Απόβλητα χυτηρίου. Περιβαλλοντικά προβλήματα χωματερών. "Χάρτες και διαγράμματα στην Προεδρική Βιβλιοθήκη"

Λεπτομέρειες Δημοσιεύτηκε στις 18/11/2019

Αγαπητοι αναγνωστες! Από τις 18/11/2019 έως τις 17/12/2019, το πανεπιστήμιό μας έλαβε δωρεάν δοκιμαστική πρόσβαση σε μια νέα μοναδική συλλογή στο Lan ELS: Military Affairs.
Βασικό χαρακτηριστικόΑυτή η συλλογή είναι εκπαιδευτικό υλικό από διάφορους εκδότες, επιλεγμένο ειδικά για στρατιωτικά θέματα. Η συλλογή περιλαμβάνει βιβλία από εκδότες όπως: Lan, Infra-Engineering, New Knowledge, Russian Κρατικό Πανεπιστήμιο Justice, MSTU im. N. E. Bauman, και κάποιοι άλλοι.

Δοκιμή πρόσβασης στα βιβλία IPR του Συστήματος Ηλεκτρονικής Βιβλιοθήκης

Λεπτομέρειες Δημοσιεύτηκε στις 11/11/2019

Αγαπητοι αναγνωστες! Από τις 11/08/2019 έως τις 31/12/2019, το πανεπιστήμιό μας έλαβε δωρεάν δοκιμαστική πρόσβαση στη μεγαλύτερη βάση δεδομένων πλήρους κειμένου στη Ρωσία - το Σύστημα Ηλεκτρονικής Βιβλιοθήκης IPR BOOKS. Η ELS IPR BOOKS περιέχει περισσότερες από 130.000 δημοσιεύσεις, εκ των οποίων περισσότερες από 50.000 είναι μοναδικές εκπαιδευτικές και επιστημονικές δημοσιεύσεις. Στην πλατφόρμα, έχετε πρόσβαση σε ενημερωμένα βιβλία που δεν μπορούν να βρεθούν στον δημόσιο τομέα στο Διαδίκτυο.

Η πρόσβαση είναι δυνατή από όλους τους υπολογιστές του πανεπιστημιακού δικτύου.

"Χάρτες και διαγράμματα στην Προεδρική Βιβλιοθήκη"

Λεπτομέρειες Αναρτήθηκε στις 06.11.2019

Αγαπητοι αναγνωστες! Στις 13 Νοεμβρίου στις 10:00, η ​​βιβλιοθήκη LETI, στο πλαίσιο συμφωνίας συνεργασίας με την Προεδρική Βιβλιοθήκη Boris Yeltsin, προσκαλεί εργαζόμενους και φοιτητές του Πανεπιστημίου να λάβουν μέρος στο διαδικτυακό συνέδριο «Χάρτες και Διαγράμματα στο Ταμείο Προεδρικής Βιβλιοθήκης». . Η εκδήλωση θα μεταδοθεί στο αναγνωστήριο του Τμήματος Κοινωνικοοικονομικής Λογοτεχνίας της Βιβλιοθήκης ΛΗΤΗ (κτήριο 5, αίθουσα 5512).

3/2011_MGSU TNIK

ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΛΙΘΙΟΥ ΣΤΗΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ ΟΙΚΟΔΟΜΩΝ

ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΧΥΤΥΤΙΚΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ ΟΙΚΟΔΟΜΙΚΗΣ

ΒΒ. Zharikov, B.A. Yezersky, H.B. Κουζνέτσοβα, Ι.Ι. Sterkhov V.V. Zharikov, V.A. Yezersky, N.V. Κουζνέτσοβα, Ι.Ι. Στέρχοφ

Στις παρούσες μελέτες εξετάζεται η δυνατότητα ανακύκλωσης της χρησιμοποιημένης άμμου χύτευσης κατά τη χρήση της στην παραγωγή σύνθετων δομικών υλικών και προϊόντων. Προτείνονται συνταγές δομικών υλικών που συνιστώνται για την απόκτηση οικοδομικών λίθων.

Στις παρούσες έρευνες διερευνάται η δυνατότητα ανακύκλωσης του συμπληρωμένου μορφοποιητικού μίγματος κατά τη χρήση του στην κατασκευή σύνθετων δομικών υλικών και προϊόντων. Προσφέρονται οι συνθέσεις δομικών υλικών που συνιστώνται για δομικά στοιχεία υποδοχής.

Εισαγωγή.

Κατά τη διάρκεια της τεχνολογικής διαδικασίας, η παραγωγή χυτηρίου συνοδεύεται από σχηματισμό απορριμμάτων, ο κύριος όγκος των οποίων δαπανάται για χύτευση (OFS) και πυρηνική άμμο και σκωρία. Επί του παρόντος, έως και το 70% αυτών των απορριμμάτων απορρίπτονται ετησίως. Η αποθήκευση βιομηχανικών απορριμμάτων για τις ίδιες τις επιχειρήσεις καθίσταται οικονομικά ακατάλληλη, διότι λόγω της αυστηρότερης περιβαλλοντικής νομοθεσίας, πρέπει να καταβληθεί περιβαλλοντικός φόρος για 1 τόνο απορριμμάτων, η ποσότητα του οποίου εξαρτάται από τον τύπο των απορριμμάτων που αποθηκεύονται. Από αυτή την άποψη, υπάρχει πρόβλημα διάθεσης των συσσωρευμένων απορριμμάτων. Μία από τις λύσεις σε αυτό το πρόβλημα είναι η χρήση του OFS ως εναλλακτική των φυσικών πρώτων υλών στην παραγωγή σύνθετων δομικών υλικών και προϊόντων.

Η χρήση απορριμμάτων στον κατασκευαστικό κλάδο θα μειώσει το περιβαλλοντικό φορτίο στην επικράτεια των χωματερών και θα εξαλείψει την άμεση επαφή των απορριμμάτων με περιβάλλον, καθώς και για την αύξηση της αποδοτικότητας της χρήσης των υλικών πόρων (ηλεκτρισμός, καύσιμα, πρώτες ύλες). Επιπλέον, τα υλικά και τα προϊόντα που παράγονται με απόβλητα πληρούν τις απαιτήσεις περιβαλλοντικής και υγιεινής ασφάλειας, καθώς η τσιμεντόπετρα και το σκυρόδεμα είναι αποτοξινωτικά για πολλά επιβλαβή συστατικά, συμπεριλαμβανομένης της τέφρας αποτέφρωσης που περιέχει διοξίνες.

Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η επιλογή συνθέσεων από σύνθετα δομικά υλικά πολλαπλών συστατικών με φυσικές και τεχνικές παραμέτρους -

VESTNIK 3/2011

mi, συγκρίσιμο με υλικά που παράγονται με φυσικές πρώτες ύλες.

Πειραματική μελέτη των φυσικομηχανικών χαρακτηριστικών των σύνθετων οικοδομικών υλικών.

Τα συστατικά των σύνθετων οικοδομικών υλικών είναι: η χρησιμοποιημένη άμμος χύτευσης (μέτρο μεγέθους Mk = 1,88), η οποία είναι ένα μείγμα συνδετικού υλικού (Ethyl silicate-40) και αδρανών υλικών (χαλαζιακή άμμος διαφόρων κλασμάτων), που χρησιμοποιείται για την πλήρη ή μερική αντικατάσταση των λεπτών αδρανών σε μείγμα σύνθετου υλικού. Τσιμέντο Portland M400 (GOST 10178-85); χαλαζιακή άμμος με Mk=1,77; νερό; υπερρευστοποιητής C-3, ο οποίος βοηθά στη μείωση της ζήτησης νερού του μείγματος σκυροδέματος και στη βελτίωση της δομής του υλικού.

Πειραματικές μελέτες των φυσικών και μηχανικών χαρακτηριστικών του σύνθετου υλικού τσιμέντου με χρήση OFS πραγματοποιήθηκαν με τη μέθοδο του πειραματικού σχεδιασμού.

Ως συναρτήσεις απόκρισης επιλέχθηκαν οι ακόλουθοι δείκτες: αντοχή σε θλίψη (U), απορρόφηση νερού (U2), αντίσταση στον παγετό (!h), που προσδιορίστηκαν με τις μεθόδους, αντίστοιχα. Αυτή η επιλογή οφείλεται στο γεγονός ότι παρουσία των παρουσιαζόμενων χαρακτηριστικών του προκύπτοντος νέου σύνθετου υλικού οικοδομικά υλικάείναι δυνατό να καθοριστεί το πεδίο εφαρμογής και η σκοπιμότητα χρήσης του.

Οι ακόλουθοι παράγοντες θεωρήθηκαν ως παράγοντες επιρροής: η αναλογία του θρυμματισμένου περιεχομένου OFS στο σύνολο (x1). αναλογία νερού/συνδετικού (x2); αναλογία πληρωτικού/συνδετικού (x3); την ποσότητα του πρόσθετου πλαστικοποιητή C-3 (x4).

Κατά τον σχεδιασμό του πειράματος, τα εύρη μεταβολών των παραγόντων λήφθηκαν με βάση τις μέγιστες και ελάχιστες δυνατές τιμές των αντίστοιχων παραμέτρων (Πίνακας 1).

Πίνακας 1. Διαστήματα διακύμανσης παραγόντων

Παράγοντες Εύρος παραγόντων

x, 100% άμμος 50% άμμος + 50% θρυμματισμένη OFS 100% θρυμματισμένη OFS

x4, % wt. συνδετικό 0 1,5 3

Η αλλαγή στους συντελεστές ανάμειξης θα καταστήσει δυνατή την απόκτηση υλικών με ευρύ φάσμα κατασκευαστικών και τεχνικών ιδιοτήτων.

Θεωρήθηκε ότι η εξάρτηση των φυσικών και μηχανικών χαρακτηριστικών μπορεί να περιγραφεί από ένα μειωμένο πολυώνυμο ατελούς τρίτης τάξης, οι συντελεστές του οποίου εξαρτώνται από τις τιμές των επιπέδων των παραγόντων ανάμειξης (x1, x2, x3, x4) και περιγράφονται, με τη σειρά τους, από ένα πολυώνυμο δεύτερης τάξης.

Ως αποτέλεσμα των πειραμάτων, σχηματίστηκαν πίνακες των τιμών των συναρτήσεων απόκρισης Yb, Y2, Y3. Λαμβάνοντας υπόψη τις τιμές των επαναλαμβανόμενων πειραμάτων για κάθε συνάρτηση, προέκυψαν 24*3=72 τιμές.

Οι εκτιμήσεις των άγνωστων παραμέτρων των μοντέλων βρέθηκαν χρησιμοποιώντας τη μέθοδο των ελαχίστων τετραγώνων, δηλαδή ελαχιστοποιώντας το άθροισμα των τετραγωνικών αποκλίσεων των τιμών Υ από αυτές που υπολογίζονται από το μοντέλο. Για να περιγράψουμε τις εξαρτήσεις Y=Dxx x2, x3, x4), χρησιμοποιήθηκαν οι κανονικές εξισώσεις της μεθόδου των ελαχίστων τετραγώνων:

)=Xm ■ Y, από όπου:<0 = [хт X ХтУ,

όπου 0 είναι ο πίνακας εκτιμήσεων άγνωστων παραμέτρων του μοντέλου. X - πίνακας συντελεστών. X - μεταφερόμενος πίνακας συντελεστών. Το Y είναι το διάνυσμα των αποτελεσμάτων παρατήρησης.

Για τον υπολογισμό των παραμέτρων των εξαρτήσεων Y=Dxx x2, x3, x4), χρησιμοποιήθηκαν οι τύποι που δίνονται για σχέδια τύπου N.

Στα μοντέλα στο επίπεδο σημαντικότητας a=0,05, η σημασία των συντελεστών παλινδρόμησης ελέγχθηκε με τη χρήση του Student's t-test. Εξαιρώντας ασήμαντους συντελεστές προσδιορίστηκε η τελική μορφή των μαθηματικών μοντέλων.

Ανάλυση των φυσικών και μηχανικών χαρακτηριστικών των σύνθετων δομικών υλικών.

Μεγαλύτερο πρακτικό ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι εξαρτήσεις της αντοχής σε θλίψη, της απορρόφησης νερού και της αντοχής στον παγετό των σύνθετων δομικών υλικών με τους ακόλουθους σταθερούς παράγοντες: αναλογία W/C - 0,6 (x2 = 1) και η ποσότητα πληρωτικού σε σχέση με το συνδετικό υλικό - 3: 1 (x3 = -1) . Τα μοντέλα των υπό μελέτη εξαρτήσεων έχουν τη μορφή: αντοχή σε θλίψη

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 απορρόφηση νερού

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 +

Αντοχή στον παγετό 3,01- x1 - 5,06 x4

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

Για την ερμηνεία των ληφθέντων μαθηματικών μοντέλων, κατασκευάστηκαν γραφικές εξαρτήσεις των αντικειμενικών συναρτήσεων από δύο παράγοντες, με σταθερές τιμές των άλλων δύο παραγόντων.

«2L-40 PL-M

Σχήμα - 1 Ισογραμμές της αντοχής σε θλίψη ενός σύνθετου οικοδομικού υλικού, kgf / cm2, ανάλογα με την αναλογία του OFS (X1) στο αδρανή και την ποσότητα του υπερρευστοποιητή (x4).

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

Σχήμα - 2 Ισογραμμές υδατοαπορρόφησης ενός σύνθετου οικοδομικού υλικού, % κατά βάρος, ανάλογα με το μερίδιο του OFS (x\) στο αδρανή και την ποσότητα του υπερρευστοποιητή (x4).

□ZMO ■ZO-E5

□ 1EU5 ■ EH) B 0-5

Σχήμα - 3 Ισογραμμές αντοχής στον παγετό ενός σύνθετου οικοδομικού υλικού, κύκλοι, ανάλογα με το μερίδιο του OFS (xx) στο αδρανή και την ποσότητα του υπερρευστοποιητή (x4).

Μια ανάλυση των επιφανειών έδειξε ότι με αλλαγή της περιεκτικότητας σε OFS στο πληρωτικό από 0 σε 100%, μέση αύξηση της αντοχής των υλικών κατά 45%, μείωση στην απορρόφηση νερού κατά 67% και αύξηση της αντοχής στον παγετό κατά 2 φορές παρατηρούνται. Όταν η ποσότητα του υπερρευστοποιητή C-3 αλλάζει από 0 σε 3 (% κ.β.), παρατηρείται αύξηση της αντοχής κατά 12% κατά μέσο όρο. Η απορρόφηση νερού κατά βάρος κυμαίνεται από 10,38% έως 16,46%. με ένα πληρωτικό που αποτελείται από 100% OFS, η αντοχή στον παγετό αυξάνεται κατά 30%, αλλά με ένα πληρωτικό που αποτελείται από 100% χαλαζιακή άμμο, η αντίσταση στον παγετό μειώνεται κατά 35%.

Πρακτική εφαρμογή των αποτελεσμάτων πειραμάτων.

Αναλύοντας τα ληφθέντα μαθηματικά μοντέλα, είναι δυνατό να εντοπιστούν όχι μόνο οι συνθέσεις υλικών με αυξημένα χαρακτηριστικά αντοχής (Πίνακας 2), αλλά και να προσδιοριστούν οι συνθέσεις σύνθετων υλικών με προκαθορισμένα φυσικά και μηχανικά χαρακτηριστικά με μείωση της αναλογίας συνδετικού σε τη σύνθεση (Πίνακας 3).

Μετά την ανάλυση των φυσικών και μηχανικών χαρακτηριστικών των κύριων δομικών προϊόντων, αποκαλύφθηκε ότι οι συνθέσεις των λαμβανόμενων συνθέσεων σύνθετων υλικών που χρησιμοποιούν απόβλητα από τη βιομηχανία χυτηρίου είναι κατάλληλες για την παραγωγή τεμαχίων τοίχων. Αυτές οι απαιτήσεις αντιστοιχούν στις συνθέσεις των σύνθετων υλικών, οι οποίες δίνονται στον πίνακα 4.

Χ1(σύνθεση αδρανών,%) χ2(W/C) Х3 (αδρανές/συνδετικό) х4 (υπερπλαστικοποιητής, %)

άμμος 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

Πίνακας 3 - Υλικά με προκαθορισμένα φυσικά και μηχανικά _χαρακτηριστικά_

Χ! (σύνθεση αδρανών, %) х2 (W/C) х3 (συσσωμάτωμα/συνδετικό) х4 (υπερρευστοποιητής, %) Lf, kgf/cm2

άμμος 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

Πίνακας 4 Φυσικά και μηχανικά χαρακτηριστικά σύνθετου κτιρίου

υλικά που χρησιμοποιούν απόβλητα της βιομηχανίας χυτηρίου

х1 (σύνθεση αδρανών, %) х2 (W/C) х3 (αδρανές/συνδετικό) х4 (υπερπλαστικοποιητής, %) Fc, kgf/cm2 w, % P, g/cm3 Αντοχή στον παγετό, κύκλοι

άμμος 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

Πίνακας 5 - Τεχνικά και οικονομικά χαρακτηριστικά μπλοκ τοίχων

Δομικά προϊόντα Τεχνικές απαιτήσεις για μπλοκ τοίχου σύμφωνα με το GOST 19010-82 Τιμή, τρίψιμο/τεμάχιο

Αντοχή σε θλίψη, kgf / cm2 Συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας, X, W / m 0 С Μέση πυκνότητα, kg / m3 Απορρόφηση νερού,% κατά βάρος Αντοχή στον παγετό, βαθμός

100 σύμφωνα με τις προδιαγραφές του κατασκευαστή >1300 σύμφωνα με τις προδιαγραφές του κατασκευαστή σύμφωνα με τις προδιαγραφές του κατασκευαστή

Μπλοκ άμμου από σκυρόδεμα Tam-bovBusinessStroy LLC 100 0,76 1840 4,3 I00 35

Μπλοκ 1 χρησιμοποιώντας OFS 100 0,627 1520 4,45 B200 25

Μπλοκ 2 χρησιμοποιώντας OFS 110 0,829 1500 2,8 B200 27

VESTNIK 3/2011

Έχει προταθεί μια μέθοδος για τη συμμετοχή ανθρωπογενών αποβλήτων αντί για φυσικές πρώτες ύλες στην παραγωγή σύνθετων δομικών υλικών.

Τα κύρια φυσικά και μηχανικά χαρακτηριστικά των σύνθετων οικοδομικών υλικών μελετήθηκαν χρησιμοποιώντας απόβλητα χυτηρίου.

Έχουν αναπτυχθεί συνθέσεις σύνθετων δομικών προϊόντων ίσης αντοχής με μειωμένη κατανάλωση τσιμέντου κατά 20%.

Έχουν προσδιοριστεί οι συνθέσεις μειγμάτων για την κατασκευή δομικών προϊόντων, για παράδειγμα, μπλοκ τοίχων.

Βιβλιογραφία

1. GOST 10060.0-95 Σκυρόδεμα. Μέθοδοι για τον προσδιορισμό της αντοχής στον παγετό.

2. GOST 10180-90 Σκυρόδεμα. Μέθοδοι για τον προσδιορισμό της αντοχής των δειγμάτων ελέγχου.

3. GOST 12730.3-78 Σκυρόδεμα. Μέθοδος προσδιορισμού της απορρόφησης νερού.

4. Zazhigaev L.S., Kishyan A.A., Romanikov Yu.I. Μέθοδοι σχεδιασμού και επεξεργασίας των αποτελεσμάτων ενός φυσικού πειράματος - M.: Atomizdat, 1978. - 232 p.

5. Krasovsky G.I., Filaretov G.F. Πειραματικός προγραμματισμός - Μν.: Εκδοτικός Οίκος BSU, 1982. -302 σελ.

6. Malkova M.Yu., Ivanov A.S. Οικολογικά προβλήματα χυτηρίων // Vestnik mashinostroeniya. 2005. Νο 12. S.21-23.

1. GOST 10060.0-95 Ειδικά. Μέθοδοι προσδιορισμού της αντοχής στον παγετό.

2. GOST 10180-90 Ειδικά. Μέθοδοι ορισμός ανθεκτικότητας σε δείγματα ελέγχου.

3. GOST 12730.3-78 Ειδικά. Μια μέθοδος ορισμού της απορρόφησης νερού.

4. Zajigaev L.S., Kishjan A.A., Romanikov JU.I. Μέθοδος σχεδιασμού και επεξεργασίας αποτελεσμάτων φυσικού πειράματος. - Mn: Atomizdat, 1978. - 232 σελ.

5. Krasovsky G.I, Filaretov G.F. προγραμματισμός πειραμάτων. - Μν.: Εκδοτικός οίκος BGU, 1982. - 302

6. Malkova M.Ju., Ivanov A.S. Περιβαλλοντικό πρόβλημα ιστιοπλοΐας κατασκευής χυτηρίων//το Δελτίο μηχανολογίας. 2005. Νο 12. σελ.21-23.

Λέξεις κλειδιά: οικολογία στην κατασκευή, εξοικονόμηση πόρων, χρησιμοποιημένη άμμος χύτευσης, σύνθετα δομικά υλικά, προκαθορισμένα φυσικά και μηχανικά χαρακτηριστικά, μέθοδος προγραμματισμού πειράματος, συνάρτηση απόκρισης, δομικά στοιχεία.

Λέξεις-κλειδιά: μια βιονομία στο κτίριο, εξοικονόμηση πόρων, το ολοκληρωμένο πρόσμικτο σχηματισμού, τα σύνθετα δομικά υλικά, εκ των προτέρων καθορισμένα φυσικομηχανικά χαρακτηριστικά, μέθοδος σχεδιασμού πειράματος, συνάρτηση απόκρισης, δομικά στοιχεία.

Η παραγωγή χυτηρίου χαρακτηρίζεται από την παρουσία τοξικών ατμοσφαιρικών εκπομπών, λυμάτων και στερεών αποβλήτων.

Ένα οξύ πρόβλημα στη βιομηχανία χυτηρίων είναι η μη ικανοποιητική κατάσταση του ατμοσφαιρικού περιβάλλοντος. Η χημικοποίηση της παραγωγής χυτηρίων, συμβάλλοντας στη δημιουργία προοδευτικής τεχνολογίας, θέτει ταυτόχρονα ως στόχο τη βελτίωση του ατμοσφαιρικού περιβάλλοντος. Η μεγαλύτερη ποσότητα σκόνης εκπέμπεται από εξοπλισμό για το χτύπημα καλουπιών και πυρήνων. Διάφοροι τύποι κυκλώνων, κοίλων πλυντηρίων και κυκλώνων πλύσης χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό των εκπομπών σκόνης. Η αποτελεσματικότητα καθαρισμού σε αυτές τις συσκευές κυμαίνεται από 20-95%. Η χρήση συνθετικών συνδετικών στο χυτήριο θέτει ένα ιδιαίτερα οξύ πρόβλημα καθαρισμού των εκπομπών του αέρα από τοξικές ουσίες, κυρίως από οργανικές ενώσεις φαινόλης, φορμαλδεΰδης, οξειδίων του άνθρακα, βενζολίου κ.λπ. Διάφορες μέθοδοι χρησιμοποιούνται για την εξουδετέρωση των οργανικών ατμών του χυτηρίου: θερμική καύση, καταλυτική μετακαύση, ενεργός άνθρακας προσρόφησης, οξείδωση όζοντος, βιολογική επεξεργασία κ.λπ.

Πηγές λυμάτων στα χυτήρια είναι κυρίως ο υδραυλικός και ηλεκτροϋδραυλικός καθαρισμός χυτών, ο καθαρισμός υγρού αέρα, η υδρογένεση χρησιμοποιημένης άμμου. Η διάθεση των λυμάτων και της ιλύος έχει μεγάλη οικονομική σημασία για την εθνική οικονομία. Η ποσότητα των λυμάτων μπορεί να μειωθεί σημαντικά με τη χρήση ανακυκλωμένου νερού.

Τα στερεά απόβλητα από το χυτήριο που εισέρχονται στις χωματερές είναι κυρίως χρησιμοποιημένη άμμος χυτηρίου. Ένα ασήμαντο μέρος (λιγότερο από 10%) είναι απορρίμματα μετάλλων, κεραμικών, ελαττωματικών ράβδων και καλουπιών, πυρίμαχων υλικών, απορριμμάτων χαρτιού και ξύλου.

Η κύρια κατεύθυνση της μείωσης της ποσότητας στερεών αποβλήτων σε χωματερές θα πρέπει να θεωρείται η αναγέννηση της χρησιμοποιημένης άμμου χυτηρίου. Η χρήση αναγεννητή μειώνει την κατανάλωση φρέσκιας άμμου, καθώς και συνδετικών και καταλυτών. Οι ανεπτυγμένες τεχνολογικές διαδικασίες αναγέννησης καθιστούν δυνατή την αναγέννηση της άμμου με καλή ποιότητα και υψηλή απόδοση του προϊόντος-στόχου.

Ελλείψει αναγέννησης, η χρησιμοποιημένη άμμος χύτευσης, καθώς και οι σκωρίες, πρέπει να χρησιμοποιηθούν σε άλλες βιομηχανίες: απόβλητη άμμος - στην οδοποιία ως υλικό έρματος για την ισοπέδωση του ανάγλυφου και την κατασκευή επιχωμάτων. χρησιμοποιημένα μείγματα άμμου-ρητινών - για την κατασκευή κρύου και θερμού ασφαλτοσκυροδέματος. λεπτό κλάσμα χρησιμοποιημένης άμμου χύτευσης - για την παραγωγή οικοδομικών υλικών: τσιμέντο, τούβλα, πλακάκια πρόσοψης. αναλωθέντα υγρά μείγματα γυαλιού - πρώτες ύλες για οικοδομικές τσιμεντοκονίες και σκυρόδεμα. σκωρία χυτηρίου - για οδοποιία ως θρυμματισμένη πέτρα. λεπτό κλάσμα - ως λίπασμα.

Συνιστάται η απόρριψη στερεών αποβλήτων από την παραγωγή χυτηρίου σε χαράδρες, επεξεργασμένα λατομεία και ορυχεία.

ΚΡΑΜΑΤΑ ΧΥΤΟΥ

Στη σύγχρονη τεχνολογία, χρησιμοποιούνται χυτά μέρη από μεγάλη ποικιλία κραμάτων. Επί του παρόντος, στην ΕΣΣΔ, το μερίδιο των προϊόντων χύτευσης χάλυβα στο συνολικό υπόλοιπο των χυτών είναι περίπου 23%, του χυτοσιδήρου - 72%. Χύτευση από μη σιδηρούχα κράματα περίπου 5%.

Οι χυτοσίδηροι και οι μπρούντζοι χυτηρίου είναι «παραδοσιακά» κράματα χύτευσης που χρησιμοποιούνται από την αρχαιότητα. Δεν έχουν επαρκή πλαστικότητα για επεξεργασία υπό πίεση· τα προϊόντα από αυτά λαμβάνονται με χύτευση. Ταυτόχρονα, τα σφυρήλατα κράματα, όπως ο χάλυβας, χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως για την παραγωγή χυτών. Η δυνατότητα χρήσης ενός κράματος για χύτευση καθορίζεται από τις ιδιότητες χύτευσης του.

Αναμμένομιάλλο προϊόνσχετικά μεdstvo, μια από τις βιομηχανίες της οποίας τα προϊόντα είναι προϊόντα χύτευσης που λαμβάνονται σε καλούπια χύτευσης με πλήρωσή τους με ένα υγρό κράμα. Οι μέθοδοι χύτευσης παράγουν κατά μέσο όρο περίπου 40% (κατά βάρος) ακατέργαστων τεμαχίων για εξαρτήματα μηχανών, και σε ορισμένους κλάδους της μηχανικής, για παράδειγμα, στην κατασκευή εργαλειομηχανών, το μερίδιο των χυτών προϊόντων είναι 80%. Από όλα τα χυτά billets που παράγονται, η μηχανολογία καταναλώνει περίπου το 70%, η μεταλλουργική βιομηχανία - 20%, και η παραγωγή εξοπλισμού υγιεινής - 10%. Τα χυτά μέρη χρησιμοποιούνται σε εργαλειομηχανές, κινητήρες εσωτερικής καύσης, συμπιεστές, αντλίες, ηλεκτροκινητήρες, ατμοστρόβιλους και υδραυλικούς στρόβιλους, ελασματουργεία και γεωργικά προϊόντα. μηχανήματα, αυτοκίνητα, τρακτέρ, ατμομηχανές, βαγόνια. Η ευρεία χρήση των χυτών εξηγείται από το γεγονός ότι το σχήμα τους είναι πιο εύκολο να προσεγγιστεί στη διαμόρφωση των τελικών προϊόντων από το σχήμα των τεμαχίων που παράγονται με άλλες μεθόδους, όπως η σφυρηλάτηση. Με τη χύτευση είναι δυνατό να ληφθούν τεμάχια εργασίας ποικίλης πολυπλοκότητας με μικρά περιθώρια, γεγονός που μειώνει την κατανάλωση μετάλλων, μειώνει το κόστος μηχανικής κατεργασίας και, τελικά, μειώνει το κόστος των προϊόντων. Η χύτευση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή προϊόντων σχεδόν οποιασδήποτε μάζας - από πολλά σολέως και εκατοντάδες t,με τοίχους με πάχος δέκατα mmέως αρκετά Μ.Τα κύρια κράματα από τα οποία κατασκευάζονται τα χυτά είναι: ο γκρίζος, ελατός και κραματοποιημένος χυτοσίδηρος (έως 75% όλων των προϊόντων χύτευσης κατά βάρος), άνθρακας και κράμα χάλυβες (πάνω από 20%) και μη σιδηρούχα κράματα (χαλκός, αλουμίνιο, ψευδάργυρος και μαγνήσιο). Το εύρος των χυτών εξαρτημάτων διευρύνεται συνεχώς.

Απόβλητα χυτηρίου.

Η ταξινόμηση των απορριμμάτων παραγωγής είναι δυνατή σύμφωνα με διάφορα κριτήρια, μεταξύ των οποίων τα ακόλουθα μπορούν να θεωρηθούν τα κύρια:

από τη βιομηχανία - σιδηρούχα και μη σιδηρούχα μεταλλουργία, εξόρυξη μεταλλεύματος και άνθρακα, πετρέλαιο και φυσικό αέριο κ.λπ.

κατά σύνθεση φάσης - στερεό (σκόνη, λάσπη, σκωρία), υγρό (διαλύματα, γαλακτώματα, εναιωρήματα), αέρια (οξείδια άνθρακα, άζωτο, θειούχες ενώσεις κ.λπ.)

με κύκλους παραγωγής - στην εξόρυξη πρώτων υλών (υπερφόρτωση και ωοειδή πετρώματα), στον εμπλουτισμό (υπόλοιπα, λάσπη, δαμάσκηνα), στην πυρομεταλλουργία (σκωρία, λάσπη, σκόνη, αέρια), στην υδρομεταλλουργία (διαλύματα, καθίζηση, αέρια).

Σε μια μεταλλουργική μονάδα με κλειστό κύκλο (χυτοσίδηρος - χάλυβας - προϊόντα έλασης), τα στερεά απόβλητα μπορεί να είναι δύο τύπων - σκόνη και σκωρία. Αρκετά συχνά, χρησιμοποιείται υγρός καθαρισμός αερίου, στη συνέχεια αντί για σκόνη, τα απόβλητα είναι λάσπη. Τα πιο πολύτιμα για τη σιδηρούχα μεταλλουργία είναι τα απόβλητα που περιέχουν σίδηρο (σκόνη, λάσπη, άλατα), ενώ οι σκωρίες χρησιμοποιούνται κυρίως σε άλλες βιομηχανίες.

Κατά τη λειτουργία των κύριων μεταλλουργικών μονάδων σχηματίζεται μεγαλύτερη ποσότητα λεπτής σκόνης που αποτελείται από οξείδια διαφόρων στοιχείων. Το τελευταίο δεσμεύεται από εγκαταστάσεις καθαρισμού αερίου και στη συνέχεια είτε τροφοδοτείται στον συσσωρευτή λάσπης είτε αποστέλλεται για περαιτέρω επεξεργασία (κυρίως ως συστατικό του φορτίου πυροσυσσωμάτωσης).

Παραδείγματα απορριμμάτων χυτηρίου:

χυτήριο καμένη άμμος

Σκωρία από φούρνο τόξου

Θραύσματα μη σιδηρούχων και σιδηρούχων μετάλλων

Απορρίμματα λαδιών (απορριμμένα λάδια, λιπαντικά)

Η καμένη άμμος καλουπώματος (χώμα καλουπώματος) είναι απόβλητα χυτηρίου, τα οποία, από άποψη φυσικών και μηχανικών ιδιοτήτων, προσεγγίζουν τα αμμοπηλώδη. Σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της εφαρμογής της μεθόδου χύτευσης σε καλούπια άμμου. Αποτελείται κυρίως από χαλαζιακή άμμο, μπεντονίτη (10%), ανθρακικά πρόσθετα (έως 5%).

Επέλεξα αυτό το είδος απορριμμάτων γιατί η απόρριψη της χρησιμοποιημένης άμμου είναι ένα από τα πιο σημαντικά ζητήματα στην παραγωγή χυτηρίων από περιβαλλοντική άποψη.

Τα υλικά χύτευσης πρέπει να έχουν κυρίως αντοχή στη φωτιά, διαπερατότητα αερίων και πλαστικότητα.

Η ανθεκτικότητα ενός υλικού χύτευσης είναι η ικανότητά του να μην συντήκεται και να πυροσυσσωματώνεται όταν έρχεται σε επαφή με τηγμένο μέταλλο. Το πιο προσιτό και φθηνότερο υλικό χύτευσης είναι η χαλαζιακή άμμος (SiO2), η οποία είναι επαρκώς πυρίμαχη για τη χύτευση των πιο πυρίμαχων μετάλλων και κραμάτων. Από τις ακαθαρσίες που συνοδεύουν το SiO2, είναι ιδιαίτερα ανεπιθύμητα τα αλκάλια, τα οποία, δρώντας σε ροές SiO2, σχηματίζουν μαζί του ενώσεις χαμηλής τήξης (πυριτικά), κολλώντας στη χύτευση και δυσκολεύοντας τον καθαρισμό του. Κατά την τήξη του χυτοσιδήρου και του μπρούντζου, οι επιβλαβείς ακαθαρσίες στη χαλαζιακή άμμο δεν πρέπει να υπερβαίνουν το 5-7%, και για το χάλυβα - 1,5-2%.

Η διαπερατότητα αερίου ενός υλικού χύτευσης είναι η ικανότητά του να διέρχεται αέρια. Εάν η διαπερατότητα αερίου της γης καλουπώματος είναι κακή, μπορεί να σχηματιστούν θύλακες αερίου (συνήθως σφαιρικού σχήματος) στη χύτευση και να προκαλέσουν απόρριψη χύτευσης. Τα κελύφη βρίσκονται κατά τη διάρκεια της επακόλουθης μηχανικής κατεργασίας της χύτευσης κατά την αφαίρεση του ανώτερου στρώματος μετάλλου. Η διαπερατότητα των αερίων της γης σε καλούπι εξαρτάται από το πορώδες της μεταξύ των μεμονωμένων κόκκων άμμου, από το σχήμα και το μέγεθος αυτών των κόκκων, από την ομοιομορφία τους και από την ποσότητα αργίλου και υγρασίας σε αυτήν.

Η άμμος με στρογγυλεμένους κόκκους έχει μεγαλύτερη διαπερατότητα αερίων από την άμμο με στρογγυλεμένους κόκκους. Οι μικροί κόκκοι, που βρίσκονται ανάμεσα σε μεγάλους, μειώνουν επίσης τη διαπερατότητα αερίων του μείγματος, μειώνοντας το πορώδες και δημιουργώντας μικρά κανάλια περιέλιξης που εμποδίζουν την απελευθέρωση αερίων. Ο πηλός, έχοντας εξαιρετικά μικρούς κόκκους, φράζει τους πόρους. Η περίσσεια νερού φράζει επίσης τους πόρους και, επιπλέον, η εξάτμιση κατά την επαφή με το καυτό μέταλλο που χύνεται στο καλούπι, αυξάνει την ποσότητα των αερίων που πρέπει να περάσουν από τα τοιχώματα του καλουπιού.

Η δύναμη της άμμου χύτευσης έγκειται στην ικανότητα να διατηρεί το σχήμα που της δίνεται, να αντιστέκεται στη δράση εξωτερικών δυνάμεων (κούνημα, κρούση πίδακα υγρού μετάλλου, στατική πίεση μετάλλου που χύνεται στο καλούπι, πίεση αερίων που απελευθερώνονται από το καλούπι και μέταλλο κατά την έκχυση, πίεση από συρρίκνωση μετάλλου κ.λπ. .).

Η αντοχή της άμμου αυξάνεται καθώς η περιεκτικότητα σε υγρασία αυξάνεται σε ένα ορισμένο όριο. Με περαιτέρω αύξηση της ποσότητας υγρασίας, η αντοχή μειώνεται. Με την παρουσία ακαθαρσιών αργίλου στην άμμο χυτηρίου ("υγρή άμμος"), η αντοχή αυξάνεται. Η ελαιώδης άμμος απαιτεί υψηλότερη περιεκτικότητα σε υγρασία από την άμμο με χαμηλή περιεκτικότητα σε άργιλο («άπαχη άμμος»). Όσο λεπτότερος είναι ο κόκκος της άμμου και όσο πιο γωνιακό το σχήμα του, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντοχή της άμμου. Ένα λεπτό στρώμα συγκόλλησης μεταξύ των μεμονωμένων κόκκων άμμου επιτυγχάνεται με ενδελεχή και παρατεταμένη ανάμειξη άμμου με άργιλο.

Η πλαστικότητα της άμμου χύτευσης είναι η ικανότητα να αντιλαμβάνεται εύκολα και να διατηρεί με ακρίβεια το σχήμα του μοντέλου. Η πλαστικότητα είναι ιδιαίτερα απαραίτητη στην κατασκευή καλλιτεχνικών και πολύπλοκων χυτών για την αναπαραγωγή των μικρότερων λεπτομερειών του μοντέλου και τη διατήρηση των αποτυπωμάτων τους κατά τη χύτευση του μετάλλου. Όσο λεπτότεροι είναι οι κόκκοι άμμου και όσο πιο ομοιόμορφα περιβάλλονται από ένα στρώμα πηλού, τόσο καλύτερα γεμίζουν τις μικρότερες λεπτομέρειες της επιφάνειας του μοντέλου και διατηρούν το σχήμα τους. Με υπερβολική υγρασία, ο συνδετικός πηλός υγροποιείται και η πλαστικότητα μειώνεται απότομα.

Κατά την αποθήκευση άμμου χύτευσης απορριμμάτων σε χώρο υγειονομικής ταφής, εμφανίζεται σκόνη και ρύπανση του περιβάλλοντος.

Για την επίλυση αυτού του προβλήματος, προτείνεται να πραγματοποιηθεί η αναγέννηση της χρησιμοποιημένης άμμου χύτευσης.

Ειδικά συμπληρώματα.Ένας από τους πιο συνηθισμένους τύπους ελαττωμάτων χύτευσης είναι η έγκαυση καλουπώματος και η άμμος πυρήνα στη χύτευση. Τα αίτια των εγκαυμάτων ποικίλλουν: ανεπαρκής αντοχή στη φωτιά του μείγματος, χονδρόκοκκη σύνθεση του μείγματος, ακατάλληλη επιλογή αντικολλητικών χρωμάτων, απουσία ειδικών αντικολλητικών προσθέτων στο μείγμα, κακής ποιότητας χρωματισμός καλουπιών κ.λπ. Υπάρχουν τρεις τύποι εγκαυμάτων: θερμικά, μηχανικά και χημικά.

Η θερμοκόλληση αφαιρείται σχετικά εύκολα κατά τον καθαρισμό των χυτών.

Το μηχανικό έγκαυμα σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της διείσδυσης του τήγματος στους πόρους της άμμου και μπορεί να αφαιρεθεί μαζί με την κρούστα του κράματος που περιέχει διασπαρμένους κόκκους του υλικού καλουπώματος.

Ένα χημικό έγκαυμα είναι ένας σχηματισμός τσιμεντωμένος με ενώσεις χαμηλής τήξης, όπως σκωρίες που εμφανίζονται κατά την αλληλεπίδραση των υλικών χύτευσης με ένα τήγμα ή τα οξείδια του.

Τα μηχανικά και χημικά εγκαύματα είτε αφαιρούνται από την επιφάνεια των χυτών (απαιτείται μεγάλη δαπάνη ενέργειας), είτε τελικά απορρίπτονται τα χυτά. Η πρόληψη εγκαυμάτων βασίζεται στην εισαγωγή ειδικών προσθέτων στο καλούπι ή στο μείγμα πυρήνα: αλεσμένο άνθρακα, τσιπ αμιάντου, μαζούτ κ.λπ., καθώς και στην επίστρωση των επιφανειών εργασίας των καλουπιών και των πυρήνων με αντικολλητικά χρώματα, σπρέι, τρίψιμο ή πάστες που περιέχουν εξαιρετικά πυρίμαχα υλικά (γραφίτης, τάλκης), τα οποία δεν αλληλεπιδρούν σε υψηλές θερμοκρασίες με οξείδια τήγματος ή υλικά που δημιουργούν αναγωγικό περιβάλλον (αλεσμένος άνθρακας, μαζούτ) στο καλούπι όταν χύνεται.

Παρασκευή ενώσεων χύτευσης.Η ποιότητα μιας καλλιτεχνικής χύτευσης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ποιότητα της άμμου χύτευσης από την οποία κατασκευάζεται το καλούπι της. Ως εκ τούτου, η επιλογή των υλικών χύτευσης για το μείγμα και η προετοιμασία του στην τεχνολογική διαδικασία απόκτησης χύτευσης είναι σημαντική. Η άμμος καλουπώματος μπορεί να παρασκευαστεί από φρέσκα υλικά χύτευσης και χρησιμοποιημένη άμμο με μια μικρή προσθήκη φρέσκων υλικών.

Η διαδικασία παρασκευής άμμου χύτευσης από φρέσκα υλικά χύτευσης αποτελείται από τις ακόλουθες λειτουργίες: προετοιμασία μίγματος (επιλογή υλικών χύτευσης), ξηρή ανάμειξη των συστατικών του μείγματος, ύγρανση, ανάμειξη μετά την υγρασία, γήρανση, χαλάρωση.

Συλλογή. Είναι γνωστό ότι οι άμμοι καλουπώματος που πληρούν όλες τις τεχνολογικές ιδιότητες της άμμου καλουπώματος είναι σπάνιες σε φυσικές συνθήκες. Επομένως, τα μείγματα, κατά κανόνα, παρασκευάζονται επιλέγοντας άμμους με διαφορετική περιεκτικότητα σε άργιλο, έτσι ώστε το μείγμα που προκύπτει να περιέχει τη σωστή ποσότητα αργίλου και να έχει τις απαραίτητες τεχνολογικές ιδιότητες. Αυτή η επιλογή υλικών για την παρασκευή του μείγματος ονομάζεται σύνθεση του μείγματος.

Ανακάτεμα και ενυδάτωση. Τα συστατικά του μίγματος καλουπώματος αναμειγνύονται επιμελώς σε ξηρή μορφή προκειμένου να κατανεμηθούν ομοιόμορφα τα σωματίδια αργίλου σε όλη τη μάζα της άμμου. Στη συνέχεια, το μείγμα υγραίνεται προσθέτοντας την απαιτούμενη ποσότητα νερού και αναμειγνύεται ξανά έτσι ώστε κάθε ένα από τα σωματίδια άμμου να καλύπτεται με μια μεμβράνη από πηλό ή άλλο συνδετικό. Δεν συνιστάται η ύγρανση των συστατικών του μείγματος πριν από την ανάμειξη, καθώς σε αυτή την περίπτωση οι άμμοι με υψηλή περιεκτικότητα σε άργιλο κυλούν σε μικρές μπάλες που είναι δύσκολο να χαλαρώσουν. Η ανάμειξη μεγάλων ποσοτήτων υλικών με το χέρι είναι μια μεγάλη και χρονοβόρα εργασία. Στα σύγχρονα χυτήρια, τα συστατικά του μείγματος κατά την παρασκευή του αναμειγνύονται σε κοχλιοφόρους αναμικτήρες ή ροές ανάμειξης.

Οι δρομείς ανάμιξης έχουν ένα σταθερό μπολ και δύο λείους κυλίνδρους που κάθονται στον οριζόντιο άξονα ενός κατακόρυφου άξονα που συνδέεται με ένα κωνικό γρανάζι σε ένα κιβώτιο ταχυτήτων ηλεκτροκινητήρα. Ένα ρυθμιζόμενο κενό δημιουργείται μεταξύ των κυλίνδρων και του πυθμένα του μπολ, το οποίο εμποδίζει τους κυλίνδρους να συνθλίψουν τους κόκκους του μείγματος πλαστικότητα, διαπερατότητα αερίου και αντοχή στη φωτιά. Για την αποκατάσταση των χαμένων ιδιοτήτων, προστίθεται στο μείγμα 5-35% φρέσκων υλικών χύτευσης. Αυτή η λειτουργία στην προετοιμασία της άμμου καλουπώματος ονομάζεται ανανέωση του μείγματος.

Ειδικά πρόσθετα στην άμμο χύτευσης. Ειδικά πρόσθετα εισάγονται στο καλούπι και στην άμμο πυρήνα για να διασφαλιστούν οι ιδιαίτερες ιδιότητες του μείγματος. Έτσι, για παράδειγμα, η σφαίρα σιδήρου που εισάγεται στην άμμο χύτευσης αυξάνει τη θερμική της αγωγιμότητα και αποτρέπει το σχηματισμό χαλαρότητας συρρίκνωσης σε μαζικές μονάδες χύτευσης κατά τη στερεοποίησή τους. Το πριονίδι και η τύρφη εισάγονται σε μείγματα που προορίζονται για την κατασκευή καλουπιών και πυρήνων που πρόκειται να στεγνώσουν. Μετά την ξήρανση, αυτά τα πρόσθετα, μειώνοντας τον όγκο τους, αυξάνουν τη διαπερατότητα των αερίων και τη συμμόρφωση των καλουπιών και των πυρήνων. Η καυστική σόδα προστίθεται στη χύτευση μιγμάτων ταχείας σκλήρυνσης σε υγρό γυαλί για να αυξηθεί η ανθεκτικότητα του μείγματος (η συσσώρευση του μείγματος εξαλείφεται).

Η διαδικασία προετοιμασίας της άμμου χύτευσης με τη χρησιμοποιημένη άμμο αποτελείται από τις ακόλουθες λειτουργίες: προετοιμασία της χρησιμοποιημένης άμμου, προσθήκη φρέσκων υλικών χύτευσης στη χρησιμοποιημένη άμμο, ανάμειξη σε ξηρή μορφή, ύγρανση, ανάμειξη των συστατικών μετά τη διαβροχή, γήρανση, χαλάρωση.

Η υπάρχουσα εταιρεία Heinrich Wagner Sinto του Ομίλου Sinto παράγει μαζικά μια νέα γενιά γραμμών καλουπώματος της σειράς FBO. Τα νέα μηχανήματα παράγουν καλούπια χωρίς φιάλη με οριζόντιο επίπεδο διαχωρισμού. Περισσότερα από 200 από αυτά τα μηχανήματα λειτουργούν με επιτυχία στην Ιαπωνία, στις ΗΠΑ και σε άλλες χώρες σε όλο τον κόσμο». Με μεγέθη καλουπιών που κυμαίνονται από 500 x 400 mm έως 900 x 700 mm, οι μηχανές χύτευσης FBO μπορούν να παράγουν 80 έως 160 καλούπια την ώρα.

Ο κλειστός σχεδιασμός αποφεύγει τις διαρροές άμμου και εξασφαλίζει ένα άνετο και καθαρό περιβάλλον εργασίας. Κατά την ανάπτυξη του συστήματος στεγανοποίησης και των συσκευών μεταφοράς, δόθηκε μεγάλη προσοχή για να διατηρηθεί το επίπεδο θορύβου στο ελάχιστο. Οι μονάδες FBO πληρούν όλες τις περιβαλλοντικές απαιτήσεις για νέο εξοπλισμό.

Το σύστημα πλήρωσης με άμμο επιτρέπει την παραγωγή καλουπιών ακριβείας χρησιμοποιώντας άμμο με συνδετικό μπεντονίτη. Ο αυτόματος μηχανισμός ελέγχου πίεσης της συσκευής τροφοδοσίας και συμπίεσης άμμου εξασφαλίζει ομοιόμορφη συμπύκνωση του μείγματος και εγγυάται την υψηλή ποιότητα παραγωγής πολύπλοκων χυτών με βαθιές τσέπες και μικρά πάχη τοιχωμάτων. Αυτή η διαδικασία συμπίεσης επιτρέπει το ύψος του άνω και του κάτω καλουπιού να μεταβάλλεται ανεξάρτητα το ένα από το άλλο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα σημαντικά χαμηλότερη κατανάλωση μίγματος και επομένως πιο οικονομική παραγωγή λόγω της βέλτιστης αναλογίας μετάλλου προς καλούπι.

Ανάλογα με τη σύνθεσή τους και τον βαθμό περιβαλλοντικών επιπτώσεων, η χρησιμοποιημένη χύτευση και η πυρηνική άμμος χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες κινδύνου:

I - πρακτικά αδρανής. Μείγματα που περιέχουν άργιλο, μπεντονίτη, τσιμέντο ως συνδετικό.

II - απόβλητα που περιέχουν βιοχημικά οξειδώσιμες ουσίες. Αυτά είναι μείγματα μετά την έκχυση, στα οποία συνθετικές και φυσικές συνθέσεις είναι συνδετικό.

III - απόβλητα που περιέχουν χαμηλής τοξικότητας, υδατοδιαλυτές ουσίες. Πρόκειται για μείγματα υγρού γυαλιού, μείγματα μη ανόπτησης άμμου-ρητινών, μείγματα που έχουν σκληρυνθεί με ενώσεις μη σιδηρούχων και βαρέων μετάλλων.

Σε περίπτωση χωριστής αποθήκευσης ή διάθεσης, οι χώροι υγειονομικής ταφής μειγμάτων απορριμμάτων θα πρέπει να βρίσκονται σε χωριστές, απαλλαγμένες από αναπτυξιακές περιοχές που επιτρέπουν την εφαρμογή μέτρων που αποκλείουν την πιθανότητα ρύπανσης των οικισμών. Οι χώροι υγειονομικής ταφής πρέπει να τοποθετούνται σε περιοχές με κακώς φιλτραρισμένα εδάφη (άργιλος, σουλίνη, σχιστόλιθος).

Η χρησιμοποιημένη άμμος χύτευσης που βγαίνει από τις φιάλες πρέπει να υποβληθεί σε προεπεξεργασία πριν από την εκ νέου χρήση. Σε μη μηχανοποιημένα χυτήρια, κοσκινίζεται σε ένα συμβατικό κόσκινο ή σε μια κινητή μονάδα ανάμειξης, όπου διαχωρίζονται μεταλλικά σωματίδια και άλλες ακαθαρσίες. Στα μηχανοποιημένα καταστήματα, το αναλωμένο μείγμα τροφοδοτείται από κάτω από τη σχάρα νοκ-άουτ με έναν μεταφορικό ιμάντα στο τμήμα προετοιμασίας του μείγματος. Οι μεγάλοι σβώλοι του μείγματος που σχηματίζονται μετά το χτύπημα των καλουπιών συνήθως ζυμώνονται με λείους ή κυματοειδείς κυλίνδρους. Τα μεταλλικά σωματίδια διαχωρίζονται με μαγνητικούς διαχωριστές που είναι εγκατεστημένοι στις περιοχές μεταφοράς του αναλωμένου μείγματος από τον έναν μεταφορέα στον άλλο.

Αναγέννηση καμένου εδάφους

Η οικολογία παραμένει σοβαρό πρόβλημα στην παραγωγή χυτηρίου, καθώς η παραγωγή ενός τόνου χύτευσης από σιδηρούχα και μη σιδηρούχα κράματα απελευθερώνει περίπου 50 κιλά σκόνης, 250 κιλά μονοξείδιο του άνθρακα, 1,5-2,0 κιλά οξείδιο του θείου, 1 κιλό υδρογονάνθρακες.

Με την έλευση των τεχνολογιών διαμόρφωσης που χρησιμοποιούν μείγματα με συνδετικά από συνθετικές ρητίνες διαφορετικών κατηγοριών, η απελευθέρωση φαινολών, αρωματικών υδρογονανθράκων, φορμαλδεΰδων, καρκινογόνου και βενζοπυρενίου αμμωνίας είναι ιδιαίτερα επικίνδυνη. Η βελτίωση της παραγωγής χυτηρίων θα πρέπει να στοχεύει όχι μόνο στην επίλυση οικονομικών προβλημάτων, αλλά και τουλάχιστον στη δημιουργία συνθηκών ανθρώπινης δραστηριότητας και διαβίωσης. Σύμφωνα με εκτιμήσεις ειδικών, σήμερα αυτές οι τεχνολογίες δημιουργούν έως και το 70% της περιβαλλοντικής ρύπανσης από τα χυτήρια.

Προφανώς, στις συνθήκες παραγωγής χυτηρίου, εκδηλώνεται μια δυσμενής σωρευτική επίδραση ενός πολύπλοκου παράγοντα, κατά την οποία η επιβλαβής επίδραση κάθε επιμέρους συστατικού (σκόνη, αέρια, θερμοκρασία, κραδασμοί, θόρυβος) αυξάνεται δραματικά.

Τα μέτρα εκσυγχρονισμού στη βιομηχανία χυτηρίων περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:

αντικατάσταση φούρνων θόλου με επαγωγικούς κλιβάνους χαμηλής συχνότητας (ταυτόχρονα μειώνεται η ποσότητα των επιβλαβών εκπομπών: σκόνη και διοξείδιο του άνθρακα κατά περίπου 12 φορές, διοξείδιο του θείου κατά 35 φορές)

εισαγωγή στην παραγωγή χαμηλών τοξικών και μη τοξικών μειγμάτων

εγκατάσταση αποτελεσματικών συστημάτων παγίδευσης και εξουδετέρωσης εκπεμπόμενων επιβλαβών ουσιών

αποσφαλμάτωση της αποτελεσματικής λειτουργίας των συστημάτων εξαερισμού

χρήση σύγχρονου εξοπλισμού με μειωμένους κραδασμούς

αναγέννηση μειγμάτων απορριμμάτων στους τόπους σχηματισμού τους

Η ποσότητα των φαινολών στα μείγματα αποβλήτων υπερβαίνει την περιεκτικότητα σε άλλες τοξικές ουσίες. Οι φαινόλες και οι φορμαλδεΰδες σχηματίζονται κατά τη θερμική καταστροφή του καλουπιού και της άμμου πυρήνα, στην οποία οι συνθετικές ρητίνες είναι το συνδετικό υλικό. Αυτές οι ουσίες είναι εξαιρετικά διαλυτές στο νερό, γεγονός που δημιουργεί κίνδυνο να εισχωρήσουν σε υδάτινα σώματα όταν ξεπλένονται από επιφανειακά (βροχή) ή υπόγεια ύδατα.

Είναι οικονομικά και περιβαλλοντικά ασύμφορο να πετάξετε τη χρησιμοποιημένη άμμο χύτευσης μετά την ανατροπή σε χωματερές. Η πιο ορθολογική λύση είναι η αναγέννηση μειγμάτων ψυχρής σκλήρυνσης. Ο κύριος σκοπός της αναγέννησης είναι η αφαίρεση συνδετικών μεμβρανών από κόκκους χαλαζιακής άμμου.

Η μηχανική μέθοδος αναγέννησης χρησιμοποιείται ευρύτερα, στην οποία τα συνδετικά φιλμ διαχωρίζονται από κόκκους χαλαζιακής άμμου λόγω μηχανικής λείανσης του μείγματος. Οι συνδετικές μεμβράνες διασπώνται, μετατρέπονται σε σκόνη και αφαιρούνται. Η ανακτημένη άμμος αποστέλλεται για περαιτέρω χρήση.

Τεχνολογικό σχήμα της διαδικασίας μηχανικής αναγέννησης:

νοκ άουτ της φόρμας (Η συμπληρωμένη φόρμα τροφοδοτείται στον καμβά του πλέγματος νοκ άουτ, όπου καταστρέφεται λόγω κραδασμών.)

σύνθλιψη κομματιών άμμου και μηχανική λείανση της άμμου (Η άμμος που έχει περάσει από τη σχάρα νοκ-άουτ μπαίνει στο σύστημα κόσκινων λείανσης: ατσάλινο πλέγμα για μεγάλους σβώλους, κόσκινο με σφηνοειδείς τρύπες και λεπτή λείανση κόσκινου-ταξινόμησης Το ενσωματωμένο σύστημα κόσκινου αλέθει την άμμο στο απαιτούμενο μέγεθος και προστατεύει τα μεταλλικά σωματίδια και άλλα μεγάλα εγκλείσματα.)

ψύξη του αναγεννήματος (Ο δονούμενος ανελκυστήρας παρέχει μεταφορά καυτής άμμου στον ψύκτη/αποσκονιστήριο).

πνευματική μεταφορά της ανακτημένης άμμου στην περιοχή καλουπώματος.

Η τεχνολογία της μηχανικής αναγέννησης παρέχει τη δυνατότητα επαναχρησιμοποίησης από 60-70% (διεργασία Alfa-set) έως 90-95% (διαδικασία Furan) ανακυκλωμένης άμμου. Εάν για τη διαδικασία Furan αυτοί οι δείκτες είναι βέλτιστοι, τότε για τη διαδικασία Alfa-set η επαναχρησιμοποίηση της αναγέννησης μόνο στο επίπεδο του 60-70% είναι ανεπαρκής και δεν επιλύει περιβαλλοντικά και οικονομικά ζητήματα. Για να αυξηθεί το ποσοστό χρήσης της ανακτημένης άμμου, είναι δυνατή η χρήση θερμικής αναγέννησης μειγμάτων. Η αναγεννημένη άμμος δεν υπολείπεται σε ποιότητα της φρέσκιας άμμου και την ξεπερνά ακόμη και λόγω της ενεργοποίησης της επιφάνειας των κόκκων και του φυσήματος από σκονισμένα κλάσματα. Οι φούρνοι θερμικής αναγέννησης λειτουργούν με την αρχή της ρευστοποιημένης κλίνης. Η θέρμανση του αναγεννημένου υλικού πραγματοποιείται με πλευρικούς καυστήρες. Η θερμότητα των καυσαερίων χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του αέρα που εισέρχεται στο σχηματισμό της ρευστοποιημένης κλίνης και η καύση του αερίου για τη θέρμανση της ανακτημένης άμμου. Οι μονάδες ρευστοποιημένης κλίνης εξοπλισμένες με εναλλάκτες θερμότητας νερού χρησιμοποιούνται για την ψύξη της αναγεννημένης άμμου.

Κατά τη θερμική αναγέννηση, τα μείγματα θερμαίνονται σε οξειδωτικό περιβάλλον σε θερμοκρασία 750-950 ºС. Σε αυτή την περίπτωση, τα φιλμ οργανικών ουσιών καίγονται από την επιφάνεια των κόκκων άμμου. Παρά την υψηλή απόδοση της διαδικασίας (είναι δυνατή η χρήση έως και 100% του αναγεννημένου μείγματος), έχει τα ακόλουθα μειονεκτήματα: πολυπλοκότητα εξοπλισμού, υψηλή κατανάλωση ενέργειας, χαμηλή παραγωγικότητα, υψηλό κόστος.

Όλα τα μείγματα υποβάλλονται σε προκαταρκτική προετοιμασία πριν από την αναγέννηση: μαγνητικός διαχωρισμός (άλλοι τύποι καθαρισμού από μη μαγνητικά σκραπ), σύνθλιψη (εάν είναι απαραίτητο), κοσκίνισμα.

Με την εισαγωγή της διαδικασίας αναγέννησης, η ποσότητα των στερεών αποβλήτων που ρίχνονται στη χωματερή μειώνεται αρκετές φορές (μερικές φορές εξαλείφονται εντελώς). Η ποσότητα των επιβλαβών εκπομπών στον αέρα με καυσαέρια και σκονισμένο αέρα από το χυτήριο δεν αυξάνεται. Αυτό οφείλεται, πρώτον, σε επαρκώς υψηλό βαθμό καύσης επιβλαβών συστατικών κατά τη θερμική αναγέννηση και, δεύτερον, σε υψηλό βαθμό καθαρισμού των καυσαερίων και του αέρα εξαγωγής από τη σκόνη. Για όλους τους τύπους αναγέννησης χρησιμοποιείται διπλός καθαρισμός καυσαερίων και αέρα εξαγωγής: για θερμικούς - φυγόκεντρους κυκλώνες και καθαριστικά υγρής σκόνης, για μηχανικούς - φυγόκεντρους κυκλώνες και φίλτρα σακουλών.

Πολλές μηχανουργικές επιχειρήσεις έχουν το δικό τους χυτήριο, το οποίο χρησιμοποιεί χώμα χύτευσης για την κατασκευή καλουπιών και πυρήνων για την κατασκευή χυτών μεταλλικών μερών. Μετά τη χρήση καλουπιών χύτευσης σχηματίζεται καμένη γη, η απόρριψη της οποίας έχει μεγάλη οικονομική σημασία. Η γη καλουπώματος αποτελείται κατά 90-95% από υψηλής ποιότητας χαλαζιακή άμμο και μικρές ποσότητες από διάφορα πρόσθετα: μπεντονίτη, αλεσμένο άνθρακα, καυστική σόδα, υγρό γυαλί, αμίαντο κ.λπ.

Η αναγέννηση της καμένης γης που σχηματίζεται μετά τη χύτευση των προϊόντων συνίσταται στην αφαίρεση σκόνης, λεπτών κλασμάτων και αργίλου που έχει χάσει τις δεσμευτικές της ιδιότητες υπό την επίδραση της υψηλής θερμοκρασίας κατά την πλήρωση του καλουπιού με μέταλλο. Υπάρχουν τρεις τρόποι για την αναγέννηση του καμένου εδάφους:

• ηλεκτροκορώνα.

Υγρός τρόπος.

Με την υγρή μέθοδο της αναγέννησης, η καμένη γη μπαίνει στο σύστημα των διαδοχικών δεξαμενών καθίζησης με τρεχούμενο νερό. Όταν περνάτε τις δεξαμενές καθίζησης, η άμμος κατακάθεται στον πυθμένα της πισίνας και τα λεπτά κλάσματα παρασύρονται από το νερό. Στη συνέχεια, η άμμος ξηραίνεται και επιστρέφει στην παραγωγή για την κατασκευή καλουπιών. Το νερό εισέρχεται στη διήθηση και τον καθαρισμό και επίσης επιστρέφει στην παραγωγή.

Ξηρό τρόπο.

Η ξηρή μέθοδος αναγέννησης της καμένης γης αποτελείται από δύο διαδοχικές λειτουργίες: τον διαχωρισμό της άμμου από τα πρόσθετα πρόσδεσης, που επιτυγχάνεται με την εμφύσηση αέρα στο τύμπανο με χώμα και την απομάκρυνση της σκόνης και των μικρών σωματιδίων αναρροφώντας τα από το τύμπανο μαζί με τον αέρα. Ο αέρας που βγαίνει από το τύμπανο και περιέχει σωματίδια σκόνης καθαρίζεται με τη βοήθεια φίλτρων.

Μέθοδος Electrocorona.

Στην αναγέννηση ηλεκτροκορώνας, το μείγμα αποβλήτων διαχωρίζεται σε σωματίδια διαφορετικών μεγεθών χρησιμοποιώντας υψηλή τάση. Οι κόκκοι άμμου που τοποθετούνται στο πεδίο της εκκένωσης του ηλεκτροστεφανίου φορτίζονται με αρνητικά φορτία. Εάν οι ηλεκτρικές δυνάμεις που δρουν σε έναν κόκκο άμμου και τον έλκουν στο ηλεκτρόδιο συλλογής είναι μεγαλύτερες από τη δύναμη της βαρύτητας, τότε οι κόκκοι άμμου κατακάθονται στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου. Με την αλλαγή της τάσης στα ηλεκτρόδια, είναι δυνατός ο διαχωρισμός της άμμου που περνά ανάμεσά τους σε κλάσματα.

Η αναγέννηση των μιγμάτων καλουπώματος με υγρό γυαλί πραγματοποιείται με ειδικό τρόπο, καθώς με επαναλαμβανόμενη χρήση του μείγματος, περισσότερο από 1-1,3% αλκαλίων συσσωρεύεται σε αυτό, γεγονός που αυξάνει την καύση, ειδικά σε χυτοσίδηρο. Το μείγμα και τα βότσαλα τροφοδοτούνται ταυτόχρονα στο περιστρεφόμενο τύμπανο της μονάδας αναγέννησης, το οποίο, χύνοντας από τις λεπίδες στα τοιχώματα του τυμπάνου, καταστρέφει μηχανικά το υγρό γυάλινο φιλμ στους κόκκους άμμου. Μέσω ρυθμιζόμενων παραθυρόφυλλων, ο αέρας εισέρχεται στο τύμπανο, το οποίο αναρροφάται μαζί με τη σκόνη σε έναν συλλέκτη υγρής σκόνης. Στη συνέχεια, η άμμος, μαζί με τα βότσαλα, τροφοδοτείται σε ένα τύμπανο κόσκινο για να καλύψει τα βότσαλα και τους μεγάλους κόκκους με μεμβράνες. Η κατάλληλη άμμος από το κόσκινο μεταφέρεται στην αποθήκη.

Εκτός από την αναγέννηση της καμένης γης, είναι επίσης δυνατή η χρήση της στην κατασκευή τούβλων. Για το σκοπό αυτό, πρώτα καταστρέφονται τα στοιχεία διαμόρφωσης και η γη διέρχεται μέσω ενός μαγνητικού διαχωριστή, όπου διαχωρίζονται μεταλλικά σωματίδια από αυτήν. Η γη καθαρισμένη από μεταλλικά εγκλείσματα αντικαθιστά πλήρως την χαλαζιακή άμμο. Η χρήση καμένης γης αυξάνει τον βαθμό πυροσυσσωμάτωσης της μάζας τούβλου, καθώς περιέχει υγρό γυαλί και αλκάλια.

Η λειτουργία του μαγνητικού διαχωριστή βασίζεται στη διαφορά μεταξύ των μαγνητικών ιδιοτήτων των διαφόρων συστατικών του μείγματος. Η ουσία της διαδικασίας έγκειται στο γεγονός ότι μεμονωμένα μεταλλομαγνητικά σωματίδια διαχωρίζονται από τη ροή του γενικού κινούμενου μείγματος, τα οποία αλλάζουν την πορεία τους προς την κατεύθυνση της μαγνητικής δύναμης.

Επιπλέον, η καμένη γη χρησιμοποιείται στην παραγωγή προϊόντων σκυροδέματος. Οι πρώτες ύλες (τσιμέντο, άμμος, χρωστική ουσία, νερό, πρόσθετο) εισέρχονται στο εργοστάσιο ανάμειξης σκυροδέματος (BSU), δηλαδή στον πλανητικό αναμικτήρα εξαναγκασμένης δράσης, μέσω ενός συστήματος ηλεκτρονικών ζυγαριών και οπτικών διανομέων

Επίσης, η χρησιμοποιημένη άμμος χύτευσης χρησιμοποιείται για την παραγωγή μπλοκ σκωρίας.

Τα τεμάχια σκωρίας κατασκευάζονται από άμμο χύτευσης με περιεκτικότητα σε υγρασία έως και 18%, με την προσθήκη ανυδρίτη, ασβεστόλιθου και επιταχυντών πήξης μίγματος.

Τεχνολογία παραγωγής μπλοκ σκωρίας.

Ένα μείγμα σκυροδέματος παρασκευάζεται από τη χρησιμοποιημένη άμμο, τη σκωρία, το νερό και το τσιμέντο. Αναμειγνύεται σε μπετονιέρα.

Το παρασκευασμένο διάλυμα σκωρίας σκυροδέματος φορτώνεται σε καλούπι (μήτρα). Οι φόρμες (μήτρες) διατίθενται σε διαφορετικά μεγέθη. Μετά την τοποθέτηση του μείγματος στη μήτρα, συρρικνώνεται με τη βοήθεια της πίεσης και των κραδασμών, στη συνέχεια η μήτρα ανεβαίνει και το μπλοκ σκόνης παραμένει στην παλέτα. Το προϊόν ξήρανσης που προκύπτει διατηρεί το σχήμα του λόγω της ακαμψίας του διαλύματος.

Διαδικασία ενίσχυσης. Το τελικό μπλοκ σκωρίας σκληραίνει μέσα σε ένα μήνα. Μετά την τελική σκλήρυνση, το τελικό προϊόν αποθηκεύεται για περαιτέρω ανάπτυξη αντοχής, η οποία, σύμφωνα με την GOST, πρέπει να είναι τουλάχιστον 50% της αντοχής σχεδιασμού. Επιπλέον, το μπλοκ σκωρίας αποστέλλεται στον καταναλωτή ή χρησιμοποιείται στον δικό του ιστότοπο.

Γερμανία.

Εγκαταστάσεις για αναγέννηση μείγματος της μάρκας KGT. Παρέχουν στη βιομηχανία χυτηρίου μια περιβαλλοντικά και οικονομικά βιώσιμη τεχνολογία για την ανακύκλωση της άμμου χυτηρίου. Ο αντίστροφος κύκλος μειώνει την κατανάλωση φρέσκιας άμμου, βοηθητικών υλικών και την περιοχή αποθήκευσης του χρησιμοποιημένου μείγματος.

Αναμμένομιάλλο προϊόνσχετικά μεdstvo, μια από τις βιομηχανίες της οποίας τα προϊόντα είναι προϊόντα χύτευσης που λαμβάνονται σε καλούπια χύτευσης με πλήρωσή τους με ένα υγρό κράμα. Οι μέθοδοι χύτευσης παράγουν κατά μέσο όρο περίπου 40% (κατά βάρος) ακατέργαστων τεμαχίων για εξαρτήματα μηχανών, και σε ορισμένους κλάδους της μηχανικής, για παράδειγμα, στην κατασκευή εργαλειομηχανών, το μερίδιο των χυτών προϊόντων είναι 80%. Από όλα τα χυτά billets που παράγονται, η μηχανολογία καταναλώνει περίπου το 70%, η μεταλλουργική βιομηχανία - 20%, και η παραγωγή εξοπλισμού υγιεινής - 10%. Τα χυτά μέρη χρησιμοποιούνται σε εργαλειομηχανές, κινητήρες εσωτερικής καύσης, συμπιεστές, αντλίες, ηλεκτροκινητήρες, ατμοστρόβιλους και υδραυλικούς στρόβιλους, ελασματουργεία και γεωργικά προϊόντα. μηχανήματα, αυτοκίνητα, τρακτέρ, ατμομηχανές, βαγόνια. Η ευρεία χρήση των χυτών εξηγείται από το γεγονός ότι το σχήμα τους είναι πιο εύκολο να προσεγγιστεί στη διαμόρφωση των τελικών προϊόντων από το σχήμα των τεμαχίων που παράγονται με άλλες μεθόδους, όπως η σφυρηλάτηση. Με τη χύτευση είναι δυνατό να ληφθούν τεμάχια εργασίας ποικίλης πολυπλοκότητας με μικρά περιθώρια, γεγονός που μειώνει την κατανάλωση μετάλλων, μειώνει το κόστος μηχανικής κατεργασίας και, τελικά, μειώνει το κόστος των προϊόντων. Η χύτευση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή προϊόντων σχεδόν οποιασδήποτε μάζας - από πολλά σολέως και εκατοντάδες t,με τοίχους με πάχος δέκατα mmέως αρκετά Μ.Τα κύρια κράματα από τα οποία κατασκευάζονται τα χυτά είναι: ο γκρίζος, ελατός και κραματοποιημένος χυτοσίδηρος (έως 75% όλων των προϊόντων χύτευσης κατά βάρος), άνθρακας και κράμα χάλυβες (πάνω από 20%) και μη σιδηρούχα κράματα (χαλκός, αλουμίνιο, ψευδάργυρος και μαγνήσιο). Το εύρος των χυτών εξαρτημάτων διευρύνεται συνεχώς.

Απόβλητα χυτηρίου.

Η ταξινόμηση των απορριμμάτων παραγωγής είναι δυνατή σύμφωνα με διάφορα κριτήρια, μεταξύ των οποίων τα ακόλουθα μπορούν να θεωρηθούν τα κύρια:

από τη βιομηχανία - σιδηρούχα και μη σιδηρούχα μεταλλουργία, εξόρυξη μεταλλεύματος και άνθρακα, πετρέλαιο και φυσικό αέριο κ.λπ.

κατά σύνθεση φάσης - στερεό (σκόνη, λάσπη, σκωρία), υγρό (διαλύματα, γαλακτώματα, εναιωρήματα), αέρια (οξείδια άνθρακα, άζωτο, θειούχες ενώσεις κ.λπ.)

με κύκλους παραγωγής - στην εξόρυξη πρώτων υλών (υπερφόρτωση και ωοειδή πετρώματα), στον εμπλουτισμό (υπόλοιπα, λάσπη, δαμάσκηνα), στην πυρομεταλλουργία (σκωρία, λάσπη, σκόνη, αέρια), στην υδρομεταλλουργία (διαλύματα, καθίζηση, αέρια).

Σε μια μεταλλουργική μονάδα με κλειστό κύκλο (χυτοσίδηρος - χάλυβας - προϊόντα έλασης), τα στερεά απόβλητα μπορεί να είναι δύο τύπων - σκόνη και σκωρία. Αρκετά συχνά, χρησιμοποιείται υγρός καθαρισμός αερίου, στη συνέχεια αντί για σκόνη, τα απόβλητα είναι λάσπη. Τα πιο πολύτιμα για τη σιδηρούχα μεταλλουργία είναι τα απόβλητα που περιέχουν σίδηρο (σκόνη, λάσπη, άλατα), ενώ οι σκωρίες χρησιμοποιούνται κυρίως σε άλλες βιομηχανίες.

Κατά τη λειτουργία των κύριων μεταλλουργικών μονάδων σχηματίζεται μεγαλύτερη ποσότητα λεπτής σκόνης που αποτελείται από οξείδια διαφόρων στοιχείων. Το τελευταίο δεσμεύεται από εγκαταστάσεις καθαρισμού αερίου και στη συνέχεια είτε τροφοδοτείται στον συσσωρευτή λάσπης είτε αποστέλλεται για περαιτέρω επεξεργασία (κυρίως ως συστατικό του φορτίου πυροσυσσωμάτωσης).

Παραδείγματα απορριμμάτων χυτηρίου:

χυτήριο καμένη άμμος

Σκωρία από φούρνο τόξου

Θραύσματα μη σιδηρούχων και σιδηρούχων μετάλλων

Απορρίμματα λαδιών (απορριμμένα λάδια, λιπαντικά)

Η καμένη άμμος καλουπώματος (χώμα καλουπώματος) είναι απόβλητα χυτηρίου, τα οποία, από άποψη φυσικών και μηχανικών ιδιοτήτων, προσεγγίζουν τα αμμοπηλώδη. Σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της εφαρμογής της μεθόδου χύτευσης σε καλούπια άμμου. Αποτελείται κυρίως από χαλαζιακή άμμο, μπεντονίτη (10%), ανθρακικά πρόσθετα (έως 5%).

Επέλεξα αυτό το είδος απορριμμάτων γιατί η απόρριψη της χρησιμοποιημένης άμμου είναι ένα από τα πιο σημαντικά ζητήματα στην παραγωγή χυτηρίων από περιβαλλοντική άποψη.

Τα υλικά χύτευσης πρέπει να έχουν κυρίως αντοχή στη φωτιά, διαπερατότητα αερίων και πλαστικότητα.

Η ανθεκτικότητα ενός υλικού χύτευσης είναι η ικανότητά του να μην συντήκεται και να πυροσυσσωματώνεται όταν έρχεται σε επαφή με τηγμένο μέταλλο. Το πιο προσιτό και φθηνότερο υλικό χύτευσης είναι η χαλαζιακή άμμος (SiO2), η οποία είναι επαρκώς πυρίμαχη για τη χύτευση των πιο πυρίμαχων μετάλλων και κραμάτων. Από τις ακαθαρσίες που συνοδεύουν το SiO2, είναι ιδιαίτερα ανεπιθύμητα τα αλκάλια, τα οποία, δρώντας σε ροές SiO2, σχηματίζουν μαζί του ενώσεις χαμηλής τήξης (πυριτικά), κολλώντας στη χύτευση και δυσκολεύοντας τον καθαρισμό του. Κατά την τήξη του χυτοσιδήρου και του μπρούντζου, οι επιβλαβείς ακαθαρσίες στη χαλαζιακή άμμο δεν πρέπει να υπερβαίνουν το 5-7%, και για το χάλυβα - 1,5-2%.

Η διαπερατότητα αερίου ενός υλικού χύτευσης είναι η ικανότητά του να διέρχεται αέρια. Εάν η διαπερατότητα αερίου της γης καλουπώματος είναι κακή, μπορεί να σχηματιστούν θύλακες αερίου (συνήθως σφαιρικού σχήματος) στη χύτευση και να προκαλέσουν απόρριψη χύτευσης. Τα κελύφη βρίσκονται κατά τη διάρκεια της επακόλουθης μηχανικής κατεργασίας της χύτευσης κατά την αφαίρεση του ανώτερου στρώματος μετάλλου. Η διαπερατότητα των αερίων της γης σε καλούπι εξαρτάται από το πορώδες της μεταξύ των μεμονωμένων κόκκων άμμου, από το σχήμα και το μέγεθος αυτών των κόκκων, από την ομοιομορφία τους και από την ποσότητα αργίλου και υγρασίας σε αυτήν.

Η άμμος με στρογγυλεμένους κόκκους έχει μεγαλύτερη διαπερατότητα αερίων από την άμμο με στρογγυλεμένους κόκκους. Οι μικροί κόκκοι, που βρίσκονται ανάμεσα σε μεγάλους, μειώνουν επίσης τη διαπερατότητα αερίων του μείγματος, μειώνοντας το πορώδες και δημιουργώντας μικρά κανάλια περιέλιξης που εμποδίζουν την απελευθέρωση αερίων. Ο πηλός, έχοντας εξαιρετικά μικρούς κόκκους, φράζει τους πόρους. Η περίσσεια νερού φράζει επίσης τους πόρους και, επιπλέον, η εξάτμιση κατά την επαφή με το καυτό μέταλλο που χύνεται στο καλούπι, αυξάνει την ποσότητα των αερίων που πρέπει να περάσουν από τα τοιχώματα του καλουπιού.

Η δύναμη της άμμου χύτευσης έγκειται στην ικανότητα να διατηρεί το σχήμα που της δίνεται, να αντιστέκεται στη δράση εξωτερικών δυνάμεων (κούνημα, κρούση πίδακα υγρού μετάλλου, στατική πίεση μετάλλου που χύνεται στο καλούπι, πίεση αερίων που απελευθερώνονται από το καλούπι και μέταλλο κατά την έκχυση, πίεση από συρρίκνωση μετάλλου κ.λπ. .).

Η αντοχή της άμμου αυξάνεται καθώς η περιεκτικότητα σε υγρασία αυξάνεται σε ένα ορισμένο όριο. Με περαιτέρω αύξηση της ποσότητας υγρασίας, η αντοχή μειώνεται. Με την παρουσία ακαθαρσιών αργίλου στην άμμο χυτηρίου ("υγρή άμμος"), η αντοχή αυξάνεται. Η ελαιώδης άμμος απαιτεί υψηλότερη περιεκτικότητα σε υγρασία από την άμμο με χαμηλή περιεκτικότητα σε άργιλο («άπαχη άμμος»). Όσο λεπτότερος είναι ο κόκκος της άμμου και όσο πιο γωνιακό το σχήμα του, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντοχή της άμμου. Ένα λεπτό στρώμα συγκόλλησης μεταξύ των μεμονωμένων κόκκων άμμου επιτυγχάνεται με ενδελεχή και παρατεταμένη ανάμειξη άμμου με άργιλο.

Η πλαστικότητα της άμμου χύτευσης είναι η ικανότητα να αντιλαμβάνεται εύκολα και να διατηρεί με ακρίβεια το σχήμα του μοντέλου. Η πλαστικότητα είναι ιδιαίτερα απαραίτητη στην κατασκευή καλλιτεχνικών και πολύπλοκων χυτών για την αναπαραγωγή των μικρότερων λεπτομερειών του μοντέλου και τη διατήρηση των αποτυπωμάτων τους κατά τη χύτευση του μετάλλου. Όσο λεπτότεροι είναι οι κόκκοι άμμου και όσο πιο ομοιόμορφα περιβάλλονται από ένα στρώμα πηλού, τόσο καλύτερα γεμίζουν τις μικρότερες λεπτομέρειες της επιφάνειας του μοντέλου και διατηρούν το σχήμα τους. Με υπερβολική υγρασία, ο συνδετικός πηλός υγροποιείται και η πλαστικότητα μειώνεται απότομα.

Κατά την αποθήκευση άμμου χύτευσης απορριμμάτων σε χώρο υγειονομικής ταφής, εμφανίζεται σκόνη και ρύπανση του περιβάλλοντος.

Για την επίλυση αυτού του προβλήματος, προτείνεται να πραγματοποιηθεί η αναγέννηση της χρησιμοποιημένης άμμου χύτευσης.

Ειδικά συμπληρώματα.Ένας από τους πιο συνηθισμένους τύπους ελαττωμάτων χύτευσης είναι η έγκαυση καλουπώματος και η άμμος πυρήνα στη χύτευση. Τα αίτια των εγκαυμάτων ποικίλλουν: ανεπαρκής αντοχή στη φωτιά του μείγματος, χονδρόκοκκη σύνθεση του μείγματος, ακατάλληλη επιλογή αντικολλητικών χρωμάτων, απουσία ειδικών αντικολλητικών προσθέτων στο μείγμα, κακής ποιότητας χρωματισμός καλουπιών κ.λπ. Υπάρχουν τρεις τύποι εγκαυμάτων: θερμικά, μηχανικά και χημικά.

Η θερμοκόλληση αφαιρείται σχετικά εύκολα κατά τον καθαρισμό των χυτών.

Το μηχανικό έγκαυμα σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της διείσδυσης του τήγματος στους πόρους της άμμου και μπορεί να αφαιρεθεί μαζί με την κρούστα του κράματος που περιέχει διασπαρμένους κόκκους του υλικού καλουπώματος.

Ένα χημικό έγκαυμα είναι ένας σχηματισμός τσιμεντωμένος με ενώσεις χαμηλής τήξης, όπως σκωρίες που εμφανίζονται κατά την αλληλεπίδραση των υλικών χύτευσης με ένα τήγμα ή τα οξείδια του.

Τα μηχανικά και χημικά εγκαύματα είτε αφαιρούνται από την επιφάνεια των χυτών (απαιτείται μεγάλη δαπάνη ενέργειας), είτε τελικά απορρίπτονται τα χυτά. Η πρόληψη εγκαυμάτων βασίζεται στην εισαγωγή ειδικών προσθέτων στο καλούπι ή στο μείγμα πυρήνα: αλεσμένο άνθρακα, τσιπ αμιάντου, μαζούτ κ.λπ., καθώς και στην επίστρωση των επιφανειών εργασίας των καλουπιών και των πυρήνων με αντικολλητικά χρώματα, σπρέι, τρίψιμο ή πάστες που περιέχουν εξαιρετικά πυρίμαχα υλικά (γραφίτης, τάλκης), τα οποία δεν αλληλεπιδρούν σε υψηλές θερμοκρασίες με οξείδια τήγματος ή υλικά που δημιουργούν αναγωγικό περιβάλλον (αλεσμένος άνθρακας, μαζούτ) στο καλούπι όταν χύνεται.

Ανακάτεμα και ενυδάτωση. Τα συστατικά του μίγματος καλουπώματος αναμειγνύονται επιμελώς σε ξηρή μορφή προκειμένου να κατανεμηθούν ομοιόμορφα τα σωματίδια αργίλου σε όλη τη μάζα της άμμου. Στη συνέχεια, το μείγμα υγραίνεται προσθέτοντας την απαιτούμενη ποσότητα νερού και αναμειγνύεται ξανά έτσι ώστε κάθε ένα από τα σωματίδια άμμου να καλύπτεται με μια μεμβράνη από πηλό ή άλλο συνδετικό. Δεν συνιστάται η ύγρανση των συστατικών του μείγματος πριν από την ανάμειξη, καθώς σε αυτή την περίπτωση οι άμμοι με υψηλή περιεκτικότητα σε άργιλο κυλούν σε μικρές μπάλες που είναι δύσκολο να χαλαρώσουν. Η ανάμειξη μεγάλων ποσοτήτων υλικών με το χέρι είναι μια μεγάλη και χρονοβόρα εργασία. Στα σύγχρονα χυτήρια, τα συστατικά του μείγματος κατά την παρασκευή του αναμειγνύονται σε κοχλιοφόρους αναμικτήρες ή ροές ανάμειξης.

Ειδικά πρόσθετα στην άμμο χύτευσης. Ειδικά πρόσθετα εισάγονται στο καλούπι και στην άμμο πυρήνα για να διασφαλιστούν οι ιδιαίτερες ιδιότητες του μείγματος. Έτσι, για παράδειγμα, η σφαίρα σιδήρου που εισάγεται στην άμμο χύτευσης αυξάνει τη θερμική της αγωγιμότητα και αποτρέπει το σχηματισμό χαλαρότητας συρρίκνωσης σε μαζικές μονάδες χύτευσης κατά τη στερεοποίησή τους. Το πριονίδι και η τύρφη εισάγονται σε μείγματα που προορίζονται για την κατασκευή καλουπιών και πυρήνων που πρόκειται να στεγνώσουν. Μετά την ξήρανση, αυτά τα πρόσθετα, μειώνοντας τον όγκο τους, αυξάνουν τη διαπερατότητα των αερίων και τη συμμόρφωση των καλουπιών και των πυρήνων. Η καυστική σόδα προστίθεται στη χύτευση μιγμάτων ταχείας σκλήρυνσης σε υγρό γυαλί για να αυξηθεί η ανθεκτικότητα του μείγματος (η συσσώρευση του μείγματος εξαλείφεται).

Παρασκευή ενώσεων χύτευσης.Η ποιότητα μιας καλλιτεχνικής χύτευσης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ποιότητα της άμμου χύτευσης από την οποία κατασκευάζεται το καλούπι της. Ως εκ τούτου, η επιλογή των υλικών χύτευσης για το μείγμα και η προετοιμασία του στην τεχνολογική διαδικασία απόκτησης χύτευσης είναι σημαντική. Η άμμος καλουπώματος μπορεί να παρασκευαστεί από φρέσκα υλικά χύτευσης και χρησιμοποιημένη άμμο με μια μικρή προσθήκη φρέσκων υλικών.

Η διαδικασία παρασκευής άμμου χύτευσης από φρέσκα υλικά χύτευσης αποτελείται από τις ακόλουθες λειτουργίες: προετοιμασία μίγματος (επιλογή υλικών χύτευσης), ξηρή ανάμειξη των συστατικών του μείγματος, ύγρανση, ανάμειξη μετά την υγρασία, γήρανση, χαλάρωση.

Συλλογή. Είναι γνωστό ότι οι άμμοι καλουπώματος που πληρούν όλες τις τεχνολογικές ιδιότητες της άμμου καλουπώματος είναι σπάνιες σε φυσικές συνθήκες. Επομένως, τα μείγματα, κατά κανόνα, παρασκευάζονται επιλέγοντας άμμους με διαφορετική περιεκτικότητα σε άργιλο, έτσι ώστε το μείγμα που προκύπτει να περιέχει τη σωστή ποσότητα αργίλου και να έχει τις απαραίτητες τεχνολογικές ιδιότητες. Αυτή η επιλογή υλικών για την παρασκευή του μείγματος ονομάζεται σύνθεση του μείγματος.

Ανακάτεμα και ενυδάτωση. Τα συστατικά του μίγματος καλουπώματος αναμειγνύονται επιμελώς σε ξηρή μορφή προκειμένου να κατανεμηθούν ομοιόμορφα τα σωματίδια αργίλου σε όλη τη μάζα της άμμου. Στη συνέχεια, το μείγμα υγραίνεται προσθέτοντας την απαιτούμενη ποσότητα νερού και αναμειγνύεται ξανά έτσι ώστε κάθε ένα από τα σωματίδια άμμου να καλύπτεται με μια μεμβράνη από πηλό ή άλλο συνδετικό. Δεν συνιστάται η ύγρανση των συστατικών του μείγματος πριν από την ανάμειξη, καθώς σε αυτή την περίπτωση οι άμμοι με υψηλή περιεκτικότητα σε άργιλο κυλούν σε μικρές μπάλες που είναι δύσκολο να χαλαρώσουν. Η ανάμειξη μεγάλων ποσοτήτων υλικών με το χέρι είναι μια μεγάλη και χρονοβόρα εργασία. Στα σύγχρονα χυτήρια, τα συστατικά του μείγματος κατά την παρασκευή του αναμειγνύονται σε κοχλιοφόρους αναμικτήρες ή ροές ανάμειξης.

Οι δρομείς ανάμιξης έχουν ένα σταθερό μπολ και δύο λείους κυλίνδρους που κάθονται στον οριζόντιο άξονα ενός κατακόρυφου άξονα που συνδέεται με ένα κωνικό γρανάζι σε ένα κιβώτιο ταχυτήτων ηλεκτροκινητήρα. Ένα ρυθμιζόμενο κενό δημιουργείται μεταξύ των κυλίνδρων και του πυθμένα του μπολ, το οποίο εμποδίζει τους κυλίνδρους να συνθλίψουν τους κόκκους του μείγματος πλαστικότητα, διαπερατότητα αερίου και αντοχή στη φωτιά. Για την αποκατάσταση των χαμένων ιδιοτήτων, προστίθεται στο μείγμα 5-35% φρέσκων υλικών χύτευσης. Αυτή η λειτουργία στην προετοιμασία της άμμου καλουπώματος ονομάζεται ανανέωση του μείγματος.

Η διαδικασία προετοιμασίας της άμμου χύτευσης με τη χρησιμοποιημένη άμμο αποτελείται από τις ακόλουθες λειτουργίες: προετοιμασία της χρησιμοποιημένης άμμου, προσθήκη φρέσκων υλικών χύτευσης στη χρησιμοποιημένη άμμο, ανάμειξη σε ξηρή μορφή, ύγρανση, ανάμειξη των συστατικών μετά τη διαβροχή, γήρανση, χαλάρωση.

Η υπάρχουσα εταιρεία Heinrich Wagner Sinto του Ομίλου Sinto παράγει μαζικά μια νέα γενιά γραμμών καλουπώματος της σειράς FBO. Τα νέα μηχανήματα παράγουν καλούπια χωρίς φιάλη με οριζόντιο επίπεδο διαχωρισμού. Περισσότερα από 200 από αυτά τα μηχανήματα λειτουργούν με επιτυχία στην Ιαπωνία, στις ΗΠΑ και σε άλλες χώρες σε όλο τον κόσμο». Με μεγέθη καλουπιών που κυμαίνονται από 500 x 400 mm έως 900 x 700 mm, οι μηχανές χύτευσης FBO μπορούν να παράγουν 80 έως 160 καλούπια την ώρα.

Ο κλειστός σχεδιασμός αποφεύγει τις διαρροές άμμου και εξασφαλίζει ένα άνετο και καθαρό περιβάλλον εργασίας. Κατά την ανάπτυξη του συστήματος στεγανοποίησης και των συσκευών μεταφοράς, δόθηκε μεγάλη προσοχή για να διατηρηθεί το επίπεδο θορύβου στο ελάχιστο. Οι μονάδες FBO πληρούν όλες τις περιβαλλοντικές απαιτήσεις για νέο εξοπλισμό.

Το σύστημα πλήρωσης με άμμο επιτρέπει την παραγωγή καλουπιών ακριβείας χρησιμοποιώντας άμμο με συνδετικό μπεντονίτη. Ο αυτόματος μηχανισμός ελέγχου πίεσης της συσκευής τροφοδοσίας και συμπίεσης άμμου εξασφαλίζει ομοιόμορφη συμπύκνωση του μείγματος και εγγυάται την υψηλή ποιότητα παραγωγής πολύπλοκων χυτών με βαθιές τσέπες και μικρά πάχη τοιχωμάτων. Αυτή η διαδικασία συμπίεσης επιτρέπει το ύψος του άνω και του κάτω καλουπιού να μεταβάλλεται ανεξάρτητα το ένα από το άλλο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα σημαντικά χαμηλότερη κατανάλωση μίγματος και επομένως πιο οικονομική παραγωγή λόγω της βέλτιστης αναλογίας μετάλλου προς καλούπι.

Ανάλογα με τη σύνθεσή τους και τον βαθμό περιβαλλοντικών επιπτώσεων, η χρησιμοποιημένη χύτευση και η πυρηνική άμμος χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες κινδύνου:

I - πρακτικά αδρανής. Μείγματα που περιέχουν άργιλο, μπεντονίτη, τσιμέντο ως συνδετικό.

II - απόβλητα που περιέχουν βιοχημικά οξειδώσιμες ουσίες. Αυτά είναι μείγματα μετά την έκχυση, στα οποία συνθετικές και φυσικές συνθέσεις είναι συνδετικό.

III - απόβλητα που περιέχουν χαμηλής τοξικότητας, υδατοδιαλυτές ουσίες. Πρόκειται για μείγματα υγρού γυαλιού, μείγματα μη ανόπτησης άμμου-ρητινών, μείγματα που έχουν σκληρυνθεί με ενώσεις μη σιδηρούχων και βαρέων μετάλλων.

Σε περίπτωση χωριστής αποθήκευσης ή διάθεσης, οι χώροι υγειονομικής ταφής μειγμάτων απορριμμάτων θα πρέπει να βρίσκονται σε χωριστές, απαλλαγμένες από αναπτυξιακές περιοχές που επιτρέπουν την εφαρμογή μέτρων που αποκλείουν την πιθανότητα ρύπανσης των οικισμών. Οι χώροι υγειονομικής ταφής πρέπει να τοποθετούνται σε περιοχές με κακώς φιλτραρισμένα εδάφη (άργιλος, σουλίνη, σχιστόλιθος).

Η χρησιμοποιημένη άμμος χύτευσης που βγαίνει από τις φιάλες πρέπει να υποβληθεί σε προεπεξεργασία πριν από την εκ νέου χρήση. Σε μη μηχανοποιημένα χυτήρια, κοσκινίζεται σε ένα συμβατικό κόσκινο ή σε μια κινητή μονάδα ανάμειξης, όπου διαχωρίζονται μεταλλικά σωματίδια και άλλες ακαθαρσίες. Στα μηχανοποιημένα καταστήματα, το αναλωμένο μείγμα τροφοδοτείται από κάτω από τη σχάρα νοκ-άουτ με έναν μεταφορικό ιμάντα στο τμήμα προετοιμασίας του μείγματος. Οι μεγάλοι σβώλοι του μείγματος που σχηματίζονται μετά το χτύπημα των καλουπιών συνήθως ζυμώνονται με λείους ή κυματοειδείς κυλίνδρους. Τα μεταλλικά σωματίδια διαχωρίζονται με μαγνητικούς διαχωριστές που είναι εγκατεστημένοι στις περιοχές μεταφοράς του αναλωμένου μείγματος από τον έναν μεταφορέα στον άλλο.

Αναγέννηση καμένου εδάφους

Η οικολογία παραμένει σοβαρό πρόβλημα στην παραγωγή χυτηρίου, καθώς η παραγωγή ενός τόνου χύτευσης από σιδηρούχα και μη σιδηρούχα κράματα απελευθερώνει περίπου 50 κιλά σκόνης, 250 κιλά μονοξείδιο του άνθρακα, 1,5-2,0 κιλά οξείδιο του θείου, 1 κιλό υδρογονάνθρακες.

Με την έλευση των τεχνολογιών διαμόρφωσης που χρησιμοποιούν μείγματα με συνδετικά από συνθετικές ρητίνες διαφορετικών κατηγοριών, η απελευθέρωση φαινολών, αρωματικών υδρογονανθράκων, φορμαλδεΰδων, καρκινογόνου και βενζοπυρενίου αμμωνίας είναι ιδιαίτερα επικίνδυνη. Η βελτίωση της παραγωγής χυτηρίων θα πρέπει να στοχεύει όχι μόνο στην επίλυση οικονομικών προβλημάτων, αλλά και τουλάχιστον στη δημιουργία συνθηκών ανθρώπινης δραστηριότητας και διαβίωσης. Σύμφωνα με εκτιμήσεις ειδικών, σήμερα αυτές οι τεχνολογίες δημιουργούν έως και το 70% της περιβαλλοντικής ρύπανσης από τα χυτήρια.

Προφανώς, στις συνθήκες παραγωγής χυτηρίου, εκδηλώνεται μια δυσμενής σωρευτική επίδραση ενός πολύπλοκου παράγοντα, κατά την οποία η επιβλαβής επίδραση κάθε επιμέρους συστατικού (σκόνη, αέρια, θερμοκρασία, κραδασμοί, θόρυβος) αυξάνεται δραματικά.

Τα μέτρα εκσυγχρονισμού στη βιομηχανία χυτηρίων περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:

αντικατάσταση φούρνων θόλου με επαγωγικούς κλιβάνους χαμηλής συχνότητας (ταυτόχρονα μειώνεται η ποσότητα των επιβλαβών εκπομπών: σκόνη και διοξείδιο του άνθρακα κατά περίπου 12 φορές, διοξείδιο του θείου κατά 35 φορές)

εισαγωγή στην παραγωγή χαμηλών τοξικών και μη τοξικών μειγμάτων

εγκατάσταση αποτελεσματικών συστημάτων παγίδευσης και εξουδετέρωσης εκπεμπόμενων επιβλαβών ουσιών

αποσφαλμάτωση της αποτελεσματικής λειτουργίας των συστημάτων εξαερισμού

χρήση σύγχρονου εξοπλισμού με μειωμένους κραδασμούς

αναγέννηση μειγμάτων απορριμμάτων στους τόπους σχηματισμού τους

Η ποσότητα των φαινολών στα μείγματα αποβλήτων υπερβαίνει την περιεκτικότητα σε άλλες τοξικές ουσίες. Οι φαινόλες και οι φορμαλδεΰδες σχηματίζονται κατά τη θερμική καταστροφή του καλουπιού και της άμμου πυρήνα, στην οποία οι συνθετικές ρητίνες είναι το συνδετικό υλικό. Αυτές οι ουσίες είναι εξαιρετικά διαλυτές στο νερό, γεγονός που δημιουργεί κίνδυνο να εισχωρήσουν σε υδάτινα σώματα όταν ξεπλένονται από επιφανειακά (βροχή) ή υπόγεια ύδατα.

Είναι οικονομικά και περιβαλλοντικά ασύμφορο να πετάξετε τη χρησιμοποιημένη άμμο χύτευσης μετά την ανατροπή σε χωματερές. Η πιο ορθολογική λύση είναι η αναγέννηση μειγμάτων ψυχρής σκλήρυνσης. Ο κύριος σκοπός της αναγέννησης είναι η αφαίρεση συνδετικών μεμβρανών από κόκκους χαλαζιακής άμμου.

Η μηχανική μέθοδος αναγέννησης χρησιμοποιείται ευρύτερα, στην οποία τα συνδετικά φιλμ διαχωρίζονται από κόκκους χαλαζιακής άμμου λόγω μηχανικής λείανσης του μείγματος. Οι συνδετικές μεμβράνες διασπώνται, μετατρέπονται σε σκόνη και αφαιρούνται. Η ανακτημένη άμμος αποστέλλεται για περαιτέρω χρήση.

Τεχνολογικό σχήμα της διαδικασίας μηχανικής αναγέννησης:

νοκ άουτ της φόρμας (Η συμπληρωμένη φόρμα τροφοδοτείται στον καμβά του πλέγματος νοκ άουτ, όπου καταστρέφεται λόγω κραδασμών.)

σύνθλιψη κομματιών άμμου και μηχανική λείανση της άμμου (Η άμμος που έχει περάσει από τη σχάρα νοκ-άουτ μπαίνει στο σύστημα κόσκινων λείανσης: ατσάλινο πλέγμα για μεγάλους σβώλους, κόσκινο με σφηνοειδείς τρύπες και λεπτή λείανση κόσκινου-ταξινόμησης Το ενσωματωμένο σύστημα κόσκινου αλέθει την άμμο στο απαιτούμενο μέγεθος και προστατεύει τα μεταλλικά σωματίδια και άλλα μεγάλα εγκλείσματα.)

ψύξη του αναγεννήματος (Ο δονούμενος ανελκυστήρας παρέχει μεταφορά καυτής άμμου στον ψύκτη/αποσκονιστήριο).

πνευματική μεταφορά της ανακτημένης άμμου στην περιοχή καλουπώματος.

Η τεχνολογία της μηχανικής αναγέννησης παρέχει τη δυνατότητα επαναχρησιμοποίησης από 60-70% (διεργασία Alfa-set) έως 90-95% (διαδικασία Furan) ανακυκλωμένης άμμου. Εάν για τη διαδικασία Furan αυτοί οι δείκτες είναι βέλτιστοι, τότε για τη διαδικασία Alfa-set η επαναχρησιμοποίηση της αναγέννησης μόνο στο επίπεδο του 60-70% είναι ανεπαρκής και δεν επιλύει περιβαλλοντικά και οικονομικά ζητήματα. Για να αυξηθεί το ποσοστό χρήσης της ανακτημένης άμμου, είναι δυνατή η χρήση θερμικής αναγέννησης μειγμάτων. Η αναγεννημένη άμμος δεν υπολείπεται σε ποιότητα της φρέσκιας άμμου και την ξεπερνά ακόμη και λόγω της ενεργοποίησης της επιφάνειας των κόκκων και του φυσήματος από σκονισμένα κλάσματα. Οι φούρνοι θερμικής αναγέννησης λειτουργούν με την αρχή της ρευστοποιημένης κλίνης. Η θέρμανση του αναγεννημένου υλικού πραγματοποιείται με πλευρικούς καυστήρες. Η θερμότητα των καυσαερίων χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του αέρα που εισέρχεται στο σχηματισμό της ρευστοποιημένης κλίνης και η καύση του αερίου για τη θέρμανση της ανακτημένης άμμου. Οι μονάδες ρευστοποιημένης κλίνης εξοπλισμένες με εναλλάκτες θερμότητας νερού χρησιμοποιούνται για την ψύξη της αναγεννημένης άμμου.

Κατά τη θερμική αναγέννηση, τα μείγματα θερμαίνονται σε οξειδωτικό περιβάλλον σε θερμοκρασία 750-950 ºС. Σε αυτή την περίπτωση, τα φιλμ οργανικών ουσιών καίγονται από την επιφάνεια των κόκκων άμμου. Παρά την υψηλή απόδοση της διαδικασίας (είναι δυνατή η χρήση έως και 100% του αναγεννημένου μείγματος), έχει τα ακόλουθα μειονεκτήματα: πολυπλοκότητα εξοπλισμού, υψηλή κατανάλωση ενέργειας, χαμηλή παραγωγικότητα, υψηλό κόστος.

Όλα τα μείγματα υποβάλλονται σε προκαταρκτική προετοιμασία πριν από την αναγέννηση: μαγνητικός διαχωρισμός (άλλοι τύποι καθαρισμού από μη μαγνητικά σκραπ), σύνθλιψη (εάν είναι απαραίτητο), κοσκίνισμα.

Με την εισαγωγή της διαδικασίας αναγέννησης, η ποσότητα των στερεών αποβλήτων που ρίχνονται στη χωματερή μειώνεται αρκετές φορές (μερικές φορές εξαλείφονται εντελώς). Η ποσότητα των επιβλαβών εκπομπών στον αέρα με καυσαέρια και σκονισμένο αέρα από το χυτήριο δεν αυξάνεται. Αυτό οφείλεται, πρώτον, σε επαρκώς υψηλό βαθμό καύσης επιβλαβών συστατικών κατά τη θερμική αναγέννηση και, δεύτερον, σε υψηλό βαθμό καθαρισμού των καυσαερίων και του αέρα εξαγωγής από τη σκόνη. Για όλους τους τύπους αναγέννησης χρησιμοποιείται διπλός καθαρισμός καυσαερίων και αέρα εξαγωγής: για θερμικούς - φυγόκεντρους κυκλώνες και καθαριστικά υγρής σκόνης, για μηχανικούς - φυγόκεντρους κυκλώνες και φίλτρα σακουλών.

Πολλές μηχανουργικές επιχειρήσεις έχουν το δικό τους χυτήριο, το οποίο χρησιμοποιεί χώμα χύτευσης για την κατασκευή καλουπιών και πυρήνων για την κατασκευή χυτών μεταλλικών μερών. Μετά τη χρήση καλουπιών χύτευσης σχηματίζεται καμένη γη, η απόρριψη της οποίας έχει μεγάλη οικονομική σημασία. Η γη καλουπώματος αποτελείται κατά 90-95% από υψηλής ποιότητας χαλαζιακή άμμο και μικρές ποσότητες από διάφορα πρόσθετα: μπεντονίτη, αλεσμένο άνθρακα, καυστική σόδα, υγρό γυαλί, αμίαντο κ.λπ.

Η αναγέννηση της καμένης γης που σχηματίζεται μετά τη χύτευση των προϊόντων συνίσταται στην αφαίρεση σκόνης, λεπτών κλασμάτων και αργίλου που έχει χάσει τις δεσμευτικές της ιδιότητες υπό την επίδραση της υψηλής θερμοκρασίας κατά την πλήρωση του καλουπιού με μέταλλο. Υπάρχουν τρεις τρόποι για την αναγέννηση του καμένου εδάφους:

• ηλεκτροκορώνα.

Υγρός τρόπος.

Με την υγρή μέθοδο της αναγέννησης, η καμένη γη μπαίνει στο σύστημα των διαδοχικών δεξαμενών καθίζησης με τρεχούμενο νερό. Όταν περνάτε τις δεξαμενές καθίζησης, η άμμος κατακάθεται στον πυθμένα της πισίνας και τα λεπτά κλάσματα παρασύρονται από το νερό. Στη συνέχεια, η άμμος ξηραίνεται και επιστρέφει στην παραγωγή για την κατασκευή καλουπιών. Το νερό εισέρχεται στη διήθηση και τον καθαρισμό και επίσης επιστρέφει στην παραγωγή.

Ξηρό τρόπο.

Η ξηρή μέθοδος αναγέννησης της καμένης γης αποτελείται από δύο διαδοχικές λειτουργίες: τον διαχωρισμό της άμμου από τα πρόσθετα πρόσδεσης, που επιτυγχάνεται με την εμφύσηση αέρα στο τύμπανο με χώμα και την απομάκρυνση της σκόνης και των μικρών σωματιδίων αναρροφώντας τα από το τύμπανο μαζί με τον αέρα. Ο αέρας που βγαίνει από το τύμπανο και περιέχει σωματίδια σκόνης καθαρίζεται με τη βοήθεια φίλτρων.

Μέθοδος Electrocorona.

Στην αναγέννηση ηλεκτροκορώνας, το μείγμα αποβλήτων διαχωρίζεται σε σωματίδια διαφορετικών μεγεθών χρησιμοποιώντας υψηλή τάση. Οι κόκκοι άμμου που τοποθετούνται στο πεδίο της εκκένωσης του ηλεκτροστεφανίου φορτίζονται με αρνητικά φορτία. Εάν οι ηλεκτρικές δυνάμεις που δρουν σε έναν κόκκο άμμου και τον έλκουν στο ηλεκτρόδιο συλλογής είναι μεγαλύτερες από τη δύναμη της βαρύτητας, τότε οι κόκκοι άμμου κατακάθονται στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου. Με την αλλαγή της τάσης στα ηλεκτρόδια, είναι δυνατός ο διαχωρισμός της άμμου που περνά ανάμεσά τους σε κλάσματα.

Η αναγέννηση των μιγμάτων καλουπώματος με υγρό γυαλί πραγματοποιείται με ειδικό τρόπο, καθώς με επαναλαμβανόμενη χρήση του μείγματος, περισσότερο από 1-1,3% αλκαλίων συσσωρεύεται σε αυτό, γεγονός που αυξάνει την καύση, ειδικά σε χυτοσίδηρο. Το μείγμα και τα βότσαλα τροφοδοτούνται ταυτόχρονα στο περιστρεφόμενο τύμπανο της μονάδας αναγέννησης, το οποίο, χύνοντας από τις λεπίδες στα τοιχώματα του τυμπάνου, καταστρέφει μηχανικά το υγρό γυάλινο φιλμ στους κόκκους άμμου. Μέσω ρυθμιζόμενων παραθυρόφυλλων, ο αέρας εισέρχεται στο τύμπανο, το οποίο αναρροφάται μαζί με τη σκόνη σε έναν συλλέκτη υγρής σκόνης. Στη συνέχεια, η άμμος, μαζί με τα βότσαλα, τροφοδοτείται σε ένα τύμπανο κόσκινο για να καλύψει τα βότσαλα και τους μεγάλους κόκκους με μεμβράνες. Η κατάλληλη άμμος από το κόσκινο μεταφέρεται στην αποθήκη.