Siūlomas metodas susideda iš to, kad preliminarus pradinės medžiagos smulkinimas atliekamas selektyviai ir tikslingai, koncentruota jėga nuo 900 iki 1200 J. cm 2 / g. Įrenginį, skirtą šiam metodui įgyvendinti, sudaro smulkinimo ir sijojimo įtaisas, pagamintas kaip manipuliatorius su nuotolinio valdymo pultu, ant kurio sumontuotas hidraulinis-pneumatinis smūgio mechanizmas. Be to, įrenginyje yra sandarus modulis, sujungtas su susmulkintų frakcijų atrankos sistema, kuri turi priemones šias frakcijas perdirbti į smulkius miltelius. 2 sek. ir 2 val. p. f-kristalai, 4 dwg., 1 tab.
Išradimas yra susijęs su liejyklomis, o konkrečiau – su liejinio kieto šlako, turinčio gabalėlių su metaliniais intarpais, apdorojimo būdu ir įrenginiu, skirtu visiškam šių šlakų apdorojimui. Šis būdas ir įrengimas leidžia praktiškai visiškai panaudoti perdirbtus šlakus, o gautus galutinius produktus – komercinį šlaką ir komercines dulkes – galima panaudoti pramoninėje ir civilinėje statyboje, pavyzdžiui, gamybai. Statybinės medžiagos... Atliekos, susidarančios perdirbant šlaką metalo pavidalu ir smulkintas šlakas su metalo inkliuzais, naudojamos kaip įkrovos medžiagos lydymo agregatuose. Lieto kieto šlako luitų, persmelktų metalo inkliuzais, apdorojimas yra sudėtinga, daug darbo reikalaujanti operacija, reikalaujanti unikalios įrangos, papildomų energijos sąnaudų, todėl šlakai praktiškai nenaudojami ir šalinami į sąvartynus, blogina aplinką ir teršia aplinką. aplinką... Ypač svarbu sukurti metodus ir įrenginius, skirtus visiškai be atliekų apdoroti šlakus. Yra žinoma nemažai būdų ir įrenginių, kurie iš dalies išsprendžia šlako apdorojimo problemą. Visų pirma yra žinomas metalurginių šlakų apdorojimo būdas (SU, A, 806123), kurį sudaro šių šlakų smulkinimas ir sijojimas iki smulkių frakcijų 0,4 mm tikslumu, o po to atskyrimas į du produktus: metalo koncentratą ir šlaką. Šis metalurgijos šlakų apdorojimo būdas išsprendžia problemą siaurame diapazone, nes jis skirtas tik šlakams su nemagnetiniais intarpais. Technine esme siūlomam metodui artimiausias yra metalų mechaninio atskyrimo nuo metalurginių krosnių šlako metodas (SU, A, 1776202), įskaitant metalurginio šlako smulkinimą trupintuve ir malūnuose, taip pat šlako frakcijų atskyrimą. ir regeneruotos metalo frakcijos pagal tankio skirtumą vandeninėje terpėje 0,5–7,0 mm ir 7–40 mm, kai geležies kiekis metalo frakcijose yra iki 98 %
Šio metodo atliekos šlako frakcijų pavidalu po visiško džiovinimo ir rūšiavimo naudojamos statybose. Šis metodas yra efektyvesnis atgaunamo metalo kiekio ir kokybės požiūriu, tačiau jis neišsprendžia pirminio pradinės medžiagos susmulkinimo, taip pat aukštos kokybės frakcinės sudėties komercinio šlako gavimo problemos pavyzdžiui, statybiniai produktai. Tokiems metodams įgyvendinti, visų pirma, yra žinoma srauto linija (SU, A, 759132), skirta metalurgijos šlako atliekoms atskirti ir rūšiuoti, įskaitant pakrovimo įrenginį bunkerio tiektuvo pavidalu, vibruojančius ekranus virš priėmimo. bunkeriai, elektromagnetiniai separatoriai, šaldymo kameros, būgniniai ekranai ir įtaisai ištraukiamiems metaliniams objektams perkelti. Tačiau ši gamybos linija taip pat nenumato išankstinio šlako smulkinimo šlako gabalėlių pavidalu. Taip pat žinomas medžiagų sijojimo ir smulkinimo įtaisas (SU, A, 1547864), įskaitant vibracinį ekraną ir virš jo sumontuotą rėmą su trupinimo įtaisu, pagamintą su skylutėmis ir sumontuotą su galimybe judėti vertikalioje plokštumoje, ir trupinimo įtaisas pagamintas iš pleištų su galvutėmis viršutinėse dalyse, kurios sumontuotos su galimybe judėti rėmo angose, o galvučių skersinis matmuo yra didesnis nei skersinis rėmo angų matmenys. Trijų sienelių kameroje išilgai vertikalių kreiptuvų juda rėmas, kuriame sumontuoti smulkinimo įtaisai, laisvai kabantys ant galvų. Rėmo užimamas plotas atitinka vibracinio ekrano plotą, o trupinimo įtaisai dengia visą vibracinio ekrano grotelių plotą. Judantis karkasas elektrine pavara ant bėgių suvyniojamas ant vibruojančio ekrano, ant kurio sumontuotas šlako gumulas. Smulkinimo įtaisai praeina per bloką garantuotu atstumu. Įjungus vibracinį ekraną, trupinimo įtaisai kartu su rėmu leidžiasi žemyn, nesusidūrę su kliūtimis, per visą slydimo ilgį iki 10 mm nuo vibruojančio ekrano, kitos smulkinimo įrenginio dalys (pleištai), susidūrę su kliūtis šlako gabalėlio paviršiaus pavidalu, lieka kliūties aukštyje. Kiekvienas smulkinimo įrenginys (pleištas), atsitrenkęs į šlako gumulą, suranda savo sąlyčio tašką su juo. Gūžimo vibracija perduodama per ant jo gulintį šlako gumulą smulkinimo įtaisų pleištų sąlyčio vietose, kurios taip pat pradeda vibruoti rezonansu rėmo kreiptuvuose. Šlako gumulas nesunaikinamas, o ant pleištų atsiranda tik dalinis šlako dilimas. Arčiau siūlomo metodo sprendimo yra aukščiau minėtas atliekų ir liejyklų šlako atskyrimo ir rūšiavimo įrenginys (RU, A, 1547864), įskaitant pradinės medžiagos tiekimo į pirminio smulkinimo zoną sistemą, atliekamą sijojimo įtaisu. ir smulkinimo medžiagos, pagamintos priėmimo bunkerio pavidalu, virš jo sumontuotas vibracinis ekranas ir tiesioginio šlako smulkinimo įrenginiai, vibraciniai trupintuvai tolesniam medžiagos smulkinimui, elektromagnetiniai separatoriai, vibraciniai ekranai, rūšiuojamo šlako laikymo dėžės su dozatoriais ir transportavimo prietaisai. Šlako padavimo sistemoje yra numatytas pakreipimo mechanizmas, užtikrinantis šlako su jame esančiu atvėsusiu šlako gumuliu priėmimą ir tiekimą į vibracinio ekrano zoną, išmušant šlako gabalėlį ant vibracinio sieto ir grąžinant tuščią šlaką atgal į savo pradinę padėtį. Minėtiems būdams ir jų įgyvendinimo prietaisams naudojamos smulkinimo galimybės ir šlako apdorojimo įrenginiai, kurių veikimo metu išsiskiria nenaudingos į dulkes panašios frakcijos, teršiančios dirvožemį ir orą, o tai daro didelę įtaką aplinkos ekologinei pusiausvyrai. Išradimas pagrįstas uždaviniu sukurti šlakų perdirbimo būdą, kurio metu preliminarus pradinės medžiagos smulkinimas ir vėlesnis rūšiavimas pagal mažėjančius frakcijų dydžius ir gaunamų į dulkes panašių frakcijų atranka atliekama tokiu būdu. kad būtų galima visiškai panaudoti apdorotus šlakus, taip pat sukurti įrenginį šiam metodui įgyvendinti. Ši problema išspręsta šlako apdorojimo būdu liejykla, įskaitant preliminarų pradinės medžiagos susmulkinimą ir paskesnį jos rūšiavimą į mažėjančias frakcijas, kad būtų gautas komercinis šlakas, tuo pačiu metu atrenkant susidariusias susmulkintas frakcijas, kuriose pagal išradimą preliminarus smulkinimas atliekamas pasirinktinai ir orientuojamas su koncentruota jėga iš 900–1200 J, o pasirinktos susmulkintos frakcijos yra uždaromos uždarame tūryje ir daro jas mechaninį poveikį, kol gaunami smulkūs milteliai, kurių savitasis paviršiaus plotas ne mažesnis kaip 5000 cm 2 / g. Patartina naudoti smulkius miltelius kaip aktyviąją statybinių mišinių medžiagą. Šis metodo įgyvendinimas leidžia visiškai apdoroti liejyklos šlaką, todėl susidaro du galutinis produktas komercinis šlakas ir komercinės dulkės, naudojamos statybose. Problema taip pat buvo išspręsta įdiegus metodo įgyvendinimo įrenginį, įskaitant pradinės medžiagos tiekimo į pirminio smulkinimo zoną sistemą, smulkinimo ir sijojimo įrenginį, vibracinius trupintuvus su elektromagnetiniais separatoriais ir transportavimo įrenginius, kurie smulkina ir rūšiuoja medžiagos suskirstymas į mažėjančias frakcijas, stambiųjų ir smulkiųjų frakcijų klasifikatoriai ir dulkėtų frakcijų sistemos atranka, kurioje pagal išradimą smulkinimo ir sijojimo įrenginys pagamintas manipuliatoriaus pavidalu su nuotolinio valdymo pulteliu, ant kurio hidraulinis-pneumatinis sumontuotas smūgio mechanizmas, o instaliacijoje sumontuotas sandarus modulis, sujungtas su dulkėtų frakcijų atrankos sistema, turintis priemones šias frakcijas perdirbti į smulkius miltelius ... Pageidautina naudoti paeiliui išdėstytų sraigtinių malūnų kaskadą kaip priemonę susmulkintoms frakcijoms apdoroti. Vienas iš išradimo variantų numato, kad įrenginyje yra apdirbtos medžiagos grąžinimo sistema, sumontuota šalia stambiosios frakcijos klasifikatoriaus, jos papildomam šlifavimui. Tokia viso įrenginio konstrukcija leidžia apdoroti liejyklos atliekas labai patikimai ir efektyviai bei nenaudojant daug energijos. Išradimo esmė yra tokia. Lieti liejyklų šlakai pasižymi stiprumu, ty atsparumu lūžimui, kai dėl bet kokios apkrovos atsiranda vidinių įtempimų (pavyzdžiui, mechaninio gniuždymo metu), ir gali būti priskiriami vidutiniam uolienų gniuždomajam stipriui (suspaudimui). stiprybes ir stiprybes... Metalo intarpų buvimas šlake sustiprina monolitinį gumulą, jį sustiprindamas. Anksčiau aprašytuose naikinimo būduose nebuvo atsižvelgta į naikinamos pirminės medžiagos stiprumo charakteristikas. Lūžio jėga apibūdinama reikšme P = sf F, kur P yra gniuždomoji lūžio jėga, F - taikytos jėgos plotas, buvo žymiai mažesnė už šlako stiprumo charakteristikas. Siūlomas metodas pagrįstas jėgos F taikymo srities sumažinimu iki matmenų, nustatytų pagal įrankyje naudojamos medžiagos stiprumo charakteristikas ir jėgos P. dažnio pasirinkimą, o tai apskritai padidina metodo efektyvumą. Empiriškai smūgiavimo dažnio ir energijos parametrai buvo parinkti 900-1200 J diapazone, 15-25 dūžių per minutę dažniu. Tokia smulkinimo technika siūlomame įrenginyje atliekama naudojant hidropneumatinį smūgio mechanizmą, sumontuotą ant šlako smulkinimo ir sijojimo įrenginio manipuliatoriaus. Manipuliatorius jo veikimo metu suteikia spaudimą hidropneumatinio smūgio mechanizmo sunaikinimo objektui. Taikomos šlako gabalėlių gniuždymo jėgos valdymas vykdomas nuotoliniu būdu. Tuo pačiu metu šlakas yra medžiaga, turinti potencialių sutraukiančių savybių. Gebėjimas juos sukietinti daugiausia atsiranda veikiant aktyvuojantiems priedams. Tačiau yra tokia fizinė šlakų būsena, kai potencialios surišimo savybės pasireiškia po mechaninio poveikio apdirbamoms šlako frakcijoms, kol gaunami tam tikri dydžiai, pasižymintys specifiniu paviršiaus plotu. Didelio susmulkintų šlakų specifinio paviršiaus ploto gavimas yra esminis veiksnys norint įgyti jų cheminį aktyvumą. Atlikti laboratoriniai tyrimai patvirtina, kad ryškus šlako, naudojamo kaip rišiklis, kokybės pagerėjimas pasiekiamas šlifuojant, kai jo savitasis paviršiaus plotas viršija 5000 cm 2/g. Tokį specifinį paviršiaus plotą galima gauti mechaniškai veikiant pasirinktas į dulkes panašias frakcijas, uždarytas uždarame tūryje (sandariame modulyje). Šis efektas atliekamas naudojant sraigtinių malūnų kaskadą, išdėstytą nuosekliai uždarame modulyje, palaipsniui paverčiant šią medžiagą smulkiais milteliais, kurių specifinis paviršiaus plotas yra didesnis nei 5000 cm 2 / g. Taigi siūlomas šlakų apdorojimo būdas ir įrengimas leidžia praktiškai visiškai juos panaudoti, ko pasekoje gaunamas prekinis produktas, kuris ypač naudojamas statybose. Integruotas šlakų naudojimas žymiai pagerina aplinką, taip pat atlaisvina sąvartynams naudojamus gamybos plotus. Padidėjus perdirbto šlako panaudojimo laipsniui, sumažėja pagaminto produkto savikaina, o tai atitinkamai padidina panaudoto išradimo efektyvumą. Fig. 1 schematiškai pavaizduota gamykla, skirta atlikti šlako apdorojimo būdą pagal išradimą; pav. 2 dalis a-a pav. 1;
Fig. 3 vaizdas B pav. 2;
Fig. 4 sekcija b-b pav. 3. Siūlomas metodas numato visišką šlakų apdorojimą be atliekų, kad būtų gautas tinkamas susmulkintas reikiamų frakcijų šlakas ir susmulkintos frakcijos, perdirbamos į smulkius miltelius. Be to, gaunama medžiaga su metaliniais inkliuzais, kuri pakartotinai naudojama lydymo įrenginiuose linijinei ir metalurginei gamybai. Tam išlietas ruošinio gabalas su metaliniais intarpais iš anksto susmulkinamas koncentruota 900–1200 J jėga ant vibruojančio ekrano su gedimo tinkleliu. Metalas ir šlakas su metalo inkliuzais, kurių matmenys yra didesni už vibracinio ekrano gedimo grotelių angų dydžius, parenkami magnetine krano plokšte ir laikomi konteineryje, o ant vibracinio ekrano likę šlako gabalai yra atrenkami. siunčiami smulkesniam smulkinimui į vibracinį trupintuvą, esantį prie pat vibracinio ekrano. Susmulkinta medžiaga, iškritusi per gedimo groteles, yra transportuojama per vibracinių trupintuvų sistemą su metalo ir šlako su metalo intarpais atranka elektromagnetiniais separatoriais tolesniam smulkinimui ir rūšiavimui. Pro gedimo groteles nepraėjusių gabalų dydis svyruoja nuo 160 iki 320 mm, o prabėgusių – nuo 0 iki 160 mm. Vėlesniuose etapuose šlakas susmulkinamas iki 0–60 mm, 0–12 mm dydžio frakcijų ir paimamas šlakas su metaliniais intarpais. Tada susmulkintas šlakas paduodamas į stambiosios frakcijos klasifikatorių, kuriame parenkama 0-12 ir daugiau kaip 12 mm dydžio medžiaga. Stambesnė medžiaga siunčiama į grąžinimo sistemą pakartotiniam šlifavimui, o 0–12 mm dydžio medžiaga per pagrindinį proceso srautą siunčiama į smulkių frakcijų klasifikatorių, kur yra 0–1 mm dydžio į dulkes panaši frakcija. paimtas, kuris surenkamas į sandarų modulį vėlesniam poveikiui ir gaunami smulkiai dispersiniai milteliai, kurių specifinis paviršius didesnis nei 5000 cm 2 / g, naudojami kaip aktyvus užpildas statybiniams mišiniams. 1-12 mm dydžio smulkiosios frakcijos klasifikatoriuje pasirinkta medžiaga yra komercinis šlakas, kuris siunčiamas į rezervuarus, kad vėliau būtų išsiųstas klientui. Šio komercinio šlako sudėtis parodyta lentelėje. Pasirinktos šlako frakcijos su metalo inkliuzais papildomai proceso srautu grąžinamos į lydyklą perlydyti. Magnetinio atskyrimo būdu atrinktuose susmulkintuose šlakuose metalo kiekis yra 60-65 %.
Naudojami kaip aktyvus užpildas smulkūs milteliai yra įtraukiami į rišiklio sudėtį, pavyzdžiui, betono gamybai, kai užpildas yra susmulkintas liejyklų šlakas, kurio frakcijos dydis yra 1-12. Gauto betono kokybinių charakteristikų tyrimas rodo, kad po 50 ciklų patikrintas atsparumas šalčiui padidėjo jo stiprumas. Aukščiau aprašytą šlako apdorojimo būdą galima sėkmingai atkurti įrenginyje (1-4 pav.), kuriame yra šlako tiekimo iš lydymo cecho į išankstinio smulkinimo zoną sistema, kurioje yra pakreiptuvas 1, vibruojantis ekranas 2 su sugedo nemagnetinės grotelės 3 ir manipuliatorius 4, valdomas nuotoliniu būdu iš nuotolinio valdymo pulto (C). Manipuliatoriuje 4 yra sumontuotas hidropneumatinis smūgio mechanizmas kalto 5 pavidalu. Kad būtų užtikrintas patikimesnis pradinės medžiagos susmulkinimas iki reikiamo dydžio, vibracinis bunkeris 6 ir žandikaulio trupintuvas yra šalia vibruojančio ekrano 2. Grotelės 3. susmulkinta medžiaga transportavimo įtaisų sistemos, ypač juostinių konvejerių 9, pagalba juda pagrindiniu proceso srautu (pavaizduota 1 pav. kontūrine rodykle), kurio kelyje vibrožandikauliniai trupintuvai 10 ir elektromagnetiniai separatoriai 11 yra montuojami nuosekliai, susmulkindami ir rūšiuodami šlaką mažėjančiomis frakcijomis iki nurodytų dydžių. Pagrindinio proceso srauto kelyje stambiai ir smulkiai susmulkinto šlako frakcijai yra sumontuoti klasifikatoriai 12 ir 13. Įrenginyje taip pat daroma prielaida, kad yra papildomas proceso srautas (parodytas trikampe rodykle 1 pav.), kuris apima iki reikiamo dydžio nesusmulkintų medžiagų grąžinimo sistemą, esančią šalia stambiosios frakcijos klasifikatoriaus 12 ir susidedančią iš konvejerių ir žandikaulių trupintuvą, esantį statmenai vienas kitam, ir žandikaulio trupintuvą 14, taip pat sistemą 15, skirtą įmagnetintų medžiagų pašalinimui. Pagrindinio proceso srauto išleidimo angoje yra sumontuoti gauto komercinio šlako akumuliatoriai 16 ir sandarus modulis 17, sujungti su dulkių surinkimo sistema, pagaminta konteinerio 18 pavidalu. Modulio 17 viduje yra sraigtinių malūnų 19 kaskada. yra nuosekliai išdėstytas dulkių frakcijų perdirbimui į smulkius miltelius. Prietaisas veikia taip. Šlakas 20 su atvėsusiu šlaku, pavyzdžiui, krautuvas (neparodytas) tiekiamas į įrenginio veikimo zoną ir dedamas ant pakreipimo mašinos 1 vežimėlio, kuris apverčia jį ant vibruojančios grotelės 3. 2 ekraną, išmuša šlako gumulą 21 ir grąžina šlaką į pradinę padėtį. Toliau nuo pasvirimo pašalinamas tuščias šlakas, o jo vietoje įrengiamas kitas su šlaku. Tada manipuliatorius 4 atvedamas prie vibracinio ekrano 2 šlako gabalėliui 21 susmulkinti. Manipuliatorius 4 turi šarnyrinę rodyklę 22, ant kurios užkabinamas griovelis 5, susmulkinantis šlako gumulą į įvairaus dydžio gabalus. Manipuliatoriaus korpusas 4 yra sumontuotas ant kilnojamojo atraminio rėmo 23 ir sukasi aplink vertikalią ašį, užtikrindamas gabalo apdorojimą visame plote. Manipuliatorius prispaudžia pneumatinį smūgio mechanizmą (kaltą) prie šlako gumulėlio pasirinktame taške ir atlieka sutelktų bei koncentruotų smūgių seriją. Susmulkinama iki tokių dydžių, kurie užtikrina maksimalų gabalų patekimą per vibracinio ekrano 2 gedimo grotelių 3 skylutes. Baigus smulkinti, manipuliatorius 4 grįžta į pradinę padėtį ir pradeda veikti vibracinis ekranas 2. Atliekos, likusios ant vibracinio ekrano paviršiaus metalo ir šlako pavidalu su metalo intarpais, paimamos krano 8 magnetine plokštele, o atrankos kokybė užtikrinama ant vibracinio ekrano 2 įrengiant gedimo groteles 3 ne magnetinė medžiaga. Pasirinkta medžiaga laikoma konteineriuose. Kiti dideli šlako gabalai, turintys mažą metalo kiekį, atsitrenkia į groteles į žandikaulio trupintuvą 7, iš kurio smulkinimo produktas patenka į pagrindinį proceso srautą. Pro kriauklės grotelių 3 skylutes pravestos šlako frakcijos patenka į vibracinį bunkerį 6, iš kurio juostinis konvejeris 9 tiekiamas į vibracinių trupintuvų 10 su elektromagnetiniais separatoriais 11 sistemą. Šlako frakcijų smulkinimas ir sijojimas numatytas pagrindiniame nenutrūkstamas proceso srautas, naudojant konvejerių įtaisų 9 sistemą, tarpusavyje sujungtą nurodytu srautu. Pagrindiniame sraute susmulkinta medžiaga patenka į klasifikatorių 12, kur surūšiuojama į 0-12 mm dydžio frakcijas. Didesnės frakcijos per grąžinimo sistemą (papildomas proceso srautas) patenka į žandikaulio smulkintuvą 14, permalamos ir vėl grįžta į pagrindinį srautą pakartotiniam rūšiavimui. Medžiaga, pravesta per klasifikatorių 12, tiekiama į klasifikatorių 13, kuriame parenkamos į sandarų modulį 17 patenkančios 0-1 mm dydžio dulkėtosios frakcijos ir į akumuliatorius 16 patenkančios 1-12 mm dydžio frakcijos. (vietinis siurbimas) surenkamas į baką 18, kuris susisiekia su moduliu 17. Vėliau visos modulyje surinktos dulkės apdorojamos smulkiais milteliais, kurių savitasis paviršius didesnis nei 5000 cm 2 / g, naudojant paeiliui sumontuotų sraigtinių malūnų kaskadą 19. Siekiant supaprastinti pagrindinio šlako srauto valymą iš metalo inkliuzai per visą savo kelią, jie parenkami naudojant elektromagnetinius separatorius 11 ir perkeliami į sistemą 15, kad būtų pašalintos įmagnetintos medžiagos (papildomas proceso srautas), vėliau transportuojamas perlydyti.
REIKALAVIMAS
1. Liejyklų šlakų perdirbimo būdas, įskaitant pirminį pradinės medžiagos susmulkinimą ir vėlesnį jos rūšiavimą į mažėjančias frakcijas, siekiant gauti prekinį šlaką, tuo pat metu atrenkant susidariusias susmulkintas frakcijas, besiskiriantis tuo, kad preliminarus smulkinimas atliekamas selektyviai ir tikslingai su koncentruota jėga nuo 900 iki 1200 J, o pasirinktos į dulkes panašios frakcijos uždaromos į uždarą tūrį ir veikiamos mechaniniu būdu, kol gaunami smulkūs milteliai, kurių savitasis paviršiaus plotas ne mažesnis kaip 5000 cm 2. 2. Liejyklų šlako apdorojimo įrengimas, įskaitant pradinės medžiagos tiekimo į pirminio smulkinimo zoną sistemą, smulkinimo ir sijojimo įrenginį, vibracinius trupintuvus su elektromagnetiniais separatoriais ir transportavimo įrenginius, kurie susmulkina ir rūšiuoja medžiagą į mažėjančias frakcijas, stambiųjų ir smulkiųjų frakcijų klasifikatoriai ir sisteminė į dulkes panašių frakcijų atranka, b e s i s k i r i a n t i tuo, kad smulkinimo ir sijojimo įtaisas pagamintas kaip manipuliatorius su nuotolinio valdymo pulteliu, ant kurio sumontuotas hidraulinis-pneumatinis smūgio mechanizmas, ir instaliacijoje sumontuotas sandarus modulis, susisiekiamas su dulkių frakcijų atrankos sistema, turintis priemones šias frakcijas perdirbti į smulkius miltelius ... 3. Įrenginys pagal 2 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad dulkių frakcijų perdirbimo į smulkius miltelius priemonė yra nuosekliai išdėstytų sraigtinių malūnų kaskada. 4. Įrenginys pagal 2 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad turi apdirbtos medžiagos, sumontuotos šalia stambiosios frakcijos klasifikatoriaus, grąžinimo sistemą papildomam šlifavimui.LitegamybaOdstvo, viena iš pramonės šakų, kurios gaminiai yra liejiniai, gaunami liejimo formose, pripildant skysto lydinio. Vidutiniškai liejimo būdu pagaminama apie 40% (masės) staklių detalių ruošinių, o kai kuriose mechanikos inžinerijos šakose, pavyzdžiui, staklių konstrukcijoje, liejamų gaminių dalis sudaro 80%. Iš visų pagamintų lietinių ruošinių mechanikos inžinerija sunaudoja apie 70%, metalurgijos pramonė - 20%, sanitarinės įrangos gamyba - 10%. Lietos dalys naudojamos metalo apdirbimo staklėse, vidaus degimo varikliuose, kompresoriuose, siurbliuose, elektros varikliuose, garo ir hidraulinėse turbinose, valcavimo staklėse, žemės ūkio pramonėje. automobiliai, automobiliai, traktoriai, lokomotyvai, vagonai. Plačiai paplitęs liejinių naudojimas paaiškinamas tuo, kad jų forma lengviau atitinka gatavų gaminių konfigūraciją nei ruošinių, pagamintų kitais būdais, pavyzdžiui, kalimo, forma. Liejant galima pagaminti įvairaus sudėtingumo ruošinius su mažais leidimais, o tai sumažina metalo sąnaudas, apdirbimo sąnaudas ir galiausiai gaminių savikainą. Iš liejimo galima gaminti beveik bet kokios masės gaminius – iš kelių G iki šimtų T, su sienelėmis iš dešimtosios dalies mm iki kelių m. Pagrindiniai lydiniai, iš kurių gaminami liejiniai: pilkoji, kalioji ir legiruota ketaus (iki 75 % visų liejinių masės), anglinis ir legiruotasis plienas (daugiau kaip 20 %) ir spalvotųjų metalų lydiniai (varis, aliuminis, cinkas ir magnis) . Lietinių detalių pritaikymo sritis nuolat plečiasi.
Liejyklų atliekos.
Gamybos atliekas galima klasifikuoti pagal įvairius kriterijus, tarp kurių pagrindiniais galima laikyti šiuos:
pagal pramonės šakas – juodoji ir spalvotoji metalurgija, rūdos ir anglies kasyba, nafta ir dujos ir kt.
pagal fazės sudėtį - kietas (dulkės, dumblas, šlakas), skystas (tirpalai, emulsijos, suspensijos), dujinis (anglies oksidai, azotas, sieros junginiai ir kt.)
pagal gamybos ciklus - išgaunant žaliavas (perpildymas ir ovalios uolienos), sodrinant (atliekos, dumblas, dumblas), pirometalurgijoje (šlakai, dumblas, dulkės, dujos), hidrometalurgijoje (tirpalai, nuosėdos, dujos).
Metalurgijos gamykloje su uždaru ciklu (ketaus – plieno – valcavimo) kietosios atliekos gali būti dviejų rūšių – dulkių ir šlako. Dažnai naudojamas šlapias dujų valymas, tada dumblas yra atliekos, o ne dulkės. Juodajai metalurgijai vertingiausios yra geležies turinčios atliekos (dulkės, dumblas, nuosėdos), o šlakai daugiausia naudojami kitose pramonės šakose.
Veikiant pagrindiniams metalurgijos agregatams susidaro didesnis kiekis smulkiai išsklaidytų dulkių, susidedančių iš įvairių elementų oksidų. Pastarasis surenkamas dujų apdorojimo įrenginiuose ir tada tiekiamas į dumblo rinktuvą arba siunčiamas tolesniam apdorojimui (daugiausia kaip sukepinimo komponentas).
Liejimo atliekų pavyzdžiai:
Liejykloje degintas smėlis
Lankinių krosnių šlakas
Spalvotųjų ir juodųjų metalų laužas
Alyvos atliekos (atliekos alyvos, tepalai)
Liejimo degintas smėlis (liejimo žemė) yra liejyklų atliekos, kurios fizinėmis ir mechaninėmis savybėmis yra artimos priesmėliui. Suformuota liejant smėlį. Daugiausia sudaro kvarcinis smėlis, bentonitas (10%), karbonatiniai priedai (iki 5%).
Šią atliekų rūšį pasirinkau todėl, kad panaudoto liejimo smėlio išmetimo klausimas yra vienas svarbiausių liejyklų aplinkosaugos požiūriu.
Liejimo medžiagos daugiausia turi būti atsparios ugniai, laidžios dujoms ir plastikinės.
Liejimo medžiagos atsparumas ugniai yra jos gebėjimas nesulydyti ir nesukepti, kai liečiasi su išlydytu metalu. Labiausiai prieinama ir pigiausia liejimo medžiaga yra kvarcinis smėlis (SiO2), kuris yra pakankamai atsparus ugniai atspariausiems metalams ir lydiniams lieti. Iš SiO2 lydinčių priemaišų ypač nepageidautini šarmai, kurie, veikdami SiO2, kaip ir srautai, sudaro su juo lydžius junginius (silikatus), kurie prilimpa prie liejinio ir apsunkina jo valymą. Lydant ketų ir bronzą, kenksmingų priemaišų, kenksmingų priemaišų kvarciniame smėlyje neturi viršyti 5-7%, o plienui - 1,5-2%.
Liejimo medžiagos dujų pralaidumas yra jos gebėjimas praleisti dujas. Esant blogam liejimo žemės pralaidumui dujoms, liejinyje gali susidaryti dujų kišenės (dažniausiai sferinės), dėl kurių gali atsirasti liejimo defektų. Korpusai randami vėlesnio liejimo apdirbimo metu, kai pašalinamas viršutinis metalo sluoksnis. Liejimo žemės dujų pralaidumas priklauso nuo jos poringumo tarp atskirų smėlio grūdelių, nuo šių grūdelių formos ir dydžio, nuo jų vienodumo ir nuo molio bei drėgmės kiekio jame.
Smėlis su apvaliais grūdeliais turi didesnį dujų pralaidumą nei smėlis su apvaliais grūdeliais. Maži grūdeliai, esantys tarp didelių, taip pat sumažina mišinio dujų pralaidumą, sumažina poringumą ir sukuria mažus vingiuotus kanalus, kurie trukdo dujoms išeiti. Molis su itin smulkiais grūdeliais kemša poras. Vandens perteklius taip pat užkemša poras ir, be to, išgaruodamas susilietus su karštu metalu, pilamu į formą, padidina dujų kiekį, kuris turi praeiti pro formos sieneles.
Liejimo mišinio stiprumas susideda iš gebėjimo išlaikyti jam suteiktą formą, atsparumą išorinių jėgų poveikiui (smūgiui, skysto metalo srovės smūgiui, statiniam metalo, pilamo į formą, slėgiui, išskiriamų dujų slėgiui). forma ir metalas liejant, slėgis dėl metalo susitraukimo ir pan.).
Liejimo mišinio stiprumas didėja didėjant drėgmės kiekiui iki tam tikros ribos. Toliau didėjant drėgmės kiekiui, stiprumas mažėja. Esant molio priemaišoms („skystas smėlis“) liejyklos smėlyje stiprėja. Riebus smėlis reikalauja didesnio drėgnumo nei mažai molio turintis smėlis ("liesas smėlis"). Kuo smulkesnis smėlio grūdelis ir kampinė jo forma, tuo didesnis smėlio stiprumas. Plonas jungiamasis sluoksnis tarp atskirų smėlio grūdelių gaunamas kruopščiai ir ilgai maišant smėlį su moliu.
Formuojamo mišinio plastiškumas – tai galimybė lengvai suvokti ir tiksliai išlaikyti modelio formą. Plastiškumas ypač reikalingas meninių ir sudėtingų liejinių gamyboje, siekiant atkurti smulkiausias modelio detales ir išsaugoti jų įspaudus liejant metalą. Kuo smulkesni smėlio grūdeliai ir kuo tolygiau juos supa molio sluoksnis, tuo geriau užpildo smulkiausias modelio paviršiaus detales ir išlaiko formą. Esant perteklinei drėgmei, rišantis molis suskystėja, o plastiškumas smarkiai sumažėja.
Laikant formavimo smėlio atliekas sąvartyne, dulkėja ir teršiama aplinka.
Šiai problemai išspręsti siūloma panaudotą liejimo smėlį regeneruoti.
Specialūs priedai. Vienas iš dažniausiai pasitaikančių liejimo defektų yra liejimo formos ir šerdies smėlio pridegimas į liejinį. Įdegimo priežastys yra įvairios: nepakankamas mišinio atsparumas ugniai, stambiagrūdė mišinio sudėtis, netinkamas nelipnių dažų pasirinkimas, specialių nelipnių priedų trūkumas mišinyje, nekokybiškas formų dažymas ir kt. Yra trys degimo tipai: terminis, mechaninis ir cheminis.
Valant liejinius terminį įdegimą gana lengva pašalinti.
Mechaninis apdegimas susidaro dėl lydalo prasiskverbimo į liejimo mišinio poras ir gali būti pašalintas kartu su lydinio pluta, kurioje yra impregnuoti liejimo medžiagos grūdeliai.
Cheminis įdegimas – darinys, sucementuotas mažai tirpstančiais šlako tipo junginiais, atsirandančiais liejimo medžiagoms sąveikaujant su lydalu arba jo oksidais.
Mechaniniai ir cheminiai nudegimai arba pašalinami nuo liejinių paviršiaus (reikia didelių energijos sąnaudų), arba liejiniai galiausiai atmetami. Perdegimo prevencija pagrįsta specialių priedų įdėjimu į liejimo arba šerdies mišinį: maltos anglies, asbesto trupinių, mazuto ir kt. talko), kurie aukštoje temperatūroje nesąveikauja su lydalo oksidais, arba medžiagos, kurios formoje sukuria redukuojančią aplinką (anglis, mazutas), kai ji pilama.
Maišymas ir drėkinimas. Formavimo mišinio komponentai kruopščiai sumaišomi sausoje būsenoje, kad molio dalelės tolygiai pasiskirstytų visoje smėlio masėje. Tada mišinys sudrėkinamas įpylus reikiamą kiekį vandens ir vėl maišomas taip, kad kiekviena smėlio dalelė pasidengtų molio ar kitokios rišiklio plėvele. Prieš maišant nerekomenduojama sudrėkinti mišinio komponentų, nes smėlis, kuriame yra daug molio, susisuka į mažus rutuliukus, kuriuos sunku atlaisvinti. Didelių medžiagų kiekių maišymas rankomis yra didelis ir daug laiko reikalaujantis darbas. Šiuolaikinėse liejyklose sudedamųjų dalių mišiniai maišomi jį ruošiant sraigtiniuose maišytuvuose arba maišymo bėgeliuose.
Specialūs priedai liejimo smėliuose. Siekiant užtikrinti ypatingas mišinio savybes, į liejimo ir šerdies smėlį įterpiami specialūs priedai. Taigi, pavyzdžiui, ketaus šratai, įterpti į liejimo mišinį, padidina jo šilumos laidumą ir neleidžia susidaryti susitraukimo laisvumui masyviuose liejiniuose jų kietėjimo metu. Medžio pjuvenos ir durpės dedamos į mišinius, skirtus formų ir strypų gamybai, kurie yra džiovinami. Po džiovinimo šie priedai, mažėjant tūriui, padidina formų ir šerdžių pralaidumą dujoms ir lankstumą. Kaustinė soda įpilama į formuojant greitai kietėjančius mišinius ant skysto stiklo, kad būtų padidintas mišinio ilgaamžiškumas (mišinys pašalinamas iš gumulėlių).
Formavimo smėlio paruošimas. Meninio liejimo kokybė labai priklauso nuo liejimo mišinio, iš kurio paruošta jo liejimo forma, kokybės. Todėl liejimo medžiagų parinkimas mišiniui ir jo paruošimas liejinio gavimo technologiniame procese turi didelę reikšmę. Formuojamas mišinys gali būti paruoštas iš šviežių formuojamų medžiagų ir naudotų formų, šiek tiek pridedant šviežių medžiagų.
Formavimo mišinių iš šviežių formavimo medžiagų paruošimo procesas susideda iš šių operacijų: mišinio paruošimas (liejimo medžiagų parinkimas), mišinio komponentų maišymas sausoje formoje, drėkinimas, maišymas po drėkinimo, kietinimas, purenimas.
Kompiliacija. Žinoma, kad liejyklų smėlis, atitinkantis visas liejimo smėlio technologines savybes, natūraliomis sąlygomis randamas retai. Todėl mišiniai, kaip taisyklė, ruošiami parenkant skirtingo molio kiekio smėlį, kad gautame mišinyje būtų reikiamas molio kiekis ir jis turėtų reikiamas apdirbamąsias savybes. Toks mišinio paruošimo medžiagų pasirinkimas vadinamas maišymu.
Maišymas ir drėkinimas. Formavimo mišinio komponentai kruopščiai sumaišomi sausoje būsenoje, kad molio dalelės tolygiai pasiskirstytų visoje smėlio masėje. Tada mišinys sudrėkinamas įpylus reikiamą kiekį vandens ir vėl maišomas taip, kad kiekviena smėlio dalelė pasidengtų molio ar kitokios rišiklio plėvele. Prieš maišant nerekomenduojama sudrėkinti mišinio komponentų, nes smėlis, kuriame yra daug molio, susisuka į mažus rutuliukus, kuriuos sunku atlaisvinti. Didelių medžiagų kiekių maišymas rankomis yra didelis ir daug laiko reikalaujantis darbas. Šiuolaikinėse liejyklose mišinio komponentai jo ruošimo metu maišomi sraigtiniuose maišytuvuose arba maišymo bėgeliuose.
Maišymo bėgeliai turi fiksuotą dubenį ir du lygius volelius, sėdinčius ant vertikalios veleno horizontalios ašies, kūgine pavara sujungtos su elektros variklio pavarų dėže. Tarp ritinėlių ir dubens dugno daromas reguliuojamas tarpelis, kuris neleidžia volams sutraiškyti mišinio plastiškumo, dujų pralaidumo ir atsparumo ugniai grūdelių. Norint atkurti prarastas savybes, į mišinį dedama 5-35% šviežių formavimo medžiagų. Tokia liejimo smėlio ruošimo operacija paprastai vadinama mišinio gaivina.
Formavimo smėlio paruošimo naudojant panaudotą mišinį procesas susideda iš šių operacijų: panaudoto mišinio paruošimas, šviežių formavimo medžiagų įdėjimas į panaudotą mišinį, maišymas sausame pavidale, drėkinimas, komponentų maišymas po drėkinimo, kietėjimas, atlaisvinimas.
Esama Sinto koncerno įmonė Heinrich Wagner Sinto serijiniu būdu gamina naujos kartos FBO serijos liejimo linijas. Naujose mašinose gaminamos formos be kolbų su horizontalia padalinta plokštuma. Daugiau nei 200 šių mašinų sėkmingai veikia Japonijoje, JAV ir kitose pasaulio šalyse. Su formų dydžiais nuo 500 x 400 mm iki 900 x 700 mm, FBO liejimo mašinos gali pagaminti nuo 80 iki 160 formų per valandą.
Uždara konstrukcija leidžia išvengti smėlio išsiliejimo ir užtikrina patogią ir švarią darbo vietą. Kuriant sandarinimo sistemas ir transportavimo įrenginius didelis dėmesys mokama, kad triukšmo lygis būtų kuo mažesnis. FBO gamyklos atitinka visus aplinkosaugos reikalavimus, keliamus naujai įrangai.
Smėlio užpildymo sistema leidžia pagaminti tikslias formas naudojant bentonito rišamąjį smėlį. Smėlio padavimo ir presavimo įrenginio automatinis slėgio valdymo mechanizmas užtikrina tolygų mišinio sutankinimą ir garantuoja kokybišką sudėtingų liejinių su giliomis kišenėmis ir mažo sienelės storio gamybą. Šis sutankinimo procesas leidžia keisti viršutinės ir apatinės formos puselių aukštį nepriklausomai viena nuo kitos. Tai užtikrina žymiai mažesnes mišinio sąnaudas, o tai reiškia ekonomiškesnę gamybą dėl optimalaus metalo ir formos santykio.
Pagal sudėtį ir poveikio aplinkai laipsnį panaudotas liejimo ir šerdies smėlis skirstomas į tris pavojingumo kategorijas:
Aš praktiškai inertiškas. Mišiniai, kurių sudėtyje yra molio, bentonito, cemento kaip rišiklio;
II – atliekos, kuriose yra biochemiškai oksiduojamų medžiagų. Tai mišiniai po išpylimo, kurių rišiklis yra sintetinės ir natūralios kompozicijos;
III - atliekos, kuriose yra mažai toksiškų medžiagų, mažai tirpsta vandenyje. Tai skysto stiklo mišiniai, neatkaitinto smėlio – dervos mišiniai, mišiniai, sukietinti spalvotųjų ir sunkiųjų metalų junginiais.
Atskiro sandėliavimo ar laidojimo atveju panaudotų mišinių sąvartynai turėtų būti įrengti izoliuotose, laisvose nuo pastatų, vietose, kuriose būtų galima įgyvendinti priemones, pašalinančias gyvenviečių užteršimo galimybę. Sąvartynai turėtų būti įrengti vietose, kuriose yra prastai filtruojantis dirvožemis (molis, sulinka, skalūnas).
Panaudotas formavimo smėlis, išmuštas iš kolbų, turi būti iš anksto apdorotas prieš pakartotinį naudojimą. Nemechanizuotose liejyklose sijojama ant paprasto sietelio arba mobilioje maišymo gamykloje, kur atskiriamos metalo dalelės ir kitos priemaišos. Mechanizuotuose cechuose panaudotas mišinys iš po išmušamų grotelių juostiniu konvejeriu paduodamas į mišinio paruošimo skyrių. Dideli mišinio gabalėliai, susidarę sumušus formeles, dažniausiai minkomi lygiais arba grioveliais voleliais. Metalo dalelės atskiriamos magnetiniais separatoriais, sumontuotais tose vietose, kur panaudotas mišinys perkeliamas iš vieno konvejerio į kitą.
Sudegusios žemės regeneracija
Ekologija tebėra rimta liejyklos problema, nes gaminant vieną toną liejinių iš juodųjų ir spalvotųjų metalų lydinių susidaro apie 50 kg dulkių, 250 kg anglies monoksido, 1,5-2,0 kg sieros oksido, 1 kg angliavandenilių. skleidžiama.
Atsiradus formavimo technologijoms, naudojant mišinius su rišikliais, pagamintais iš skirtingų klasių sintetinių dervų, fenolių, aromatinių angliavandenilių, formaldehidų, kancerogeninių ir amoniakinių benzopirenų išsiskyrimas yra ypač pavojingas. Liejyklų gamybos tobulinimas turi būti nukreiptas ne tik į ekonominių problemų sprendimą, bet ir bent jau sudaryti sąlygas žmogaus veiklai ir gyvenimui. Ekspertų vertinimais, šiandien šios technologijos sukuria iki 70% liejyklų aplinkos taršos.
Akivaizdu, kad liejyklos sąlygomis pasireiškia nepalankus kumuliacinis kompleksinio veiksnio poveikis, kai kiekvienos atskiros sudedamosios dalies (dulkių, dujų, temperatūros, vibracijos, triukšmo) žalingas poveikis smarkiai padidėja.
Modernizavimo priemonės liejykloje yra šios:
kupolų pakeitimas žemo dažnio indukcinėmis krosnelėmis (sumažėja kenksmingų emisijų dydis: dulkės ir anglies dvideginis apie 12 kartų, sieros dioksidas 35 kartus)
įvedimas į mažai toksiškų ir netoksiškų mišinių gamybą
efektyvių išmetamų kenksmingų medžiagų surinkimo ir neutralizavimo sistemų įrengimas
derinimas efektyvus darbas vėdinimo sistemos
naudoti modernią įrangą su sumažinta vibracija
panaudotų mišinių regeneravimas jų susidarymo vietose
Fenolių kiekis sąvartynų mišiniuose viršija kitų toksinių medžiagų kiekį. Fenoliai ir formaldehidai susidaro termiškai sunaikinant liejimo ir šerdies smėlį, kuriame rišiklis yra sintetinės dervos. Šios medžiagos labai gerai tirpsta vandenyje, todėl kyla pavojus, kad jos pateks į vandens telkinius, kai išplaunamos paviršiniu (lietaus) ar požeminiu vandeniu.
Ekonomiškai ir aplinkai nenaudinga panaudotą liejimo smėlį išpilti į sąvartynus. Racionaliausias sprendimas – šaltai kietėjančių mišinių regeneravimas. Pagrindinis regeneravimo tikslas – pašalinti rišamąsias plėveles nuo kvarcinio smėlio grūdelių.
Plačiausiai paplitęs mechaninis regeneravimo būdas, kai rišamosios medžiagos plėvelės atsiskiria nuo kvarcinio smėlio grūdelių dėl mechaninio mišinio šlifavimo. Rišiklio plėvelės suyra, virsta dulkėmis ir pašalinamos. Regeneruotas smėlis naudojamas tolesniam naudojimui.
Mechaninio regeneravimo proceso schema:
pelėsių išmušimas (Išlieta forma tiekiama į išmušamąją grotelių drobę, kur dėl vibracijos smūgių ji sunaikinama.);
formavimo smėlio gabalėlių smulkinimas ir mechaninis mišinio šlifavimas (Mišinys, praleistas per išmušamąsias groteles, patenka į šveitimo sietelio sistemą: plieninis sietas dideliems gumulams, sietelis su pleišto formos skylutėmis ir smulkus šveitimo sietas-klasifikatorius. Integruota sietelio sistema susmulkina formavimo smėlį iki reikiamo dydžio ir išsijoja metalo daleles bei kitus stambius inkliuzus.);
regenerato aušinimas (Vibruojantis liftas užtikrina karšto smėlio transportavimą į aušintuvą / dulkių surinktuvą.);
pneumatinis regeneruoto smėlio perkėlimas į liejimo sekciją.
Mechaninio regeneravimo technologija suteikia galimybę pakartotinai panaudoti nuo 60-70% (Alpha-set procesas) iki 90-95% (Furan procesas) regeneruoto smėlio. Jei Furano procesui šie rodikliai yra optimalūs, tai Alfa rinkinio procesui pakartotinis regenerato panaudojimas tik 60-70% lygiu yra nepakankamas ir neišsprendžia aplinkosaugos ir ekonominių klausimų. Norint padidinti regeneruoto smėlio panaudojimo procentą, galima naudoti mišinių terminį regeneravimą. Atnaujintas smėlis savo kokybe nenusileidžia šviežiam smėliui ir netgi lenkia jį dėl grūdelių paviršiaus suaktyvėjimo ir į dulkes panašių frakcijų pūtimo. Šiluminės regeneracijos krosnys veikia verdančiojo sluoksnio principu. Atgauta medžiaga šildoma šoniniais degikliais. Išmetamųjų dujų šiluma naudojama orui, tiekiamam į verdančiojo sluoksnio formavimąsi, šildymui ir dujų deginimui regeneruotam smėliui šildyti. Atnaujintam smėliui vėsinti naudojamos skystojo sluoksnio įrenginiai su vandens šilumokaičiais.
Šiluminės regeneracijos metu mišiniai kaitinami oksiduojančioje aplinkoje 750-950 ºС temperatūroje. Tokiu atveju iš smėlio grūdelių paviršiaus perdega organinių medžiagų plėvelės. Nepaisant didelio proceso efektyvumo (galima naudoti iki 100 % regeneruoto mišinio), jis turi šiuos trūkumus: įrangos sudėtingumas, didelės energijos sąnaudos, mažas našumas, didelė kaina.
Prieš regeneraciją visi mišiniai yra iš anksto paruošiami: magnetinis atskyrimas (kitų tipų valymas iš nemagnetinio laužo), smulkinimas (jei reikia), sijojimas.
Įdiegus regeneravimo procesą, į sąvartyną išmetamų kietųjų atliekų kiekis sumažėja kelis kartus (kartais jos visiškai pašalinamos). Kenksmingų išmetimų į oro atmosferą su dūmų dujomis ir dulkėtu liejyklos oru kiekis nepadidėja. Taip yra, pirma, dėl gana didelio kenksmingų komponentų degimo laipsnio terminės regeneracijos metu ir, antra, dėl aukšto išmetamųjų dujų ir išmetamo oro valymo nuo dulkių laipsnio. Visų tipų regeneracijai naudojamas dvigubas išmetamųjų dujų ir išmetamo oro valymas: terminiams - išcentriniams ciklonams ir drėgniems dulkių valikliams, mechaniniams - išcentriniams ciklonams ir maišeliniams filtrams.
Daugelis mašinų gamybos įmonių turi savo liejykles, kuriose liejimo formoms ir šerdims gaminti naudojama liejimo žemė. Panaudojus liejimo formas susidaro išdegusi žemė, kurios utilizavimas yra svarbus. ekonominės svarbos... Formuojamąją žemę sudaro 90-95% kokybiško kvarcinio smėlio ir nedidelio kiekio įvairių priedų: bentonito, maltos anglies, kaustinės sodos, skysto stiklo, asbesto ir kt.
Sudegusios žemės, susidariusios po gaminių liejimo, regeneravimas – tai dulkių, smulkių frakcijų ir molio, kuris, veikiant aukštai temperatūrai, prarado rišamąsias savybes, užpildant formą metalu, pašalinimas. Yra trys būdai, kaip atkurti sudegusią žemę:
elektro-karūna.
Šlapias būdas.
Taikant šlapio regeneravimo metodą, sudegusi žemė patenka į nuoseklių nusodinimo rezervuarų su tekančiu vandeniu sistemą. Praeinant per nusodinimo rezervuarus, smėlis nusėda baseino dugne, o mažas frakcijas nuneša vanduo. Tada smėlis išdžiovinamas ir grąžinamas į gamybą liejimo formoms gaminti. Vanduo filtruojamas ir valomas, taip pat grįžta į gamybą.
Sausas metodas.
Sausasis sudegusios žemės regeneravimo būdas susideda iš dviejų nuoseklių operacijų: smėlio atskyrimo nuo rišamųjų priedų, kuris pasiekiamas kartu su žeme pučiant orą į būgną, ir pašalinant dulkes bei smulkias daleles išsiurbiant jas iš būgno kartu su oru. Iš būgno išeinantis oras, kuriame yra dulkių dalelių, valomas filtrais.
Elektrokoronarinis metodas.
Atliekant elektrinį karūnos regeneravimą, panaudotas mišinys, naudojant aukštą įtampą, atskiriamas į įvairaus dydžio daleles. Smėlio grūdeliai, patalpinti į elektrokoroninės iškrovos lauką, yra įkraunami neigiamais krūviais. Jei elektros jėgos, veikiančios smėlio grūdelį ir pritraukiančios jį prie surenkančio elektrodo, yra didesnės už gravitacijos jėgą, tai smėlio grūdeliai nusėda ant elektrodo paviršiaus. Keičiant elektrodų įtampą, tarp jų einantį smėlį galima atskirti į frakcijas.
Liejimo smėlio regeneravimas skystu stiklu atliekamas ypatingu būdu, nes pakartotinai naudojant mišinį jame susikaupia daugiau nei 1-1,3% šarmų, o tai padidina degimą, ypač ant ketaus liejinių. Mišinys ir akmenukai vienu metu tiekiami į besisukančią regeneravimo agregato būgną, kurie, pilami iš menčių ant būgno sienelių, mechaniškai ardo skysto stiklo plėvelę ant smėlio grūdelių. Per reguliuojamas žaliuzes į būgną patenka oras, kuris kartu su dulkėmis įsiurbiamas į drėgnų dulkių surinktuvą. Tada smėlis kartu su akmenukais tiekiamas į būgninį sietelį, kad su plėvelėmis išsijotų akmenukus ir stambius grūdelius. Geras smėlis iš sietelio vežamas į sandėlį.
LitegamybaOdstvo, viena iš pramonės šakų, kurios gaminiai yra liejiniai, gaunami liejimo formose, pripildant skysto lydinio. Vidutiniškai liejimo būdu pagaminama apie 40% (masės) staklių detalių ruošinių, o kai kuriose mechanikos inžinerijos šakose, pavyzdžiui, staklių konstrukcijoje, liejamų gaminių dalis sudaro 80%. Iš visų pagamintų lietinių ruošinių mechanikos inžinerija sunaudoja apie 70%, metalurgijos pramonė - 20%, sanitarinės įrangos gamyba - 10%. Lietos dalys naudojamos metalo apdirbimo staklėse, vidaus degimo varikliuose, kompresoriuose, siurbliuose, elektros varikliuose, garo ir hidraulinėse turbinose, valcavimo staklėse, žemės ūkio pramonėje. automobiliai, automobiliai, traktoriai, lokomotyvai, vagonai. Plačiai paplitęs liejinių naudojimas paaiškinamas tuo, kad jų forma lengviau atitinka gatavų gaminių konfigūraciją nei ruošinių, pagamintų kitais būdais, pavyzdžiui, kalimo, forma. Liejant galima pagaminti įvairaus sudėtingumo ruošinius su mažais leidimais, o tai sumažina metalo sąnaudas, apdirbimo sąnaudas ir galiausiai gaminių savikainą. Iš liejimo galima gaminti beveik bet kokios masės gaminius – iš kelių G iki šimtų T, su sienelėmis iš dešimtosios dalies mm iki kelių m. Pagrindiniai lydiniai, iš kurių gaminami liejiniai: pilkoji, kalioji ir legiruota ketaus (iki 75 % visų liejinių masės), anglinis ir legiruotasis plienas (daugiau kaip 20 %) ir spalvotųjų metalų lydiniai (varis, aliuminis, cinkas ir magnis) . Lietinių detalių pritaikymo sritis nuolat plečiasi.
Liejyklų atliekos.
Gamybos atliekas galima klasifikuoti pagal įvairius kriterijus, tarp kurių pagrindiniais galima laikyti šiuos:
pagal pramonės šakas – juodoji ir spalvotoji metalurgija, rūdos ir anglies kasyba, nafta ir dujos ir kt.
pagal fazės sudėtį - kietas (dulkės, dumblas, šlakas), skystas (tirpalai, emulsijos, suspensijos), dujinis (anglies oksidai, azotas, sieros junginiai ir kt.)
pagal gamybos ciklus - išgaunant žaliavas (perpildymas ir ovalios uolienos), sodrinant (atliekos, dumblas, dumblas), pirometalurgijoje (šlakai, dumblas, dulkės, dujos), hidrometalurgijoje (tirpalai, nuosėdos, dujos).
Metalurgijos gamykloje su uždaru ciklu (ketaus – plieno – valcavimo) kietosios atliekos gali būti dviejų rūšių – dulkių ir šlako. Dažnai naudojamas šlapias dujų valymas, tada dumblas yra atliekos, o ne dulkės. Juodajai metalurgijai vertingiausios yra geležies turinčios atliekos (dulkės, dumblas, nuosėdos), o šlakai daugiausia naudojami kitose pramonės šakose.
Veikiant pagrindiniams metalurgijos agregatams susidaro didesnis kiekis smulkiai išsklaidytų dulkių, susidedančių iš įvairių elementų oksidų. Pastarasis surenkamas dujų apdorojimo įrenginiuose ir tada tiekiamas į dumblo rinktuvą arba siunčiamas tolesniam apdorojimui (daugiausia kaip sukepinimo komponentas).
Liejimo atliekų pavyzdžiai:
Liejykloje degintas smėlis
Lankinių krosnių šlakas
Spalvotųjų ir juodųjų metalų laužas
Alyvos atliekos (atliekos alyvos, tepalai)
Liejimo degintas smėlis (liejimo žemė) yra liejyklų atliekos, kurios fizinėmis ir mechaninėmis savybėmis yra artimos priesmėliui. Suformuota liejant smėlį. Daugiausia sudaro kvarcinis smėlis, bentonitas (10%), karbonatiniai priedai (iki 5%).
Šią atliekų rūšį pasirinkau todėl, kad panaudoto liejimo smėlio išmetimo klausimas yra vienas svarbiausių liejyklų aplinkosaugos požiūriu.
Liejimo medžiagos daugiausia turi būti atsparios ugniai, laidžios dujoms ir plastikinės.
Liejimo medžiagos atsparumas ugniai yra jos gebėjimas nesulydyti ir nesukepti, kai liečiasi su išlydytu metalu. Labiausiai prieinama ir pigiausia liejimo medžiaga yra kvarcinis smėlis (SiO2), kuris yra pakankamai atsparus ugniai atspariausiems metalams ir lydiniams lieti. Iš SiO2 lydinčių priemaišų ypač nepageidautini šarmai, kurie, veikdami SiO2, kaip ir srautai, sudaro su juo lydžius junginius (silikatus), kurie prilimpa prie liejinio ir apsunkina jo valymą. Lydant ketų ir bronzą, kenksmingų priemaišų, kenksmingų priemaišų kvarciniame smėlyje neturi viršyti 5-7%, o plienui - 1,5-2%.
Liejimo medžiagos dujų pralaidumas yra jos gebėjimas praleisti dujas. Esant blogam liejimo žemės pralaidumui dujoms, liejinyje gali susidaryti dujų kišenės (dažniausiai sferinės), dėl kurių gali atsirasti liejimo defektų. Korpusai randami vėlesnio liejimo apdirbimo metu, kai pašalinamas viršutinis metalo sluoksnis. Liejimo žemės dujų pralaidumas priklauso nuo jos poringumo tarp atskirų smėlio grūdelių, nuo šių grūdelių formos ir dydžio, nuo jų vienodumo ir nuo molio bei drėgmės kiekio jame.
Smėlis su apvaliais grūdeliais turi didesnį dujų pralaidumą nei smėlis su apvaliais grūdeliais. Maži grūdeliai, esantys tarp didelių, taip pat sumažina mišinio dujų pralaidumą, sumažina poringumą ir sukuria mažus vingiuotus kanalus, kurie trukdo dujoms išeiti. Molis su itin smulkiais grūdeliais kemša poras. Vandens perteklius taip pat užkemša poras ir, be to, išgaruodamas susilietus su karštu metalu, pilamu į formą, padidina dujų kiekį, kuris turi praeiti pro formos sieneles.
Liejimo mišinio stiprumas susideda iš gebėjimo išlaikyti jam suteiktą formą, atsparumą išorinių jėgų poveikiui (smūgiui, skysto metalo srovės smūgiui, statiniam metalo, pilamo į formą, slėgiui, išskiriamų dujų slėgiui). forma ir metalas liejant, slėgis dėl metalo susitraukimo ir pan.).
Liejimo mišinio stiprumas didėja didėjant drėgmės kiekiui iki tam tikros ribos. Toliau didėjant drėgmės kiekiui, stiprumas mažėja. Esant molio priemaišoms („skystas smėlis“) liejyklos smėlyje stiprėja. Riebus smėlis reikalauja didesnio drėgnumo nei mažai molio turintis smėlis ("liesas smėlis"). Kuo smulkesnis smėlio grūdelis ir kampinė jo forma, tuo didesnis smėlio stiprumas. Plonas jungiamasis sluoksnis tarp atskirų smėlio grūdelių gaunamas kruopščiai ir ilgai maišant smėlį su moliu.
Formuojamo mišinio plastiškumas – tai galimybė lengvai suvokti ir tiksliai išlaikyti modelio formą. Plastiškumas ypač reikalingas meninių ir sudėtingų liejinių gamyboje, siekiant atkurti smulkiausias modelio detales ir išsaugoti jų įspaudus liejant metalą. Kuo smulkesni smėlio grūdeliai ir kuo tolygiau juos supa molio sluoksnis, tuo geriau užpildo smulkiausias modelio paviršiaus detales ir išlaiko formą. Esant perteklinei drėgmei, rišantis molis suskystėja, o plastiškumas smarkiai sumažėja.
Laikant formavimo smėlio atliekas sąvartyne, dulkėja ir teršiama aplinka.
Šiai problemai išspręsti siūloma panaudotą liejimo smėlį regeneruoti.
Specialūs priedai. Vienas iš dažniausiai pasitaikančių liejimo defektų yra liejimo formos ir šerdies smėlio pridegimas į liejinį. Įdegimo priežastys yra įvairios: nepakankamas mišinio atsparumas ugniai, stambiagrūdė mišinio sudėtis, netinkamas nelipnių dažų pasirinkimas, specialių nelipnių priedų trūkumas mišinyje, nekokybiškas formų dažymas ir kt. Yra trys degimo tipai: terminis, mechaninis ir cheminis.
Valant liejinius terminį įdegimą gana lengva pašalinti.
Mechaninis apdegimas susidaro dėl lydalo prasiskverbimo į liejimo mišinio poras ir gali būti pašalintas kartu su lydinio pluta, kurioje yra impregnuoti liejimo medžiagos grūdeliai.
Cheminis įdegimas – darinys, sucementuotas mažai tirpstančiais šlako tipo junginiais, atsirandančiais liejimo medžiagoms sąveikaujant su lydalu arba jo oksidais.
Mechaniniai ir cheminiai nudegimai arba pašalinami nuo liejinių paviršiaus (reikia didelių energijos sąnaudų), arba liejiniai galiausiai atmetami. Perdegimo prevencija pagrįsta specialių priedų įdėjimu į liejimo arba šerdies mišinį: maltos anglies, asbesto trupinių, mazuto ir kt. talko), kurie aukštoje temperatūroje nesąveikauja su lydalo oksidais, arba medžiagos, kurios formoje sukuria redukuojančią aplinką (anglis, mazutas), kai ji pilama.
Formavimo smėlio paruošimas. Meninio liejimo kokybė labai priklauso nuo liejimo mišinio, iš kurio paruošta jo liejimo forma, kokybės. Todėl liejimo medžiagų parinkimas mišiniui ir jo paruošimas liejinio gavimo technologiniame procese turi didelę reikšmę. Formuojamas mišinys gali būti paruoštas iš šviežių formuojamų medžiagų ir naudotų formų, šiek tiek pridedant šviežių medžiagų.
Formavimo mišinių iš šviežių formavimo medžiagų paruošimo procesas susideda iš šių operacijų: mišinio paruošimas (liejimo medžiagų parinkimas), mišinio komponentų maišymas sausoje formoje, drėkinimas, maišymas po drėkinimo, kietinimas, purenimas.
Kompiliacija. Žinoma, kad liejyklų smėlis, atitinkantis visas liejimo smėlio technologines savybes, natūraliomis sąlygomis randamas retai. Todėl mišiniai, kaip taisyklė, ruošiami parenkant skirtingo molio kiekio smėlį, kad gautame mišinyje būtų reikiamas molio kiekis ir jis turėtų reikiamas apdirbamąsias savybes. Toks mišinio paruošimo medžiagų pasirinkimas vadinamas maišymu.
Maišymas ir drėkinimas. Formavimo mišinio komponentai kruopščiai sumaišomi sausoje būsenoje, kad molio dalelės tolygiai pasiskirstytų visoje smėlio masėje. Tada mišinys sudrėkinamas įpylus reikiamą kiekį vandens ir vėl maišomas taip, kad kiekviena smėlio dalelė pasidengtų molio ar kitokios rišiklio plėvele. Prieš maišant nerekomenduojama sudrėkinti mišinio komponentų, nes smėlis, kuriame yra daug molio, susisuka į mažus rutuliukus, kuriuos sunku atlaisvinti. Didelių medžiagų kiekių maišymas rankomis yra didelis ir daug laiko reikalaujantis darbas. Šiuolaikinėse liejyklose sudedamųjų dalių mišiniai maišomi jį ruošiant sraigtiniuose maišytuvuose arba maišymo bėgeliuose.
Maišymo bėgeliai turi fiksuotą dubenį ir du lygius volelius, sėdinčius ant vertikalios veleno horizontalios ašies, kūgine pavara sujungtos su elektros variklio pavarų dėže. Tarp ritinėlių ir dubens dugno daromas reguliuojamas tarpelis, kuris neleidžia volams sutraiškyti mišinio plastiškumo, dujų pralaidumo ir atsparumo ugniai grūdelių. Norint atkurti prarastas savybes, į mišinį dedama 5-35% šviežių formavimo medžiagų. Tokia liejimo smėlio ruošimo operacija paprastai vadinama mišinio gaivina.
Specialūs priedai liejimo smėliuose. Siekiant užtikrinti ypatingas mišinio savybes, į liejimo ir šerdies smėlį įterpiami specialūs priedai. Taigi, pavyzdžiui, ketaus šratai, įterpti į liejimo mišinį, padidina jo šilumos laidumą ir neleidžia susidaryti susitraukimo laisvumui masyviuose liejiniuose jų kietėjimo metu. Medžio pjuvenos ir durpės dedamos į mišinius, skirtus formų ir strypų gamybai, kurie yra džiovinami. Po džiovinimo šie priedai, mažėjant tūriui, padidina formų ir šerdžių pralaidumą dujoms ir lankstumą. Kaustinė soda įpilama į formuojant greitai kietėjančius mišinius ant skysto stiklo, kad būtų padidintas mišinio ilgaamžiškumas (mišinys pašalinamas iš gumulėlių).
Formavimo smėlio paruošimo naudojant panaudotą mišinį procesas susideda iš šių operacijų: panaudoto mišinio paruošimas, šviežių formavimo medžiagų įdėjimas į panaudotą mišinį, maišymas sausame pavidale, drėkinimas, komponentų maišymas po drėkinimo, kietėjimas, atlaisvinimas.
Esama Sinto koncerno įmonė Heinrich Wagner Sinto serijiniu būdu gamina naujos kartos FBO serijos liejimo linijas. Naujose mašinose gaminamos formos be kolbų su horizontalia padalinta plokštuma. Daugiau nei 200 šių mašinų sėkmingai veikia Japonijoje, JAV ir kitose pasaulio šalyse. Su formų dydžiais nuo 500 x 400 mm iki 900 x 700 mm, FBO liejimo mašinos gali pagaminti nuo 80 iki 160 formų per valandą.
Uždara konstrukcija leidžia išvengti smėlio išsiliejimo ir užtikrina patogią ir švarią darbo vietą. Kuriant sandarinimo sistemą ir transportavimo įrenginius, buvo labai stengiamasi, kad triukšmo lygis būtų kuo mažesnis. FBO gamyklos atitinka visus aplinkosaugos reikalavimus, keliamus naujai įrangai.
Smėlio užpildymo sistema leidžia pagaminti tikslias formas naudojant bentonito rišamąjį smėlį. Smėlio padavimo ir presavimo įrenginio automatinis slėgio valdymo mechanizmas užtikrina tolygų mišinio sutankinimą ir garantuoja kokybišką sudėtingų liejinių su giliomis kišenėmis ir mažo sienelės storio gamybą. Šis sutankinimo procesas leidžia keisti viršutinės ir apatinės formos puselių aukštį nepriklausomai viena nuo kitos. Tai užtikrina žymiai mažesnes mišinio sąnaudas, o tai reiškia ekonomiškesnę gamybą dėl optimalaus metalo ir formos santykio.
Pagal sudėtį ir poveikio aplinkai laipsnį panaudotas liejimo ir šerdies smėlis skirstomas į tris pavojingumo kategorijas:
Aš praktiškai inertiškas. Mišiniai, kurių sudėtyje yra molio, bentonito, cemento kaip rišiklio;
II – atliekos, kuriose yra biochemiškai oksiduojamų medžiagų. Tai mišiniai po išpylimo, kurių rišiklis yra sintetinės ir natūralios kompozicijos;
III - atliekos, kuriose yra mažai toksiškų medžiagų, mažai tirpsta vandenyje. Tai skysto stiklo mišiniai, neatkaitinto smėlio – dervos mišiniai, mišiniai, sukietinti spalvotųjų ir sunkiųjų metalų junginiais.
Atskiro sandėliavimo ar laidojimo atveju panaudotų mišinių sąvartynai turėtų būti įrengti izoliuotose, laisvose nuo pastatų, vietose, kuriose būtų galima įgyvendinti priemones, pašalinančias gyvenviečių užteršimo galimybę. Sąvartynai turėtų būti įrengti vietose, kuriose yra prastai filtruojantis dirvožemis (molis, sulinka, skalūnas).
Panaudotas formavimo smėlis, išmuštas iš kolbų, turi būti iš anksto apdorotas prieš pakartotinį naudojimą. Nemechanizuotose liejyklose sijojama ant paprasto sietelio arba mobilioje maišymo gamykloje, kur atskiriamos metalo dalelės ir kitos priemaišos. Mechanizuotuose cechuose panaudotas mišinys iš po išmušamų grotelių juostiniu konvejeriu paduodamas į mišinio paruošimo skyrių. Dideli mišinio gabalėliai, susidarę sumušus formeles, dažniausiai minkomi lygiais arba grioveliais voleliais. Metalo dalelės atskiriamos magnetiniais separatoriais, sumontuotais tose vietose, kur panaudotas mišinys perkeliamas iš vieno konvejerio į kitą.
Sudegusios žemės regeneracija
Ekologija tebėra rimta liejyklos problema, nes gaminant vieną toną liejinių iš juodųjų ir spalvotųjų metalų lydinių susidaro apie 50 kg dulkių, 250 kg anglies monoksido, 1,5-2,0 kg sieros oksido, 1 kg angliavandenilių. skleidžiama.
Atsiradus formavimo technologijoms, naudojant mišinius su rišikliais, pagamintais iš skirtingų klasių sintetinių dervų, fenolių, aromatinių angliavandenilių, formaldehidų, kancerogeninių ir amoniakinių benzopirenų išsiskyrimas yra ypač pavojingas. Liejyklų gamybos tobulinimas turi būti nukreiptas ne tik į ekonominių problemų sprendimą, bet ir bent jau sudaryti sąlygas žmogaus veiklai ir gyvenimui. Ekspertų vertinimais, šiandien šios technologijos sukuria iki 70% liejyklų aplinkos taršos.
Akivaizdu, kad liejyklos sąlygomis pasireiškia nepalankus kumuliacinis kompleksinio veiksnio poveikis, kai kiekvienos atskiros sudedamosios dalies (dulkių, dujų, temperatūros, vibracijos, triukšmo) žalingas poveikis smarkiai padidėja.
Modernizavimo priemonės liejykloje yra šios:
kupolų pakeitimas žemo dažnio indukcinėmis krosnelėmis (sumažėja kenksmingų emisijų dydis: dulkės ir anglies dvideginis apie 12 kartų, sieros dioksidas 35 kartus)
įvedimas į mažai toksiškų ir netoksiškų mišinių gamybą
efektyvių išmetamų kenksmingų medžiagų surinkimo ir neutralizavimo sistemų įrengimas
efektyvaus vėdinimo sistemų veikimo derinimas
naudoti modernią įrangą su sumažinta vibracija
panaudotų mišinių regeneravimas jų susidarymo vietose
Fenolių kiekis sąvartynų mišiniuose viršija kitų toksinių medžiagų kiekį. Fenoliai ir formaldehidai susidaro termiškai sunaikinant liejimo ir šerdies smėlį, kuriame rišiklis yra sintetinės dervos. Šios medžiagos labai gerai tirpsta vandenyje, todėl kyla pavojus, kad jos pateks į vandens telkinius, kai išplaunamos paviršiniu (lietaus) ar požeminiu vandeniu.
Ekonomiškai ir aplinkai nenaudinga panaudotą liejimo smėlį išpilti į sąvartynus. Racionaliausias sprendimas – šaltai kietėjančių mišinių regeneravimas. Pagrindinis regeneravimo tikslas – pašalinti rišamąsias plėveles nuo kvarcinio smėlio grūdelių.
Plačiausiai paplitęs mechaninis regeneravimo būdas, kai rišamosios medžiagos plėvelės atsiskiria nuo kvarcinio smėlio grūdelių dėl mechaninio mišinio šlifavimo. Rišiklio plėvelės suyra, virsta dulkėmis ir pašalinamos. Regeneruotas smėlis naudojamas tolesniam naudojimui.
Mechaninio regeneravimo proceso schema:
pelėsių išmušimas (Išlieta forma tiekiama į išmušamąją grotelių drobę, kur dėl vibracijos smūgių ji sunaikinama.);
formavimo smėlio gabalėlių smulkinimas ir mechaninis mišinio šlifavimas (Mišinys, praleistas per išmušamąsias groteles, patenka į šveitimo sietelio sistemą: plieninis sietas dideliems gumulams, sietelis su pleišto formos skylutėmis ir smulkus šveitimo sietas-klasifikatorius. Integruota sietelio sistema susmulkina formavimo smėlį iki reikiamo dydžio ir išsijoja metalo daleles bei kitus stambius inkliuzus.);
regenerato aušinimas (Vibruojantis liftas užtikrina karšto smėlio transportavimą į aušintuvą / dulkių surinktuvą.);
pneumatinis regeneruoto smėlio perkėlimas į liejimo sekciją.
Mechaninio regeneravimo technologija suteikia galimybę pakartotinai panaudoti nuo 60-70% (Alpha-set procesas) iki 90-95% (Furan procesas) regeneruoto smėlio. Jei Furano procesui šie rodikliai yra optimalūs, tai Alfa rinkinio procesui pakartotinis regenerato panaudojimas tik 60-70% lygiu yra nepakankamas ir neišsprendžia aplinkosaugos ir ekonominių klausimų. Norint padidinti regeneruoto smėlio panaudojimo procentą, galima naudoti mišinių terminį regeneravimą. Atnaujintas smėlis savo kokybe nenusileidžia šviežiam smėliui ir netgi lenkia jį dėl grūdelių paviršiaus suaktyvėjimo ir į dulkes panašių frakcijų pūtimo. Šiluminės regeneracijos krosnys veikia verdančiojo sluoksnio principu. Atgauta medžiaga šildoma šoniniais degikliais. Išmetamųjų dujų šiluma naudojama orui, tiekiamam į verdančiojo sluoksnio formavimąsi, šildymui ir dujų deginimui regeneruotam smėliui šildyti. Atnaujintam smėliui vėsinti naudojamos skystojo sluoksnio įrenginiai su vandens šilumokaičiais.
Šiluminės regeneracijos metu mišiniai kaitinami oksiduojančioje aplinkoje 750-950 ºС temperatūroje. Tokiu atveju iš smėlio grūdelių paviršiaus perdega organinių medžiagų plėvelės. Nepaisant didelio proceso efektyvumo (galima naudoti iki 100 % regeneruoto mišinio), jis turi šiuos trūkumus: įrangos sudėtingumas, didelės energijos sąnaudos, mažas našumas, didelė kaina.
Prieš regeneraciją visi mišiniai yra iš anksto paruošiami: magnetinis atskyrimas (kitų tipų valymas iš nemagnetinio laužo), smulkinimas (jei reikia), sijojimas.
Įdiegus regeneravimo procesą, į sąvartyną išmetamų kietųjų atliekų kiekis sumažėja kelis kartus (kartais jos visiškai pašalinamos). Kenksmingų išmetimų į oro atmosferą su dūmų dujomis ir dulkėtu liejyklos oru kiekis nepadidėja. Taip yra, pirma, dėl gana didelio kenksmingų komponentų degimo laipsnio terminės regeneracijos metu ir, antra, dėl aukšto išmetamųjų dujų ir išmetamo oro valymo nuo dulkių laipsnio. Visų tipų regeneracijai naudojamas dvigubas išmetamųjų dujų ir išmetamo oro valymas: terminiams - išcentriniams ciklonams ir drėgniems dulkių valikliams, mechaniniams - išcentriniams ciklonams ir maišeliniams filtrams.
Daugelis mašinų gamybos įmonių turi savo liejykles, kurios naudoja liejimo žemę liejimo formų ir šerdžių gamyboje lietinių metalinių dalių gamybai. Panaudojus liejimo formas, susidaro išdegusi žemė, kurios utilizavimas turi didelę ekonominę reikšmę. Formuojamąją žemę sudaro 90-95% kokybiško kvarcinio smėlio ir nedidelio kiekio įvairių priedų: bentonito, maltos anglies, kaustinės sodos, skysto stiklo, asbesto ir kt.
Sudegusios žemės, susidariusios po gaminių liejimo, regeneravimas – tai dulkių, smulkių frakcijų ir molio, kuris, veikiant aukštai temperatūrai, prarado rišamąsias savybes, užpildant formą metalu, pašalinimas. Yra trys būdai, kaip atkurti sudegusią žemę:
elektro-karūna.
Šlapias būdas.
Taikant šlapio regeneravimo metodą, sudegusi žemė patenka į nuoseklių nusodinimo rezervuarų su tekančiu vandeniu sistemą. Praeinant per nusodinimo rezervuarus, smėlis nusėda baseino dugne, o mažas frakcijas nuneša vanduo. Tada smėlis išdžiovinamas ir grąžinamas į gamybą liejimo formoms gaminti. Vanduo filtruojamas ir valomas, taip pat grįžta į gamybą.
Sausas metodas.
Sausasis sudegusios žemės regeneravimo būdas susideda iš dviejų nuoseklių operacijų: smėlio atskyrimo nuo rišamųjų priedų, kuris pasiekiamas kartu su žeme pučiant orą į būgną, ir pašalinant dulkes bei smulkias daleles išsiurbiant jas iš būgno kartu su oru. Iš būgno išeinantis oras, kuriame yra dulkių dalelių, valomas filtrais.
Elektrokoronarinis metodas.
Atliekant elektrinį karūnos regeneravimą, panaudotas mišinys, naudojant aukštą įtampą, atskiriamas į įvairaus dydžio daleles. Smėlio grūdeliai, patalpinti į elektrokoroninės iškrovos lauką, yra įkraunami neigiamais krūviais. Jei elektros jėgos, veikiančios smėlio grūdelį ir pritraukiančios jį prie surenkančio elektrodo, yra didesnės už gravitacijos jėgą, tai smėlio grūdeliai nusėda ant elektrodo paviršiaus. Keičiant elektrodų įtampą, tarp jų einantį smėlį galima atskirti į frakcijas.
Liejimo smėlio regeneravimas skystu stiklu atliekamas ypatingu būdu, nes pakartotinai naudojant mišinį jame susikaupia daugiau nei 1-1,3% šarmų, o tai padidina degimą, ypač ant ketaus liejinių. Mišinys ir akmenukai vienu metu tiekiami į besisukančią regeneravimo agregato būgną, kurie, pilami iš menčių ant būgno sienelių, mechaniškai ardo skysto stiklo plėvelę ant smėlio grūdelių. Per reguliuojamas žaliuzes į būgną patenka oras, kuris kartu su dulkėmis įsiurbiamas į drėgnų dulkių surinktuvą. Tada smėlis kartu su akmenukais tiekiamas į būgninį sietelį, kad su plėvelėmis išsijotų akmenukus ir stambius grūdelius. Geras smėlis iš sietelio vežamas į sandėlį.
Be sudegusios žemės regeneravimo, jis gali būti naudojamas ir plytų gamyboje. Tam tikslui formuojantys elementai preliminariai sunaikinami, o žemė praleidžiama per magnetinį separatorių, kuriame nuo jos atskiriamos metalo dalelės. Žemė, išvalyta nuo metalinių inkliuzų, visiškai pakeičia kvarcinį smėlį. Sudegusios žemės naudojimas padidina plytų masės sukepinimo laipsnį, nes joje yra skysto stiklo ir šarmų.
Magnetinio separatoriaus veikimas pagrįstas įvairių mišinio komponentų magnetinių savybių skirtumu. Proceso esmė slypi tame, kad iš bendro judančio mišinio srauto išsiskiria atskiros metalinės-magnetinės dalelės, kurios keičia savo kelią magnetinės jėgos veikimo kryptimi.
Be to, išdeginta žemė naudojama betono gaminių gamyboje. Žaliavos (cementas, smėlis, pigmentas, vanduo, priedas) per elektroninių svarstyklių ir optinių maišytuvų sistemą tiekiamos į betono maišymo gamyklą (BSU), būtent į planetinį privalomąjį maišytuvą.
Taip pat panaudotas formavimo mišinys naudojamas pelenų blokų gamyboje.
Pelenų blokeliai gaminami iš formavimo mišinio, kurio drėgnis yra iki 18%, pridedant anhidritų, kalkakmenio ir mišinio stingimo greitintuvų.
Pelenų blokelių gamybos technologija.
Iš panaudoto liejimo smėlio, šlako, vandens ir cemento ruošiamas betono mišinys. Išmaišykite betono maišyklėje.
Paruoštas šlakbetonio tirpalas kraunamas į formą (matricą). Formos (matricos) būna įvairių dydžių. Įdėjus mišinį į matricą, jis spaudžiant ir vibruojant susitraukia, tada matrica pakyla, o pelenų blokas lieka palete. Gautas džiovinimo produktas išlaiko savo formą dėl tirpalo kietumo.
Stiprinimo procesas. Galiausiai, pelenų blokas sukietėja per mėnesį. Po galutinio sukietėjimo gatavas produktas saugomas tolesniam stiprumo padidėjimui, kuris pagal GOST turi būti ne mažesnis kaip 50% projektinio stiprumo. Tada pelenų blokas siunčiamas vartotojui arba naudojamas savo vietoje.
Vokietija.
KGT prekės ženklo mišinio regeneravimo augalai. Jie liejyklos pramonei suteikia aplinkai nekenksmingą ir ekonomišką liejyklų mišinių perdirbimo technologiją. Apsukimo ciklas leidžia sumažinti šviežio smėlio, pagalbinių medžiagų ir panaudoto mišinio saugojimo plotą.
6. 1. 2. Išsklaidytų kietųjų atliekų perdirbimas
Daugumą juodųjų metalų metalurgijos technologinių procesų etapų lydi kietų dispersinių atliekų susidarymas, kurios daugiausia yra rūdos ir nemetalinių mineralinių žaliavų liekanos bei jos perdirbimo produktai. Pagal cheminę sudėtį jie skirstomi į metalinius ir nemetalinius (daugiausia sudaro silicio dioksidas, aliuminio oksidas, kalcitas, dolomitas, kurių geležies kiekis ne didesnis kaip 10-15% masės). Šios atliekos priklauso mažiausiai naudojamų kietųjų atliekų grupei ir dažnai laikomos sąvartynuose ir dumblo saugyklose.
Kietųjų pasklidųjų atliekų, ypač turinčių metalo, lokalizavimas saugyklose sukelia kompleksinę taršą natūrali aplinka visiems jo komponentams dėl stipriai išsklaidytų dalelių vėjo, sunkiųjų metalų junginių migracijos dirvožemio sluoksnyje ir gruntiniame vandenyje.
Tuo pačiu metu šios atliekos priklauso antriniams materialiniams ištekliams ir pagal savo cheminę sudėtį gali būti naudojamos tiek pačioje metalurgijos gamyboje, tiek kituose ūkio sektoriuose.
UAB „Severstal“ pagrindinėje metalurgijos gamykloje atlikus pasklidųjų atliekų tvarkymo sistemos analizę, nustatyta, kad pagrindiniai metalo turinčio dumblo sankaupos yra keitiklio, aukštakrosnės, gamybos ir šiluminės energetikos įrenginiai, valcavimo gamybos ėsdinimo skyriai, kokso chemijos gamybos anglių flotacijos sodrinimas ir hidrošlako šalinimas.
Tipiška uždaros gamybos kietųjų išsklaidytų atliekų srauto diagrama bendra forma parodyta Fig. 3.
Praktiškai domina dumblas iš dujų valymo sistemų, geležies sulfato dumblas iš valcavimo gamybos ėsdinimo skyrių, dumblas iš aukštakrosnių gamybos liejimo mašinų, flotacijos koncentracijos atliekos, kurias siūlo OAO Severstal (Čerepovecas), numato visų komponentų ir nėra lydimas antrinių išteklių formavimo.
Sandėliuojamos metalo turinčios išsklaidytos metalurgijos pramonės atliekos, kurios yra gamtinių sistemų sudedamosios ir parametrinės taršos šaltinis, yra nereikalaujami materialiniai ištekliai ir gali būti laikomos technogeninėmis žaliavomis. Tokios technologijos leidžia sumažinti susikaupusių atliekų kiekį, panaudojant konverterio dumblą, gaunant metalizuotą gaminį, gaminant geležies oksido pigmentus iš dirbtinio dumblo ir visapusiškai panaudojant atliekas portlandcemenčio gamybai.
6. 1. 3. Geležies sulfato dumblo šalinimas
Tarp pavojingų metalo turinčių atliekų yra dumblas, kuriame yra vertingų, retų ir brangių neatsinaujinančių rūdos žaliavų komponentų. Atsižvelgiant į tai, išteklius taupančių technologijų, skirtų šių pramonės šakų atliekoms šalinti, kūrimas ir praktinis įgyvendinimas yra prioritetinė užduotis šalies ir pasaulio praktikoje. Tačiau daugeliu atvejų efektyvių išteklių tausojimo technologijų įdiegimas sukelia intensyvesnę gamtinių sistemų taršą nei šių atliekų šalinimas sandėliuojant.
Atsižvelgiant į tai, būtina išanalizuoti pramoninėje praktikoje plačiai taikomus technogeninio sulfatinio dumblo, išsiskiriančio regeneruojant panaudotus ėsdinimo tirpalus, susidariusius flotacinių sieros rūgšties vonių kristalizacijos įrenginiuose po lakštinio plieno ėsdinimo, šalinimo būdus. .
Bevandeniai sulfatai naudojami įvairiuose ūkio sektoriuose, tačiau praktinį technogeninio geležies sulfato dumblo šalinimo metodų įgyvendinimą riboja jo sudėtis ir tūris. Šio proceso metu susidariusiame dumble yra sieros rūgšties, cinko, mangano, nikelio, titano ir kt. priemaišų. Savitasis dumblo susidarymo greitis viršija 20 kg/t riedmenų.
Žemės ūkyje ir tekstilės pramonėje nepatartina naudoti dirbtinio geležies sulfato dumblo. Tikslingiau jį naudoti gaminant sieros rūgštį ir kaip koaguliantą nuotekų valymui, be valymo nuo cianidų, nes susidaro kompleksai, kurių neoksiduoja net chloras ar ozonas.
Viena perspektyviausių technogeninio geležies sulfato dumblo, susidarančio regeneruojant panaudotus ėsdinimo tirpalus, perdirbimo sričių yra jo naudojimas kaip žaliava įvairiems geležies oksido pigmentams gauti. Sintetiniai geležies oksido pigmentai yra plačiai naudojami.
Sieros dioksidas, esantis deginimo krosnies išmetamosiose dujose, susidaręs gaminant pigmentą Kaput-Mortum, panaudojamas pagal žinomą technologiją amoniako metodu, sudarant amonio tirpalą, naudojamą mineralinių medžiagų gamyboje. trąšos. Pigmento „Venecijos raudona“ gavimo technologinis procesas apima pradinių komponentų maišymo, pradinio mišinio kalcinavimo, malimo ir pakavimo operacijas ir neapima pradinio įkrovos dehidratavimo, plovimo, pigmento džiovinimo ir išmetamųjų dujų panaudojimo.
Kaip žaliavą naudojant technogeninį geležies sulfato dumblą, produkto fizikinės ir cheminės savybės nesumažėja ir atitinka pigmentams keliamus reikalavimus.
Technogeninio geležies sulfato dumblo panaudojimo geležies oksido pigmentams gauti techninį ir ekologinį efektyvumą lemia:
Dumblo sudėčiai nėra keliami griežti reikalavimai;
Išankstinio dumblo paruošimo nereikia, kaip, pavyzdžiui, naudojant jį kaip flokuliantus;
Galimas tiek šviežiai susidariusio, tiek susikaupusio dumblo apdorojimas;
Vartojimo apimtys neribojamos, o nustatomos pagal pardavimo programą;
Galima naudotis įmonėje turima įranga;
Apdorojimo technologija numato naudoti visus dumblo komponentus, procese nesusidaro antrinės atliekos.
6. 2. Spalvotoji metalurgija
Gaminant spalvotuosius metalus taip pat susidaro daug atliekų. Spalvotųjų metalų rūdų sodrinimas išplečia išankstinio koncentravimo naudojimą sunkiose terpėse, ir skirtingi tipai atskyrimas. Sodrinimo sunkioje aplinkoje procesas leidžia kompleksiškai naudoti santykinai prastą rūdą sodrinimo gamyklose, kurios apdoroja nikelio, švino-cinko rūdas ir kitų metalų rūdas. Šio proceso metu gauta lengvoji frakcija naudojama kaip užpildas kasyklose ir statybų pramonėje. Europos šalyse vario rūdos gavybos ir apdirbimo metu susidarančios atliekos naudojamos užpilant ir vėl statybinių medžiagų gamyboje, tiesiant kelius.
Jei apdorojamos prastos, nekokybiškos rūdos, plačiai taikomi hidrometalurginiai procesai, kuriuose naudojami sorbcijos, ekstrahavimo ir autoklaviniai įrenginiai. Anksčiau išmestų sunkiai apdorojamų pirotito koncentratų, kurie yra žaliavos nikelio, vario, sieros, tauriųjų metalų gamybai, perdirbimui taikoma beatliekė oksidavimo technologija, atliekama autoklave ir išgaunama visų pagrindinių aukščiau paminėtų komponentų. Ši technologija naudojama Norilsko kasybos ir perdirbimo gamykloje.
Vertingi komponentai taip pat išgaunami iš karbido įrankių galandimo atliekų ir šlako aliuminio lydinių gamyboje.
Nefelino dumblas taip pat naudojamas cemento gamyboje ir gali padidinti cemento krosnių našumą 30 %, tuo pačiu sumažinant kuro sąnaudas.
Beveik visi spalvotosios metalurgijos TPO gali būti naudojami statybinių medžiagų gamybai. Deja, ne visi spalvotosios metalurgijos TPO vis dar naudojami statybos pramonėje.
6. 2. 1. Spalvotosios metalurgijos atliekų chloridas ir regeneracinis apdorojimas
IMET RAS yra sukurti chloro-plazmos technologijos antrinių metalų žaliavų apdorojimo teoriniai ir technologiniai pagrindai. Technologija buvo išbandyta padidintoje laboratorinėje skalėje. Tai apima metalo atliekų chlorinimą dujiniu chloru ir vėlesnį chloridų redukavimą vandeniliu RFI plazmos išlydžio metu. Apdorojant monometalines atliekas arba tais atvejais, kai regeneruotų metalų atskyrimas nereikalingas, abu procesai sujungiami į vieną įrenginį be chloridų kondensacijos. Taip buvo perdirbant volframo atliekas.
Kietųjų lydinių atliekos po rūšiavimo, smulkinimo ir valymo nuo išorinių teršalų prieš chloravimą oksiduojamos deguonimi arba deguonies turinčiomis dujomis (oru, СО 2, vandens garais), dėl to anglis išdega, o volframas ir kobaltas virsta oksidais. susidarant biriai, lengvai sumalamai masei, kuri redukuojama vandeniliu arba amoniaku, o po to aktyviai chloruojama dujiniu chloru. Volframo ir kobalto išgaunama 97% ar daugiau.
Plėtojant atliekas ir iš jų nebenaudojamų gaminių perdirbimo tyrimus, buvo sukurta alternatyvi kietųjų lydinių karbido turinčių atliekų regeneravimo technologija. Technologijos esmė slypi tame, kad pradinė medžiaga oksiduojama deguonies turinčiomis dujomis 500–100 ºС temperatūroje, o po to redukuojama vandeniliu arba amoniaku 600–900 ºС temperatūroje. Į gautą birią masę įpilama juodoji anglis ir susmulkinus gaunamas homogeninis mišinys karbidizacijai, kuri atliekama 850 - 1395 ºС temperatūroje ir pridedant vieną ar daugiau metalo miltelių (W, Mo, Ti, Nb, Ta, Ni, Co, Fe), kuri leidžia gauti vertingų lydinių.
Metodas sprendžia prioritetinius išteklių taupymo uždavinius, užtikrina racionalaus antrinių materialinių išteklių naudojimo technologijų diegimą.
6. 2. 2. Liejyklų atliekų išvežimas
Liejyklų atliekų šalinimas yra neatidėliotina metalo gamybos ir racionalaus išteklių naudojimo problema. Lydant susidaro didelis kiekis atliekų (40 - 100 kg 1 tonai), kurių tam tikra dalis yra dugno šlakai ir dugno drenai, kuriuose yra chloridų, fluoridų ir kitų metalų junginių, kurie šiuo metu nenaudojami kaip antrinės žaliavos, bet išmetami į sąvartynus. Metalo kiekis tokiuose sąvartynuose yra 15–45%. Taigi tonos vertingų metalų prarandami ir turi būti grąžinti į gamybą. Be to, vyksta dirvožemio tarša ir druskėjimas.
Rusijoje ir užsienyje žinomi įvairūs metalo turinčių atliekų apdorojimo būdai, tačiau tik dalis jų plačiai naudojami pramonėje. Sunkumas yra procesų nestabilumas, jų trukmė ir maža metalo išeiga. Perspektyviausi yra:
Metalo turinčių atliekų lydymas apsauginiu srautu, sumaišant gautą masę, kad išsisklaidytų į mažus, vienodo dydžio ir tolygiai paskirstytus per lydalo tūrį, metalo lašelius, po to sumaišant;
Likučių praskiedimas apsauginiu srautu ir išlydytos masės išpylimas per sietą žemesnėje nei nurodyto lydalo temperatūra;
Mechaninis skaidymas su atliekų rūšiavimu;
Drėgnas skaidymas tirpinant arba srautu ir metalo atskyrimas;
Skystų lydymo likučių centrifugavimas.
Eksperimentas buvo atliktas magnio gamybos įmonėje.
Išmetant atliekas, siūloma naudoti esamą liejyklų įrangą.
Šlapio dezintegracijos metodo esmė yra ištirpinti atliekas gryname vandenyje arba naudojant katalizatorius. Apdorojimo mechanizme tirpios druskos virsta tirpalu, o netirpios druskos ir oksidai praranda stiprumą ir trupa, metalinė dugno kanalizacijos dalis išlaisvinama ir lengvai atskiriama nuo nemetalinės. Šis procesas yra egzoterminis, išsiskiriantis dideliu šilumos kiekiu, kartu su virimu ir dujų išsiskyrimu. Metalo išeiga laboratorinėmis sąlygomis yra 18 - 21,5%.
Perspektyvesnis būdas yra atliekų lydymas. Norint išmesti atliekas, kuriose metalo yra ne mažiau kaip 10%, pirmiausia reikia atliekas praturtinti magniu, dalinai atskiriant druskos dalį. Atliekos sukraunamos į paruošiamąjį plieninį tiglį, įpilamas srautas (2-4% įkrovos svorio) ir išlydomas. Išlydžius atliekas, skystas lydalas rafinuojamas specialiu srautu, kurio suvartojimas yra 0,5 - 0,7% įkrovos svorio. Po nusėdimo tinkamo metalo išeiga yra 75 - 80% jo kiekio šlakuose.
Nusausinus metalą, lieka tiršta nuosėda, susidedanti iš druskų ir oksidų. Metalinio magnio kiekis jame yra ne didesnis kaip 3–5%. Tolimesnio atliekų apdorojimo tikslas buvo išgauti magnio oksidą iš nemetalinės dalies, apdorojant jas vandeniniais rūgščių ir šarmų tirpalais.
Kadangi proceso metu konglomeratas suyra, po džiovinimo ir kalcinavimo galima gauti magnio oksidą, kuriame priemaišų yra iki 10%. Dalis likusios nemetalinės dalies gali būti panaudota keramikos ir statybinių medžiagų gamyboje.
Ši eksperimentinė technologija leidžia panaudoti daugiau nei 70% anksčiau į sąvartynus išmestų atliekų masės.