Litealt produsOdstvo, una dintre industriile ale căror produse sunt turnări obținute în matrițe de turnare prin umplerea acestora cu un aliaj lichid. Metodele de turnare produc în medie aproximativ 40% (în greutate) semifabricate pentru piesele de mașini, iar în unele ramuri ale ingineriei, de exemplu, în construcția de mașini-unelte, ponderea produselor turnate este de 80%. Din toate taglele turnate produse, ingineria mecanică consumă aproximativ 70%, industria metalurgică - 20%, iar producția de echipamente sanitare - 10%. Piesele turnate sunt utilizate în mașini-unelte, motoare cu ardere internă, compresoare, pompe, motoare electrice, turbine cu abur și hidraulice, laminoare și produse agricole. mașini, automobile, tractoare, locomotive, vagoane. Utilizarea pe scară largă a pieselor turnate se explică prin faptul că forma acestora este mai ușor de aproximat la configurația produselor finite decât forma semifabricatelor produse prin alte metode, cum ar fi forjarea. Prin turnare este posibil să se obțină piese de prelucrare de complexitate variabilă cu adaosuri mici, ceea ce reduce consumul de metal, reduce costul de prelucrare și, în cele din urmă, reduce costul produselor. Turnarea poate fi folosită pentru a produce produse de aproape orice masă - din mai multe G până la sute T, cu pereţi cu grosimea de zecimi mm până la mai multe m. Principalele aliaje din care sunt realizate piese turnate sunt: ​​fonta cenușie, maleabilă și aliată (până la 75% din totalul pieselor turnate în greutate), oțelurile carbon și aliate (peste 20%) și aliajele neferoase (cupru, aluminiu, zinc și magneziu). Domeniul de aplicare al pieselor turnate este în continuă extindere.

Deșeuri de turnătorie.

Clasificarea deșeurilor de producție este posibilă în funcție de diverse criterii, dintre care următoarele pot fi considerate principale:

pe industrie - metalurgie feroasă și neferoasă, minereu și cărbune, petrol și gaze etc.

compoziție pe fază - solid (praf, nămol, zgură), lichid (soluții, emulsii, suspensii), gazos (oxizi de carbon, azot, compuși ai sulfului etc.)

pe cicluri de producție - în extracția materiilor prime (roci supraîncărcate și ovale), în îmbogățire ( steril, nămol, prune), în pirometalurgie (zgură, nămol, praf, gaze), în hidrometalurgie (soluții, sedimente, gaze).

La o uzină metalurgică cu ciclu închis (fontă - oțel - produse laminate), deșeurile solide pot fi de două tipuri - praf și zgură. Destul de des, se folosește curățarea umedă cu gaz, apoi în loc de praf, deșeurile sunt nămol. Cele mai valoroase pentru metalurgia feroasă sunt deșeurile care conțin fier (praf, nămol, sol), în timp ce zgura este folosită în principal în alte industrii.

În timpul funcționării principalelor unități metalurgice se formează o cantitate mai mare de praf fin, constând din oxizi de diverse elemente. Acesta din urmă este captat de instalațiile de curățare a gazelor și apoi fie introdus în acumulatorul de nămol, fie trimis pentru prelucrare ulterioară (în principal ca o componentă a încărcăturii de sinterizare).

Exemple de deșeuri de turnătorie:

nisip ars de turnătorie

Zgura de la cuptorul cu arc

Deșeuri de metale neferoase și feroase

Deșeuri de ulei (uleiuri uzate, lubrifianți)

Nisipul de turnare ars (pământul de turnare) este un deșeu de turnătorie, care, din punct de vedere al proprietăților fizice și mecanice, se apropie de lut nisipos. Se formează ca urmare a aplicării metodei de turnare în matrițe de nisip. Constă în principal din nisip de cuarț, bentonită (10%), aditivi carbonatați (până la 5%).

Am ales acest tip de deșeuri deoarece eliminarea nisipului uzat este una dintre cele mai importante probleme în producția de turnătorie din punct de vedere al mediului.

Materialele de turnare trebuie să aibă în principal rezistență la foc, permeabilitate la gaz și plasticitate.

Refractaritatea unui material de turnare este capacitatea sa de a nu fuziona și sinteriza atunci când este în contact cu metalul topit. Cel mai accesibil și mai ieftin material de turnare este nisipul de cuarț (SiO2), care este suficient de refractar pentru turnarea celor mai refractare metale și aliaje. Dintre impuritățile care însoțesc SiO2, sunt deosebit de nedorite alcaline, care, acționând asupra fluxurilor asemănătoare SiO2, formează cu acesta compuși cu punct de topire scăzut (silicați), lipindu-se de turnare și făcând-o dificil de curățat. La topirea fontei și a bronzului, impuritățile dăunătoare din nisipul de cuarț nu trebuie să depășească 5-7%, iar pentru oțel - 1,5-2%.

Permeabilitatea la gaz a unui material de turnare este capacitatea sa de a trece gazele. Dacă permeabilitatea la gaz a pământului de turnare este slabă, se pot forma pungi de gaz (de obicei de formă sferică) în turnare și pot cauza refuzuri de turnare. Cojile se găsesc în timpul prelucrării ulterioare a turnării la îndepărtarea stratului superior de metal. Permeabilitatea la gaze a pământului de turnat depinde de porozitatea acestuia între boabele individuale de nisip, de forma și dimensiunea acestor boabe, de uniformitatea lor și de cantitatea de argilă și umiditate din acesta.

Nisipul cu granule rotunjite are o permeabilitate la gaz mai mare decât nisipul cu granule rotunjite. Boabele mici, situate între cele mari, reduc și permeabilitatea la gaz a amestecului, reducând porozitatea și creând canale mici de înfășurare care împiedică eliberarea gazelor. Argila, având granule extrem de mici, înfundă porii. Excesul de apă înfunda și porii și, în plus, evaporându-se la contactul cu metalul fierbinte turnat în matriță, crește cantitatea de gaze care trebuie să treacă prin pereții formei.

Rezistența nisipului de turnare constă în capacitatea de a menține forma care i-a fost dată, rezistând la acțiunea forțelor externe (scuturare, impactul unui jet de metal lichid, presiunea statică a metalului turnat în matriță, presiunea gazelor eliberate din mucegai și metal în timpul turnării, presiunea de la contracția metalului etc.).

Rezistența nisipului crește pe măsură ce conținutul de umiditate crește până la o anumită limită. Odată cu o creștere suplimentară a cantității de umiditate, rezistența scade. În prezența impurităților de argilă în nisipul de turnătorie („nisip lichid”), rezistența crește. Nisipul uleios necesită un conținut de umiditate mai mare decât nisipul cu un conținut scăzut de argilă („nisip slab”). Cu cât granulele de nisip sunt mai fine și forma sa mai unghiulară, cu atât rezistența nisipului este mai mare. Un strat subțire de lipire între granulele individuale de nisip se realizează prin amestecarea temeinică și prelungită a nisipului cu argila.

Plasticitatea nisipului de turnare este capacitatea de a percepe cu ușurință și de a menține cu precizie forma modelului. Plasticitatea este necesară în special în fabricarea de turnări artistice și complexe pentru a reproduce cele mai mici detalii ale modelului și a păstra amprentele acestora în timpul turnării metalului. Cu cât boabele de nisip sunt mai fine și cu atât sunt înconjurate mai uniform de un strat de lut, cu atât umplu mai bine cele mai mici detalii ale suprafeței modelului și își păstrează forma. Cu umiditate excesivă, argila de liant se lichefiază, iar plasticitatea scade brusc.

La depozitarea deșeurilor nisipurilor de turnare într-o groapă de gunoi, apar praf și poluarea mediului.

Pentru a rezolva această problemă, se propune să se efectueze regenerarea nisipurilor de turnare uzate.

Suplimente speciale. Unul dintre cele mai comune tipuri de defecte de turnare este turnarea ars și nisipul de miez la turnare. Cauzele arsurilor sunt variate: rezistență insuficientă la foc a amestecului, compoziția cu granulație grosieră a amestecului, selecția necorespunzătoare a vopselelor antiaderente, absența aditivilor speciali antiaderenți în amestec, colorarea de proastă calitate a matrițelor etc. Exista trei tipuri de arsuri: termice, mecanice si chimice.

Lipirea termică este relativ ușor de îndepărtat la curățarea pieselor turnate.

Arsura mecanică se formează ca urmare a pătrunderii topiturii în porii nisipului și poate fi îndepărtată împreună cu crusta aliajului care conține granule diseminate ale materialului de turnare.

O ardere chimică este o formațiune cimentată cu compuși cu punct de topire scăzut, cum ar fi zgura, care apar în timpul interacțiunii materialelor de turnare cu o topitură sau oxizii acesteia.

Arsurile mecanice și chimice fie sunt îndepărtate de pe suprafața pieselor turnate (este necesară o mare cheltuială de energie), fie piesele turnate sunt în cele din urmă respinse. Prevenirea arsurilor se bazează pe introducerea de aditivi speciali în turnarea sau amestecul de miez: cărbune măcinat, așchii de azbest, păcură etc., precum și acoperirea suprafețelor de lucru ale matrițelor și miezurilor cu vopsele antiaderente, spray-uri, frecare sau paste care conțin materiale foarte refractare (grafit, talc), care nu interacționează la temperaturi ridicate cu oxizii topiți, sau materiale care creează un mediu reducător (cărbune măcinat, păcură) în matriță atunci când este turnată.

Prepararea compusilor de turnare. Calitatea unei turnări de artă depinde în mare măsură de calitatea nisipului de turnare din care este făcută matrița sa. Prin urmare, este importantă selecția materialelor de turnare pentru amestec și pregătirea acestuia în procesul tehnologic de obținere a unei turnări. Nisipul de turnare poate fi preparat din materiale de turnare proaspete și nisip folosit cu un mic adaos de materiale proaspete.

Procesul de preparare a nisipurilor de turnare din materiale de turnare proaspete constă în următoarele operații: pregătirea amestecului (alegerea materialelor de turnare), amestecarea uscată a componentelor amestecului, umezirea, amestecarea după umezire, îmbătrânirea, afânarea.

Compilare. Se știe că nisipurile de turnare care îndeplinesc toate proprietățile tehnologice ale nisipului de turnare sunt rare în condiții naturale. Prin urmare, amestecurile, de regulă, sunt pregătite prin selectarea nisipurilor cu conținut diferit de argilă, astfel încât amestecul rezultat să conțină cantitatea potrivită de argilă și să aibă proprietățile tehnologice necesare. Această selecție de materiale pentru prepararea amestecului se numește compoziția amestecului.

Se amestecă și se hidratează. Componentele amestecului de turnare sunt bine amestecate în formă uscată pentru a distribui uniform particulele de argilă în masa de nisip. Apoi amestecul este umezit prin adăugarea cantității necesare de apă și amestecat din nou, astfel încât fiecare dintre particulele de nisip să fie acoperită cu o peliculă de argilă sau alt liant. Nu este recomandat să umeziți componentele amestecului înainte de amestecare, deoarece în acest caz nisipurile cu un conținut ridicat de argilă se rulează în bile mici, care sunt greu de slăbit. Amestecarea un numar mare materiale manual - o muncă mare și laborioasă. În turnătoriile moderne, constituenții amestecului în timpul preparării acestuia sunt amestecați în malaxoare cu șurub sau canale de amestecare.

Galetele de amestecare au un bol fix și două role netede așezate pe axa orizontală a unui arbore vertical conectat printr-un angrenaj conic la o cutie de viteze cu motor electric. Între role și fundul vasului se realizează un spațiu reglabil, ceea ce împiedică rolele să zdrobească boabele amestecului plasticitatea, permeabilitatea la gaz și rezistența la foc. Pentru a restabili proprietățile pierdute, la amestec se adaugă 5-35% din materiale de turnare proaspete. Această operație de pregătire a nisipului de turnare se numește împrospătarea amestecului.

Aditivi speciali în nisipurile de turnare. În nisipurile de turnare și miez se introduc aditivi speciali pentru a asigura proprietățile speciale ale amestecului. Deci, de exemplu, împușcătura de fier introdusă în nisipul de turnare crește conductivitatea termică a acestuia și previne formarea slăbiciunii de contracție în unitățile de turnare masive în timpul solidificării lor. Rumegusul si turba se introduc in amestecuri destinate fabricarii matritelor si miezurilor pentru a fi uscate. După uscare, acești aditivi, scăzând în volum, cresc permeabilitatea la gaz și complianța matrițelor și miezurilor. Soda caustică se adaugă la turnarea amestecurilor cu întărire rapidă pe sticlă lichidă pentru a crește durabilitatea amestecului (aglomerarea amestecului este eliminată).

Procesul de preparare a nisipului de turnare cu ajutorul nisipului folosit constă în următoarele operații: pregătirea nisipului folosit, adăugarea materialelor de turnare proaspete la nisipul folosit, amestecarea sub formă uscată, umezirea, amestecarea componentelor după umezire, îmbătrânire, afânare.

Compania existentă Heinrich Wagner Sinto din grupul Sinto produce în masă o nouă generație de linii de turnare din seria FBO. Noile mașini produc matrițe fără balon cu un plan de despărțire orizontal. Peste 200 dintre aceste mașini funcționează cu succes în Japonia, SUA și alte țări din întreaga lume.” Cu dimensiuni de matriță variind de la 500 x 400 mm la 900 x 700 mm, mașinile de turnat FBO pot produce 80 până la 160 de matrițe pe oră.

Designul inchis evita scurgerile de nisip si asigura un mediu de lucru confortabil si curat. La dezvoltarea sistemului de etanșare și a dispozitivelor de transport s-a avut mare grijă pentru a menține nivelul de zgomot la minimum. Unitățile FBO îndeplinesc toate cerințele de mediu pentru echipamente noi.

Sistemul de umplere cu nisip permite producerea de matrițe precise folosind un nisip cu liant de bentonită. Mecanismul automat de control al presiunii al dispozitivului de alimentare și presare cu nisip asigură compactarea uniformă a amestecului și garantează producția de înaltă calitate a piesei turnate complexe cu buzunare adânci și grosimi mici de perete. Acest proces de compactare permite ca înălțimea matrițelor superioare și inferioare să fie variată independent una de cealaltă. Acest lucru are ca rezultat un consum de amestec semnificativ mai mic și, prin urmare, o producție mai economică datorită raportului optim metal-mucegai.

În funcție de compoziția lor și de gradul de impact asupra mediului, nisipurile uzate de turnare și de miez sunt împărțite în trei categorii de pericole:

I - practic inert. Amestecuri care conțin argilă, bentonită, ciment ca liant;

II - deșeuri care conțin substanțe oxidabile biochimic. Acestea sunt amestecuri după turnare, în care compozițiile sintetice și naturale sunt un liant;

III - deșeuri care conțin substanțe slab toxice, solubile în apă. Acestea sunt amestecuri de sticlă lichidă, amestecuri de nisip-rășină necoapte, amestecuri întărite cu compuși ai metalelor neferoase și grele.

În cazul depozitării sau eliminării separate, depozitele de amestecuri de deșeuri trebuie amplasate în zone separate, ferite de amenajare, care să permită implementarea măsurilor care exclud posibilitatea de poluare a așezărilor. Depozitele de deșeuri trebuie amplasate în zone cu soluri slab filtrante (argilă, sulină, șisturi).

Nisip de turnare deșeuri a fost aruncat înainte din baloane reutilizare trebuie reluat. În turnătoriile nemecanizate, acesta este cernut pe o sită convențională sau pe o instalație mobilă de amestecare, unde sunt separate particulele de metal și alte impurități. În magazinele mecanizate, amestecul uzat este alimentat de sub grătarul deformat printr-un transportor cu bandă către departamentul de preparare a amestecului. Cocoloașele mari din amestecul formate după scoaterea formelor sunt de obicei frământate cu role netede sau ondulate. Particulele metalice sunt separate prin separatoare magnetice instalate în zonele de transfer al amestecului uzat de la un transportor la altul.

Regenerarea terenului ars

Ecologia rămâne o problemă serioasă în producția de turnătorie, deoarece producția unei tone de turnare din aliaje feroase și neferoase eliberează aproximativ 50 kg de praf, 250 kg de monoxid de carbon, 1,5-2,0 kg de oxid de sulf, 1 kg de hidrocarburi.

Odată cu apariția tehnologiilor de modelare folosind amestecuri cu lianți din rășini sintetice de diferite clase, eliberarea de fenoli, hidrocarburi aromatice, formaldehide, benzopiren cancerigen și amoniac este deosebit de periculoasă. Îmbunătățirea producției de turnătorie ar trebui să vizeze nu numai rezolvarea problemelor economice, ci și cel puțin crearea condițiilor pentru activitatea și viața umană. Potrivit estimărilor experților, astăzi aceste tehnologii creează până la 70% din poluarea mediului din turnătorii.

Evident, în condițiile producției de turnătorie, se manifestă un efect cumulativ nefavorabil al unui factor complex, în care efectul nociv al fiecărui ingredient individual (praf, gaze, temperatură, vibrații, zgomot) crește dramatic.

Măsurile de modernizare în industria de turnătorie includ următoarele:

înlocuirea cuptoarelor cupola cu cuptoare cu inducție de joasă frecvență (în același timp, cantitatea de emisii nocive este redusă: praf și dioxid de carbon de aproximativ 12 ori, dioxid de sulf de 35 de ori)

introducerea în producție a amestecurilor slab toxice și netoxice

instalarea unor sisteme eficiente de captare și neutralizare a substanțelor nocive emise

depanare munca eficienta sisteme de ventilație

utilizarea de echipamente moderne cu vibrații reduse

regenerarea amestecurilor de deseuri la locurile de formare a acestora

Cantitatea de fenoli din amestecurile de deșeuri depășește conținutul altor substanțe toxice. Fenolii și formaldehidele se formează în timpul distrugerii termice a nisipurilor de turnare și miez, în care rășinile sintetice sunt liantul. Aceste substanțe sunt foarte solubile în apă, ceea ce creează riscul de a pătrunde în corpurile de apă atunci când sunt spălate de apele de suprafață (ploaie) sau subterane.

Este neprofitabil din punct de vedere economic și ecologic să aruncați nisipul uzat de turnare după ce ați aruncat la gunoi. Cea mai rațională soluție este regenerarea amestecurilor de întărire la rece. Scopul principal al regenerării este de a îndepărta peliculele de liant din boabele de nisip de cuarț.

Metoda mecanică de regenerare este cea mai utilizată, în care filmele de liant sunt separate de boabele de nisip de cuarț datorită măcinarii mecanice a amestecului. Filmele de liant se descompun, se transformă în praf și sunt îndepărtate. Nisipul recuperat este trimis pentru utilizare ulterioară.

Schema tehnologică a procesului de regenerare mecanică:

knockout of the form (Formula umplută este alimentată pe pânza grilei knockout, unde este distrusă din cauza șocurilor de vibrație.);

zdrobirea bucăților de nisip și măcinarea mecanică a nisipului (Nisipul care a trecut prin grătarul deformat intră în sistemul sitelor de măcinare: o sită de oțel pentru bulgări mari, o sită cu găuri în formă de pană și o sită-clasificatoare de măcinare fină. Sistemul de sită încorporat macină nisipul la dimensiunea necesară și evacuează particulele de metal și alte incluziuni mari.);

răcirea regenerării (elevatorul cu vibrații asigură transportul nisipului fierbinte la răcitor/desprăfuitor.);

transfer pneumatic al nisipului recuperat în zona de turnare.

Tehnologia de regenerare mecanică oferă posibilitatea reutilizarii de la 60-70% (procesul Alfa-set) la 90-95% (procesul Furan) de nisip recuperat. Dacă pentru procesul Furan acești indicatori sunt optimi, atunci pentru procesul Alfa-set reutilizarea regeneratului doar la nivelul de 60-70% este insuficientă și nu rezolvă problemele de mediu și de mediu. probleme economice. Pentru a crește procentul de utilizare a nisipului recuperat, este posibil să se utilizeze regenerarea termică a amestecurilor. Nisipul regenerat nu este inferior nisipului proaspăt ca calitate și chiar îl depășește datorită activării suprafeței boabelor și a suflarii fracțiunilor de praf. Cuptoarele de regenerare termică funcționează pe principiul patului fluidizat. Încălzirea materialului regenerat este realizată de arzătoare laterale. Căldura gazelor de ardere este utilizată pentru a încălzi aerul care intră în formarea patului fluidizat și arderea gazelor pentru a încălzi nisipul recuperat. Unitatile cu pat fluidizat dotate cu schimbatoare de caldura cu apa sunt folosite pentru racirea nisipurilor regenerate.

În timpul regenerării termice, amestecurile sunt încălzite într-un mediu oxidant la o temperatură de 750-950 ºС. În acest caz, peliculele de substanțe organice ard de pe suprafața granulelor de nisip. În ciuda eficienței ridicate a procesului (este posibil să se utilizeze până la 100% din amestecul regenerat), acesta are următoarele dezavantaje: complexitatea echipamentului, consum mare de energie, productivitate scăzută, cost ridicat.

Toate amestecurile sunt supuse unei pregătiri preliminare înainte de regenerare: separare magnetică (alte tipuri de curățare de la resturi nemagnetice), zdrobire (dacă este necesar), cernuire.

Odată cu introducerea procesului de regenerare, cantitatea de deșeuri solide aruncate în groapă este redusă de câteva ori (uneori sunt complet eliminate). Cantitatea de emisii nocive în aer cu gazele de ardere și aerul praf din turnătorie nu crește. Acest lucru se datorează, în primul rând, unui grad suficient de ridicat de ardere a componentelor dăunătoare în timpul regenerării termice și, în al doilea rând, unui grad ridicat de purificare a gazelor de ardere și a aerului evacuat din praf. Pentru toate tipurile de regenerare se folosește curățarea dublă a gazelor de ardere și a aerului evacuat: pentru cicloane termice - centrifugale și curățătoare umede de praf, pentru cicloane mecanice - centrifugale și filtre cu saci.

Multe întreprinderi de construcție de mașini au propria lor turnătorie, care utilizează pământ de turnare pentru fabricarea matrițelor și a miezurilor la fabricarea pieselor metalice turnate. După utilizarea matrițelor de turnare, se formează pământ ars, a cărui eliminare este de mare importanță. importanță economică. Pământul de turnat este format din 90-95% nisip cuarțos de înaltă calitate și cantități mici de diverși aditivi: bentonită, cărbune măcinat, sodă caustică, sticlă lichidă, azbest etc.

Regenerarea pământului ars format în urma turnării produselor constă în îndepărtarea prafului, fracțiilor fine și a argilei care și-a pierdut proprietățile de legare sub influența temperaturii ridicate la umplerea matriței cu metal. Există trei moduri de a regenera pământul ars:

• electrocorona.

Mod umed.

În metoda umedă de regenerare, pământul ars intră în sistemul de decantoare succesive cu apa curgatoare. La trecerea pe lângă rezervoarele de sedimentare, nisipul se depune pe fundul bazinului, iar fracțiunile fine sunt transportate de apă. Nisipul este apoi uscat și returnat la producție pentru a face matrițe. Apa intră în filtrare și purificare și este, de asemenea, returnată în producție.

Mod uscat.

Metoda uscată de regenerare a pământului ars constă în două operații succesive: separarea nisipului de aditivii de legare, care se realizează prin suflarea aerului în tambur cu pământ și îndepărtarea prafului și a particulelor mici prin aspirarea lor din tambur împreună cu aer. Aerul care părăsește tamburul care conține particule de praf este curățat cu ajutorul filtrelor.

Metoda electrocorona.

În regenerarea electrocoronei, amestecul de deșeuri este separat în particule de diferite dimensiuni folosind tensiune înaltă. Boabele de nisip plasate în câmpul de descărcare electrocorona sunt încărcate cu sarcini negative. Dacă forțele electrice care acționează asupra unui grăunte de nisip și care îl atrag către electrodul colector sunt mai mari decât forța gravitațională, atunci boabele de nisip se așează pe suprafața electrodului. Prin schimbarea tensiunii de pe electrozi, este posibilă separarea nisipului care trece între ei în fracții.

Regenerarea amestecurilor de turnare cu sticlă lichidă se realizează într-un mod special, deoarece, la utilizarea repetată a amestecului, se acumulează mai mult de 1-1,3% alcalii în acesta, ceea ce crește arderea, în special pe piesele turnate din fontă. Amestecul și pietricelele sunt introduse simultan în tamburul rotativ al unității de regenerare, care, turnând din lame pe pereții tamburului, distrug mecanic pelicula de sticlă lichidă de pe boabele de nisip. Prin obloanele reglabile, aerul intră în tambur, care este aspirat împreună cu praful într-un colector de praf umed. Apoi nisipul, împreună cu pietricelele, este introdus într-o sită cu tambur pentru a îndepărta pietricelele și boabele mari cu pelicule. Nisipul adecvat din sită este transportat la depozit.

Pe lângă regenerarea pământului ars, este posibil să îl utilizați și la fabricarea cărămizilor. În acest scop, elementele de formare sunt mai întâi distruse, iar pământul este trecut printr-un separator magnetic, unde particulele de metal sunt separate de acesta. Pământul curățat de incluziuni metalice înlocuiește complet nisipul de cuarț. Utilizarea pământului ars crește gradul de sinterizare a masei de cărămidă, deoarece conține sticlă lichidă și alcali.

Funcționarea separatorului magnetic se bazează pe diferența dintre proprietățile magnetice ale diferitelor componente ale amestecului. Esența procesului constă în faptul că particulele metalomagnetice individuale sunt separate de fluxul amestecului general în mișcare, care își schimbă calea în direcția forței magnetice.

În plus, pământul ars este folosit în producția de produse din beton. Materiile prime (ciment, nisip, pigment, apă, aditiv) intră în instalația de beton (BSU), și anume, malaxorul planetar cu acțiune forțată, printr-un sistem de cântare electronice și dozatoare optice.

De asemenea, nisipul uzat de turnare este folosit la producerea blocurilor de zgârietură.

Blocurile de cenușă sunt realizate dintr-un nisip de turnare cu un conținut de umiditate de până la 18%, cu adaos de anhidrite, calcar și acceleratori de priză.

Tehnologia de producere a blocurilor de cinder.

Se prepară un amestec de beton din nisipul uzat de turnare, zgură, apă și ciment. Amestecat într-o betoniera.

Soluția de beton de zgură preparată este încărcată într-o matriță (matrice). Formele (matricele) vin în diferite dimensiuni. După așezarea amestecului în matrice, acesta se micșorează cu ajutorul presiunii și vibrațiilor, apoi matricea se ridică, iar blocul de cemento rămâne în palet. Produsul de uscare rezultat își păstrează forma datorită rigidității soluției.

Proces de consolidare. Blocul de cidru final se întărește într-o lună. După întărirea finală, produsul finit este depozitat pentru dezvoltarea ulterioară a rezistenței, care, conform GOST, trebuie să fie de cel puțin 50% din rezistența de proiectare. În plus, blocul de cinder este livrat către consumator sau utilizat pe propriul său site.

Germania.

Instalatii pentru regenerarea mixului marca KGT. Acestea oferă industriei de turnătorie o tehnologie viabilă din punct de vedere ecologic și economic pentru reciclarea nisipurilor de turnătorie. Ciclul invers reduce consumul de nisip proaspăt, materiale auxiliare și zona de depozitare a amestecului utilizat.

Litealt produsOdstvo, una dintre industriile ale căror produse sunt turnări obținute în matrițe de turnare prin umplerea acestora cu un aliaj lichid. Metodele de turnare produc în medie aproximativ 40% (în greutate) semifabricate pentru piesele de mașini, iar în unele ramuri ale ingineriei, de exemplu, în construcția de mașini-unelte, ponderea produselor turnate este de 80%. Din toate taglele turnate produse, ingineria mecanică consumă aproximativ 70%, industria metalurgică - 20%, iar producția de echipamente sanitare - 10%. Piesele turnate sunt utilizate în mașini-unelte, motoare cu ardere internă, compresoare, pompe, motoare electrice, turbine cu abur și hidraulice, laminoare și produse agricole. mașini, automobile, tractoare, locomotive, vagoane. Utilizarea pe scară largă a pieselor turnate se explică prin faptul că forma acestora este mai ușor de aproximat la configurația produselor finite decât forma semifabricatelor produse prin alte metode, cum ar fi forjarea. Prin turnare este posibil să se obțină piese de prelucrare de complexitate variabilă cu adaosuri mici, ceea ce reduce consumul de metal, reduce costul de prelucrare și, în cele din urmă, reduce costul produselor. Turnarea poate fi folosită pentru a produce produse de aproape orice masă - din mai multe G până la sute T, cu pereţi cu grosimea de zecimi mm până la mai multe m. Principalele aliaje din care sunt realizate piese turnate sunt: ​​fonta cenușie, maleabilă și aliată (până la 75% din totalul pieselor turnate în greutate), oțelurile carbon și aliate (peste 20%) și aliajele neferoase (cupru, aluminiu, zinc și magneziu). Domeniul de aplicare al pieselor turnate este în continuă extindere.

Deșeuri de turnătorie.

Clasificarea deșeurilor de producție este posibilă în funcție de diverse criterii, dintre care următoarele pot fi considerate principale:

pe industrie - metalurgie feroasă și neferoasă, minereu și cărbune, petrol și gaze etc.

compoziție pe fază - solid (praf, nămol, zgură), lichid (soluții, emulsii, suspensii), gazos (oxizi de carbon, azot, compuși ai sulfului etc.)

pe cicluri de producție - în extracția materiilor prime (roci supraîncărcate și ovale), în îmbogățire ( steril, nămol, prune), în pirometalurgie (zgură, nămol, praf, gaze), în hidrometalurgie (soluții, sedimente, gaze).

La o uzină metalurgică cu ciclu închis (fontă - oțel - produse laminate), deșeurile solide pot fi de două tipuri - praf și zgură. Destul de des, se folosește curățarea umedă cu gaz, apoi în loc de praf, deșeurile sunt nămol. Cele mai valoroase pentru metalurgia feroasă sunt deșeurile care conțin fier (praf, nămol, sol), în timp ce zgura este folosită în principal în alte industrii.

În timpul funcționării principalelor unități metalurgice se formează o cantitate mai mare de praf fin, constând din oxizi de diverse elemente. Acesta din urmă este captat de instalațiile de curățare a gazelor și apoi fie introdus în acumulatorul de nămol, fie trimis pentru prelucrare ulterioară (în principal ca o componentă a încărcăturii de sinterizare).

Exemple de deșeuri de turnătorie:

nisip ars de turnătorie

Zgura de la cuptorul cu arc

Deșeuri de metale neferoase și feroase

Deșeuri de ulei (uleiuri uzate, lubrifianți)

Nisipul de turnare ars (pământul de turnare) este un deșeu de turnătorie, care, din punct de vedere al proprietăților fizice și mecanice, se apropie de lut nisipos. Se formează ca urmare a aplicării metodei de turnare în matrițe de nisip. Constă în principal din nisip de cuarț, bentonită (10%), aditivi carbonatați (până la 5%).

Am ales acest tip de deșeuri deoarece eliminarea nisipului uzat este una dintre cele mai importante probleme în producția de turnătorie din punct de vedere al mediului.

Materialele de turnare trebuie să aibă în principal rezistență la foc, permeabilitate la gaz și plasticitate.

Refractaritatea unui material de turnare este capacitatea sa de a nu fuziona și sinteriza atunci când este în contact cu metalul topit. Cel mai accesibil și mai ieftin material de turnare este nisipul de cuarț (SiO2), care este suficient de refractar pentru turnarea celor mai refractare metale și aliaje. Dintre impuritățile care însoțesc SiO2, sunt deosebit de nedorite alcaline, care, acționând asupra fluxurilor asemănătoare SiO2, formează cu acesta compuși cu punct de topire scăzut (silicați), lipindu-se de turnare și făcând-o dificil de curățat. La topirea fontei și a bronzului, impuritățile dăunătoare din nisipul de cuarț nu trebuie să depășească 5-7%, iar pentru oțel - 1,5-2%.

Permeabilitatea la gaz a unui material de turnare este capacitatea sa de a trece gazele. Dacă permeabilitatea la gaz a pământului de turnare este slabă, se pot forma pungi de gaz (de obicei de formă sferică) în turnare și pot cauza refuzuri de turnare. Cojile se găsesc în timpul prelucrării ulterioare a turnării la îndepărtarea stratului superior de metal. Permeabilitatea la gaze a pământului de turnat depinde de porozitatea acestuia între boabele individuale de nisip, de forma și dimensiunea acestor boabe, de uniformitatea lor și de cantitatea de argilă și umiditate din acesta.

Nisipul cu granule rotunjite are o permeabilitate la gaz mai mare decât nisipul cu granule rotunjite. Boabele mici, situate între cele mari, reduc și permeabilitatea la gaz a amestecului, reducând porozitatea și creând canale mici de înfășurare care împiedică eliberarea gazelor. Argila, având granule extrem de mici, înfundă porii. Excesul de apă înfunda și porii și, în plus, evaporându-se la contactul cu metalul fierbinte turnat în matriță, crește cantitatea de gaze care trebuie să treacă prin pereții formei.

Rezistența nisipului de turnare constă în capacitatea de a menține forma care i-a fost dată, rezistând la acțiunea forțelor externe (scuturare, impactul unui jet de metal lichid, presiunea statică a metalului turnat în matriță, presiunea gazelor eliberate din mucegai și metal în timpul turnării, presiunea de la contracția metalului etc.).

Rezistența nisipului crește pe măsură ce conținutul de umiditate crește până la o anumită limită. Odată cu o creștere suplimentară a cantității de umiditate, rezistența scade. În prezența impurităților de argilă în nisipul de turnătorie („nisip lichid”), rezistența crește. Nisipul uleios necesită un conținut de umiditate mai mare decât nisipul cu un conținut scăzut de argilă („nisip slab”). Cu cât granulele de nisip sunt mai fine și forma sa mai unghiulară, cu atât rezistența nisipului este mai mare. Un strat subțire de lipire între granulele individuale de nisip se realizează prin amestecarea temeinică și prelungită a nisipului cu argila.

Plasticitatea nisipului de turnare este capacitatea de a percepe cu ușurință și de a menține cu precizie forma modelului. Plasticitatea este necesară în special în fabricarea de turnări artistice și complexe pentru a reproduce cele mai mici detalii ale modelului și a păstra amprentele acestora în timpul turnării metalului. Cu cât boabele de nisip sunt mai fine și cu atât sunt înconjurate mai uniform de un strat de lut, cu atât umplu mai bine cele mai mici detalii ale suprafeței modelului și își păstrează forma. Cu umiditate excesivă, argila de liant se lichefiază, iar plasticitatea scade brusc.

La depozitarea deșeurilor nisipurilor de turnare într-o groapă de gunoi, apar praf și poluarea mediului.

Pentru a rezolva această problemă, se propune să se efectueze regenerarea nisipurilor de turnare uzate.

Suplimente speciale. Unul dintre cele mai comune tipuri de defecte de turnare este turnarea ars și nisipul de miez la turnare. Cauzele arsurilor sunt variate: rezistență insuficientă la foc a amestecului, compoziția cu granulație grosieră a amestecului, selecția necorespunzătoare a vopselelor antiaderente, absența aditivilor speciali antiaderenți în amestec, colorarea de proastă calitate a matrițelor etc. Exista trei tipuri de arsuri: termice, mecanice si chimice.

Lipirea termică este relativ ușor de îndepărtat la curățarea pieselor turnate.

Arsura mecanică se formează ca urmare a pătrunderii topiturii în porii nisipului și poate fi îndepărtată împreună cu crusta aliajului care conține granule diseminate ale materialului de turnare.

O ardere chimică este o formațiune cimentată cu compuși cu punct de topire scăzut, cum ar fi zgura, care apar în timpul interacțiunii materialelor de turnare cu o topitură sau oxizii acesteia.

Arsurile mecanice și chimice fie sunt îndepărtate de pe suprafața pieselor turnate (este necesară o mare cheltuială de energie), fie piesele turnate sunt în cele din urmă respinse. Prevenirea arsurilor se bazează pe introducerea de aditivi speciali în turnarea sau amestecul de miez: cărbune măcinat, așchii de azbest, păcură etc., precum și acoperirea suprafețelor de lucru ale matrițelor și miezurilor cu vopsele antiaderente, spray-uri, frecare sau paste care conțin materiale foarte refractare (grafit, talc), care nu interacționează la temperaturi ridicate cu oxizii topiți, sau materiale care creează un mediu reducător (cărbune măcinat, păcură) în matriță atunci când este turnată.

Se amestecă și se hidratează. Componentele amestecului de turnare sunt bine amestecate în formă uscată pentru a distribui uniform particulele de argilă în masa de nisip. Apoi amestecul este umezit prin adăugarea cantității necesare de apă și amestecat din nou, astfel încât fiecare dintre particulele de nisip să fie acoperită cu o peliculă de argilă sau alt liant. Nu este recomandat să umeziți componentele amestecului înainte de amestecare, deoarece în acest caz nisipurile cu un conținut ridicat de argilă se rulează în bile mici, care sunt greu de slăbit. Amestecarea manuală a unor cantități mari de materiale este o muncă mare și care necesită timp. În turnătoriile moderne, constituenții amestecului în timpul preparării acestuia sunt amestecați în malaxoare cu șurub sau canale de amestecare.

Aditivi speciali în nisipurile de turnare. În nisipurile de turnare și miez se introduc aditivi speciali pentru a asigura proprietățile speciale ale amestecului. Deci, de exemplu, împușcătura de fier introdusă în nisipul de turnare crește conductivitatea termică a acestuia și previne formarea slăbiciunii de contracție în unitățile de turnare masive în timpul solidificării lor. Rumegusul si turba se introduc in amestecuri destinate fabricarii matritelor si miezurilor pentru a fi uscate. După uscare, acești aditivi, scăzând în volum, cresc permeabilitatea la gaz și complianța matrițelor și miezurilor. Soda caustică se adaugă la turnarea amestecurilor cu întărire rapidă pe sticlă lichidă pentru a crește durabilitatea amestecului (aglomerarea amestecului este eliminată).

Prepararea compusilor de turnare. Calitatea unei turnări de artă depinde în mare măsură de calitatea nisipului de turnare din care este făcută matrița sa. Prin urmare, este importantă selecția materialelor de turnare pentru amestec și pregătirea acestuia în procesul tehnologic de obținere a unei turnări. Nisipul de turnare poate fi preparat din materiale de turnare proaspete și nisip folosit cu un mic adaos de materiale proaspete.

Procesul de preparare a nisipurilor de turnare din materiale de turnare proaspete constă în următoarele operații: pregătirea amestecului (alegerea materialelor de turnare), amestecarea uscată a componentelor amestecului, umezirea, amestecarea după umezire, îmbătrânirea, afânarea.

Compilare. Se știe că nisipurile de turnare care îndeplinesc toate proprietățile tehnologice ale nisipului de turnare sunt rare în condiții naturale. Prin urmare, amestecurile, de regulă, sunt pregătite prin selectarea nisipurilor cu conținut diferit de argilă, astfel încât amestecul rezultat să conțină cantitatea potrivită de argilă și să aibă proprietățile tehnologice necesare. Această selecție de materiale pentru prepararea amestecului se numește compoziția amestecului.

Se amestecă și se hidratează. Componentele amestecului de turnare sunt bine amestecate în formă uscată pentru a distribui uniform particulele de argilă în masa de nisip. Apoi amestecul este umezit prin adăugarea cantității necesare de apă și amestecat din nou, astfel încât fiecare dintre particulele de nisip să fie acoperită cu o peliculă de argilă sau alt liant. Nu este recomandat să umeziți componentele amestecului înainte de amestecare, deoarece în acest caz nisipurile cu un conținut ridicat de argilă se rulează în bile mici, care sunt greu de slăbit. Amestecarea manuală a unor cantități mari de materiale este o muncă mare și care necesită timp. În turnătoriile moderne, componentele amestecului în timpul preparării acestuia sunt amestecate în malaxoare cu șurub sau canale de amestecare.

Galetele de amestecare au un bol fix și două role netede așezate pe axa orizontală a unui arbore vertical conectat printr-un angrenaj conic la o cutie de viteze cu motor electric. Între role și fundul vasului se realizează un spațiu reglabil, ceea ce împiedică rolele să zdrobească boabele amestecului plasticitatea, permeabilitatea la gaz și rezistența la foc. Pentru a restabili proprietățile pierdute, la amestec se adaugă 5-35% din materiale de turnare proaspete. Această operație de pregătire a nisipului de turnare se numește împrospătarea amestecului.

Procesul de preparare a nisipului de turnare cu ajutorul nisipului folosit constă în următoarele operații: pregătirea nisipului folosit, adăugarea materialelor de turnare proaspete la nisipul folosit, amestecarea sub formă uscată, umezirea, amestecarea componentelor după umezire, îmbătrânire, afânare.

Compania existentă Heinrich Wagner Sinto din grupul Sinto produce în masă o nouă generație de linii de turnare din seria FBO. Noile mașini produc matrițe fără balon cu un plan de despărțire orizontal. Peste 200 dintre aceste mașini funcționează cu succes în Japonia, SUA și alte țări din întreaga lume.” Cu dimensiuni de matriță variind de la 500 x 400 mm la 900 x 700 mm, mașinile de turnat FBO pot produce 80 până la 160 de matrițe pe oră.

Designul inchis evita scurgerile de nisip si asigura un mediu de lucru confortabil si curat. La dezvoltarea sistemului de etanșare și a dispozitivelor de transport s-a avut mare grijă pentru a menține nivelul de zgomot la minimum. Unitățile FBO îndeplinesc toate cerințele de mediu pentru echipamente noi.

Sistemul de umplere cu nisip permite producerea de matrițe precise folosind un nisip cu liant de bentonită. Mecanismul automat de control al presiunii al dispozitivului de alimentare și presare cu nisip asigură compactarea uniformă a amestecului și garantează producția de înaltă calitate a piesei turnate complexe cu buzunare adânci și grosimi mici de perete. Acest proces de compactare permite ca înălțimea matrițelor superioare și inferioare să fie variată independent una de cealaltă. Acest lucru are ca rezultat un consum de amestec semnificativ mai mic și, prin urmare, o producție mai economică datorită raportului optim metal-mucegai.

În funcție de compoziția lor și de gradul de impact asupra mediului, nisipurile uzate de turnare și de miez sunt împărțite în trei categorii de pericole:

I - practic inert. Amestecuri care conțin argilă, bentonită, ciment ca liant;

II - deșeuri care conțin substanțe oxidabile biochimic. Acestea sunt amestecuri după turnare, în care compozițiile sintetice și naturale sunt un liant;

III - deșeuri care conțin substanțe slab toxice, solubile în apă. Acestea sunt amestecuri de sticlă lichidă, amestecuri de nisip-rășină necoapte, amestecuri întărite cu compuși ai metalelor neferoase și grele.

În cazul depozitării sau eliminării separate, depozitele de amestecuri de deșeuri trebuie amplasate în zone separate, ferite de amenajare, care să permită implementarea măsurilor care exclud posibilitatea de poluare a așezărilor. Depozitele de deșeuri trebuie amplasate în zone cu soluri slab filtrante (argilă, sulină, șisturi).

Nisipul de turnare uzat scos din baloane trebuie preprocesat înainte de reutilizare. În turnătoriile nemecanizate, acesta este cernut pe o sită convențională sau pe o instalație mobilă de amestecare, unde sunt separate particulele de metal și alte impurități. În magazinele mecanizate, amestecul uzat este alimentat de sub grătarul deformat printr-un transportor cu bandă către departamentul de preparare a amestecului. Cocoloașele mari din amestecul formate după scoaterea formelor sunt de obicei frământate cu role netede sau ondulate. Particulele metalice sunt separate prin separatoare magnetice instalate în zonele de transfer al amestecului uzat de la un transportor la altul.

Regenerarea terenului ars

Ecologia rămâne o problemă serioasă în producția de turnătorie, deoarece producția unei tone de turnare din aliaje feroase și neferoase eliberează aproximativ 50 kg de praf, 250 kg de monoxid de carbon, 1,5-2,0 kg de oxid de sulf, 1 kg de hidrocarburi.

Odată cu apariția tehnologiilor de modelare folosind amestecuri cu lianți din rășini sintetice de diferite clase, eliberarea de fenoli, hidrocarburi aromatice, formaldehide, benzopiren cancerigen și amoniac este deosebit de periculoasă. Îmbunătățirea producției de turnătorie ar trebui să vizeze nu numai rezolvarea problemelor economice, ci și cel puțin crearea condițiilor pentru activitatea și viața umană. Potrivit estimărilor experților, astăzi aceste tehnologii creează până la 70% din poluarea mediului din turnătorii.

Evident, în condițiile producției de turnătorie, se manifestă un efect cumulativ nefavorabil al unui factor complex, în care efectul nociv al fiecărui ingredient individual (praf, gaze, temperatură, vibrații, zgomot) crește dramatic.

Măsurile de modernizare în industria de turnătorie includ următoarele:

înlocuirea cuptoarelor cupola cu cuptoare cu inducție de joasă frecvență (în același timp, cantitatea de emisii nocive este redusă: praf și dioxid de carbon de aproximativ 12 ori, dioxid de sulf de 35 de ori)

introducerea în producție a amestecurilor slab toxice și netoxice

instalarea unor sisteme eficiente de captare și neutralizare a substanțelor nocive emise

depanarea functionarii eficiente a sistemelor de ventilatie

utilizarea de echipamente moderne cu vibrații reduse

regenerarea amestecurilor de deseuri la locurile de formare a acestora

Cantitatea de fenoli din amestecurile de deșeuri depășește conținutul altor substanțe toxice. Fenolii și formaldehidele se formează în timpul distrugerii termice a nisipurilor de turnare și miez, în care rășinile sintetice sunt liantul. Aceste substanțe sunt foarte solubile în apă, ceea ce creează riscul de a pătrunde în corpurile de apă atunci când sunt spălate de apele de suprafață (ploaie) sau subterane.

Este neprofitabil din punct de vedere economic și ecologic să aruncați nisipul uzat de turnare după ce ați aruncat la gunoi. Cea mai rațională soluție este regenerarea amestecurilor de întărire la rece. Scopul principal al regenerării este de a îndepărta peliculele de liant din boabele de nisip de cuarț.

Metoda mecanică de regenerare este cea mai utilizată, în care filmele de liant sunt separate de boabele de nisip de cuarț datorită măcinarii mecanice a amestecului. Filmele de liant se descompun, se transformă în praf și sunt îndepărtate. Nisipul recuperat este trimis pentru utilizare ulterioară.

Schema tehnologică a procesului de regenerare mecanică:

knockout of the form (Formula umplută este alimentată pe pânza grilei knockout, unde este distrusă din cauza șocurilor de vibrație.);

zdrobirea bucăților de nisip și măcinarea mecanică a nisipului (Nisipul care a trecut prin grătarul deformat intră în sistemul sitelor de măcinare: o sită de oțel pentru bulgări mari, o sită cu găuri în formă de pană și o sită-clasificatoare de măcinare fină. Sistemul de sită încorporat macină nisipul la dimensiunea necesară și evacuează particulele de metal și alte incluziuni mari.);

răcirea regenerării (elevatorul cu vibrații asigură transportul nisipului fierbinte la răcitor/desprăfuitor.);

transfer pneumatic al nisipului recuperat în zona de turnare.

Tehnologia de regenerare mecanică oferă posibilitatea reutilizarii de la 60-70% (procesul Alfa-set) la 90-95% (procesul Furan) de nisip recuperat. Dacă pentru procesul Furan acești indicatori sunt optimi, atunci pentru procesul Alfa-set reutilizarea regenerului doar la nivelul de 60-70% este insuficientă și nu rezolvă problemele de mediu și economice. Pentru a crește procentul de utilizare a nisipului recuperat, este posibil să se utilizeze regenerarea termică a amestecurilor. Nisipul regenerat nu este inferior nisipului proaspăt ca calitate și chiar îl depășește datorită activării suprafeței boabelor și a suflarii fracțiunilor de praf. Cuptoarele de regenerare termică funcționează pe principiul patului fluidizat. Încălzirea materialului regenerat este realizată de arzătoare laterale. Căldura gazelor de ardere este utilizată pentru a încălzi aerul care intră în formarea patului fluidizat și arderea gazelor pentru a încălzi nisipul recuperat. Unitatile cu pat fluidizat dotate cu schimbatoare de caldura cu apa sunt folosite pentru racirea nisipurilor regenerate.

În timpul regenerării termice, amestecurile sunt încălzite într-un mediu oxidant la o temperatură de 750-950 ºС. În acest caz, peliculele de substanțe organice ard de pe suprafața granulelor de nisip. În ciuda eficienței ridicate a procesului (este posibil să se utilizeze până la 100% din amestecul regenerat), acesta are următoarele dezavantaje: complexitatea echipamentului, consum mare de energie, productivitate scăzută, cost ridicat.

Toate amestecurile sunt supuse unei pregătiri preliminare înainte de regenerare: separare magnetică (alte tipuri de curățare de la resturi nemagnetice), zdrobire (dacă este necesar), cernuire.

Odată cu introducerea procesului de regenerare, cantitatea de deșeuri solide aruncate în groapă este redusă de câteva ori (uneori sunt complet eliminate). Cantitatea de emisii nocive în aer cu gazele de ardere și aerul praf din turnătorie nu crește. Acest lucru se datorează, în primul rând, unui grad suficient de ridicat de ardere a componentelor dăunătoare în timpul regenerării termice și, în al doilea rând, unui grad ridicat de purificare a gazelor de ardere și a aerului evacuat din praf. Pentru toate tipurile de regenerare se folosește curățarea dublă a gazelor de ardere și a aerului evacuat: pentru cicloane termice - centrifugale și curățătoare umede de praf, pentru cicloane mecanice - centrifugale și filtre cu saci.

Multe întreprinderi de construcție de mașini au propria lor turnătorie, care utilizează pământ de turnare pentru fabricarea matrițelor și a miezurilor la fabricarea pieselor metalice turnate. După utilizarea matrițelor de turnare, se formează pământ ars, a cărui eliminare are o mare importanță economică. Pământul de turnat este format din 90-95% nisip cuarțos de înaltă calitate și cantități mici de diverși aditivi: bentonită, cărbune măcinat, sodă caustică, sticlă lichidă, azbest etc.

Regenerarea pământului ars format în urma turnării produselor constă în îndepărtarea prafului, fracțiilor fine și a argilei care și-a pierdut proprietățile de legare sub influența temperaturii ridicate la umplerea matriței cu metal. Există trei moduri de a regenera pământul ars:

• electrocorona.

Mod umed.

Prin metoda umedă de regenerare, pământul ars intră în sistemul de decantare succesive cu apă curentă. La trecerea pe lângă rezervoarele de sedimentare, nisipul se depune pe fundul bazinului, iar fracțiunile fine sunt transportate de apă. Nisipul este apoi uscat și returnat la producție pentru a face matrițe. Apa intră în filtrare și purificare și este, de asemenea, returnată în producție.

Mod uscat.

Metoda uscată de regenerare a pământului ars constă în două operații succesive: separarea nisipului de aditivii de legare, care se realizează prin suflarea aerului în tambur cu pământ și îndepărtarea prafului și a particulelor mici prin aspirarea lor din tambur împreună cu aer. Aerul care părăsește tamburul care conține particule de praf este curățat cu ajutorul filtrelor.

Metoda electrocorona.

În regenerarea electrocoronei, amestecul de deșeuri este separat în particule de diferite dimensiuni folosind tensiune înaltă. Boabele de nisip plasate în câmpul de descărcare electrocorona sunt încărcate cu sarcini negative. Dacă forțele electrice care acționează asupra unui grăunte de nisip și care îl atrag către electrodul colector sunt mai mari decât forța gravitațională, atunci boabele de nisip se așează pe suprafața electrodului. Prin schimbarea tensiunii de pe electrozi, este posibilă separarea nisipului care trece între ei în fracții.

Regenerarea amestecurilor de turnare cu sticlă lichidă se realizează într-un mod special, deoarece, la utilizarea repetată a amestecului, se acumulează mai mult de 1-1,3% alcalii în acesta, ceea ce crește arderea, în special pe piesele turnate din fontă. Amestecul și pietricelele sunt introduse simultan în tamburul rotativ al unității de regenerare, care, turnând din lame pe pereții tamburului, distrug mecanic pelicula de sticlă lichidă de pe boabele de nisip. Prin obloanele reglabile, aerul intră în tambur, care este aspirat împreună cu praful într-un colector de praf umed. Apoi nisipul, împreună cu pietricelele, este introdus într-o sită cu tambur pentru a îndepărta pietricelele și boabele mari cu pelicule. Nisipul adecvat din sită este transportat la depozit.

În turnătorie folosesc deșeuri din producția proprie (resurse de lucru) și deșeuri provenite din exterior (resurse de mărfuri). La prepararea deseurilor se efectueaza urmatoarele operatii: sortare, separare, taiere, ambalare, deshidratare, degresare, uscare si brichetare. Pentru retopirea deșeurilor se folosesc cuptoare cu inducție. Tehnologia de topire depinde de caracteristicile deșeurilor - gradul aliajului, dimensiunea pieselor etc. O atenție deosebită trebuie acordată topirii așchiilor.

ALIAJE DE ALUMINIU SI MAGNEZIU.

Cel mai mare grup de deșeuri de aluminiu este așchii. Fracția sa de masă în cantitatea totală de deșeuri ajunge la 40%. Prima grupă de deșeuri de aluminiu include resturi și deșeuri de aluminiu nealiate;
a doua grupă include resturi și deșeuri de aliaje forjate cu un conținut scăzut de magneziu [până la 0,8% (fracție în greutate)];
în a treia - resturi și deșeuri de aliaje forjate cu un conținut crescut de magneziu (până la 1,8%);
în al patrulea - aliaje de turnare a deșeurilor cu un conținut scăzut (până la 1,5%) de cupru;
în a cincea - turnare aliaje cu un conținut ridicat de cupru;
în al șaselea - aliaje deformabile cu un conținut de magneziu de până la 6,8%;
în al șaptelea - cu un conținut de magneziu de până la 13%;
în al optulea - aliaje forjate cu un conținut de zinc de până la 7,0%;
în al nouălea - turnare aliaje cu un conținut de zinc de până la 12%;
în al zecelea - restul aliajelor.
Pentru topirea deșeurilor mari cocoloase, se folosesc creuzete cu inducție și cuptoare electrice cu canal.
Dimensiunile pieselor de încărcare în timpul topirii în cuptoarele cu creuzet cu inducție nu trebuie să fie mai mici de 8-10 cm, deoarece tocmai cu aceste dimensiuni ale pieselor de încărcare se eliberează puterea maximă, datorită adâncimii de pătrundere a curentului. Prin urmare, nu este recomandat să se efectueze topirea în astfel de cuptoare folosind încărcătură mică și așchii, mai ales atunci când se topește cu sarcină solidă. Deșeurile mari de producție proprie au de obicei o rezistență electrică crescută față de metalele primare originale, ceea ce determină ordinea în care este încărcată sarcina și succesiunea în care sunt introduse componentele în timpul procesului de topire. În primul rând, deșeurile mari cocoloase din propria lor producție sunt încărcate și apoi (pe măsură ce apare baia de lichid) - componentele rămase. Când se lucrează cu o gamă limitată de aliaje, topirea cu o baie de lichid de tranziție este cea mai economică și productivă - în acest caz, este posibil să se utilizeze încărcătură mică și așchii.
În cuptoarele cu canal de inducție se topesc deșeurile de prima calitate - piese defecte, lingouri, semifabricate mari. Deșeurile de clasa a doua (chips, stropi) sunt pre-topite în creuzet cu inducție sau cuptoare cu combustibil cu turnare în lingouri. Aceste operațiuni sunt efectuate pentru a preveni creșterea excesivă intensivă a canalelor cu oxizi și deteriorarea funcționării cuptorului. Conținutul crescut de siliciu, magneziu și fier din deșeuri are un efect deosebit de negativ asupra creșterii excesive a canalelor. Consumul de energie electrică în timpul topirii deșeurilor dense și a deșeurilor este de 600–650 kWh/t.
Așchiile de aliaje de aluminiu sunt fie topite cu turnare ulterioară în lingouri, fie adăugate direct la încărcătură în timpul preparării aliajului de lucru.
La încărcarea aliajului de bază, așchiile sunt introduse în topitură fie în brichete, fie în vrac. Brichetarea crește randamentul metalului cu 1,0%, dar este mai economic să se introducă așchii în vrac. Introducerea așchiilor în aliaj de peste 5,0% este nepractică.
Retopirea așchiilor cu turnare în lingouri se realizează în cuptoare cu inducție cu o „mlaștină” cu o supraîncălzire minimă a aliajului peste temperatura lichidus cu 30-40 ° C. Pe parcursul întregului proces de topire, un flux este alimentat în baie în porțiuni mici, cel mai adesea din următoarea compoziție chimică, % (fracție de masă): KCl -47, NaCl-30, NO3AlF6 -23. Consumul de flux este de 2,0–2,5% din masa încărcăturii. La topirea așchiilor oxidate, se formează o cantitate mare de zgură uscată, creuzetul este supraîncărcat și puterea activă eliberată scade. Creșterea zgurii cu o grosime de 2,0–3,0 cm duce la o scădere a puterii active cu 10,0–15,0% Cantitatea de așchii pre-topite utilizate în încărcătură poate fi mai mare decât la adăugarea directă de așchii în aliaj.

ALIAJE REFRACTARE.

Pentru retopirea deșeurilor de aliaje refractare, cel mai des sunt utilizate cuptoare cu fascicul de electroni și cu arc cu o putere de până la 600 kW. Cea mai productivă tehnologie este retopirea continuă cu preaplin, atunci când topirea și rafinarea sunt separate de cristalizarea aliajului, iar cuptorul conține patru sau cinci tunuri de electroni de diferite capacități distribuite pe focarul, matrița și cristalizatorul răcit cu apă. Când titanul este topit din nou, baia de lichid se supraîncălzește cu 150–200 °C peste temperatura lichidus; ciorapul de scurgere al matriței este încălzit; forma poate fi fixată sau rotativă în jurul axei sale cu o frecvență de până la 500 rpm. Topirea are loc la o presiune reziduală de 1,3-10~2 Pa. Procesul de topire începe cu fuziunea craniului, după care se introduc resturi și un electrod consumabil.
La topirea în cuptoare cu arc se folosesc două tipuri de electrozi: neconsumabile și consumabili. Când se utilizează un electrod neconsumabil, încărcarea este încărcată într-un creuzet, cel mai adesea cupru sau grafit răcit cu apă; Ca electrod se folosesc grafit, wolfram sau alte metale refractare.
La o putere dată, topirea diferitelor metale diferă în ceea ce privește viteza de topire și vidul de lucru. Topirea este împărțită în două perioade - încălzirea electrodului cu un creuzet și topirea propriu-zisă. Masa metalului drenat este cu 15-20% mai mică decât masa metalului încărcat din cauza formării unui craniu. Deșeurile componentelor principale sunt de 4,0-6,0% (cota mai).

NICHEL, CURU ȘI ALIEJE DE CURU-NICHEL.

Pentru obținerea feronichelului, retopirea materiilor prime secundare ale aliajelor de nichel se realizează în cuptoare cu arc electric. Cuarțul este folosit ca flux într-o cantitate de 5-6% din masa sarcinii. Pe măsură ce amestecul se topește, încărcarea se stabilește, așa că este necesar să reîncărcați cuptorul, uneori de până la 10 ori. Zgura rezultată are un conținut ridicat de nichel și alte metale valoroase (wolfram sau molibden). Ulterior, aceste zguri sunt prelucrate împreună cu minereul de nichel oxidat. Producția de feronic este de aproximativ 60% din masa încărcăturii solide.
Pentru prelucrarea deșeurilor de metal din aliaje rezistente la căldură se efectuează topirea prin oxidare-sulfurare sau topirea extractivă în magneziu. În acest din urmă caz, magneziul extrage nichel, practic fără a extrage wolfram, fier și molibden.
La prelucrarea deșeurilor de cupru și aliajele sale, cel mai adesea se obține bronz și alamă. Topirea bronzurilor de staniu se realizează în cuptoare cu reverberație; alamă - în inducție. Topirea se realizează într-o baie de transfer, al cărei volum este de 35-45% din volumul cuptorului. La topirea alamei, așchiile și fluxul sunt mai întâi încărcate. Randamentul de metal adecvat este de 23–25%, randamentul de zgură este de 3–5% din masa sarcinii; consumul de energie electrică variază de la 300 la 370 kWh/t.
La topirea bronzului de staniu, în primul rând, se încarcă și o mică sarcină - așchii, ștanțare, plase; nu în ultimul rând, resturi voluminoase și deșeuri cocoloase. Temperatura metalului înainte de turnare este de 1100–1150°C. Extragerea metalului în produse terminate este 93-94,5%.
Bronzurile fără cositor sunt topite în cuptoare rotative reflectorizante sau cu inducție. Pentru a proteja împotriva oxidării, se utilizează cărbune sau criolit, spat fluor și sodă. Debitul fluxului este de 2-4% din masa sarcinii.
În primul rând, componentele de flux și de aliere sunt încărcate în cuptor; nu în ultimul rând, deșeurile de bronz și cupru.
Cele mai multe impurități dăunătoare din aliajele de cupru sunt îndepărtate prin purjarea băii cu aer, abur sau prin introducerea de calcar de cupru. Fosforul și litiul sunt folosite ca dezoxidanți. Dezoxidarea cu fosfor a alamelor nu este utilizată din cauza afinității mari a zincului pentru oxigen. Degazarea aliajelor de cupru se reduce la îndepărtarea hidrogenului din topitură; realizat prin purjare cu gaze inerte.
Pentru topirea aliajelor de cupru-nichel se folosesc cuptoare cu canal de inducție cu căptușeală acidă. Nu este recomandat să adăugați așchii și alte deșeuri mici la încărcătură fără o retopire preliminară. Tendința acestor aliaje de a carbura împiedică utilizarea cărbunelui și a altor materiale carbonice.

ZINC ȘI aliaje de fuziune.

Retopirea deșeurilor de aliaje de zinc (sprue, așchii, stropi) se realizează în cuptoare cu reverberație. Aliajele sunt curățate de impuritățile nemetalice prin rafinare cu cloruri, suflare cu gaze inerte și filtrare. La rafinarea cu cloruri, 0,1–0,2% (poate împărți) clorură de amoniu sau 0,3–0,4% (poate împărți) hexacloretan sunt introduse în topitură folosind un clopot la 450–470 ° C; in acelasi caz, rafinarea se poate realiza prin agitarea topiturii pana la incetarea evolutiei produselor de reactie. Apoi, se realizează o purificare mai profundă a topiturii prin filtrare prin filtre cu granulație fină din magnezit, un aliaj de fluoruri de magneziu și calciu și clorură de sodiu. Temperatura stratului filtrant este de 500°C, înălțimea acestuia este de 70–100 mm, iar dimensiunea granulelor este de 2–3 mm.
Retopirea deșeurilor de staniu și aliaje de plumb se realizează sub un strat de cărbune în creuzete din fontă ale cuptoarelor cu orice încălzire. Metalul rezultat este rafinat din impuritățile nemetalice cu clorură de amoniu (se adaugă 0,1-0,5%) și filtrat prin filtre granulare.
Retopirea deșeurilor de cadmiu se realizează în creuzete din fontă sau grafit-șamotă sub un strat de cărbune. Pentru a reduce, oxidabilitatea și pierderea de cadmiu, se introduce magneziu. Stratul de cărbune este schimbat de mai multe ori.
Este necesar să se respecte aceleași măsuri de siguranță ca la topirea aliajelor de cadmiu.

6. 1. 2. Prelucrarea deşeurilor solide dispersate

Majoritatea etapelor proceselor tehnologice din metalurgia metalelor feroase sunt însoțite de formarea deșeurilor solide dispersate, care sunt în principal resturi de minereu și materii prime minerale nemetalice și produse ale prelucrării acestora. După compoziția chimică, ele sunt împărțite în metalice și nemetalice (reprezentate în principal de silice, alumină, calcit, dolomit, cu un conținut de fier de cel mult 10 - 15% din masă). Aceste deșeuri aparțin grupului cel mai puțin utilizat de deșeuri solide și sunt adesea depozitate în haldele și depozitele de nămol.

Localizarea deșeurilor solide dispersate, în special a deșeurilor care conțin metale, la depozitele cauzează o poluare complexă mediul naturalîn toate componentele sale datorită dispersării particulelor fine de către vânt, migrării compușilor de metale grele în stratul de sol și ape subterane.

În același timp, aceste deșeuri sunt clasificate drept resurse materiale secundare și, din punct de vedere al compoziției lor chimice, pot fi utilizate atât în ​​industria metalurgică în sine, cât și în alte sectoare ale economiei.

În urma analizei sistemului de gestionare a deșeurilor dispersate de la uzina metalurgică de bază a OAO Severstal, s-a constatat că principalele acumulări de nămol cu ​​conținut de metal se observă în sistemul de curățare a gazelor a convertorului, furnalului, producției și termice. instalații electrice, departamente de decapare a producției de laminare, îmbogățirea prin flotație a cărbunilor de producție de cocs și îndepărtarea hidrozgurii.

O diagramă tipică a deșeurilor solide dispersate dintr-o producție închisă este prezentată în formă generală în fig. 3.

De interes practic sunt nămolurile sistemelor de curățare a gazelor, nămolurile de sulfat feros din departamentele de decapare ale producției de laminare, nămolurile mașinilor de îmbuteliere de producție în furnal, deșeurile de flotație, propuse de Severstal OJSC (Cherepovets), prevede utilizarea de toate componentele și nu este însoțită de formarea de resurse secundare.

Deșeurile dispersate care conțin metale depozitate din industriile metalurgice, care sunt o sursă de ingredient și poluare parametrică a sistemelor naturale, sunt resurse materiale nerevendicate și pot fi considerate materii prime tehnogene. Tehnologiile de acest fel fac posibilă reducerea cantității de deșeuri acumulate prin reciclarea nămolului de convertizor, obținerea unui produs metalizat, producerea pigmenților de oxid de fier pe bază de nămol tehnogenic și utilizarea deșeurilor pentru producerea cimentului Portland.

6. 1. 3. Eliminarea nămolului de sulfat de fier

Printre deșeurile periculoase care conțin metale se numără nămolurile care conțin componente valoroase, rare și costisitoare ale materiilor prime minerale neregenerabile. În acest sens, dezvoltarea și implementarea practică tehnologii de economisire a resurselor care vizează eliminarea deșeurilor din aceste industrii este o sarcină prioritară în practica casnică și mondială. Totuși, în unele cazuri, introducerea unor tehnologii eficiente în ceea ce privește economisirea resurselor provoacă o poluare mai intensă a sistemelor naturale decât eliminarea acestor deșeuri prin depozitare.

Ținând cont de această împrejurare, este necesar să se analizeze metodele de utilizare a nămolului tehnogen de sulfat feros, utilizat pe scară largă în practica industrială, izolat în timpul regenerării soluțiilor uzate de decapare formate în dispozitivele de cristalizare a băilor de flotație cu acid sulfuric după decaparea foii. oţel.

Sulfații anhidri sunt utilizați în diferite sectoare ale economiei, cu toate acestea, implementarea practică a metodelor de eliminare a nămolului de sulfat de fier tehnologic este limitată de compoziția și volumul acestuia. Nămolul format în urma acestui proces conține acid sulfuric, impurități de zinc, mangan, nichel, titan etc. Viteza specifică de formare a nămolului este de peste 20 kg/t de produse laminate.

Nămolul tehnogen de sulfat feros nu este de dorit să fie utilizat în agricultură iar în industria textilă. Este mai convenabil să îl utilizați în producția de acid sulfuric și ca coagulant pentru tratarea apelor uzate, pe lângă îndepărtarea cianurii, deoarece se formează complexe care nu sunt supuse oxidării nici măcar de clor sau ozon.

Una dintre cele mai promițătoare domenii pentru prelucrarea nămolului tehnogen de sulfat de fier, care se formează în timpul regenerării soluțiilor de decapare uzate, este utilizarea sa ca materie primă pentru producerea diferiților pigmenți de oxid de fier. Pigmenții sintetici de oxid de fier au o gamă largă de aplicații.

Utilizarea dioxidului de sulf conținut în gazele de ardere ale cuptorului de calcinare, care se formează în timpul producerii pigmentului Kaput-Mortum, se realizează conform unei tehnologii binecunoscute folosind metoda amoniacului cu formarea unei soluții de amoniu. utilizate la producerea îngrășămintelor minerale. Procesul tehnologic de obținere a pigmentului roșu venețian include operațiunile de amestecare a componentelor inițiale, calcinare a amestecului inițial, măcinare și ambalare și exclude operația de deshidratare a încărcăturii inițiale, spălare, uscare a pigmentului și utilizarea gazelor de evacuare.

Când se utilizează nămol tehnogen de sulfat de fier ca materie primă, caracteristicile fizice și chimice ale produsului nu scad și îndeplinesc cerințele pentru pigmenți.

Eficiența tehnică și de mediu a utilizării nămolului tehnogen de sulfat feros pentru producerea pigmenților de oxid de fier se datorează următoarelor:

Nu există cerințe stricte pentru compoziția nămolului;

Nu este necesară pregătirea prealabilă a nămolului, cum ar fi, de exemplu, atunci când se utilizează ca floculant;

Este posibil să se prelucreze atât nămolul proaspăt format, cât și cel acumulat în haldele;

Volumele de consum nu sunt limitate, ci determinate de programul de vânzări;

Este posibilă utilizarea echipamentelor disponibile la întreprindere;

Tehnologia de prelucrare prevede utilizarea tuturor componentelor nămolului, procesul nefiind însoțit de formarea deșeurilor secundare.

6. 2. Metalurgia neferoasă

Producția de metale neferoase generează și o mulțime de deșeuri. Valorificarea minereurilor de metale neferoase extinde utilizarea preconcentrației în medii grele și diferite feluri separare. Procesul de îmbogățire în medii grele permite utilizarea complexă a minereului relativ sărac la concentratoare care prelucrează minereurile de nichel, plumb-zinc și minereuri din alte metale. Fracția ușoară astfel obținută este utilizată ca material de umplere în mine și în industria construcțiilor. În țările europene, deșeurile generate în timpul exploatării și îmbogățirii minereului de cupru sunt folosite pentru a umple țap și din nou în producția de materiale de construcție, în construcția drumurilor.

În condiția prelucrării minereurilor de proastă calitate, procesele hidrometalurgice care utilizează aparate de sorbție, extracție și autoclave sunt utilizate pe scară largă. Pentru prelucrarea concentratelor de pirotită, greu de prelucrat, aruncate anterior, care sunt materii prime pentru producerea de nichel, cupru, sulf, metale prețioase, există o tehnologie de oxidare fără deșeuri realizată într-un aparat de autoclave și reprezentând extracția de toate componentele principale menționate mai sus. Această tehnologie este utilizată la Uzina de Mine și Procesare Norilsk.

Componentele valoroase sunt extrase și din deșeurile de scule de ascuțire din carbură, zgură în producția de aliaje de aluminiu.

Nămolul de nefelină este, de asemenea, utilizat în producția de ciment și poate crește productivitatea cuptoarelor de ciment cu 30%, reducând în același timp consumul de combustibil.

Aproape toate deșeurile solide din metalurgia neferoasă pot fi folosite pentru a produce materiale de construcție. Din păcate, nu toate TPO-urile din metalurgia neferoasă sunt încă utilizate în industria construcțiilor.

6. 2. 1. Clorura și prelucrarea regenerativă a deșeurilor de metalurgie neferoasă

Fundamentele teoretice și tehnologice ale tehnologiei clor-plasmă pentru prelucrarea materiilor prime metalice secundare au fost dezvoltate la IMET RAS. Tehnologia a fost elaborată la scară extinsă de laborator. Include clorarea deșeurilor metalice cu clor gazos și reducerea ulterioară a clorurilor cu hidrogen într-o descărcare de plasmă RF. În cazul prelucrării deșeurilor monometalice sau în cazurile în care nu este necesară separarea metalelor recuperate, ambele procese sunt combinate într-o singură unitate fără condensare a clorurii. Acest lucru a avut loc în timpul procesării deșeurilor de wolfram.

Aliajele dure reziduale după sortare, zdrobire și curățare de contaminanții externi înainte de clorinare sunt oxidate de oxigen sau gaze care conțin oxigen (aer, CO 2 , vapori de apă), ca urmare a arderii carbonului, iar tungstenul și cobaltul sunt transformate în oxizi. cu formarea unei mase libere, ușor de măcinat, care este redusă cu hidrogen sau amoniac și apoi clorurată activ cu clor gazos. Extracția tungstenului și a cobaltului este de 97% sau mai mult.

În dezvoltarea cercetărilor privind prelucrarea deșeurilor și a produselor scoase din uz din acestea, a fost dezvoltată o tehnologie alternativă pentru regenerarea deșeurilor din aliaje dure care conțin carburi. Esența tehnologiei este că materialul sursă este oxidat cu gaz care conține oxigen la 500-100 ºС și apoi redus cu hidrogen sau amoniac la 600-900 ºС. Carbonul de funingine este introdus în masa liberă rezultată și după măcinare se obține un amestec omogen pentru carbidizarea efectuată la 850 - 1395 ºС și cu adăugarea uneia sau mai multor pulberi metalice (W, Mo, Ti, Nb, Ta, Ni, Co, Fe), care vă permite să obțineți aliaje valoroase.

Metoda rezolvă sarcini prioritare de economisire a resurselor, asigură implementarea tehnologiilor pentru utilizarea rațională a resurselor materiale secundare.

6. 2. 2. Eliminarea deșeurilor de turnătorie

Eliminarea deșeurilor de turnătorie – problema reala producția de metal și utilizarea rațională a resurselor. În timpul topirii, se generează o cantitate mare de deșeuri (40-100 kg la 1 tonă), o anumită parte din care este zgură de fund și scurgeri de fund care conțin cloruri, fluoruri și alți compuși metalici, care în prezent nu sunt utilizați ca materii prime secundare, dar sunt aruncate. Conținutul de metal în acest tip de haldele este de 15 - 45%. Astfel, se pierd tone de metale valoroase, care trebuie returnate în producție. În plus, are loc poluarea și salinizarea solului.

Cunoscut în Rusia și în străinătate diferite căi prelucrarea deșeurilor care conțin metale, dar numai unele dintre ele sunt utilizate pe scară largă în industrie. Dificultatea constă în instabilitatea proceselor, durata lor și randamentul scăzut de metal. Cele mai promițătoare sunt:

Topirea deșeurilor bogate în metale cu un flux protector, amestecarea masei rezultate pentru dispersare în picături mici, uniforme ca mărime și uniform distribuite pe volumul picăturilor de metal topite, urmată de coalescență;

Diluarea reziduurilor cu un flux protector și turnarea masei topite printr-o sită la o temperatură sub temperatura acestei topituri;

Dezintegrare mecanică cu sortarea roci sterile;

Dezintegrare umedă prin dizolvarea sau fluxarea și separarea metalului;

Centrifugarea reziduurilor lichide de topire.

Experimentul a fost efectuat la o întreprindere de producție de magneziu.

La reciclarea deșeurilor se propune utilizarea echipamentelor existente ale turnătoriilor.

Esența metodei de dezintegrare umedă este dizolvarea deșeurilor în apă, pură sau cu catalizatori. În mecanismul de reciclare, sărurile solubile sunt transferate în soluție, în timp ce sărurile și oxizii insolubili își pierd rezistența și se sfărâmă, partea metalică a scurgerii de jos este eliberată și ușor separată de cea nemetalică. Acest proces este exotermic, se desfășoară cu eliberarea unei cantități mari de căldură, însoțită de fierbere și eliberare de gaze. Randamentul de metal în condiții de laborator este de 18 - 21,5%.

Mai promițătoare este metoda de topire a deșeurilor. Pentru a elimina deșeurile cu un conținut de metal de cel puțin 10%, este necesară mai întâi îmbogățirea deșeurilor cu magneziu cu separarea parțială a părții de sare. Deșeurile sunt încărcate într-un creuzet de oțel pregătitor, se adaugă flux (2-4% din masa încărcăturii) și se topesc. După topirea deșeurilor, topitura lichidă este rafinată cu un flux special, al cărui consum este de 0,5-0,7% din masa încărcăturii. După decantare, randamentul de metal adecvat este de 75-80% din conținutul său în zgură.

După scurgerea metalului, rămâne un reziduu gros, format din săruri și oxizi. Conținutul de magneziu metalic din acesta nu este mai mare de 3 - 5%. Scopul prelucrării ulterioare a deșeurilor a fost extragerea oxidului de magneziu din partea nemetalică prin tratarea acestora cu soluții apoase de acizi și alcalii.

Deoarece procesul are ca rezultat descompunerea conglomeratului, după uscare și calcinare este posibil să se obțină oxid de magneziu cu un conținut de până la 10% impurități. O parte a părții nemetalice rămase poate fi utilizată în producția de ceramică și materiale de construcție.

Această tehnologie experimentală face posibilă utilizarea a peste 70% din masa deșeurilor aruncate anterior în haldele.

Krivitsky V.S.

Sursă: Turnătorie.-1991.-№12.-p.42

Eliminarea deșeurilor de turnătorie este o problemă urgentă a producției de metal și a utilizării raționale a resurselor. În timpul topirii, se generează o cantitate mare de deșeuri (40-100 kg la 1 tonă), o anumită parte din care este zgură de fund și scurgeri de fund care conțin cloruri, fluoruri și alți compuși metalici, care în prezent nu sunt utilizați ca materii prime secundare, dar sunt aruncate. Conținutul de metal în acest tip de haldele este de 15 - 45%. Astfel, se pierd tone de metale valoroase, care trebuie returnate în producție. În plus, au loc poluarea și salinizarea solului.

În Rusia și în străinătate, sunt cunoscute diferite metode de prelucrare a deșeurilor care conțin metal, dar numai unele dintre ele au fost utilizate pe scară largă în industrie. Dificultatea constă în instabilitatea proceselor, durata lor și randamentul scăzut de metal. Cele mai promițătoare sunt:
- Topirea deșeurilor bogate în metale cu un flux protector, amestecarea masei rezultate pentru dispersare în picături mici, uniforme ca mărime și uniform distribuite pe volumul picăturilor de metal topite, urmată de coalescență;
- Diluarea reziduurilor cu un flux protector si turnarea masei topite printr-o sita la o temperatura sub temperatura acestei topituri;
-Dezintegrare mecanică cu sortarea roci sterile;
- Dezintegrare umedă prin dizolvare sau flux și separare a metalelor;
- Centrifugarea reziduurilor lichide de topire. Experimentul a fost efectuat la o întreprindere de producție de magneziu. La reciclarea deșeurilor se propune utilizarea echipamentelor existente ale turnătoriilor.

Esența metodei de dezintegrare umedă este dizolvarea deșeurilor în apă, pură sau cu catalizatori. În mecanismul de reciclare, sărurile solubile sunt transferate în soluție, în timp ce sărurile și oxizii insolubili își pierd rezistența și se sfărâmă, partea metalică a scurgerii de jos este eliberată și ușor separată de cea nemetalică. Acest proces este exotermic, se desfășoară cu eliberarea unei cantități mari de căldură, însoțită de fierbere și eliberare de gaze. Randamentul de metal în condiții de laborator este de 18 - 21,5%. Mai promițătoare este metoda de topire a deșeurilor. Pentru a elimina deșeurile cu un conținut de metal de cel puțin 10%, este necesară mai întâi îmbogățirea deșeurilor cu magneziu cu separarea parțială a părții de sare. Deșeurile sunt încărcate într-un creuzet de oțel pregătitor, se adaugă flux (2-4% din masa încărcăturii) și se topesc. După topirea deșeurilor, topitura lichidă este rafinată cu un flux special, al cărui consum este de 0,5-0,7% din masa încărcăturii. După decantare, randamentul de metal adecvat este de 75-80% din conținutul său în zgură.

După scurgerea metalului, rămâne un reziduu gros, format din săruri și oxizi. Conținutul de magneziu metalic din acesta nu este mai mare de 3 - 5%. Scopul prelucrării ulterioare a deșeurilor a fost extragerea oxidului de magneziu din partea nemetalică prin tratarea acestora cu soluții apoase de acizi și alcalii. Deoarece procesul are ca rezultat descompunerea conglomeratului, după uscare și calcinare este posibil să se obțină oxid de magneziu cu un conținut de până la 10% impurități. O parte a părții nemetalice rămase poate fi utilizată în producția de ceramică și materiale de construcție. Această tehnologie experimentală face posibilă utilizarea a peste 70% din masa deșeurilor aruncate anterior în haldele.

Rezumând toate cele de mai sus, putem spune că, în ciuda studiului îndelungat al acestei probleme, eliminarea și prelucrarea deșeurilor industriale nu este încă efectuată la nivelul corespunzător. Severitatea problemei, în ciuda unui număr suficient de soluții, este determinată de creșterea nivelului de formare și acumulare a deșeurilor industriale. Eforturile țărilor străine vizează în primul rând prevenirea și minimizarea generării deșeurilor, iar apoi reciclarea, reutilizarea și dezvoltarea acestora. metode eficiente prelucrarea finală, neutralizarea și eliminarea finală și eliminarea numai a deșeurilor care nu poluează mediul. Toate aceste măsuri reduc fără îndoială nivelul impactului negativ al deșeurilor industriale asupra naturii, dar nu rezolvă problema acumulării progresive a acestora în mediu. mediu inconjuratorși, în consecință, pericolul tot mai mare de pătrundere a substanțelor nocive în biosferă sub influența proceselor artificiale și naturale.