Érvényes öntödei hulladék. Az öntödei termelés környezeti problémái és fejlesztésük módjai

Az öntödei termelést a levegőből származó mérgező kibocsátás, szennyvíz és szilárd hulladék jelenléte jellemzi.

Az öntödei iparban akut probléma a levegő környezetének nem kielégítő állapota. Az öntödei termelés vegyszerezése, hozzájárulva a progresszív technológia megteremtéséhez, egyúttal a levegőkörnyezet javítását is feladatul tűzi ki. A legnagyobb mennyiségű por a formák és magok kiütésére szolgáló berendezésekből szabadul fel. A ciklonokat a porkibocsátás tisztítására használják. különböző típusok, üreges mosók és ciklonok-mosók. A tisztítási hatékonyság ezekben a készülékekben a 20-95% tartományban van. A szintetikus kötőanyagok használata az öntödében különösen akut problémát jelent a levegőbe kibocsátott mérgező anyagoktól, elsősorban a fenol, formaldehid, szén-oxidok, benzol stb. szerves vegyületeitől. különböző módokon: termikus égetés, katalitikus utóégetés, aktív szén adszorpció, ózonos oxidáció, biofinomítás stb.

Az öntödék szennyvízforrásai elsősorban az öntvények hidraulikus és elektrohidraulikus tisztítása, nedves levegős tisztítás, elhasznált homok hidrogénezése. Nagy gazdasági jelentősége a számára nemzetgazdaság szennyvíz és iszap elhelyezésével rendelkezik. A szennyvíz mennyisége jelentősen csökkenthető az újrahasznosított vízellátás használatával.

Az öntödéből a szemétlerakókba kerülő szilárd hulladék főleg elhasznált öntödei homok. Elenyésző része (kevesebb, mint 10%) fémhulladék, kerámia, hibás rudak és formák, tűzálló anyagok, papír- és fahulladék.

A lerakókba kerülő szilárd hulladék mennyiségének csökkentésének fő irányának az elhasznált öntödei homok regenerálását kell tekinteni. A regenerátor használata csökkenti a friss homok, valamint a kötőanyagok és katalizátorok felhasználását. A kidolgozott regenerálási technológiai eljárások lehetővé teszik a homok regenerálását jó minőségűés a céltermék magas hozama.

Regenerálás hiányában az elhasznált formázási homokot, valamint a salakot más iparágakban is fel kell használni: hulladékhomok - útépítésben ballasztanyagként a domborzat kiegyenlítésére és töltések készítésére; elhasznált homok-gyanta keverékek - hideg és meleg aszfaltbeton gyártásához; elhasznált öntőhomok finom frakciója - építőanyagok gyártásához: cement, tégla, burkolólap; kiégett folyékony üvegkeverékek - alapanyagok cementhabarcs és beton építéséhez; öntödei salak - útépítéshez zúzottkőként; finom frakció - műtrágyaként.

Az öntödei termelésből származó szilárd hulladékot szakadékokban, kidolgozott kőbányákban és bányákban célszerű ártalmatlanítani.

ÖVETÍTÉSEK ÖNTÉSE

NÁL NÉL modern technológia használjon öntött alkatrészeket sokféle ötvözetből. Jelenleg a Szovjetunióban az acélöntvények részesedése az öntvények teljes egyenlegéből körülbelül 23%, az öntöttvasé - 72%. Színesfém ötvözetekből készült öntvények kb. 5%.

Az öntöttvas és az öntödei bronz „hagyományos” öntvényötvözetek, amelyeket ősidők óta használnak. Nem rendelkeznek elegendő plaszticitással a nyomáskezeléshez, a termékeket öntéssel állítják elő. Ugyanakkor a kovácsolt ötvözeteket, például az acélt is széles körben használják öntvények előállítására. Az ötvözet öntvényekhez való felhasználásának lehetőségét az öntési tulajdonságai határozzák meg.

Öntödei hulladék

öntödei hulladék

Angol-orosz szakkifejezések szótára. 2005 .

Nézze meg, mi az "öntödei hulladék" más szótárakban:

A gépipari hulladéköntödei termelés fizikai és mechanikai tulajdonságait tekintve megközelíti a homokos vályogot. A homokformákban történő öntés módszerének alkalmazása eredményeként jön létre. Főleg kvarchomokból, bentonitból áll ... ... Építőipari szótár

Égetett formázóhomok- (öntőföld) - gépipari öntödei hulladék, fizikai és mechanikai tulajdonságait tekintve megközelíti a homokos vályogot. A homokformákban történő öntés módszerének alkalmazása eredményeként jön létre. Főleg a következőkből áll...

Öntvény- (Öntés) Az öntvénygyártás technológiai folyamata Az öntödei termelés kultúrájának szintje a középkorban Tartalom Tartalom 1. A művészi öntés történetéből 2. Az öntöde lényege 3. Az öntöde fajtái 4.… … A befektető enciklopédiája

Koordináták: 47°08′51″ s. SH. 37°34′33″ K  47,1475° É SH. 37,575833° K d ... Wikipédia

Koordináták: 58°33′ s. SH. 43°41′ K  / 58,55° é SH. 43,683333° K stb... Wikipédia

Gépi alapok dinamikus terhelésekkel- - Forgó alkatrészes gépekhez, forgattyús gépekhez tervezve hajtórúd mechanizmusok, kovácsoló kalapácsok, öntőgépek öntödei gyártáshoz, formázógépek előregyártott beton gyártásához, lyukasztó berendezések ... ... Építőanyagok kifejezések, definíciók és magyarázatok enciklopédiája

Gazdasági mutatók Pénznem Peso (=100 centavo) Nemzetközi szervezetek Az ENSZ Latin-Amerikai Gazdasági Bizottsága CMEA (1972 1991) Leningrádi Atomerőmű (1975 óta) Latin-Amerikai Integrációs Szövetség (ALAI) WTO 77. csoport (1995 óta) Petrocaribe (... óta ... Wikipédia

03.120.01 - Jakіst Uzagalі GOST 4.13 89 SPKP. Textil rövidáru termékek háztartási használatra. A mutatók nómenklatúrája. A GOST 4.13 83 GOST 4.17 80 SPKP helyett. Gumi érintkező tömítések. A mutatók nómenklatúrája. A GOST 4.17 70 helyett GOST 4.18 88 ... ... A nemzeti szabványok mutatója

GOST 16482-70: Másodlagos vasfémek. Kifejezések és meghatározások- Terminológia GOST 16482 70: Másodlagos vasfémek. Az eredeti dokumentum fogalmai és definíciói: 45. Fémforgács brikettálása Ndp. Brikettezés Fémforgács feldolgozása préseléssel brikett előállítására Meghatározások ... ... A normatív és műszaki dokumentáció kifejezéseinek szótár-referenciája

Orientált ásványokból álló kőzetek, amelyek képesek vékony lemezekre vagy csempékre hasadni. A képződés körülményeitől függően (magmás vagy üledékes kőzetekből) agyag, kovasav, ... ... Technológia enciklopédiája

Az öntödében saját termelésből származó hulladékot (munkaerőforrás) és kívülről származó hulladékot (áruforrás) használnak fel. A hulladék előkészítése során a következő műveleteket végezzük: válogatás, szétválasztás, darabolás, csomagolás, víztelenítés, zsírtalanítás, szárítás és brikettálás. A hulladék újraolvasztásához indukciós kemencéket használnak. Az újraolvasztás technológiája a hulladék jellemzőitől függ - az ötvözet minőségétől, a darabok méretétől stb. Speciális figyelem forgács újraolvasztásra kell adni.

ALUMÍNIUM ÉS MÁGNÉZIUM ÖTVÖZMÉNYEK.

Az alumíniumhulladék legnagyobb csoportja a forgács. Tömeghányada a hulladék teljes mennyiségében eléri a 40%-ot. Az alumíniumhulladékok első csoportjába a hulladék és az ötvözetlen alumíniumhulladék tartozik;
a második csoportba az alacsony magnéziumtartalmú [legfeljebb 0,8% (tömeghányad)] kovácsolt ötvözetek törmeléke és hulladéka tartozik;
a harmadikban - megnövelt (legfeljebb 1,8%) magnéziumtartalmú kovácsolt ötvözetek törmeléke és hulladéka;
a negyedikben - alacsony (legfeljebb 1,5%) réztartalmú öntőötvözetek hulladékai;
az ötödikben - magas réztartalmú ötvözetek öntése;
a hatodikban - deformálható ötvözetek, amelyek magnéziumtartalma legfeljebb 6,8%;
a hetedikben - legfeljebb 13% magnéziumtartalommal;
a nyolcadikban - legfeljebb 7,0% cinktartalmú kovácsolt ötvözetek;
a kilencedikben - legfeljebb 12% cinktartalmú ötvözetek;
a tizedikben - az ötvözetek többi része.
A nagy darabos hulladék újraolvasztásához indukciós tégelyt és csatornás elektromos kemencét használnak.
Az indukciós tégelyes kemencékben történő olvasztás során a töltődarabok mérete nem lehet kisebb, mint 8-10 cm, mivel a töltődarabok ezen méreteinél szabadul fel a maximális teljesítmény, az áram behatolási mélysége miatt. Ezért nem ajánlott az olvasztást ilyen kemencékben kis töltettel és forgácsokkal végezni, különösen akkor, ha szilárd töltettel olvasztják. A saját termelésű nagy hulladékok általában megnövekedett elektromos ellenállással rendelkeznek az eredeti primer fémekhez képest, ami meghatározza a töltet felvitelének sorrendjét és az alkatrészek bejuttatásának sorrendjét az olvasztási folyamat során. Először a saját termelésükből származó nagy darabos hulladékokat töltik be, majd (amint a folyékony fürdő megjelenik) - a fennmaradó komponenseket. Ha korlátozott számú ötvözettel dolgozik, az átmeneti folyadékfürdővel történő olvasztás a leggazdaságosabb és legtermékenyebb - ebben az esetben lehetséges kis töltet és forgács használata.
Az indukciós csatornás kemencékben az első osztályú hulladékok megolvadnak - hibás alkatrészek, bugák, nagy félkész termékek. A második osztályú hulladékot (forgács, fröccsenés) indukciós tégelyben vagy tüzelőanyag-kemencékben előolvasztják tuskóba öntéssel. Ezeket a műveleteket annak érdekében hajtják végre, hogy megakadályozzák a csatornák oxidokkal való intenzív túlszaporodását és a kemence működésének romlását. Különösen negatívan befolyásolja a csatornák túlnövekedését megnövekedett tartalom a szilícium, magnézium és vas hulladéktermékeiben. A sűrű ócskavas és hulladék olvasztása során a villamosenergia-fogyasztás 600-650 kWh/t.
Az alumíniumötvözetek forgácsát vagy újraolvasztják, majd ezt követően tuskóba öntik, vagy közvetlenül a töltethez adják a munkaötvözet előkészítése során.
Az alapötvözet feltöltésekor a forgácsot vagy brikettben, vagy ömlesztve juttatják az olvadékba. A brikettálás 1,0%-kal növeli a fém hozamát, de gazdaságosabb a forgácsot ömlesztve bevinni. A forgács 5,0%-nál nagyobb arányú ötvözetbe való bevitele nem praktikus.
A forgácsok újraolvasztását bugákba öntéssel indukciós kemencékben hajtják végre "mocsárral", az ötvözet minimális túlmelegedésével a likvidus hőmérséklet felett 30-40 ° C-kal. A teljes olvasztási folyamat során kis adagokban folyasztószert táplálunk a fürdőbe, leggyakrabban a következő kémiai összetételű, % (tömeghányad): KCl -47, NaCl-30, NO3AlF6 -23. A fluxusfogyasztás a töltet tömegének 2,0-2,5%-a. Az oxidált forgács megolvasztásakor képződik nagyszámú száraz salak, a tégely túlnőtt és a felszabaduló aktív teljesítmény csökken. A 2,0-3,0 cm vastag salak növekedése az aktív teljesítmény 10,0-15,0%-os csökkenéséhez vezet, a töltetben felhasznált előolvasztott forgács mennyisége nagyobb lehet, mint a forgács ötvözethez való közvetlen hozzáadásával.

TŰZÁLLÓ ÖTVÉZETEK.

A tűzálló ötvözethulladék újraolvasztására leggyakrabban legfeljebb 600 kW teljesítményű elektronsugaras és ívkemencéket használnak. A legtermékenyebb technológia a folyamatos, túlfolyós újraolvasztás, amikor az ötvözet kristályosodásától az olvasztást és a finomítást elválasztják, és a kemencében négy-öt különböző kapacitású elektronágyú található a vízhűtéses tűzhelyen, a formán és a kristályosítón elosztva. A titán újraolvasztásakor a folyadékfürdő 150–200 °C-kal túlmelegszik a likvidusz hőmérséklet felett; a forma leeresztő zokniját felmelegítik; a forma akár 500 ford./perc frekvenciával rögzíthető vagy tengelye körül forgatható. Az olvadás 1,3-10-2 Pa maradék nyomáson megy végbe. Az olvadási folyamat a koponya összeolvadásával kezdődik, majd a törmeléket és a fogyóelektródát vezetik be.
Ívkemencékben történő olvasztáshoz kétféle elektródát használnak: nem fogyasztható és fogyóképes. Nem fogyó elektróda használatakor a töltés tégelybe kerül, leggyakrabban vízhűtéses rézbe vagy grafitba; grafitot, volfrámot vagy más tűzálló fémet használnak elektródaként.
Egy adott teljesítmény mellett a különböző fémek olvadása különbözik az olvadási sebességben és a munkavákuumban. Az olvasztás két szakaszra oszlik - az elektróda felmelegítése tégelyel és a tényleges olvasztás. A lecsapolt fém tömege a koponyaképződés miatt 15-20%-kal kisebb, mint a betöltött fém tömege. A főkomponensek hulladéka 4,0-6,0% (május. Megosztás).

NICKEL, RÉZ ÉS RÉZ-NIKKEL ÖTVÖZMÉNYEK.

A ferronikkel előállításához a nikkelötvözetek másodlagos nyersanyagainak újraolvasztását elektromos ívkemencékben végzik. A kvarcot a töltés tömegének 5-6%-ában használják fluxusként. Ahogy a keverék megolvad, a töltet leüleped, ezért újra kell tölteni a kemencét, esetenként akár 10-szer is. A keletkező salakokban magas a nikkel és más értékes fémek (volfrám vagy molibdén) tartalma. Ezt követően ezeket a salakokat oxidált nikkelérccel együtt dolgozzák fel. A ferronikkel kibocsátása a szilárd töltés tömegének körülbelül 60%-a.
A fémhulladék hőálló ötvözetekből történő feldolgozásához oxidációs-szulfidáló olvasztást vagy magnéziumban történő extrakciós olvasztást végeznek. Az utóbbi esetben a magnézium kivonja a nikkelt, gyakorlatilag nem vonja ki a volfrámot, a vasat és a molibdént.
A hulladék réz és ötvözeteinek feldolgozásakor leggyakrabban bronzot és sárgaréz nyerik. Az ónbronzok olvasztását reverberációs kemencékben végzik; sárgaréz - indukciós. Az olvasztást transzferfürdőben végezzük, amelynek térfogata a kemence térfogatának 35-45%-a. A sárgaréz olvasztásakor először a forgácsot és a folyósítószert töltik be. A megfelelő fém hozama 23-25%, a salak hozama a töltet tömegének 3-5%-a; az áramfogyasztás 300-370 kWh/t között mozog.
Ónbronz olvasztásakor mindenekelőtt egy kis töltetet is betöltenek - forgács, bélyeg, háló; végül, de nem utolsósorban, a nagyméretű törmelék és darabos hulladék. A fém hőmérséklete öntés előtt 1100-1150°C. Fém kivonása elkészült termékek 93-94,5%.
Az ónmentes bronzokat forgó reflektív vagy indukciós kemencékben olvasztják meg. Az oxidáció elleni védelem érdekében szenet vagy kriolitot, fluorpátot és szódabikarbónát használnak. A fluxus áramlási sebessége a töltés tömegének 2-4%-a.
Mindenekelőtt a folyasztószert és az ötvöző komponenseket betöltik a kemencébe; végül, de nem utolsósorban bronz- és rézhulladék.
A rézötvözetek legtöbb káros szennyeződését a fürdő levegővel, gőzzel történő átöblítésével vagy rézkő bevezetésével távolítják el. Deoxidálószerként foszfort és lítiumot használnak. A sárgaréz foszfor-deoxidációját nem alkalmazzák a cinknek az oxigénhez való nagy affinitása miatt. A rézötvözetek gáztalanítása a hidrogén olvadékból való eltávolítására redukálódik; inert gázokkal történő öblítéssel végezzük.
A réz-nikkel ötvözetek olvasztásához savas béléssel ellátott indukciós csatornás kemencéket használnak. Előzetes újraolvasztás nélkül nem ajánlott forgácsot és egyéb apró hulladékot a töltethez adni. Ezen ötvözetek karburizálódási hajlama kizárja a szén és más széntartalmú anyagok használatát.

CINK ÉS FÚZIÓS ÖTVÉZETEK.

A hulladék cinkötvözetek (spru, forgács, fröccsenés) újraolvasztását visszhangos kemencékben végzik. Az ötvözetek megtisztítása a nem fémes szennyeződésektől kloridos finomítással, inert gázokkal történő fújással és szűréssel történik. Kloriddal történő finomításkor 0,1–0,2% (osztozhat) ammónium-kloridot vagy 0,3–0,4% (osztozhat) hexaklór-etánt egy harang segítségével 450–470 °C-on; ugyanebben az esetben a finomítás végezhető az olvadék keverésével, amíg a reakciótermékek fejlődése meg nem szűnik. Ezután az olvadék mélyebb tisztítását hajtják végre magnezitből, magnézium- és kalcium-fluoridok ötvözetéből, valamint nátrium-kloridból készült finomszemcsés szűrőkön való szűréssel. A szűrőréteg hőmérséklete 500°C, magassága 70-100 mm, szemcsemérete 2-3 mm.
Az ón- és ólomötvözetek hulladékainak újraolvasztását szénréteg alatt, tetszőleges fűtésű kemencék öntöttvas olvasztótégelyében végzik. A kapott fémet ammónium-kloriddal (0,1-0,5%) ammónium-kloriddal finomítják a nem fémes szennyeződésektől, és szemcsés szűrőkön szűrik.
A kadmiumhulladék újraolvasztását öntöttvas vagy grafit-samott tégelyekben, faszénréteg alatt végzik. A kadmium oxidálhatóságának és veszteségének csökkentése érdekében magnéziumot vezetnek be. A szénréteget többször cseréljük.
Ugyanazokat a biztonsági intézkedéseket kell betartani, mint a kadmiumötvözetek olvasztásakor.

Megvilágítottemás termékról rőldstvo, azon iparágak egyike, amelyek termékei öntőformákban folyékony ötvözettel való feltöltéssel nyert öntvények. Az öntési módszerekkel átlagosan körülbelül 40 tömeg% nyersdarabot állítanak elő gépalkatrészek számára, és egyes mérnöki ágakban, például a szerszámgépgyártásban, az öntött termékek aránya 80%. Az összes gyártott öntött tuskóból a gépipar körülbelül 70%-át, a kohászati ​​ipar 20%-át, az egészségügyi berendezések gyártása pedig 10%-ot fogyaszt. Az öntött alkatrészeket szerszámgépekben, belső égésű motorokban, kompresszorokban, szivattyúkban, villanymotorokban, gőz- és hidraulikus turbinákban, hengerművekben és mezőgazdasági termékekben használják. gépek, autók, traktorok, mozdonyok, kocsik. Az öntvények széles körű elterjedése azzal magyarázható, hogy alakjuk könnyebben közelíthető a késztermékek konfigurációjához, mint a más módszerekkel, például kovácsolással előállított nyersdarabok alakja. Öntéssel kis ráhagyással változó bonyolultságú munkadarabokat lehet előállítani, ami csökkenti a fémfelhasználást, csökkenti a megmunkálási költségeket és végső soron a termékek költségét. Az öntéssel szinte bármilyen tömegű terméket lehet előállítani – többből G akár több száz t, tized vastagságú falakkal mm akár több m. A fő ötvözetek, amelyekből az öntvények készülnek: szürke, temperöntvény és ötvözött öntöttvas (az összes öntvény tömegének legfeljebb 75%-a), szén- és ötvözött acélok (több mint 20%) és színesfém ötvözetek (réz, alumínium, cink és magnézium). Az öntött alkatrészek köre folyamatosan bővül.

Öntödei hulladék.

A termelési hulladékok osztályozása különféle kritériumok szerint lehetséges, amelyek közül a következők tekinthetők a főbb szempontoknak:

ipar szerint - vas- és színesfémkohászat, érc- és szénbányászat, olaj- és gázipar stb.

fázisösszetétel szerint - szilárd (por, iszap, salak), folyékony (oldatok, emulziók, szuszpenziók), gáznemű (szén-oxidok, nitrogén-oxidok, kénvegyületek stb.)

termelési ciklusok szerint - nyersanyagok kitermelésében (bordó és ovális kőzetek), dúsításban (zagy, iszap, szilva), pirometallurgiában (salak, iszap, por, gázok), hidrometallurgiában (oldatok, üledékek, gázok).

A zárt ciklusú kohászati ​​üzemben (öntöttvas - acél - hengerelt termékek) a szilárd hulladék kétféle lehet - por és salak. Elég gyakran használnak nedves gáztisztítást, ekkor por helyett iszap a hulladék. A vaskohászat számára a legértékesebbek a vastartalmú hulladékok (por, iszap, vízkő), míg a salakokat elsősorban más iparágakban hasznosítják.

A fő kohászati ​​egységek működése során nagyobb mennyiségű finom por képződik, amely különböző elemek oxidjaiból áll. Ez utóbbit a gáztisztító berendezések felfogják, majd vagy az iszaptárolóba táplálják, vagy további feldolgozásra küldik (főleg a szintereltöltet alkotóelemeként).

Példák öntödei hulladékra:

öntödei égetett homok

Ívkemencéből származó salak

Színes- és vasfémhulladék

Olajhulladék (hulladék olajok, kenőanyagok)

Az égetett formázóhomok (öntőföld) öntödei hulladék, amely fizikai és mechanikai tulajdonságait tekintve a homokos vályoghoz közelít. A homokformákban történő öntés módszerének alkalmazása eredményeként jön létre. Főleg kvarchomokból, bentonitból (10%), karbonát adalékanyagokból (max. 5%) áll.

Azért választottam ezt a hulladékfajtát, mert a használt homok elhelyezése környezetvédelmi szempontból az egyik legfontosabb kérdés az öntödei termelésben.

A formázóanyagoknak főként tűzállósággal, gázáteresztő képességgel és plaszticitással kell rendelkezniük.

A formázóanyag tűzállósága abban rejlik, hogy nem olvad meg és nem zsugorodik, amikor olvadt fémmel érintkezik. A leginkább hozzáférhető és legolcsóbb formázóanyag a kvarchomok (SiO2), amely kellően tűzálló a leginkább tűzálló fémek és ötvözetek öntéséhez. A SiO2-t kísérő szennyeződések közül különösen nem kívánatosak a lúgok, amelyek a SiO2-ra folyasztószerként hatnak, azzal alacsony olvadáspontú vegyületeket (szilikátokat) képeznek, amelyek az öntvényhez tapadnak és megnehezítik a tisztítást. Öntöttvas és bronz olvasztásakor a kvarchomok káros szennyeződései nem haladhatják meg az 5-7% -ot, az acél esetében pedig az 1,5-2% -ot.

A formázóanyag gázáteresztő képessége a gázok áteresztő képessége. Ha a formázóföld gázáteresztő képessége rossz, akkor az öntvényben (általában gömb alakú) gázzsebek keletkezhetnek, amelyek öntési selejteket okozhatnak. A héjakat az öntvény későbbi megmunkálása során találják meg, amikor eltávolítják a felső fémréteget. A formázóföld gázáteresztő képessége az egyes homokszemcsék közötti porozitástól, a szemcsék alakjától és méretétől, egyenletességétől, valamint a benne lévő agyag és nedvesség mennyiségétől függ.

A lekerekített szemű homok gázáteresztő képessége nagyobb, mint a lekerekített szemcséjű homok. A kis szemcsék, amelyek a nagyok között helyezkednek el, szintén csökkentik a keverék gázáteresztő képességét, csökkentik a porozitást és kis tekercscsatornákat hoznak létre, amelyek akadályozzák a gázok felszabadulását. A rendkívül kicsi szemcsés agyag eltömíti a pórusokat. A felesleges víz a pórusokat is eltömíti, ráadásul a formába öntött forró fémmel való érintkezéskor elpárologva növeli a gázok mennyiségét, amelyeknek át kell jutniuk a forma falain.

A fröccsöntő homok szilárdsága abban rejlik, hogy képes megtartani a neki adott formát, ellenáll a külső erők hatásának (rázkódás, folyékony fémsugár becsapódása, a formába öntött fém statikus nyomása, a formából felszabaduló gázok nyomása). penész és fém öntés közben, nyomás a fém zsugorodásából stb.).

A homok szilárdsága növekszik, ha a nedvességtartalom egy bizonyos határig nő. A nedvesség mennyiségének további növekedésével a szilárdság csökken. Agyagszennyeződések jelenlétében az öntödei homokban ("folyékony homok") a szilárdság megnő. Az olajos homok nedvességtartalma magasabb, mint az alacsony agyagtartalmú homok ("sovány homok"). Minél finomabb a homokszemcse és minél szögletesebb az alakja, annál nagyobb a homok szilárdsága. A homok agyaggal való alapos és hosszan tartó összekeverésével vékony kötőréteget alakítanak ki az egyes homokszemcsék között.

A fröccsöntő homok plaszticitása az a képesség, hogy könnyen érzékelhető és pontosan megőrizhető a modell alakja. A plaszticitás különösen szükséges a művészi és összetett öntvények gyártásánál, hogy reprodukálják a modell legapróbb részleteit és megőrizzék lenyomataikat a fémöntés során. Minél finomabbak a homokszemcsék, és minél egyenletesebben veszi körül őket agyagréteg, annál jobban kitöltik a modell felületének legapróbb részleteit és megtartják formájukat. Túlzott nedvesség esetén a kötőagyag cseppfolyósodik, és a plaszticitás meredeken csökken.

A formázóhomok hulladéklerakóban történő tárolása során porosodás és környezetszennyezés lép fel.

A probléma megoldására javasolt az elhasznált öntőhomok regenerálása.

Speciális kiegészítők. Az öntési hibák egyik leggyakoribb típusa az öntvénybe égett öntés és maghomok. Az égési sérülések okai változatosak: a keverék elégtelen tűzállósága, a keverék durva szemcsés összetétele, a tapadásmentes festékek nem megfelelő kiválasztása, a speciális tapadásmentes adalékanyagok hiánya a keverékben, a formák rossz minőségű színezése stb. Háromféle égési sérülés létezik: termikus, mechanikai és vegyi.

Az öntvények tisztítása során a hőragadás viszonylag könnyen eltávolítható.

A mechanikai égés az olvadéknak a homok pórusaiba való behatolása következtében jön létre, és az öntőanyag szétszórt szemcséit tartalmazó ötvözet kérgével együtt eltávolítható.

A kémiai égés alacsony olvadáspontú vegyületekkel, például salakkal cementezett képződmény, amely a formázóanyagok és az olvadék vagy annak oxidjai közötti kölcsönhatás során keletkezik.

A mechanikai és kémiai égési sérüléseket vagy eltávolítják az öntvények felületéről (nagy energiaráfordítás szükséges), vagy az öntvényeket végül kidobják. Az égésvédelem alapja speciális adalékanyagok bevitele a formába vagy magkeverékbe: őrölt szén, azbesztforgács, fűtőolaj stb., valamint a formák és magok munkafelületének tapadásmentes festékkel, spray-vel, dörzsöléssel ill. erősen tűzálló anyagokat (grafit, talkum) tartalmazó paszták, amelyek nem lépnek kölcsönhatásba magas hőmérsékletek olvadékok oxidjaival, vagy olyan anyagokkal, amelyek redukáló környezetet hoznak létre (őrölt szén, fűtőolaj) a formában öntéskor.

Keverés és hidratálás. A formázókeverék komponenseit száraz formában alaposan összekeverjük, hogy az agyagrészecskéket egyenletesen eloszlassuk a homok tömegében. Ezután a keveréket megnedvesítjük a szükséges mennyiségű víz hozzáadásával, és újra összekeverjük úgy, hogy minden homokszemcsét agyag- vagy más kötőanyag-film borítson. Nem ajánlott a keverék összetevőit bekeverés előtt megnedvesíteni, mivel ilyenkor a magas agyagtartalmú homok nehezen lazítható kis golyókká gördül. Nagy mennyiségű anyagok kézi keverése nagy és időigényes munka. A modern öntödékben a keverék összetevőit az elkészítése során csigás keverőkben vagy keverőcsövekben keverik össze.

Speciális adalékok fröccsöntő homokokhoz. Speciális adalékanyagokat visznek be a formába és a maghomokba, hogy biztosítsák a keverék különleges tulajdonságait. Így például a formázó homokba juttatott vassörét növeli annak hővezető képességét, és megakadályozza a zsugorodási lazaság kialakulását a masszív öntvényegységekben azok megszilárdulása során. A fűrészport és a tőzeget a szárítandó formák és magok gyártására szánt keverékekbe juttatják. Száradás után ezek az adalékok térfogatuk csökkenésével növelik a formák és magok gázáteresztő képességét és megfelelőségét. Marónátront adnak a gyorsan keményedő keverékek folyékony üvegen történő formázásához, hogy növeljék a keverék tartósságát (a keverék csomósodása megszűnik).

Formák készítése. A műöntvény minősége nagymértékben függ a formázó homok minőségétől, amelyből az öntvény készül. Ezért fontos a keverékhez a formázóanyagok kiválasztása és annak elkészítése az öntvény előállításának technológiai folyamatában. A fröccsöntő homok friss formázóanyagokból és használt homokból készíthető, kis mennyiségű friss anyag hozzáadásával.

A formázóhomok friss formázóanyagokból történő elkészítésének folyamata a következő műveletekből áll: keverék előkészítés (formázóanyagok kiválasztása), keverékkomponensek száraz keverése, nedvesítés, nedvesítés utáni keverés, öregítés, lazítás.

Összeállítás. Ismeretes, hogy természetes körülmények között ritka az olyan formázóhomok, amely megfelel a formázóhomok összes technológiai tulajdonságának. Ezért a keverékeket általában különböző agyagtartalmú homok kiválasztásával állítják elő, hogy a kapott keverék megfelelő mennyiségű agyagot tartalmazzon, és rendelkezzen a szükséges technológiai tulajdonságokkal. A keverék elkészítéséhez szükséges anyagok kiválasztását a keverék összetételének nevezzük.

Keverés és hidratálás. A formázókeverék komponenseit száraz formában alaposan összekeverjük, hogy az agyagrészecskéket egyenletesen eloszlassuk a homok tömegében. Ezután a keveréket megnedvesítjük a szükséges mennyiségű víz hozzáadásával, és újra összekeverjük úgy, hogy minden homokszemcsét agyag- vagy más kötőanyag-film borítson. Nem ajánlott a keverék összetevőit bekeverés előtt megnedvesíteni, mivel ilyenkor a magas agyagtartalmú homok nehezen lazítható kis golyókká gördül. Nagy mennyiségű anyagok kézi keverése nagy és időigényes munka. A modern öntödékben a keverék komponenseit az elkészítése során csigás keverőkben vagy keverőcsövekben keverik össze.

A keverősíneknek van egy rögzített edénye és két sima görgőjük, amelyek egy függőleges tengely vízszintes tengelyén ülnek, amelyeket kúpkerekes fogaskerekes fogaskerék köt össze egy villanymotor hajtóművével. A görgők és a tál alja között állítható rés van kialakítva, amely megakadályozza, hogy a hengerek összetörjék a keverék szemcséit plaszticitás, gázáteresztő képesség és tűzállóság. Az elvesztett tulajdonságok helyreállítása érdekében 5-35% friss formázóanyagot adunk a keverékhez. Ezt a formázóhomok elkészítési műveletét a keverék felfrissítésének nevezzük.

A használt homok felhasználásával a formázóhomok elkészítésének folyamata a következő műveletekből áll: a használt homok előkészítése, a használt homokba friss formázóanyagok hozzáadása, száraz formában történő keverés, nedvesítés, a komponensek összekeverése nedvesítés után, öregítés, lazítás.

A Sinto csoporthoz tartozó Heinrich Wagner Sinto cég az FBO sorozat új generációs formázósorait tömegesen gyártja. Az új gépek lombik nélküli formákat gyártanak vízszintes elválasztó síkkal. Több mint 200 ilyen gép működik sikeresen Japánban, az Egyesült Államokban és a világ más országaiban.” Az 500 x 400 mm-től 900 x 700 mm-ig terjedő szerszámméretekkel az FBO formázógépek óránként 80-160 formát tudnak előállítani.

A zárt kialakítás elkerüli a homok kiömlését, és kényelmes és tiszta munkakörnyezetet biztosít. A tömítési rendszer és a szállítóeszközök fejlesztésénél nagy gondot fordítottak arra, hogy a zajszint minimális legyen. Az FBO egységek megfelelnek az új berendezésekkel szemben támasztott összes környezetvédelmi követelménynek.

A homoktöltő rendszer lehetővé teszi precíz öntőformák előállítását bentonit kötőanyagú homok felhasználásával. A homok adagoló és préselő berendezés automatikus nyomásszabályozó mechanizmusa biztosítja a keverék egyenletes tömörítését, és garantálja a mély zsebekkel és kis falvastagsággal rendelkező összetett öntvények magas színvonalú előállítását. Ez a tömörítési eljárás lehetővé teszi a felső és alsó öntőforma magasságának egymástól függetlenül történő változtatását. Ez lényegesen alacsonyabb keverékfelhasználást és ezáltal gazdaságosabb gyártást eredményez az optimális fém-forma aránynak köszönhetően.

Összetételük és környezeti hatásuk mértéke szerint a fröccsöntő- és maghomok három veszélyességi kategóriába sorolhatók:

Én - gyakorlatilag inert. Agyagot, bentonitot, cementet kötőanyagként tartalmazó keverékek;

II - biokémiailag oxidálható anyagokat tartalmazó hulladék. Ezek öntés utáni keverékek, amelyekben szintetikus és természetes kompozíciók kötőanyagként szolgálnak;

III - gyengén mérgező, vízben oldódó anyagokat tartalmazó hulladék. Ezek folyékony üvegkeverékek, izzítatlan homok-gyanta keverékek, színesfém- és nehézfém-vegyületekkel térhálósított keverékek.

A hulladékkeverék-lerakókat elkülönített tárolás vagy ártalmatlanítás esetén külön, fejlesztéstől mentes területeken kell elhelyezni, amelyek lehetővé teszik a települések szennyezésének lehetőségét kizáró intézkedések végrehajtását. A hulladéklerakókat gyengén szűrőtalajú (agyag, sulin, pala) területeken kell elhelyezni.

A lombikokból kiütött fröccsöntő homokot újrafelhasználás előtt elő kell dolgozni. A nem gépesített öntödékben hagyományos szitán vagy mobil keverőüzemben szitálják, ahol a fémrészecskéket és egyéb szennyeződéseket leválasztják. A gépesített üzemekben az elhasznált keveréket a kiütő rostély alól szállítószalag vezeti a keverék-előkészítő részlegbe. A formák kiütése után keletkező keverék nagy csomóit általában sima vagy hullámos hengerekkel gyúrják. A fémrészecskéket mágneses szeparátorok választják el, amelyeket az elhasznált keverék egyik szállítószalagról a másikra való átviteli területére szereltek fel.

Leégett talaj regenerálása

Az ökológia továbbra is komoly probléma az öntödei termelésben, hiszen egy tonna vas- és színesfém ötvözetekből készült öntvény gyártása során körülbelül 50 kg por, 250 kg szén-monoxid, 1,5-2,0 kg kén-oxid, 1 kg szénhidrogén szabadul fel.

A különböző osztályú műgyantákból készült kötőanyagokkal kevert formázási technológiák megjelenésével különösen veszélyes a fenolok, aromás szénhidrogének, formaldehidek, rákkeltő anyagok és ammónia-benzopirén felszabadulása. Az öntödei termelés fejlesztésének nemcsak a gazdasági problémák megoldására kell irányulnia, hanem legalább az emberi tevékenység és megélhetés feltételeinek megteremtésére is. Szakértői becslések szerint ma ezek a technológiák az öntödékből származó környezetszennyezés akár 70%-át is okozzák.

Nyilvánvalóan az öntödei termelés körülményei között egy komplex tényező kedvezőtlen kumulatív hatása nyilvánul meg, melyben az egyes összetevők (por, gázok, hőmérséklet, rezgés, zaj) káros hatása drámaian megnő.

Az öntödei ipar modernizálására irányuló intézkedések a következők:

kupolókemencék cseréje alacsony frekvenciájú indukciós kemencékre (egyidejűleg csökken a káros kibocsátások mennyisége: por és szén-dioxid kb. 12-szeresére, kén-dioxid 35-szörösére)

alacsony toxikus és nem mérgező keverékek bevezetése a gyártásba

hatékony rendszerek telepítése a kibocsátott káros anyagok befogására és semlegesítésére

szellőztető rendszerek hatékony működésének hibakeresése

korszerű, csökkentett vibrációjú berendezések használata

hulladékkeverékek regenerálása keletkezésük helyén

A hulladékkeverékekben a fenolok mennyisége meghaladja az egyéb mérgező anyagok mennyiségét. Fenolok és formaldehidek képződnek a fröccsöntő- és maghomok hőbontása során, amelyekben szintetikus gyanták a kötőanyag. Ezek az anyagok vízben jól oldódnak, ami a felszíni (eső) vagy a talajvíz által kimosva a víztestekbe kerülés veszélyét hordozza magában.

Gazdasági és környezetvédelmi szempontból nem kifizetődő az elhasznált öntőhomok kidobása a szemétlerakóba. A legracionálisabb megoldás a hidegen keményedő keverékek regenerálása. A regeneráció fő célja a kötőanyag filmek eltávolítása a kvarchomok szemcsékről.

A legelterjedtebben a mechanikai regenerációs módszert alkalmazzák, amelyben a keverék mechanikai őrlése következtében a kötőanyag filmeket választják el a kvarchomok szemcséitől. A kötőanyag filmek lebomlanak, porrá alakulnak és eltávolítják. A visszanyert homokot további felhasználásra küldik.

A mechanikai regeneráció folyamatának technológiai sémája:

a forma kiütése (A kitöltött űrlapot a kiütőrács vásznára táplálják, ahol a rezgési ütések következtében megsemmisül.);

homokdarabok aprítása és a homok mechanikus őrlése (A kiütő rostélyon ​​áthaladt homok az őrlősziták rendszerébe kerül: acél szita nagy csomókhoz, ék alakú lyukakkal ellátott szita és finom őrlő szita-osztályozó A beépített szitarendszer a homokot a kívánt méretre őrli, és kiszűri a fémrészecskéket és egyéb nagy zárványokat.);

a regenerátum hűtése (A vibrációs felvonó biztosítja a forró homok hűtőbe/portalanítóba történő szállítását.);

a visszanyert homok pneumatikus átvitele a formázási területre.

A mechanikai regenerálás technológiája a visszanyert homok 60-70%-ától (Alfa-set eljárás) 90-95%-áig (Furán-eljárás) ad lehetőséget. Ha a Furán eljárásnál ezek a mutatók optimálisak, akkor az Alfa-set eljárásnál a regenerátum csak 60-70%-os újrafelhasználása nem elegendő és nem oldja meg a környezetvédelmi és gazdasági kérdéseket. A visszanyert homok felhasználási arányának növelése érdekében lehetőség van a keverékek termikus regenerálására. A regenerált homok minőségében nem rosszabb, mint a friss homok, sőt a szemcsék felületének aktiválódása és a poros frakciók kifújása miatt felülmúlja azt. A hőregeneráló kemencék fluidágyas elven működnek. A regenerált anyag melegítését oldalégők végzik. A füstgáz hőjét a fluidágy képződményébe belépő levegő felmelegítésére és a gáz égetésére használják fel a visszanyert homok melegítésére. A regenerált homok hűtésére vízhőcserélővel felszerelt fluidágyas egységeket használnak.

A hőregenerálás során a keverékeket oxidáló környezetben 750-950 ºС hőmérsékleten hevítik. Ebben az esetben a szerves anyagok filmjei kiégnek a homokszemcsék felületéről. Az eljárás nagy hatékonysága ellenére (a regenerált keverék akár 100%-a is felhasználható), a következő hátrányai vannak: berendezés bonyolultsága, nagy energiafogyasztás, alacsony termelékenység, magas költségek.

Minden keveréken a regenerálás előtti előzetes előkészítés: mágneses elválasztás (egyéb típusú tisztítás nem mágneses hulladékból), zúzás (ha szükséges), szitálás.

A regenerációs folyamat bevezetésével a szemétlerakóba dobott szilárd hulladék mennyisége többszörösére csökken (esetenként teljesen megszűnik). Nem növekszik az öntödéből származó füstgázokkal és poros levegővel a levegőbe kerülő káros kibocsátások mennyisége. Ez egyrészt a káros komponensek kellően magas fokú égésének köszönhető a termikus regeneráció során, másrészt a füstgázok és a távozó levegő portól való magas fokú tisztításának köszönhető. Minden típusú regeneráláshoz a füstgázok és az elszívott levegő kettős tisztítását alkalmazzák: termikus - centrifugális ciklonokhoz és nedves portisztítókhoz, mechanikus - centrifugális ciklonokhoz és zsákos szűrőkhöz.

Sok mérnöki cégnek van sajátja Öntöde, amely öntőföldet használ öntött fém alkatrészek gyártása során öntödei formák és magok gyártásához. Az öntőformák használata után égetett föld keletkezik, melynek ártalmatlanítása nagy gazdasági jelentőséggel bír. A formázóföld 90-95%-ban kiváló minőségű kvarchomokból és kis mennyiségű különféle adalékanyagból áll: bentonit, őrölt szén, marónátron, folyékony üveg, azbeszt stb.

A termékek öntése után keletkező égetett föld regenerálása a por, a finom frakciók és az agyag eltávolításából áll, amely a forma fémmel való feltöltésekor a magas hőmérséklet hatására elvesztette kötőképességét. A leégett talaj regenerálásának három módja van:

• elektrokorona.

Nedves út.

A nedves regenerálás során az égett föld az egymást követő ülepítő tartályok rendszerébe kerül folyóvíz. Az ülepítő tartályok áthaladásakor a homok leülepedik a medence alján, és a finom frakciókat a víz elhordja. A homokot ezután megszárítják, és visszahelyezik a gyártásba, hogy öntőformákat készítsenek. A víz belép a szűrésbe és a tisztításba, és szintén visszakerül a termelésbe.

Száraz módon.

Az égetett föld száraz regenerálási módja két egymást követő műveletből áll: a homok leválasztása a kötő adalékanyagoktól, amit földdel együtt levegő befújásával érünk el a dobba, valamint a por és apró részecskék eltávolítása a dobból levegővel együtt. A dobból kilépő porszemcséket tartalmazó levegőt szűrők segítségével tisztítják meg.

Elektrokorona módszer.

Az elektrokorona regeneráció során a hulladékkeveréket nagyfeszültség segítségével különböző méretű részecskékre választják szét. Az elektrokorona kisülési mezőbe helyezett homokszemek negatív töltéssel töltődnek fel. Ha a homokszemre ható és azt a gyűjtőelektródához vonzó elektromos erők nagyobbak, mint a gravitációs erő, akkor a homokszemcsék az elektróda felületén ülepednek. Az elektródák feszültségének változtatásával a közöttük áthaladó homok frakciókra bontható.

Az öntőkeverékek folyékony üveggel történő regenerálása speciális módon történik, mivel a keverék ismételt felhasználásával több mint 1-1,3% lúg halmozódik fel benne, ami növeli az égést, különösen az öntöttvas öntvényeken. A keveréket és a kavicsot egyidejűleg adagolják a regeneráló egység forgó dobjába, amelyek a pengékről a dob falára ömlve mechanikusan roncsolják a homokszemcséken lévő folyékony üvegréteget. Az állítható redőnyökön keresztül levegő jut a dobba, amely a porral együtt egy nedves porgyűjtőbe szívódik ki. Ezután a homokot a kavicsokkal együtt egy dobszitába táplálják, hogy a kavicsokat és a nagy szemcséket filmekkel kiszűrjék. A megfelelő homokot a szitáról a raktárba szállítják.

3/2011_MGSU TNIK

LÍTIUM GYÁRTÁSI HULLADÉKOK HASZNOSÍTÁSA AZ ÉPÍTÉSI TERMÉKEK GYÁRTÁSÁBAN

Öntödei GYÁRTÁSI HULLADÉKOK ÚJRAHASZNOSÍTÁSA AZ ÉPÍTÉSI TERMÉKEK GYÁRTÁSÁNÁL

B.B. Zharikov, B.A. Yezersky, H.B. Kuznyecova, I.I. Sterkhov V.V. Zharikov, V.A. Yezersky, N.V. Kuznyecova, I.I. Sterhov

Jelen tanulmányainkban a kompozit építőanyagok és termékek gyártása során történő felhasználása során mérlegelik az elhasznált formázási homok újrahasznosításának lehetőségét. Javasoljuk az építőelemek beszerzéséhez ajánlott építőanyagok receptjeit.

Jelen kutatásunkban az elkészült alakító adalékanyag újrahasznosításának lehetőségét vizsgáljuk a kompozit építőanyagok és termékek gyártásában való felhasználásánál. A recepciós építőelemekhez ajánlott építőanyag-keverékeket kínáljuk.

Bevezetés.

A technológiai folyamat során az öntödei termelés hulladékképződéssel jár együtt, melynek fő térfogata az elhasznált öntés (OFS) és magkeverékek, valamint a salak. Jelenleg ezeknek a hulladékoknak a 70%-át évente lerakják. Gazdaságilag nem célszerű az ipari hulladékot maguknak a vállalkozásoknak tárolni, hiszen a környezetvédelmi törvények szigorodása miatt 1 tonna hulladék után környezetvédelmi adót kell fizetni, melynek mennyisége a tárolt hulladék típusától függ. Ebben a tekintetben problémát jelent a felhalmozódott hulladék ártalmatlanítása. Ennek a problémának az egyik megoldása az OFS alkalmazása a természetes alapanyagok alternatívájaként a kompozit építőanyagok és termékek gyártása során.

A hulladék építőipari felhasználása csökkenti a hulladéklerakók területének környezetterhelését, és megszünteti a hulladék közvetlen érintkezését környezet, valamint az anyagi erőforrások (villamos energia, üzemanyag, nyersanyagok) felhasználásának hatékonyságának növelésére. Emellett a hulladék felhasználásával előállított anyagok és termékek megfelelnek a környezetvédelmi és higiéniai biztonsági követelményeknek is, hiszen a cementkő és a beton számos káros összetevő méregtelenítője, így még a dioxintartalmú égetési hamut is.

A munka célja többkomponensű kompozit építőanyagok kompozícióinak kiválasztása fizikai és műszaki paraméterekkel -

VESTNIK 3/2011

mi, összehasonlítható a természetes nyersanyagok felhasználásával előállított anyagokkal.

Kompozit építőanyagok fizikai és mechanikai jellemzőinek kísérleti vizsgálata.

A kompozit építőanyagok összetevői: kiégett öntőhomok (Mk méretmodulus = 1,88), amely kötőanyag (etil-szilikát-40) és adalékanyag (különböző frakciójú kvarchomok) keveréke, amelyet finom adalékanyag teljes vagy részleges helyettesítésére használnak. kompozit anyagok keveréke; portlandcement M400 (GOST 10178-85); kvarchomok, Mk=1,77; víz; szuperlágyító C-3, amely segít csökkenteni a betonkeverék vízigényét és javítani az anyag szerkezetét.

A cementkompozit anyag fizikai és mechanikai jellemzőinek OFS felhasználásával végzett kísérleti vizsgálatait kísérlettervezési módszerrel végeztük.

Válaszfüggvényként a következő mutatókat választottam: nyomószilárdság (U), vízfelvétel (U2), fagyállóság (!h), melyeket a módszerekkel, ill. Ez a választás annak a ténynek köszönhető, hogy a kapott új kompozit bemutatott jellemzőinek jelenlétében építési anyag meghatározható az alkalmazási köre és a felhasználás célszerűsége.

A következő tényezőket tekintettük befolyásoló tényezőnek: a zúzott OFS-tartalom aránya az aggregátumban (x1); víz/kötőanyag arány (x2); töltőanyag/kötőanyag arány (x3); a C-3 lágyító adalék mennyisége (x4).

A kísérlet tervezésekor a faktorváltozások tartományait a megfelelő paraméterek maximális és minimális lehetséges értékei alapján vettük fel (1. táblázat).

1. táblázat: A faktorvariáció intervallumai

Tényezők Tényezők köre

x, 100% homok 50% homok + 50% zúzott OFS 100% zúzott OFS

x4 tömeg% kötőanyag 0 1,5 3

A keverési tényezők változása sokféle szerkezeti és műszaki tulajdonságú anyagok előállítását teszi lehetővé.

Feltételezték, hogy a fizikai és mechanikai jellemzők függése leírható egy hiányos harmadrendű redukált polinommal, amelynek együtthatói a keverési tényezők (x1, x2, x3, x4) és a keverési tényezők szintjétől függenek. viszont egy másodrendű polinom írja le.

A kísérletek eredményeként az Yb, Y2, Y3 válaszfüggvények értékeinek mátrixai jöttek létre. Az ismételt kísérletek értékeit figyelembe véve minden függvénynél 24*3=72 értéket kaptunk.

A módszerrel a modellek ismeretlen paramétereinek becslését találtuk meg legkisebb négyzetek, azaz minimalizáljuk az Y értékek négyzetes eltéréseinek összegét a modell által számított értékektől. Az Y=Dxx x2, x3, x4) függőségek leírására a legkisebb négyzetek módszerének normálegyenleteit használtuk:

)=Xm ■ Y, innen:<0 = [хт X ХтУ,

ahol 0 a modell ismeretlen paramétereinek becsléseinek mátrixa; X - együtthatók mátrixa; X - együtthatók transzponált mátrixa; Y a megfigyelési eredmények vektora.

Az Y=Dxx x2, x3, x4) függőségek paramétereinek kiszámításához az N típusú tervekhez megadott képleteket használtuk.

Az a=0,05 szignifikanciaszintű modellekben a regressziós együtthatók szignifikanciáját Student-féle t-próbával ellenőriztük. A jelentéktelen együtthatók kizárásával határoztuk meg a matematikai modellek végső formáját.

Kompozit építőanyagok fizikai és mechanikai jellemzőinek elemzése.

A legnagyobb gyakorlati érdeklődés a kompozit építőanyagok nyomószilárdságának, vízfelvételének és fagyállóságának függőségei a következő rögzített tényezőkkel: W / C arány - 0,6 (x2 = 1) és a töltőanyag mennyisége a kötőanyaghoz viszonyítva - 3: 1 (x3 = -1) . A vizsgált függőségek modelljei a következő formában vannak: nyomószilárdság

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

1,91- x2 + 3,09 x42 vízfelvétel

y3 \u003d 10,02 - 2,57 x 1 - 0,91 x 4 -1,82 x 1 + 0,96 x 1 -1,38 x 1 x 4 + 0,08 x 4 + 0,47 x 4 +

3,01- x1 - 5,06 x4 fagyállóság

y6 \u003d 25,93 + 4,83 x 1 + 2,28 x 4 + 1,06 x 1 + 1,56 x 1 + 4,44 x 1 x4 - 2,94 x 4 + 1,56 x 4 + + 1,56 x 2 + 3, 56 x 42

A kapott matematikai modellek értelmezéséhez a célfüggvények grafikus függőségeit két faktortól, a másik két tényező fix értékeivel szerkesztettük meg.

"2L-40 PL-M

- 1. ábra Kompozit építőanyag nyomószilárdságának izovonalai, kgf / cm2, az adalékanyagban lévő OFS (X1) arányától és a szuperlágyítószer mennyiségétől (x4) függően.

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

- 2. ábra Kompozit építőanyag vízfelvételének izovonalai, tömegszázalékban, az OFS (x\) adalékanyagban való részarányától és a szuperlágyítószer mennyiségétől (x4) függően.

□ZMO ■ZO-E5

□ 1EU5 ■ EH) B 0-5

- 3. ábra Kompozit építőanyag fagyállóságának izovonalai, ciklusok, az OFS (xx) adalékanyagban való részarányától és a szuperlágyítószer mennyiségétől (x4) függően.

A felületek elemzése kimutatta, hogy az adalékanyag OFS-tartalmának 0-ról 100-ra való változásával az anyagok szilárdságának átlagos növekedése 45%-kal, a vízfelvétel 67%-os csökkenésével és a fagyállóság növekedésével. 2-szer figyelhető meg. Ha a C-3 szuperlágyító mennyiségét 0-ról 3-ra változtatjuk (tömeg%), akkor átlagosan 12%-os szilárdságnövekedés figyelhető meg; a vízfelvétel tömeg szerint 10,38% és 16,46% között változik; 100% OFS-ből álló töltőanyaggal a fagyállóság 30%-kal nő, de 100% kvarchomokból álló töltőanyaggal 35%-kal csökken a fagyállóság.

A kísérleti eredmények gyakorlati megvalósítása.

A kapott matematikai modellek elemzésével nemcsak a megnövelt szilárdsági jellemzőkkel rendelkező anyagok összetételét lehet azonosítani (2. táblázat), hanem az előre meghatározott fizikai és mechanikai jellemzőkkel rendelkező kompozit anyagok összetételét is meghatározható a kötőanyag arányának csökkenésével. az összetétel (3. táblázat).

A főbb építőipari termékek fizikai és mechanikai jellemzőinek elemzése után kiderült, hogy a kapott kompozit anyagok összetételei öntödei hulladék felhasználásával alkalmasak faltömb gyártására. Ezek a követelmények megfelelnek a kompozit anyagok összetételének, amelyeket a 4. táblázat ad meg.

Х1 (aggregátum összetétel,%) х2 (W/C) Х3 (aggregátum/kötőanyag) х4 (szuper lágyító, %)

OFS homok

100 % 0,4 3 1 3 93 10,28 40

100 % 0,6 3 1 3 110 2,8 44

100 % 0,6 3 1 - 97 6,28 33

50 % 50 % 0,6 3 1 - 88 5,32 28

50 % 50 % 0,6 3 1 3 96 3,4 34

100 % 0,6 3 1 - 96 2,8 33

100 % 0,52 3 1 3 100 4,24 40

100 % 0,6 3,3:1 3 100 4,45 40

3. táblázat - Előre meghatározott fizikai és mechanikai _tulajdonságokkal_ rendelkező anyagok

X! (aggregátum összetétel, %) х2 (W/C) х3 (adalékanyag/kötőanyag) х4 (szuperlágyító, %) Lf, kgf/cm2

OFS homok

100 % - 0,4 3:1 2,7 65

50 % 50 % 0,4 3,3:1 2,4 65

100 % 0,6 4,5:1 2,4 65

100 % 0,4 6:1 3 65

4. táblázat Épületkompozit fizikai és mechanikai jellemzői

öntödei hulladékot használó anyagok

х1 (aggregátum összetétel, %) х2 (W/C) х3 (aggregátum/kötőanyag) х4 (szuper lágyító, %) Fc, kgf/cm2 w, % P, g/cm3 Fagyállóság, ciklusok

OFS homok

100 % 0,6 3:1 3 110 2,8 1,5 44

100 % 0,52 3:1 3 100 4,24 1,35 40

100 % 0,6 3,3:1 3 100 4,45 1,52 40

5. táblázat - Falblokkok műszaki és gazdasági jellemzői

Építőipari termékek Műszaki követelmények falblokkokhoz a GOST 19010-82 szerint Ár, dörzsölés/db

Nyomószilárdság, kgf / cm2 Hővezetési együttható, X, W / m 0 С Átlagsűrűség, kg / m3 Vízfelvétel, tömeg% Fagyállóság, fokozat

100 a gyártó előírásai szerint > 1300 a gyártó specifikációi szerint a gyártó specifikációi szerint

Homok-beton blokk Tam-bovBusinessStroy LLC 100 0,76 1840 4,3 I00 35

1. blokk OFS 100 használatával 0,627 1520 4,45 B200 25

2. blokk OFS 110 használatával 0,829 1500 2,8 B200 27

VESTNIK 3/2011

Módszert javasoltak a természetes nyersanyagok helyett mesterséges hulladékok bevonására a kompozit építőanyagok előállításában;

A kompozit építőanyagok főbb fizikai és mechanikai jellemzőit öntödei hulladék felhasználásával vizsgáltuk;

20%-kal csökkentett cementfogyasztású, azonos szilárdságú kompozit építőipari termékek összetételét fejlesztették ki;

Meghatározták az építőipari termékek, például faltömbök gyártásához használt keverékek összetételét.

Irodalom

1. GOST 10060.0-95 Beton. A fagyállóság meghatározásának módszerei.

2. GOST 10180-90 Beton. A kontrollminták erősségének meghatározására szolgáló módszerek.

3. GOST 12730.3-78 Beton. A vízfelvétel meghatározásának módszere.

4. Zazhigaev L.S., Kishyan A.A., Romanikov Yu.I. Fizikai kísérletek eredményeinek tervezési és feldolgozásának módszerei - M.: Atomizdat, 1978. - 232 p.

5. Krasovsky G.I., Filaretov G.F. Kísérleti tervezés - Mn.: BSU Kiadó, 1982. -302 p.

6. Malkova M.Yu., Ivanov A.S. Az öntödei szemétlerakók ökológiai problémái // Vestnik mashinostroeniya. 2005. 12. sz. S.21-23.

1. GOST 10060.0-95 Specifikus. A fagyállóság meghatározásának módszerei.

2. GOST 10180-90 Specifikus. Módszerek tartósságának meghatározása kontrollmintákon.

3. GOST 12730.3-78 Specifikus. A vízfelvétel meghatározásának módszere.

4. Zajigaev L.S., Kishjan A.A., Romanikov JU.I. Tervezési módszer és fizikai kísérlet eredményeinek feldolgozása. - Mn: Atomizdat, 1978. - 232 p.

5. Krasovsky G.I, Filaretov G.F. kísérlet tervezése. - Mn.: BGU Kiadó, 1982. - 302

6. Malkova M.Ju., Ivanov A.S. Az öntödei gyártás környezetvédelmi problémái//a Gépészeti Értesítő. 2005. 12. sz. p.21-23.

Kulcsszavak: ökológia az építőiparban, erőforrás-takarékosság, kiégett öntőhomok, kompozit építőanyagok, előre meghatározott fizikai és mechanikai jellemzők, kísérlettervezési módszer, válaszfüggvény, építőelemek.

Kulcsszavak: bionómia az épületben, erőforrás-takarékosság, a kiteljesedett képződő adalékanyag, a kompozit építőanyagok, előre meghatározott fizikai-mechanikai jellemzők, a kísérlet tervezésének módja, válaszfüggvény, építőelemek.