zaobljenim zrnima ima veću propusnost za plin od pijeska sa zaobljenim zrnima. Sitna zrna, smještena između velikih, također smanjuju propusnost smjese za plin, smanjujući poroznost i stvarajući male vijugave kanale koji ometaju izlazak plinova. Glina svojim izuzetno finim zrnima začepljuje pore. Višak vode također začepljuje pore, a osim toga, isparavanjem u dodiru s vrućim metalom ulivenim u kalup, povećava se količina plinova koji moraju proći kroz zidove kalupa.

Čvrstoća smjese za kalupiranje sastoji se u sposobnosti da zadrži oblik koji joj se daje, odolijevajući djelovanju vanjskih sila (udar, udar mlaza tekućeg metala, statički pritisak metala izlivenog u kalup, pritisak plinova koji se ispuštaju iz kalupa i metala tijekom lijevanja, pritisak uslijed skupljanja metala itd.) .).

Čvrstoća smjese za oblikovanje raste s povećanjem sadržaja vlage do određene granice. Daljnjim povećanjem količine vlage, snaga se smanjuje. U prisustvu glinenih nečistoća ("tečni pesak") u livačkom pesku, snaga se povećava. Masni pijesak zahtijeva veći sadržaj vlage od pijeska s malim udjelom gline ("mršavi pijesak"). Što je zrno pijeska sitnije i što je njegov oblik uglastiji, to je snaga pijeska veća. Tanak vezni sloj između pojedinih zrna pijeska postiže se temeljitim i dugotrajnim miješanjem pijeska s glinom.

Plastičnost smjese za oblikovanje je sposobnost lako uočavanja i preciznog održavanja oblika modela. Plastičnost je posebno potrebna u izradi umjetničkih i složenih odljevaka kako bi se reproducirali i najmanji detalji modela i sačuvali njihovi otisci tijekom lijevanja metala. Što su zrna pijeska sitnija i što su ravnomjernije okružena slojem gline, to bolje ispunjavaju najmanje detalje površine modela i zadržavaju svoj oblik. Uz pretjeranu vlagu, vezivna glina se ukapljuje, a plastičnost naglo opada.

Pri skladištenju otpadaka za oblikovanje pijeska na deponiji dolazi do prašine i zagađenja okoline.

Da bi se riješio ovaj problem, predlaže se regeneracija istrošenog kalupnog pijeska.

Specijalni aditivi. Jedna od najčešćih vrsta nedostataka lijevanja je izgaranje kalupa i pijeska jezgre na odljevku. Uzroci izgaranja su različiti: nedovoljna vatrostalnost smjese, grubozrnati sastav smjese, nepravilan odabir neprianjajućih boja, odsustvo posebnih neljepljivih dodataka u smjesi, nekvalitetno bojanje oblika itd. Postoje tri vrste izgaranja: termičko, mehaničko i kemijsko.

Termičko izgaranje je relativno lako ukloniti prilikom čišćenja odljevaka.

Mehaničko sagorijevanje nastaje kao rezultat prodora rastopine u pore smjese za kalupiranje i može se ukloniti zajedno s korom od legure koja sadrži impregnirana zrna kalupa.

Hemijsko izgaranje je formacija koja je zacementirana spojevima koji se nisko tope, poput šljake, koji nastaju interakcijom materijala za oblikovanje s rastopom ili njegovim oksidima.

Mehaničke i kemijske opekline uklanjaju se ili s površine odljevaka (potreban je veliki trošak energije), ili se odljevi konačno odbacuju. Prevencija izgaranja zasniva se na uvođenju posebnih aditiva u kalupe ili smjese jezgara: mljeveni ugljen, azbestni iver, mazut itd., Kao i premazivanjem radnih površina kalupa i jezgri nelepljivim bojama, prašinom, trljanjem ili pastama koje sadrže visoko vatrostalne materijale (grafit, talk, koji ne stupaju u interakciju s oksidima topljenja na visokim temperaturama ili materijalima koji stvaraju redukcijsko okruženje (mleveni ugalj, mazut) u kalupu kada se prelije.

Miješanje i vlaženje. Komponente smjese za kalupi temeljito se miješaju u suvom stanju kako bi se glinene čestice ravnomjerno rasporedile po cijeloj masi pijeska. Zatim se smjesa navlaži dodavanjem tačne količine vode i ponovo se miješa tako da je svaka od čestica pijeska prekrivena filmom gline ili drugog veziva. Ne preporučuje se vlaženje komponenata smjese prije miješanja, jer se pijesak s visokim udjelom gline mota u male kuglice koje je teško opustiti. Ručno miješanje velikih količina materijala velik je i dugotrajan posao. U modernim ljevaonicama, sastavne smjese se miješaju tijekom postupka pripreme u miješalicama sa vijcima ili u mikserima.

Specijalni aditivi za oblikovanje pijeska. Posebni aditivi uvode se u kalup i pijesak jezgre kako bi se osigurala posebna svojstva smjese. Tako, na primjer, sačma od lijevanog željeza, uvedena u smjesu za kalupiranje, povećava svoju toplotnu provodljivost i sprječava stvaranje labavosti skupljanja u masivnim odljevcima tijekom njihovog očvršćavanja. Drvna piljevina i treset se unose u smjese namijenjene proizvodnji kalupa i šipki koje treba sušiti. Nakon sušenja, ovi aditivi, iako smanjuju zapreminu, povećavaju propusnost i savitljivost kalupa i jezgara. Kaustična soda dodaje se u oblikovanje brzo očvrslih smjesa na tekućem staklu kako bi se povećala trajnost smjese (smjesa se uklanja od nakupina).

Priprema kalupa za pijesak.Kvalitet umjetničkog lijevanja u velikoj mjeri ovisi o kvaliteti kalupa za oblikovanje od kojeg se priprema njegov kalup za lijevanje. Stoga je odabir materijala za oblikovanje smjese i njena priprema u tehnološkom procesu dobivanja odljevka od velike važnosti. Smjesa za kalupe može se pripremiti od svježih kalupa i korištenog pijeska s malim dodatkom svježih materijala.

Proces pripreme kalupa za oblikovanje od svježih kalupa sastoji se od slijedećih operacija: sastav smjese (odabir kalupa), miješanje komponenata smjese u suhom obliku, vlaženje, miješanje nakon vlaženja, starenje, rahljenje

Kompilacija. Poznato je da se lijevski pijesak koji zadovoljava sva tehnološka svojstva pijeska za oblikovanje rijetko nalazi u prirodnim uvjetima. Stoga se smjese, u pravilu, pripremaju odabirom pijeska s različitim sadržajem gline, tako da rezultirajuća smjesa sadrži potrebnu količinu gline i ima potrebna tehnološka svojstva. Ovaj odabir materijala za pripremu smjese naziva se priprema smjese.

Miješanje i vlaženje. Komponente smjese za kalupi temeljito se suho miješaju kako bi se glinene čestice ravnomjerno rasporedile po cijeloj masi pijeska. Zatim se smjesa navlaži dodavanjem tačne količine vode i ponovo se promiješa tako da je svaka od čestica pijeska prekrivena filmom gline ili drugog veziva. Ne preporučuje se vlaženje komponenata smjese prije miješanja, jer se pijesak s visokim udjelom gline mota u male kuglice koje je teško opustiti. Ručno miješanje velikih količina materijala velik je i dugotrajan posao. U modernim ljevaonicama, komponente smjese se miješaju tijekom pripreme u miješalicama sa vijcima ili u vodilicama za miješanje.

Miješalice imaju fiksnu posudu i dva glatka valjka koji sjede na vodoravnoj osi vertikalne osovine, a povezani su koničnim zupčanikom s prijenosnikom elektromotora. Između valjaka i dna posude napravljen je podesivi razmak koji sprečava valjke da drobe zrna plastičnosti smjese, propusnosti plina i vatrootpornosti. Da bi se obnovila izgubljena svojstva, u smjesu se doda 5-35% svježih kalupa. Takav postupak u pripremi smjese za kalupiranje obično se naziva osvježavanjem smjese.

Postupak pripreme kalupa za oblikovanje pomoću istrošene smjese sastoji se od sljedećih operacija: priprema istrošene smjese, dodavanje svježih kalupa u istrošenu smjesu, miješanje u suhom obliku, vlaženje, miješanje komponenata nakon vlaženja, očvršćavanja, rahljenja.

Postojeća kompanija Heinrich Wagner Sinto iz koncerna Sinto serijski proizvodi novu generaciju linija za oblikovanje iz serije FBO. Na novim strojevima proizvode se kalupi bez boca s vodoravnom podijeljenom ravninom. Više od 200 ovih mašina uspešno posluje u Japanu, SAD-u i drugim zemljama sveta. " S veličinama kalupa od 500 x 400 mm do 900 x 700 mm, mašine za kalupiranje FBO mogu proizvesti od 80 do 160 kalupa na sat.

Zatvoreni dizajn izbjegava izlijevanje pijeska i osigurava ugodno i čisto radno mjesto. U razvoju sistema zaptivanja i transportnih uređaja velika pažnja se vodila da nivo buke bude što manji. FBO postrojenja ispunjavaju sve ekološke zahtjeve za novu opremu.

Sistem za punjenje pijeskom omogućava izradu preciznih kalupa pomoću bentonitnog vezivnog pijeska. Automatski mehanizam za kontrolu pritiska uređaja za dovod i prešanje pijeska osigurava jednoliko sabijanje smjese i garantira visokokvalitetnu proizvodnju složenih odljevaka s dubokim džepovima i malom debljinom zida. Ovaj postupak sabijanja omogućava promjenu visine gornje i donje polovice kalupa neovisno jedna o drugoj. To osigurava znatno manju potrošnju smjese, što znači ekonomičniju proizvodnju zahvaljujući optimalnom omjeru metala i kalupa.

Prema svom sastavu i stupnju utjecaja na okoliš, korišteni kalupni i jezgrani pijesak podijeljeni su u tri kategorije opasnosti:

Praktično sam inertan. Smjese koje sadrže glinu, bentonit, cement kao vezivo;

II - otpad koji sadrži biohemijski oksidirajuće supstance. To su smjese nakon lijevanja, u kojima su vezivo sintetički i prirodni sastavi;

III - otpad koji sadrži niskotoksične supstance, slabo rastvorljiv u vodi. Riječ je o mješavinama tekućeg stakla, nežaljenim smjesama pijeska i smole, smjesama sušenim jedinjenjima obojenih i teških metala.

U slučaju odvojenog skladištenja ili sahranjivanja, deponije korišćenih smeša trebale bi se nalaziti na izolovanim, slobodnim od građevinskih mesta koja omogućavaju sprovođenje mera koje isključuju mogućnost zagađenja naselja. Poligone treba postaviti na područja sa slabo filtrirajućim tlima (glina, sulinka, škriljevac).

I prije potrošeni kalup za pijesak, izbačen iz tikvica ponovna upotreba mora se prethodno obraditi. U nemehaniziranim ljevaonicama prosijava se na obično sito ili na mobilno postrojenje za miješanje, gdje se odvajaju metalne čestice i druge nečistoće. U mehaniziranim radionicama istrošena smjesa se doprema ispod izbacivačke rešetke trakastim transporterom u odjel za pripremu smjese. Velike nakupine smjese koje nastaju nakon izbacivanja oblika obično se gnječe glatkim ili žljebljenim valjcima. Čestice metala odvajaju se magnetnim separatorima instaliranim u područjima gdje se istrošena smjesa prenosi s jednog transportera na drugi.

Obnova izgarane zemlje

Ekologija ostaje ozbiljan problem za livnicu, jer se u proizvodnji jedne tone odljevaka od željeznih i obojenih legura emituje oko 50 kg prašine, 250 kg ugljen-monoksida, 1,5-2,0 kg sumpor-oksida, 1 kg ugljovodonika.

Pojavom tehnologija oblikovanja pomoću smjesa sa vezivima od sintetičkih smola različitih klasa, oslobađanje fenola, aromatičnih ugljikovodika, formaldehida, kancerogenih i amonijak benzopirena posebno je opasno. Poboljšanje livačke proizvodnje mora biti usmjereno ne samo na rješavanje ekonomskih problema, već i na stvaranje uslova za ljudsku aktivnost i život. Prema procjenama stručnjaka, danas ove tehnologije stvaraju do 70% zagađenja okoline iz livnica.

Očigledno je da se u uslovima livnice ispoljava nepovoljan kumulativni efekat složenog faktora u kojem naglo raste štetno dejstvo svakog pojedinačnog sastojka (prašina, gasovi, temperatura, vibracije, buka).

Mjere modernizacije u livnici su sljedeće:

zamena kupola niskofrekventnim indukcionim pećima (dok se veličina štetnih emisija smanjuje: prašina i ugljen-dioksid oko 12 puta, sumpor-dioksid 35 puta)

uvođenje u proizvodnju niskotoksičnih i netoksičnih smjesa

instalacija efikasni sistemi hvatanje i neutralizacija ispuštenih štetnih materija

otklanjanje grešaka u efikasnom radu ventilacionih sistema

upotreba moderne opreme sa smanjenim vibracijama

regeneracija istrošenih smjesa na mjestima njihovog nastanka

Količina fenola u smetlišnim smjesama premašuje sadržaj drugih toksičnih supstanci. Fenoli i formaldehidi nastaju u procesu termičkog uništavanja kalupa i jezgra pijeska u kojem su vezivno sredstvo sintetičke smole. Te su supstance vrlo topljive u vodi, što stvara opasnost od njihovog ulaska u vodna tijela kada se ispiru površinskim (kišnim) ili podzemnim vodama.

Ekonomski je i ekološki neisplativo odlagati upotrijebljeni pijesak za oblikovanje nakon izbacivanja na deponije. Najracionalnije rješenje je regeneracija hladno očvrslih smjesa. Glavna svrha regeneracije je uklanjanje vezivnih filmova sa zrna kvarcnog pijeska.

Najrasprostranjenija je mehanička metoda regeneracije, kod koje dolazi do odvajanja vezivnih filmova od zrna kvarcnog pijeska uslijed mehaničkog mljevenja smjese. Filmovi veziva se raspadaju, pretvaraju u prašinu i uklanjaju se. Prerađeni pijesak šalje se na daljnju upotrebu.

Dijagram toka procesa mehaničke regeneracije:

nokaut kalupa (lijevani kalup se ubacuje na rešetkano platno koje se izbija, gdje se uništava uslijed vibracija.);

drobljenje komadića pijeska za oblikovanje i mehaničko usitnjavanje smjese (Smjesa provučena kroz izbačenu rešetku ulazi u sistem sita za pročišćavanje: čelični zaslon za velike grudice, klinasto sito i sitan klasifikator sita za ribanje. Ugrađeni sistem sita usitnjava pijesak za oblikovanje do potrebne veličine i prosijava metalne čestice i druge velike inkluzije.);

hlađenje regenerata (Vibracijski lift osigurava transport vrućeg pijeska do hladnjaka / sakupljača prašine.);

pneumatski prenos ispražnjenog pijeska u kalupni dio.

Tehnologija mehaničke regeneracije pruža mogućnost ponovne upotrebe od 60-70% (postupak postavljanja alfa) do 90-95% (postupak furana) prerađenog pijeska. Ako su za proces Furan ovi pokazatelji optimalni, tada je za postupak Alpha-set ponovna upotreba regenerata samo na nivou od 60-70% nedovoljna i nije presudna. ekonomska pitanja... Da bi se povećao procenat upotrebe prerađenog peska, moguće je koristiti termičku regeneraciju smeša. Kvalitet regeneriranog pijeska nije lošiji od svježeg, a čak ga i nadmašuje zbog aktiviranja površine zrna i ispuhivanja frakcija sličnih prašini. Peći za termičku regeneraciju rade na principu fluidizovanog sloja. Zagrijavanje obnovljenog materijala vrši se bočnim plamenicima. Toplina dimnih plinova koristi se za zagrijavanje zraka koji se dovodi za stvaranje fluidiziranog sloja i za sagorijevanje plina za zagrijavanje regeneriranog pijeska. Za hlađenje regeneriranog pijeska koriste se instalacije s fluidizovanim slojem opremljene izmjenjivačima vode.

Tokom termičke regeneracije, smeše se zagrevaju u oksidacionom okruženju na temperaturi od 750-950 ºS. U ovom slučaju dolazi do izgaranja filmova organskih supstanci s površine zrna pijeska. Uprkos visokoj efikasnosti postupka (moguće je koristiti do 100% regenerirane smjese), on ima sljedeće nedostatke: složenost opreme, velika potrošnja energije, niska produktivnost, visoki troškovi.

Prije regeneracije, sve smjese prolaze prethodnu pripremu: magnetsko odvajanje (ostale vrste čišćenja od nemagnetskog otpada), drobljenje (ako je potrebno), prosijavanje.

Uvođenjem procesa regeneracije, količina čvrstog otpada bačenog na deponiju smanjuje se nekoliko puta (ponekad se potpuno eliminira). Količina štetnih emisija u vazduh dimnim gasovima i prašnjavim vazduhom iz livnice se ne povećava. To je posljedica, prvo, prilično visokog stupnja sagorijevanja štetnih komponenata tijekom termičke regeneracije, i drugo, zbog visok stepen čišćenje dimnih plinova i ispušnog zraka od prašine. Za sve tipove regeneracije koristi se dvostruko čišćenje dimnih plinova i izduvnog zraka: za termičko - centrifugalne ciklone i mokra sredstva za čišćenje prašine, za mehaničke - centrifugalne ciklone i vrećaste filtere.

Mnoga mašinska preduzeća imaju vlastite ljevaonice koje koriste kalupljenje zemlje u proizvodnji lijevanih dijelova od lijevanog metala za proizvodnju kalupa i jezgri za lijevanje. Nakon upotrebe kalupa za lijevanje stvara se izgorjela zemlja čije je odlaganje od velike ekonomske važnosti. Zemlja za formiranje sastoji se od 90-95% visokokvalitetnog kvarcnog pijeska i malih količina različitih aditiva: bentonita, mljevenog uglja, kaustične sode, tečnog stakla, azbesta itd.

Regeneracija izgarane zemlje, nastale nakon lijevanja proizvoda, sastoji se u uklanjanju prašine, finih frakcija i gline koja je izgubila svojstva vezivanja pod utjecajem visoke temperature prilikom punjenja kalupa metalom. Postoje tri načina za obnavljanje izgorene zemlje:

elektro-krunica.

Mokar put.

Mokrim načinom regeneracije izgorjela zemlja ulazi u sistem uzastopnih taložnika s tekućom vodom. Prolazeći kroz taložnike, pijesak se taloži na dnu bazena, a sitnice odvodi voda. Zatim se pijesak osuši i vraća u proizvodnju za izradu kalupa za lijevanje. Voda ide na filtraciju i pročišćavanje, a takođe se vraća u proizvodnju.

Suva metoda.

Suha metoda regeneracije izgorjele zemlje sastoji se od dvije uzastopne operacije: odvajanje pijeska od vezivnih aditiva, što se postiže upuhivanjem zraka u bubanj sa zemljom i uklanjanjem prašine i sitnih čestica isisavanjem iz bubnja zajedno sa zrakom. Zrak koji napušta bubanj koji sadrži čestice prašine čisti se filtrima.

Elektrokoronarna metoda.

Elektro-krunskom regeneracijom, smjesa otpada razdvaja se na čestice različitih veličina pomoću visokog napona. Zrna pijeska smještena u polju elektrokoronskog pražnjenja nabijena su negativnim nabojima. Ako su električne sile koje djeluju na zrno pijeska i privlače ga na skupljajuću elektrodu veće od sile gravitacije, tada se zrnca pijeska talože na površini elektrode. Promjenom napona na elektrodama moguće je razdvojiti pijesak koji prolazi između njih u frakcije.

Regeneracija kalupa za oblikovanje tekućim staklom provodi se na poseban način, jer se ponovnom upotrebom smjese u njoj nakuplja više od 1-1,3% lužine, što povećava izgaranje, posebno na odljevcima od željeza. Smjesa i kamenčići istovremeno se unose u rotirajući bubanj regeneracijske jedinice, koji se izlijevajući iz lopatica na zidove bubnja, mehanički uništavaju tečni stakleni film na zrncima pijeska. Kroz podesive rešetke zrak ulazi u bubanj koji se usisava zajedno s prašinom u mokri sakupljač prašine. Potom se pijesak zajedno sa kamenčićima ubacuje u bubnjasto sito da bi se filmovi prosipali kamenčići i velika zrna. Dobar pijesak se transportuje iz sita do skladišta.

Ljevački otpad.

Klasifikacija otpada iz proizvodnje moguća je prema raznim kriterijima, među kojima se sljedećim mogu smatrati glavnim:

prema industriji - crna i obojena metalurgija, rudarstvo rude i uglja, nafta i gas itd.