Liejyklų atliekos. Mechaninio regeneravimo proceso technologinė schema. Liejyklos ekologinės problemos ir jų plėtros būdai

3 / 2011_ „MGSu TNIK“

LITIUMO GAMINIŲ ATLIEKŲ NAIKINIMAS STATYBOS GAMINIŲ GAMYBA

PASTATŲ GAMYBOS ATLIEKŲ PERDIRBIMAS STATYBOS GAMINIUOSE

B.B. Zharikovas, B.A. Jezerski, H.B. Kuznecova, I.I. Sterhovas V. V. Zharikovas, V.A. Jezerskis, N.V. Kuznecova, I.I. Sterhovas

Šių tyrimų metu svarstoma galimybė sunaikinti panaudotą liejamąjį smėlį, kai jis naudojamas gaminant sudėtines statybines medžiagas ir gaminius. Siūlomi statybinių medžiagų, rekomenduojamų statybiniams blokams, receptai.

Šiuose tyrimuose ištirta galimybė panaudoti užpildytą formavimo mišinį perdirbti jį naudojant gaminant sudėtines statybines medžiagas ir gaminius. Siūlomi statybinių medžiagų mišiniai, rekomenduojami priėmimo blokams.

Įvadas

Technologinio proceso metu liejant susidaro atliekos, kurių didžioji dalis yra panaudota liejimui (OFS), ir šerdies mišiniai bei šlakas. Šiuo metu iki 70% šių atliekų šalinama kasmet. Pramoninių atliekų sandėliavimas ekonomiškai netinka ir pačioms įmonėms, nes dėl sugriežtėjusių aplinkos įstatymų už 1 toną atliekų turi būti mokamas aplinkos mokestis, kurio kiekis priklauso nuo laikomų atliekų rūšies. Šiuo atžvilgiu kyla sukauptų atliekų šalinimo problema. Vienas iš šios problemos sprendimų yra OFS naudojimas kaip alternatyva natūralioms žaliavoms gaminant sudėtines statybines medžiagas ir gaminius.

Atliekų naudojimas statybų pramonėje sumažins aplinkosauginę sąvartynų sąnaudas ir pašalins tiesioginį atliekų kontaktą su aplinka, taip pat padidins materialinių išteklių (elektros, kuro, žaliavų) naudojimo efektyvumą. Be to, medžiagos ir gaminiai, pagaminti naudojant atliekas, atitinka aplinkos ir higienos saugos reikalavimus, nes cementinis akmuo ir betonas yra daugelio kenksmingų ingredientų, įskaitant net šiukšlių atliekas, turinčias dioksinų, detoksikantai.

Šio darbo tikslas - parinkti daugiakomponentių kompozicinių statybinių medžiagų kompozicijas su fiziniais ir techniniais parametrais -

NAUJIENŲ LAIŠKAS 3/2011

panašus į medžiagas, pagamintas naudojant natūralias žaliavas.

Kompozicinių statybinių medžiagų fizikinių ir mechaninių savybių eksperimentinis tyrimas.

Sudėtinių statybinių medžiagų sudedamosios dalys yra: panaudotas liejimo smėlis (dalelių dydžio modulis MK \u003d 1,88), kuris yra rišiklio (Etilsilikatas-40) ir užpildo (įvairių frakcijų silicio smėlio smėlio) mišinys, naudojamas visiškai arba iš dalies pakeisti smulkųjį užpildą kompoziciniame mišinyje medžiaga; Portlandcementis M400 (GOST 10178-85); kvarcinis smėlis su MK \u003d 1,77; vandens S-3 superplastifikatorius, padedantis sumažinti betono mišinio vandens poreikį ir pagerinti medžiagos struktūrą.

Eksperimentiniai cemento kompozicinės medžiagos fizikinių ir mechaninių charakteristikų tyrimai naudojant OFS buvo atlikti eksperimentinio projektavimo metodu.

Kaip reakcijos funkcijos buvo pasirinkti šie rodikliai: atsparumas gniuždymui (U), vandens sugertis (U2), atsparumas šalčiui (! H), kurie buvo nustatyti atitinkamai metodais. Šis pasirinkimas yra dėl to, kad esant pateiktoms gautos naujos kompozicinės statybinės medžiagos savybėms, galima nustatyti jo taikymo sritį ir naudojimo galimybes.

Įtakojamaisiais buvo laikomi šie veiksniai: žemės paviršiaus OP kiekio dalis junginyje (x1); vandens / rišiklio santykis (x2); užpildo / rišiklio santykis (x3); priedo plastifikatoriaus C-3 (x4) kiekis.

Planuojant eksperimentą, buvo imtasi faktorių pokyčių diapazonų, remiantis maksimaliomis ir mažiausiomis galimomis atitinkamų parametrų reikšmėmis (1 lentelė).

1 lentelė. Veiksnių kitimo intervalai

Veiksniai Veiksnių diapazonas

x, 100% smėlio 50% smėlio + 50% žemės OFS 100% žemės OFS

x4,% masės. rišiklis 0 1,5 3

Pakeitus mišrius veiksnius, bus galima gauti medžiagų, pasižyminčių plačiomis konstrukcinėmis ir techninėmis savybėmis.

Buvo manoma, kad fizikinių ir mechaninių charakteristikų priklausomybę galima apibūdinti su nepilnos trečiosios eilės polinomu, kurio koeficientai priklauso nuo mišrių veiksnių lygių verčių (x1, x2, x3, x4) ir yra aprašomi, savo ruožtu, antros eilės polinomu.

Eksperimento metu buvo suformuotos atsako funkcijų V1, V2, V3 matricos. Atsižvelgiant į pakartotinius kiekvienos funkcijos eksperimentus, gautos 24 * 3 \u003d 72 vertės.

Modelių nežinomų parametrų įverčiai buvo rasti naudojant mažiausių kvadratų metodą, tai yra, sumažinant iš modelio apskaičiuotų Y verčių nuokrypių kvadratų sumą. Priklausomybėms V \u003d Dx, x2, x3, x4) apibūdinti buvo naudojamos mažiausių kvadratų metodo normaliosios lygtys:

) \u003d Xm ■ Y, iš kur:<0 = [хт X ХтУ,

čia 0 yra nežinomų modelio parametrų įverčių matrica; X yra koeficientų matrica; X yra perkelta koeficientų matrica; Y yra stebėjimo rezultatų vektorius.

Norėdami apskaičiuoti priklausomybių parametrus Y \u003d Dxl x2, x3, x4), mes naudojome formules, pateiktas N tipo planams.

Modeliuose, kurių reikšmingumo lygis a \u003d 0,05, regresijos koeficientų reikšmingumas buvo patikrintas naudojant Studento t kriterijų. Išskyrus nereikšmingus koeficientus, buvo nustatyta galutinė matematinių modelių forma.

Kompozicinių statybinių medžiagų fizikinių ir mechaninių savybių analizė.

Didžiausią praktinį susidomėjimą kelia kompozitinių statybinių medžiagų gniuždymo stiprio, vandens sugerties ir atsparumo šalčiui priklausomybės nuo šių fiksuotų veiksnių: W / C santykis 0,6 (x2 \u003d 1), o užpildo kiekis rišiklio atžvilgiu yra 3: 1 (x3 \u003d -1). . Ištirtų priklausomybių modeliai turi tokią formą: gniuždomasis stipris

y1 \u003d 85,6 + 11,8 x1 + 4,07 x4 + 5,69 x1 - 0,46 x1 + 6,52 x1 x4 - 5,37 x4 +1,78 x4 -

1,91- x2 + 3,09 x42 vandens absorbcija

y3 \u003d 10,02 - 2,57 x1 - 0,91-x4 -1,82 x1 + 0,96 x1 -1,38 x1 x4 + 0,08 x4 + 0,47 x4 +

3,01-x1 - 5,06 x4 atsparumas šalčiui

y6 \u003d 25,93 + 4,83 x1 + 2,28 x4 +1,06 x1 +1,56 x1 + 4,44 x1 x4 - 2,94 x4 +1,56 x4 + + 1,56 x2 + 3, 56 x42

Gautiems matematiniams modeliams aiškinti buvo sukonstruota tikslinių funkcijų grafinė priklausomybė nuo dviejų veiksnių su fiksuotomis dviejų kitų veiksnių vertėmis.

„2L-40 PL-M

1 pav. Kompozitinės statybinės medžiagos gniuždomojo stiprio izolinai, kgf / cm2, atsižvelgiant į OFS (X1) santykį mišinyje ir superplastifikatoriaus kiekį (x4).

I C | 1u | Mk1 ^ | b1 || mi 1 ||| (| 9 ^ ______ 1 |<1ФС

2 pav. Sudėtinės statybinės medžiagos vandens absorbcijos izolinai, masės procentai, atsižvelgiant į OFS (x \\) santykį mišinyje ir superplastifikatoriaus (x4) kiekį.

□ zmo ■ zo-e5

□ 1EI5 ■ UN) B 0-5

3 pav. Kompozitinės statybinės medžiagos atsparumo šalčiui izolinai, ciklai, atsižvelgiant į OFS (xx) santykį junginyje ir superplastifikatoriaus (x4) kiekį.

Paviršių analizė parodė, kad keičiant OFS kiekį užpilde nuo 0 iki 100%, pastebimas vidutinis medžiagų stiprumo padidėjimas 45%, vandens absorbcijos sumažėjimas 67% ir atsparumo šalčiui padidėjimas 2 kartus. Keičiant superplastikatoriaus C-3 kiekį nuo 0 iki 3 (% masės), pastebimas vidutinis stiprumo padidėjimas 12%; vandens absorbcija pagal svorį svyruoja nuo 10,38% iki 16,46%; kai užpildas sudarytas iš 100% OFS, atsparumas šalčiui padidėja 30%, tačiau užpildui, kurį sudaro 100% kvarcinio smėlio, atsparumas šalčiui sumažėja 35%.

Praktinis eksperimentinių rezultatų įgyvendinimas.

Išanalizavus gautus matematinius modelius, galima nustatyti ne tik padidėjusio stiprumo charakteristikų medžiagų kompozicijas (2 lentelė), bet ir nustatyti kompozicinių medžiagų kompozicijas, turinčias iš anksto nustatytas fizines ir mechanines savybes, mažinant rišiklio dalį (3 lentelė).

Išanalizavus pagrindinių statybinių gaminių fizikines ir mechanines savybes, paaiškėjo, kad gautų kompozicinių medžiagų kompozicijų receptūros, naudojant liejyklų pramonės atliekas, yra tinkamos sieninių blokelių gamybai. Šie reikalavimai atitinka kompozicinių medžiagų sudėtį, kuri parodyta 4 lentelėje.

X1 (agregatinė sudėtis,%) x2 (m / s) X3 (agregatas / rišiklis) x4 (fiksavimas superplastiku,%) ^ suspausti, kgf / cm2 W,% atsparumas šalčiui, ciklai

smėlis OFS

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 lentelė. Medžiagos su iš anksto nustatytomis fizinėmis ir mechaninėmis charakteristikomis_

x! (užpildo sudėtis,%) x2 (m / s) x3 (užpildas / rišiklis) x4 (superplastifikatorius,%) Ls, kgf / cm2

smėlis OFS

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 lentelė. Pastato kompozito fizikinės ir mechaninės charakteristikos

liejyklos atliekos

x1 (užpildo sudėtis,%) x2 (masė / rišiklis) x3 (užpildas / rišiklis) x4 (superplastikas fiksuojantis,%) ^ suspausti, kgf / cm2 w,% P, gr / cm3 Atsparumas šalčiui, ciklai

smėlis OFS

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 lentelė. Techninės ir ekonominės sienų blokų charakteristikos

Statybiniai gaminiai Techniniai sienų blokų reikalavimai pagal GOST 19010-82 Kaina, trinti / vnt

Atsparumas gniuždymui, kgf / cm2 Šilumos laidumo koeficientas, X, W / m 0 С Vidutinis tankis, kg / m3 Vandens sugertis,% svorio, atsparumas šalčiui, prekės ženklas

100 pagal gamintojo specifikacijas\u003e 1300 pagal gamintojo specifikacijas pagal gamintojo specifikacijas

Smėlio betono blokas LLC Tam-bovBusinessStroy 100 0,76 1840 4,3 I00 35

1 blokas, naudojant OFS 100 0,627 1520 4,45 B200 25

2 blokas naudojant OFS 110 0,829 1500 2,8 B200 27

NAUJIENŲ LAIŠKAS 3/2011

Siūlomas metodas technogeninėms atliekoms, o ne natūralioms žaliavoms, įtraukti į kompozicinių statybinių medžiagų gamybą;

Ištirtos pagrindinės kompozicinių statybinių medžiagų, kuriose naudojamos liejimo atliekos, fizikinės ir mechaninės savybės;

Buvo sukurtos vienodo stiprumo kompozicinių statybos produktų kompozicijos, kurių cemento sunaudojimas sumažėjo 20%;

Nustatomos mišinių, skirtų statybiniams gaminiams, pavyzdžiui, sienų blokams, gaminti, sudėtis.

Literatūra

1. GOST 10060,0-95 betonas. Atsparumo šalčiui nustatymo metodai.

2. GOST 10180-90 betonas. Kontrolinių bandinių stiprumo nustatymo metodai.

3. GOST 12730.3-78 betonas. Vandens absorbcijos nustatymo metodas.

4. Zažigajevas L. S., Kišjanas A. A., Romanikovas J. I. Fizinio eksperimento rezultatų planavimo ir apdorojimo metodai .- M .: Atomizdat, 1978.- 232 p.

5. Krasovsky G. I., Filaretov G.F. Eksperimento planavimas - Мn .: BSU leidykla, 1982. -302 psl.

6. Malkova M.Yu., Ivanov A.S. Liejyklų sąvartynų ekologinės problemos // Vestnik mashinostroeniya. 2005. Nr.12. S.21-23.

1. GOST 10060,0-95 betonas. Atsparumo šalčiui apibrėžimo metodai.

2. GOST 10180-90 betonas. Metodo patvarumo apibrėžimas kontroliniuose mėginiuose.

3. GOST 12730.3-78 betonas. Vandens absorbcijos apibrėžimo metodas.

4. Zajigajevas L. S., Kišjanas A. A., Romanikovas JU.I. Fizinio eksperimento rezultatų planavimo ir apdorojimo metodas. - Mn: Atomizdat, 1978.- 232 p.

5. Krasovsky G. I., Filaretov G.F. Eksperimento planavimas. - Mn .: BGU leidykla, 1982. - 302

6. Malkova M. Ju., Ivanovas A.S. Aplinkos problema liejyklų gamyboje // Mechanikos inžinerijos biuletenis. 2005. Nr.12. p.21-23.

Raktiniai žodžiai: ekologija statybose, išteklių taupymas, panaudotas liejimo smėlis, kompozicinės statybinės medžiagos, iš anksto nustatytos fizinės ir mechaninės charakteristikos, eksperimento planavimo metodas, atsako funkcija, statybiniai blokai.

Raktažodžiai: bionomika statybose, išteklių išsaugojimas, įvykdytas formavimo mišinys, sudėtinės statybinės medžiagos, iš anksto nustatytos fizikinės ir mechaninės charakteristikos, eksperimento planavimo metodas, atsako funkcija, statybiniai blokai.

    Išsami informacija paskelbta 2018-11-18

Mieli skaitytojai! Nuo 2018 m. Lapkričio 18 d. Iki 2018 m. Gruodžio 17 d. Mūsų universitetui nemokamai buvo suteikta galimybė išbandyti naują unikalią kolekciją ELS „Doe“: „Kariniai reikalai“.
Pagrindinis šios kolekcijos bruožas yra kelių leidėjų mokomoji medžiaga, specialiai parinkta karinėms temoms. Kolekciją sudaro leidėjų, tokių kaip „Doe“, „Infra-inžinerija“, „Naujos žinios“, Rusijos valstybinio teisingumo universiteto, MSTU, knygos. N. E. Baumanas ir kai kurie kiti.

Išbandykite prieigą prie „IPRbooks“ elektroninės bibliotekos sistemos

   Išsami informacija paskelbta 2016 11 11

Mieli skaitytojai! Nuo 2019 m. Lapkričio 8 d. Iki 2019 m. Gruodžio 31 d. Mūsų universitetui buvo suteikta nemokama bandomoji prieiga prie didžiausios Rusijos viso teksto duomenų bazės - IPR BOOKS elektroninės bibliotekos sistemos. „ELS IPR BOOKS“ yra daugiau nei 130 000 leidinių, iš kurių daugiau nei 50 000 yra unikalūs švietimo ir mokslo leidiniai. Platformoje galite rasti dabartines knygas, kurių negalima rasti viešoje erdvėje internete.

Prieiga prieinama iš visų universiteto tinklo kompiuterių.

„Žemėlapiai ir schemos Prezidento bibliotekos fonde“

   Išsami informacija paskelbta 2016-06-11

Mieli skaitytojai! Lapkričio 13 d., 10 val., LETI biblioteka, vykdydama bendradarbiavimo sutartį su B. Jelcino vardu pavadinta Prezidento biblioteka, kviečia universiteto darbuotojus ir studentus dalyvauti internetiniame seminare „Žemėlapiai ir schemos Prezidento bibliotekos fonde“. Renginys bus transliuojamas LETI bibliotekos Socialinės ir ekonominės literatūros skyriaus skaitykloje (5 pastatas, 5512 kabinetas).

6. 1. 2. Disperguotų kietųjų atliekų perdirbimas

Daugelį juodųjų metalų metalurgijos technologinių procesų etapų susidaro kietos išsklaidytos atliekos, kurios daugiausia yra rūdos ir nemetalo mineralinių žaliavų liekanos bei jų perdirbimo produktai. Pagal cheminę sudėtį jie skirstomi į metalinius ir nemetalinius (daugiausiai atstovaujami silicio dioksido, aliuminio oksido, kalcito, dolomito, kuriuose geležies kiekis sudaro ne daugiau kaip 10–15% masės). Šios atliekos priklauso mažiausiai naudojamai kietųjų atliekų grupei ir dažnai laikomos sąvartynuose bei dumblo saugyklose.

Kietųjų dalelių, ypač metalų turinčių atliekų, lokalizavimas saugyklose sukelia sudėtingą aplinkos taršą visuose jo komponentuose dėl smulkių dalelių pasklidimo vėjyje, sunkiųjų metalų junginių migracijos dirvožemio sluoksnyje ir požeminiame vandenyje.

Tuo pačiu metu šios atliekos priklauso antriniams materialiesiems ištekliams ir savo chemine sudėtimi gali būti naudojamos tiek pačioje metalurgijos pramonėje, tiek kituose ekonomikos sektoriuose.

Išanalizavus išsklaidytų atliekų tvarkymo sistemą Severstalio bazinėje metalurgijos gamykloje, nustatyta, kad pagrindiniai metalo turinčio dumblo sankaupos stebimi keitiklio, aukštakrosnės, gamybos ir šilumos energijos įrenginių dujų apdorojimo sistemoje, valcavimo produkcijos ėsdinimo skyriuose, anglies flotacijai gaminant koksą ir šlako pašalinimui.

Tipiška bendrosios formos kietųjų išsklaidytųjų uždarų atliekų srautų schema pateikta pav. 3.

Praktiškai naudingas dujos iš dujų valymo sistemų, dumblas iš geležies sulfato iš valcavimo cechų ėsdinimo skyrių, dumblas iš aukštakrosnių sprogdinimo mašinų, dumblas iš flotacinių augalų, kurį pasiūlė „Severstal OJSC“ („Cherepovets“), jame naudojami visi komponentai ir jis nėra lydimas antrinių išteklių susidarymo.

Saugomos metalų turinčios išsklaidytos metalurgijos atliekos, kurios yra natūralių sistemų sudedamųjų dalių ir parametrinės taršos šaltinis, sudaro nereikalaujamus materialinius išteklius ir gali būti laikomos technogeninėmis žaliavomis. Tokios technologijos gali sumažinti atliekų kaupimosi apimtį, panaudojant konverterio dumblą, gaunant metalizuotą produktą, gaminant geležies oksido pigmentus pramoninio dumblo pagrindu ir integruotą atliekų naudojimą portlandcementui gaminti.

6. 1. 3. Dumblo pašalinimas iš geležies sulfato

Tarp pavojingų metalų turinčių atliekų yra dumblas, kuriame yra vertingų, negausių ir brangių neatsinaujinančių rūdos žaliavų komponentų. Šiuo atžvilgiu vidaus ir pasaulio praktikoje prioritetas yra išteklių taupymo technologijų, skirtų šalinti šių pramonės šakų atliekas, kūrimas ir praktinis įgyvendinimas. Tačiau kai kuriais atvejais, diegiant išteklius tausojančias technologijas, natūralios sistemos užteršiamos labiau nei šių atliekų šalinimas sandėliuojant.

Atsižvelgiant į šią aplinkybę, reikia analizuoti metodus, plačiai naudojamus pramoninėje praktikoje, panaudojant technogeninį geležies sulfato dumblą, išgautą regeneruojant panaudotus ėsdinimo tirpalus, susidarančius sieros rūgšties flotacinių vonių kristalizacijos įtaisuose po lakštinio plieno dekapitalizacijos.

Bevandeniai sulfatai naudojami įvairiuose ekonomikos sektoriuose, tačiau technogeninio dumblo šalinimo iš geležies sulfato metodų praktinį įgyvendinimą riboja jo sudėtis ir tūris. Šio proceso metu susidarančiame dumble yra sieros rūgšties, cinko, mangano, nikelio, titano ir kt. Priemaišų. Dumblo susidarymo greitis yra daugiau kaip 20 kg / t valcuotų metalų.

Žemės ūkyje ir tekstilės pramonėje nepatartina naudoti cheminio geležies sulfato dumblo. Patartina jį naudoti gaminant sieros rūgštį ir kaip koaguliantą nuotekų valymui, be to, kad būtų galima išvalyti nuo cianidų, nes susidaro kompleksai, kurie nėra oksiduojami net chloro ar ozono.

Viena iš perspektyviausių technogeninio dumblo perdirbimo iš geležies sulfato, kuris susidaro regeneruojant panaudotus ėsdinimo tirpalus, yra jo panaudojimas kaip žaliava gaminant įvairius geležies oksido pigmentus. Sintetiniai geležies oksido pigmentai yra plačiai naudojami.

Sieros dioksidas, esantis deginimo krosnies, susidarančio gavus pigmentą „Kaput-Mortum“, išmetamosiose dujose, atliekamas pagal žinomą technologiją, naudojant amoniako metodą, kad susidarytų amonio tirpalas, naudojamas mineralinių trąšų gamyboje. Venecijos raudonojo pigmento gamybos technologinis procesas apima pradinių komponentų sumaišymo, pradinio mišinio kalcinavimo, šlifavimo ir pakavimo operacijas ir neapima pradinio užpilo vandens pašalinimo, plovimo, pigmento džiovinimo ir išmetamųjų dujų panaudojimo.

Kai kaip žaliava naudojamas technogeninis geležies sulfato dumblas, produkto fizikinės ir cheminės savybės nemažėja ir atitinka reikalavimus pigmentams.

Technologinis geležies sulfato dumblo panaudojimo geležies oksido pigmentams gauti techninis ir ekologinis efektyvumas yra dėl šių priežasčių:

Nėra griežtų dumblo sudėties reikalavimų;

Iš anksto paruošti dumblą nereikia, kaip, pavyzdžiui, kai jis naudojamas kaip flokuliantai;

Galima perdirbti ir šviežiai suformuotą, ir sąvartynuose susikaupusį dumblą;

Vartojimo apimtys nėra ribojamos, bet nustatomos pagal pardavimo programą;

Galima naudoti įmonėje turimą įrangą;

Apdorojimo technologija apima visų dumblo komponentų naudojimą, o procesas nepatenka į antrinių atliekų susidarymą.

6. 2. Spalvotųjų metalų metalurgija

Gaminant spalvotus metalus taip pat susidaro daug atliekų. Spalvotųjų metalų rūdų sodrinimas išplečia išankstinio koncentravimo sunkiojoje terpėje ir įvairių rūšių atskyrimą. Sodrinimo procesas sunkiosiose terpėse leidžia visapusiškai panaudoti palyginti prastą rūdą perdirbimo įmonėse, kuriose perdirbamos nikelio, švino-cinko rūdos ir kitos metalų rūdos. Tokiu atveju gauta lengva frakcija naudojama kaip pildymo medžiaga kasyklose ir statybų pramonėje. Europos šalyse atliekos, susidarančios išgaunant ir sodrinant vario rūdą, naudojamos dirbant plotą ir vėl statybinėms medžiagoms gaminti, kelių tiesimui.

Apdorojant žemos kokybės rūdas, plačiai paplitę hidrometalurginiai procesai, kuriuose naudojami sorbcijos, ekstrahavimo ir autoklavo įtaisai. Anksčiau išmestų sunkiai perdirbamų pirotito koncentratų, kurie yra nikelio, vario, sieros ir tauriųjų metalų gamybos žaliavos, perdirbimui yra naudojama be atliekų oksidacijos technologija, vykdoma autoklave, kuri reprezentuoja visų pagrindinių aukščiau paminėtų komponentų išgavimą. Ši technologija naudojama Norilsko kasybos ir perdirbimo gamykloje.

Vertingi komponentai taip pat išgaunami iš aštrių karbido įrankių ir šlakų atliekų gaminant aliuminio lydinius.

Nefelino dumblas taip pat naudojamas gaminant cementą ir gali padidinti cemento krosnių našumą 30%, tuo pačiu sumažinant degalų sąnaudas.

Beveik visas spalvotųjų metalų metalurgijos TPO gali būti naudojamas statybinėms medžiagoms gaminti. Deja, ne visi spalvotųjų metalų metalurgijos TPO vis dar naudojami statybų pramonėje.

6. 2. 1. Chloridas ir spalvotųjų metalų metalurgijos atliekų regeneracinis perdirbimas

IMET RAS buvo sukurti teoriniai ir technologiniai chloro-plazmos antrinių metalų žaliavų perdirbimo technologijos pagrindai. Ši technologija buvo sukurta išplėstinėje laboratorijoje. Tai apima metalo atliekų chlorinimą dujiniu chloru ir vėlesnį chloridų redukavimą vandeniliu RFI plazmos išleidimo metu. Apdorojant monometalines atliekas arba tais atvejais, kai ekstrahuotų metalų atskirti nereikia, abu procesai sujungiami į vieną bloką be chloridų kondensacijos. Tai buvo padaryta perdirbant volframo atliekas.

Atliekų lydiniai, rūšiuojami, susmulkinti ir išvalyti nuo išorinių teršalų prieš chlorinimą, yra oksiduojami deguonimi arba deguonies turinčiomis dujomis (oru, CO 2, vandens garais), dėl to išdeginama anglis, o volframas ir kobaltas virsta oksidais, susidarant biriai, lengvai susmulkintai masei. kurį redukuoja vandenilis arba amoniakas, o paskui aktyviai chlorina dujiniu chloru. Volframo ir kobalto ekstrahavimas yra ne mažesnis kaip 97%.

Plėtojant atliekų ir jų pasenusių produktų perdirbimo tyrimus, buvo sukurta alternatyvi karbido turinčių kietųjų lydinių atliekų regeneravimo technologija. Technikos esmė ta, kad pradinė medžiaga oksiduojama deguonies turinčiomis dujomis 500–100 ºС temperatūroje, o po to redukuojama vandeniliu arba amoniaku esant 600–900 ºС. Į birią masę įpilama suodžių anglies ir sumalus gaunamas vienalytis mišinys karbidizacijai, atliekamas esant 850–1395 ºС, pridedant vieną ar kelis metalinius miltelius (W, Mo, Ti, Nb, Ta, Ni, Co, Fe), kurie leidžia gauti vertingų lydinių.

Metodas išsprendžia prioritetines išteklių taupymo užduotis, užtikrina antrinių materialinių išteklių racionalaus naudojimo technologijų įgyvendinimą.

6. 2. 2. Liejimo atliekų šalinimas

Liejyklų atliekų utilizavimas yra neatidėliotina metalo gamybos ir racionalaus išteklių naudojimo problema. Lydant, susidaro didelis kiekis atliekų (40 - 100 kg už 1 toną), kurių tam tikra dalis yra dugno šlakas ir dugno išpylimas, turintys chloridus, fluoridus ir kitus metalų junginius, kurie šiuo metu nenaudojami kaip antrinės žaliavos, tačiau šalinami sąvartynuose. Metalo kiekis tokiuose sąvartynuose yra 15–45%. Taigi prarandama tonų vertingų metalų, kurie turi būti grąžinti į gamybą. Be to, yra dirvožemio tarša ir druskingumas.

Rusijoje ir užsienyje žinomi įvairūs metalų turinčių atliekų perdirbimo būdai, tačiau tik kai kurie iš jų plačiai naudojami pramonėje. Sunkumas yra susijęs su procesų nestabilumu, jų trukme, mažu metalo išeiga. Labiausiai žadančios yra:

Ištirpsta daug metalų turinčios atliekos su apsauginiu srautu, gauta dispersijos masė sumaišoma į mažus, vienodo dydžio ir tolygiai paskirstytus metalo lydytuose lašeliuose su vėlesniu nusodinimu;

Likučiai praskiedžiami apsauginiu srautu ir pilami per išlydytos masės sietą žemesnėje nei šio lydalo temperatūra;

Mechaninis skilimas rūšiuojant atliekas;

Šlapias suirimas tirpinant arba atskiriant nuo srauto ir metalo;

Skystų lydymosi likučių centrifugavimas.

Eksperimentas buvo atliktas magnio gamybos įmonėje.

Šalinant atliekas, siūloma naudoti esamą liejimo įrangą.

Šlapiojo dezintegravimo metodo esmė yra ištirpinti atliekas vandenyje, išvalyti arba su katalizatoriais. Apdorojimo mechanizme tirpios druskos vėl pridedamos prie tirpalo, o netirpios druskos ir oksidai praranda stiprumą ir sutrūkinėja, metalinė dugno išleidimo dalis išsiskiria ir lengvai atskiriama nuo nemetalų. Šis procesas yra egzoterminis, vyksta išskiriant daug šilumos, kartu su gręžimo ir dujų išsiskyrimu. Metalo išeiga laboratorinėmis sąlygomis yra 18 - 21,5%.

Perspektyvesnis yra atliekų lydymo būdas. Šalinant atliekas, kurių metalų kiekis yra ne mažesnis kaip 10%, pirmiausia būtina praturtinti atliekas magniu iš dalies atskiriant druskos dalį. Atliekos supilamos į parengiamąjį plieno tiglį, pridedamas srautas (2–4% įkrovos masės) ir ištirpsta. Ištirpinus atliekas, skystas lydalas valomas specialiu srautu, kurio sunaudojama 0,5–0,7% įkrovos masės. Po nusodinimo metalo išeiga yra 75–80% jo kiekio šlakuose.

Po metalo nusausinimo išlieka tiršta liekana, susidedanti iš druskų ir oksidų. Magnio metalo kiekis jame yra ne daugiau kaip 3–5%. Tolesnio atliekų perdirbimo tikslas buvo išgauti nemetalinę dalį magnio oksido, apdorojant juos vandeniniais rūgščių ir šarmų tirpalais.

Kadangi dėl šio proceso konglomeratas suyra, po džiovinimo ir deginimo galima gauti magnio oksidą, kuriame yra iki 10% priemaišų. Dalis likusios nemetalinės dalies gali būti naudojama gaminant keramiką ir statybines medžiagas.

Ši bandomoji technologija leidžia išmesti daugiau kaip 70% visų atliekų, anksčiau iškeltų į sąvartynus, masės.

Siūlomas metodas susideda iš to, kad preliminarus pradinės medžiagos smulkinimas atliekamas selektyviai ir orientuojamas koncentruota jėga nuo 900 iki 1200 J. Apdorojimo metu pasirinktos miltelių pavidalo frakcijos uždaromos uždarame tūryje ir joms daro mechaninį poveikį, kol susidaro smulkūs milteliai, kurių savitasis paviršiaus plotas ne mažesnis kaip 5000. cm 2 / g. Įdiegimas, skirtas įgyvendinti šį metodą, apima smulkinimo ir atrankos įtaisą, pagamintą manipuliatoriaus su nuotolinio valdymo pultu pavidalu, kuriame sumontuotas hidropneumatinis šoko mechanizmas. Be to, įrenginį sudaro sandarus modulis, sujungtas su dulkių frakcijų parinkimo sistema, turintis priemones šioms frakcijoms perdirbti į smulkius miltelius. 2 sek ir 2 s. P. f-ly, 4 ser., 1 tab.

Išradimas yra susijęs su liejyba, o tiksliau - su lietinių kietų šlakų, pagamintų iš blokų su metalo intarpais, apdorojimo būdu ir su šių šlakų visiškam perdirbimui skirta įranga. Šis metodas ir įrengimas leidžia beveik visiškai perdirbti perdirbtus šlakus, o gauti galutiniai produktai - antrinis šlakas ir antrinės dulkės - gali būti naudojami pramoninėje ir civilinėje statyboje, pavyzdžiui, statybinėms medžiagoms gaminti. Atliekos, susidarančios perdirbant šlaką metalo pavidalu, ir susmulkintas šlakas su metalo intarpais yra naudojamos kaip tirpinimo elementai. Metalo intarpų prasiskverbusių kietų šlakų blokų perdirbimas yra sudėtingas, daug darbo reikalaujantis procesas, reikalaujantis unikalios įrangos ir papildomų energijos sąnaudų, todėl šlakas praktiškai nenaudojamas ir išvežamas į sąvartynus, pablogindamas aplinką ir teršdamas aplinką. Ypač svarbu sukurti metodus ir įrenginius, kad būtų galima visiškai perdirbti šlaką. Yra žinoma daugybė metodų ir įrengimų, kurie iš dalies išsprendžia šlakų apdorojimo problemą. Visų pirma, yra žinomas metalurginių šlakų (SU, A, 806123) perdirbimo būdas, kurį sudaro šių šlakų susmulkinimas ir atranka iki smulkių frakcijų, kurių tikslumas yra 0,4 mm, o po to padalijamas į du produktus: metalo koncentratą ir šlaką. Šis metalurginio šlako apdorojimo būdas išsprendžia problemą siauru diapazonu, nes jis yra skirtas tik šlakams su nemagnetiniais intarpais. Techniniu požiūriu artimiausias siūlomam yra metalų mechaninio atskyrimo nuo šlako iš metalurginių krosnių metodas (SU, A, 1776202), įskaitant metalurginio šlako susmulkinimą smulkintuve ir gamyklose, taip pat atskyrimas pagal šlako ir regeneruoto metalo frakcijų tankio skirtumą vandeninėje terpėje. 0,5–7,0 mm ir 7–40 mm, geležies kiekis metalo frakcijose iki 98%

Šio metodo atliekos šlako frakcijų pavidalu po visiško džiovinimo ir rūšiavimo naudojamos statybose. Šis metodas yra efektyvesnis regeneruojamo metalo kiekiu ir kokybe, tačiau jis neišsprendžia pradinio pradinio medžiagos smulkinimo problemos, taip pat gaunamas kokybiškas šlakas frakcinei kompozicijai gaminti, pavyzdžiui, statybiniams gaminiams. Norint įgyvendinti tokius metodus, visų pirma žinoma gamybos linija (SU, A, 759132), skirta metalurginio šlako atskyrimui ir rūšiavimui, įskaitant krovimo įtaisą bunkerio tiektuvo pavidalu, vibracinius ekranus virš priėmimo bunkerių, elektromagnetinius separatorius, šaldytuvus, būgnų ekranus ir išgautų metalinių daiktų judėjimo įtaisai. Tačiau šioje gamybos linijoje taip pat nėra numatytas išankstinis šlako susmulkinimas šlako blokų pavidalu. Taip pat žinomas medžiagų sijojimo ir smulkinimo įtaisas (SU, A, 1547864), įskaitant vibracinį ekraną ir virš jo pritvirtintą rėmą su gniuždymo įtaisu, padarytą su skylėmis ir pritvirtintą judėti vertikalioje plokštumoje, o gniuždymo įtaisas pagamintas pleištų su galvutėmis juose pavidalu. viršutinė dalis, sumontuota judėti rėmo skylėse, o skersinis galvučių dydis yra didesnis už rėmo angų skersinį. Trijų sienų kameroje rėmas juda išilgai vertikalių kreiptuvų, kuriuose sumontuoti gniuždymo įtaisai, laisvai kabantys ant galvų. Rėmo užimamas plotas atitinka vibruojančio ekrano plotą, o gniuždymo įtaisai dengia visą vibracinio ekrano grotelių plotą. Mobilus rėmas elektrinės pavaros pagalba išilgai bėgių yra suvyniotas ant vibruojančio ekrano drobės, ant kurio sumontuotas šlako blokas. Gniuždymo įtaisai su garantuotu prošvaisa praeina per bloką. Kai įjungiamas vibruojantis ekranas, gniuždymo įtaisai kartu su rėmu nuleidžiami žemyn, nesusiduriant su kliūtimis, visas slydimo ilgis yra iki 10 mm nuo vibruojančio ekrano, kitos gniuždymo įrenginio dalys (pleištai), susidūrę su kliūtimi šlako bloko paviršiaus pavidalu, išlieka kliūties aukštyje. Kiekvienas smulkinimo įtaisas (pleištas), atsitrenkęs į šlakų bloką, randa sąlyčio tašką su juo. Vibracija iš ekrano perduodama per šlako bloką, gulintį ant jo gniuždymo įtaisų pleištų prisilietimo vietose, kurie taip pat pradeda vibruoti rėmo kreiptuvuose rezonansu. Šlako blokas nesunaikinamas, ir vyksta tik dalinis šlako dilimas nuo pleištų. Arčiau siūlomo metodo sprendimo yra aukščiau pateiktas atliekų ir liejyklų šlako atskyrimo ir rūšiavimo įtaisas (RU, A, 1547864), įskaitant sistemą, skirtą pirminėms medžiagoms pristatyti į pirminę gniuždymo zoną, kurią vykdo medžiagų tikrinimo ir smulkinimo įtaisas, pagamintas kaip priėmimo bunkeris su įmontuotu įrenginiu. virš jo su vibruojančiu ekranu ir įrenginiais, skirtais tiesioginiam šlako susmulkinimui, vibracijos smulkintuvais, kad būtų galima toliau šlifuoti medžiagą, elektromagnetiniais separatoriais, vibraciniais ekranais, bunkeriais išrūšiuoti šlakų tiektuvai su dozatoriais ir transportavimo prietaisais. Šlako tiekimo sistemoje yra numatytas pakreipimo mechanizmas, leidžiantis priimti šlaką su jame esančiu atvėsinto šlako bloku ir paduoti jį į vibruojančio ekrano zoną, užmušant šlako bloką ant vibruojančio ekrano drobės ir grąžinant tuščią šlaką į pradinę padėtį. Aukščiau aprašytuose metoduose ir jų realizavimo įrenginiuose naudojamos smulkinimo galimybės ir šlako apdorojimo įranga, kurios eksploatacijos metu išsiskiria neperdirbamos, purvinos frakcijos, užteršiančios dirvožemį ir orą, o tai daro didelę įtaką ekologinei aplinkos pusiausvyrai. Išradimo pagrindas yra šlako apdorojimo metodo sukūrimas, kuriame preliminarus pradinės žaliavos susmulkinimas, po kurio jos rūšiavimas mažinant dydžio frakcijas ir gaunamų miltelių pavidalo frakcijų parinkimas atliekamas tokiu būdu, kad būtų galima visiškai panaudoti perdirbtus šlakus, taip pat sukurti įrenginį šiam metodui įgyvendinti. Ši problema išspręsta liejyklų šlako perdirbimo būdu, įskaitant pradinį pradinės medžiagos smulkinimą ir vėlesnį rūšiavimą mažinant frakcijas, kad būtų gaunamas parduodamas šlakas, tuo pat metu pasirenkant susidarančias dulkių frakcijas, kuriose pagal išradimą preliminarus smulkinimas atliekamas selektyviai ir orientuojamas koncentruotosiomis pastangomis nuo 900 iki 1200. J, o pasirinktos miltelių pavidalo frakcijos yra uždaromos uždaroje talpoje ir joms iki mechaninio poveikio yra mechaninis poveikis skirtingos milteliai turintis tam tikrą paviršiaus plotas yra ne mažiau kaip 5000 cm2 / g. Patartina naudoti smulkius miltelius kaip aktyvius statybinių mišinių atlikėjus. Šis metodo variantas leidžia visiškai perdirbti liejimo šlakus, gaunant du galutinius produktus kaip šlaką ir komercines dulkes, naudojamas statyboms. Problema taip pat išspręsta įdiegiant metodo diegimo sistemą, apimančią pirminės medžiagos pristatymo į priešsmulkinimo zoną sistemą, susmulkinimo ir atrankos įtaisą, vibracijos trupintuvus su elektromagnetiniais separatoriais ir transportavimo įtaisus, kurie šlifuoja ir rūšiuoja medžiagą mažėjančiomis frakcijomis, stambiųjų ir smulkiųjų frakcijų klasifikatorių bei sistemą. miltelių frakcijų parinkimas, kuriose pagal išradimą smulkinimo ir atrankos įtaisas yra pagamintas manipuliavimo forma „Torus“ su nuotolinio valdymo pultu, ant kurio sumontuotas hidropneumatinio smūgio mechanizmas, ir sumontuotas sandarus modulis, sujungtas su dulkių frakcijų parinkimo sistema, turinčia priemones šioms frakcijoms perdirbti į smulkiai padalintus miltelius. Dulkių frakcijoms apdoroti geriau naudoti iš eilės išdėstytų spiralinių malūnų kaskadą. Vienas iš išradimo variantų numato, kad įrenginyje yra perdirbtos medžiagos grąžinimo sistema, įrengta šalia šiurkščiosios frakcijos klasifikatoriaus papildomam šlifavimui. Šis įrenginys leidžia patikimai ir efektyviai perdirbti liejinių atliekas be didelių energijos sąnaudų. Išradimą sudaro šios dalys. Liejinių liejinių šlakams būdingas stiprumas, tai yra atsparumas įtrūkimams, kai vidiniai įtempiai atsiranda dėl bet kokio apkrovimo (pavyzdžiui, mechaninio suspaudimo metu), ir gali būti priskiriami vidutinio stiprumo ir stiprioms uolienoms pagal gniuždomąjį stiprį (-ius). . Metalo intarpų buvimas šlake sustiprina monolitinį bloką, jį sukietindamas. Anksčiau aprašytuose naikinimo metoduose nebuvo atsižvelgta į ardomos žaliavos stiprumo savybes. Lūžio jėgai būdinga reikšmė P \u003d cf F, kur P yra gniuždomoji lūžio jėga, F veikiamos jėgos plotas buvo žymiai mažesnis už šlako stiprio charakteristikas. Siūlomas metodas pagrįstas jėgos F taikymo srities sumažinimu iki matmenų, kuriuos lemia įrankio naudojamos medžiagos stiprumo charakteristikos ir pasirinktos jėgos P. Vietoj aukščiau nurodytuose techniniuose sprendimuose naudojamų statinių jėgų, šiame išradime naudojamos dinaminės jėgos nukreipto, orientuoto smūgio pavidalu su tam tikra energija ir dažnis, kuris paprastai padidina metodo efektyvumą. Empiriškai parinkti smūgio dažnio ir energijos parametrai 900–1200 J diapazone, kai dažnis yra 15–25 dūžiai per minutę. Tokia smulkinimo technika vykdoma siūlomame įrenginyje, naudojant hidropneumatinį smūgio mechanizmą, pritvirtintą ant manipuliatoriaus, skirto šlakui sutraiškyti ir sijoti. Manipuliatorius suteikia spaustuką prie objekto, kuris sunaikina hidropneumatinį smūgio mechanizmą jo veikimo metu. Šlakų blokų gniuždymo jėgos reguliavimas atliekamas nuotoliniu būdu. Tuo pačiu metu šlakas yra medžiaga su potencialiais rišikliais. Gebėjimas juos sukietinti iš esmės atsiranda suaktyvinus priedus. Tačiau yra tokia fizinė šlakų būsena, kai potencialios sutraukiančios savybės pasireiškia po mechaninio poveikio perdirbto šlako frakcijoms, kad būtų tam tikri dydžiai, pasižymintys savitu paviršiaus indeksu. Didelio savito grunto šlako paviršiaus ploto gavimas yra svarbus veiksnys įgyjant jų cheminį aktyvumą. Laboratoriniai tyrimai patvirtina, kad smulkinant šlaką, naudojamą kaip sutraukiančią medžiagą, žymiai pagerėja šlifavimas, kai jo savitasis paviršius viršija 5000 cm 2 / g. Šią savito paviršiaus vertę galima gauti mechaniškai veikiant pasirinktoms miltelinėms frakcijoms, uždarytoms uždarame tūryje (sandariame modulyje). Šis efektas atliekamas naudojant užsukamo modulio iš eilės esančius sraigtinių frezų kaskadą, palaipsniui paverčiant šią medžiagą smulkiais milteliais, kurių savitasis paviršiaus plotas didesnis kaip 5000 cm 2 / g. Taigi siūlomą šlako perdirbimo būdą ir įrenginį galima beveik visiškai atsisakyti, ir tokiu būdu gaunamas prekinis produktas, visų pirma naudojamas statybose. Integruotas šlako naudojimas žymiai pagerina aplinką, taip pat išlaisvina gamybos vietas, naudojamas sąvartynams. Padidėjus perdirbtų šlakų panaudojimo laipsniui, sumažėja gamybos sąnaudos, o tai atitinkamai padidina išradimo efektyvumą. Fig. 1 schematiškai parodyta šlako apdorojimo pagal išradimą metodo schema; Fig. 2, AA pjūvis Fig. 1;

Fig. 3 vaizdas B Fig. 2;

Fig. 4 yra fig. 3. Siūlomu metodu galima visiškai perdirbti šlaką, iš kurio gaunamas prekinis susmulkintas šlakas iš reikiamų frakcijų ir dulkių frakcijos, perdirbtos į smulkius miltelius. Be to, gaukite medžiagą su metalo intarpais, kuri pakartotinai naudojama lydymo ir metalurgijos gamybos lydyklose. Tam tikslui liejamo ruošinio blokas su metaliniais intarpais preliminariai susmulkinamas koncentruota jėga nuo 900 iki 1200 J virš vibruojančio ekrano su gedimo tinkleliu. Metalas ir šlakas su metaliniais intarpais, kurių dydžiai yra didesni už vibruojančio ekrano gedimo tinklelio angas, parenkami su krano magnetine plokštele ir laikomi konteineryje, o ant vibruojančio ekrano likę šlako gabaliukai siunčiami į smulkesnį smulkinimą vibraciniame žandikaulio smulkintuve, esančiame šalia vibruojančio ekrano. Susmulkinta medžiaga, nukritusi per groteles, gabenama per vibruojančių žandikaulių smulkintuvų sistemą, pasirinkus metalą ir šlaką su metalo intarpais elektromagnetiniais separatoriais tolimesniam šlifavimui ir rūšiavimui. Gabalų, kurie nepraėjo pro gedimo tinklelį, dydis svyruoja nuo 160 iki 320 mm, o nuo 0 iki 160 mm. Vėlesniuose etapuose šlakas susmulkinamas iki frakcijų, kurių dydis yra 0–60 mm, 0–12 mm, ir parenkamas šlakas su metaliniais intarpais. Tada susmulkintas šlakas paduodamas į šiurkščiavilnių klasifikatorių, kuriame parenkama medžiaga, kurios dydis yra 0–12 ir didesnė kaip 12 mm. Didesnė medžiaga siunčiama į rafinavimo sistemą pakartotiniam apdirbimui, o medžiaga, kurios dydis 0–12 mm, išsiunčiama išilgai pagrindinio proceso srauto į smulkiųjų frakcijų klasifikatorių, kur pasirenkama 0–1 mm dulkių frakcija, kuri surenkama į hermetišką modulį vėlesniam poveikiui ir gaunamas susmulkinus. milteliai, kurių savitasis paviršius didesnis kaip 5000 cm 2 / g, naudojami kaip aktyvus užpildas statybiniams mišiniams. Medžiaga, parinkta iš smulkiosios frakcijos klasifikatoriaus, kurio dydis yra 1–12 mm, yra parduodamas šlakas, kuris siunčiamas į rezervuarus, kad vėliau jį gabentų klientui. Šio šlako sudėtis parodyta lentelėje. Pasirinktos šlako frakcijos su metaliniais intarpais grąžinamos į lydymo įmonę pakartotiniam išlydymui naudojant papildomą proceso srautą. Metalo kiekis susmulkintame šlake, parinktas magnetiniu atskyrimu, yra 60–65%

Smulkūs milteliai, naudojami kaip aktyvus užpildas, įtraukiami į rišiklį, pavyzdžiui, betonui gauti, kur užpildas yra susmulkintas liejimo šlakas, kurio dalelių dydis yra 1–12. Gauto betono kokybinių savybių tyrimas rodo jo stiprumo padidėjimą, kai bandoma, ar jis atsparus šalčiui po 50 ciklų. Aukščiau aprašytą šlako apdorojimo metodą galima sėkmingai atkurti įrenginyje (1-4 pav.), Kuriame yra sistema, skirta šlakams pristatyti iš lydymo cecho į priešsmulkinimo zoną, kur nuotoliniu būdu kontroliuojamas tilteris 1, vibracinis ekranas 2 su gedimu nesudarantis magnetinio grotelės 3 ir manipuliatorius 4. iš nuotolinio valdymo pulto (C). Ant manipuliatoriaus 4 yra sumontuotas pjaustytuvo 5 pavidalo hidropneumatinis smūgio mechanizmas. Kad būtų užtikrintas patikimesnis pradinės medžiagos susmulkinimas iki reikiamo dydžio, prie vibracinio ekrano 2 dedamas vibracinis rezervuaras 6 ir žandikaulio smulkintuvas 7. Be to, gniuždymo zonoje sumontuotas kranas 8, skirtas pašalinti per didelius metalo gabalus, kurie lieka ant gedimo. grotelė 3. Susmulkinta medžiaga, naudojant transportavimo įtaisų sistemą, ypač juostinius konvejerius 9, juda išilgai pagrindinio proceso srauto (parodyta 1 pav. onturnoy rodyklė) kelyje, kuris paeiliui vibroschekovye trupintuvas sumontuotą elektromagnetinio atskyrimo 10 ir 11, kurios suteikia smulkinimas, ir atrankos šlakai frakcijas mažėjantį nuo iš anksto nustatytų matmenų. Pagrindinio technologinio srauto metu yra sumontuoti 12 ir 13 klasifikatoriai, skirti grubios ir smulkios žemės šlako dalims. Įrengimas taip pat reiškia, kad reikalingas papildomas proceso srautas (parodyta 1 pav. Trikampiu rodykle), įskaitant sistemą, kad būtų galima nesusmulkinti iki reikiamo dydžio medžiagos, esančią šalia 12 klasifikatoriaus didelėms dalims ir sudarytą iš konvejerių ir žandikaulio smulkintuvų, statmenų vienas kitam, ir taip pat 15 įmagnetintų medžiagų pašalinimo sistema. Prie pagrindinio proceso srauto išleidimo angos yra sujungti gauto šlako akumuliatoriai 16 ir sandarus modulis 17, sujungti su dulkių nusiurbimo sistema, pagaminta konteinerio 18 pavidalu. Modulio 17 viduje iš eilės išdėstyta sraigtinių malūnų 19 kaskada, skirta dulkių frakcijoms perdirbti į smulkius miltelius. Prietaisas veikia taip. Šlakas 20 su atvėsintu šlaku tiekiamas, pavyzdžiui, krautuvu (neparodytas) į įrengimo darbinę zoną ir uždedamas ant tiltelio vežimėlio 1, kuris jį pakreipia ant 2 vibracinio ekrano grotelių 3, užmuša šlako bloką 21 ir grąžina šlaką į pradinę padėtį. Toliau tuščias šlakas pašalinamas iš filtro ir jo vietoje uždedamas kitas šlakas. Tada manipuliatorius 4 tiekiamas į vibruojantį ekraną 2, kad būtų galima susmulkinti šlako bloką 21. Manipuliatorius 4 turi šarnyrinę strėlę 22, ant kurios pasukamai pritvirtinta dolnyak 5, susmulkindama šlako bloką į skirtingo dydžio gabalus. Manipuliatoriaus 4 korpusas yra sumontuotas ant kilnojamojo atraminio rėmo 23 ir sukasi aplink vertikalią ašį, užtikrinant bloko apdorojimą visame plote. Manipuliatorius prispaudžia pneumatinį smūgio mechanizmą (dolnyaką) prie šlako bloko pasirinktame taške ir pateikia daugybę orientuotų ir koncentruotų smūgių. Susmulkinimas atliekamas tokiu dydžiu, kuris užtikrina maksimalų gabalų praėjimą per vibruojančio ekrano 2 gedimo tinklelio 3 skyles. Po trupinimo manipuliatorius 4 grįžta į pradinę padėtį ir vibruojantis ekranas pradeda veikti 2. Parenkamos atliekos, esančios vibruojančio ekrano paviršiuje metalo pavidalu, ir šlakas su metalo intarpais. krano 8 magnetinę plokštę, o atrankos kokybė užtikrinama montuojant ant vibruojančio ekrano 2 gedimo tinklelį 3 iš nemagnetinės medžiagos. Pasirinkta medžiaga laikoma konteineriuose. Kiti dideli šlako gabaliukai, turintys mažai metalo, susiduria su gedimo grotelėmis 7 žandikaulio smulkintuve, iš kur smulkinimo produktas patenka į pagrindinį proceso srautą. Šlako frakcijos, einančios per grotelių 3 skylutes, tiekiamos į vibracinį bunkerį 6, iš kurio juostinis transporteris 9 tiekiamas į vibracinių žandikaulių smulkintuvų sistemą 10 su elektromagnetiniais separatoriais 11. Šlako frakcijos šlifuojamos ir rūšiuojamos pagrindiniame nenutrūkstamo proceso sraute, naudojant konvejerių konvejerių 9 sistemą, sujungtą tarp savaime nurodytame sraute. Medžiaga, esanti pagrindiniame sraute, patenka į 12 klasifikatorių, kur ji yra suskirstoma į frakcijas, kurių dydis yra 0–12 mm. Didesnės grąžinimo sistemos frakcijos (papildomas proceso srautas) patenka į žandikaulio smulkintuvą 14, susmulkinamos ir vėl grąžinamos į pagrindinį srautą pakartotiniam rūšiavimui. Medžiaga, pratekanti per klasifikatorių 12, tiekiama į klasifikatorių 13, kurioje yra 0–1 mm dydžio miltelių frakcijos, patenkančios į sandarųjį modulį 17, ir 1–12 mm, patenkančios į pavaras 16. Atliekant šlifavimo medžiagą pagrindiniame proceso sraute, susidaro dulkės, susidarančios jo atrankos sistema (vietinis išsiurbimas) surenkama rezervuare 18, kuris susisiekia su 17 moduliu. Vėliau visos modulyje surinktos dulkės yra perdirbamos į smulkius miltelius, kurių savitasis paviršiaus plotas didesnis kaip 5000 cm 2 / g, naudojant nuosekliai įrengtą sraigtinių malūnų kaskadą 19. Siekiant supaprastinti pagrindinio šlako srauto valymą iš metalinių intarpų per visą jo kelią, jie parenkami naudojant elektromagnetiniai separatoriai 11 ir įmagnetintų medžiagų pašalinimo (papildomo proceso srauto) perdavimas į sistemą 15, vėliau gabenamas pakartotiniam išlydymui.

Išradimo santrauka

1. Liejimo šlako apdorojimo būdas, apimantis pradinį pradinės medžiagos susmulkinimą ir vėlesnį rūšiavimą mažinant frakcijas, kad būtų galima parduoti šlaką, tuo pačiu parinkant susidarančias dulkių frakcijas, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad pirminis smulkinimas atliekamas atrankos būdu ir orientuojamas koncentruota jėga nuo 900 iki 1200 J, ir pasirinktos miltelių pavidalo frakcijos yra uždaromos uždarame tūryje ir joms daro mechaninį poveikį, kol susmulkinami milteliai su specifine mažiausiai 5000 cm 2 paviršiaus. 2. Liejyklų šlako perdirbimo įmonė, apimanti žaliavų pristatymo į priešsmulkinimo zoną sistemą, smulkinimo ir atrankos įtaisą, virpesių smulkintuvus su elektromagnetiniais separatoriais ir transportavimo įtaisus, kurie šlifuoja ir rūšiuoja medžiagą mažėjančiomis frakcijomis, stambiųjų ir smulkiųjų frakcijų klasifikatorius, ir sistemą. miltelių frakcijų parinkimas, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad smulkinimo ir atrankos įtaisas yra pagamintas manipuliatoriaus su nuotolinio valdymo pultu pavidalu. kontrolė, ant kurios sumontuotas gidropnevmoudarny mechanizmo ir įdiegti modulį yra montuojamos uždaromos ryšį su atrankos sistemos dulkių frakcijų, turinčių priemones šiems frakcijas perdirbti į smulkių miltelių. 3. Įrenginys pagal 2 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad priemonės dulkių frakcijoms perdirbti į smulkius miltelius yra viena po kitos einantys sraigtiniai malūnai. 4. Įrenginys pagal 2 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad jis yra aprūpintas perdirbtos medžiagos grąžinimo sistema, įrengta šalia šiurkščiavilnių klasifikatoriaus papildomam šlifavimui.

Liejykla yra pagrindinė inžinerijos pirkimo bazė. Apie 40% visų mašinų gamyboje naudojamų ruošinių gaunama liejant. Tačiau liejyklos yra vienos nepalankiausių aplinkai.

Liejykloje naudojama daugiau nei 100 technologinių procesų, daugiau nei 40 rūšių rišamųjų medžiagų, daugiau nei 200 nelipnių dangų.

Tai lėmė, kad darbo zonos ore yra iki 50 kenksmingų medžiagų, kurias reglamentuoja sanitariniai standartai. Gaminant 1 toną geležies liejinių, išskiriama:

10..30   kg - dulkės;

200..300   kg - anglies monoksidas;

1..2   kg - azoto oksidas ir siera;

0.5..1.5   g - fenolis, formaldehidas, cianidai ir kt .;

3   m 3 - užterštos nuotekos gali patekti į vandens baseiną;

0.7..1.2   t - išmesti mišiniai sąvartyne.

Didžioji dalis liejinių atliekų išleidžiama liejimui, šerdies mišiniams ir šlakui. Šių liejyklų atliekų šalinimas yra pats aktualiausias nuo 2005 m kasmet Odesos regione išpilamas mišinys užima kelis šimtus hektarų žemės paviršiaus.

Siekiant sumažinti dirvožemio taršą įvairiomis pramoninėmis atliekomis, žemės išteklių apsaugos praktikoje numatytos šios priemonės:

šalinimas;

degimo neutralizavimas;

laidojimas specialiuose sąvartynuose;

pažangių sąvartynų organizavimas.

Atliekų šalinimo ir šalinimo metodo pasirinkimas priklauso nuo jų cheminės sudėties ir poveikio aplinkai laipsnio.

Taigi metalo apdirbimo, metalurgijos, anglies pramonės atliekose yra smėlio, uolienų ir mechaninių priemaišų dalelių. Todėl sąvartynai keičia dirvožemio struktūrą, fizikines ir chemines savybes bei mechaninę sudėtį.

Šios atliekos naudojamos tiesiant kelius, užpildant duobes ir panaudotus karjerus po dehidratacijos. Tuo pat metu negalima šalinti inžinerinių įmonių ir chemijos įmonių atliekų, turinčių sunkiųjų metalų druskų, cianidų, toksiškų organinių ir neorganinių junginių. Šios rūšies atliekos surenkamos į dumblo surinktuvus, po to supilamos, sutankinamos ir kraštovaizdžio sąvartynai.

Fenolis- pavojingiausias toksiškas junginys, randamas liejant ir šerdies mišiniuose. Tuo pat metu tyrimai rodo, kad dauguma fenolio turinčių mišinių, kuriuose yra fenolio, praktiškai neturi fenolio ir nekelia pavojaus aplinkai. Be to, fenolis, nepaisant didelio toksiškumo, greitai skyla dirvožemyje. Panaudotų mišinių spektrinė analizė, susijusi su kitų rūšių rišikliais, parodė, kad nėra labai pavojingų elementų: Hg, Pb, As, F ir sunkieji metalai. Tai yra, remiantis tyrimų duomenų skaičiavimais, panaudotas liejimo smėlis nekelia pavojaus aplinkai ir nereikalauja jokių specialių priemonių jo šalinimui. Neigiamas veiksnys yra pats sąvartynų, kurie sukuria negražų kraštovaizdį, pažeidžia kraštovaizdį. Be to, dulkės, kurias vėjas išnešė iš sąvartynų, teršia aplinką. Tačiau negalima sakyti, kad sąvartynų problema nėra išspręsta. Liejykloje yra daugybė technologinių įrengimų, leidžiančių ne kartą pakartoti liejamąjį smėlį ir juos naudoti gamybos cikle. Esami regeneravimo metodai tradiciškai skirstomi į mechaninius, pneumatinius, šiluminius, hidraulinius ir kombinuotuosius.

Tarptautinės smėlio regeneracijos komisijos duomenimis, 1980 m. Iš 70 apklaustų liejyklų Vakarų Europoje ir Japonijoje 45 naudojo mechaninio regeneravimo įrenginius.

Tuo pačiu metu liejyklų mišiniai yra geros statybinių medžiagų žaliavos: plytos, silikatinis betonas ir jo gaminiai, skiediniai, asfaltbetonis kelio dangoms ir geležinkelio bėgių užpildymui.

Sverdlovsko mokslininkų (Rusija) atlikti tyrimai parodė, kad liejyklų atliekos turi unikalių savybių: jos gali tvarkyti nuotekų dumblą (tam tinka esamos liejyklų sąvartynai); apsaugoti plieno konstrukcijas nuo dirvožemio korozijos. Cheboksary pramonės traktorių gamyklos (Rusija) specialistai gamindami silikatines plytas kaip priedą (iki 10%) naudojo dulkėtas regeneravimo atliekas.

Daugelis liejyklų sąvartynų naudojami kaip antrinės žaliavos pačioje liejykloje. Taigi, pavyzdžiui, rūgštinis plieno gamybos šlakas ir ferohromo šlakas yra naudojami slydimo formavimo technologijoje, liejant investicijas.

Kai kuriais atvejais inžinerijos ir metalurgijos pramonės atliekose yra didelis kiekis cheminių junginių, kurie gali būti vertingi kaip žaliavos ir gali būti naudojami kaip papildymas rinkliavai.

Apsvarstyti aplinkosauginės situacijos pagerinimo liejant detales gamybos klausimai leidžia daryti išvadą, kad liejykloje įmanoma visapusiškai išspręsti labai sudėtingas aplinkos problemas.