Deșeuri de turnătorie care se aplică. Probleme de mediu ale producției de turnătorie și modalități de dezvoltare a acestora
Producția de turnătorie se caracterizează prin prezența emisiilor toxice în aer, a apelor uzate și a deșeurilor solide.
O problemă acută în industria turnătoriei este starea nesatisfăcătoare a mediului aerian. Chimizarea producției de turnătorie, contribuind la crearea unei tehnologii progresive, stabilește în același timp sarcina de a îmbunătăți mediul aerian. Cea mai mare cantitate de praf este emisă de echipamentele pentru scoaterea matrițelor și a miezurilor. Cicloanele sunt folosite pentru a curăța emisiile de praf. tipuri diferite, epuratoare goale si spalatoare ciclone. Eficiența curățării în aceste dispozitive este în intervalul 20-95%. Utilizarea lianților sintetici în turnătorie pune o problemă deosebit de acută de curățare a emisiilor atmosferice de substanțe toxice, în principal din compușii organici de fenol, formaldehidă, oxizi de carbon, benzen etc. diferite căi: ardere termică, postcombustie catalitică, adsorbție de cărbune activ, oxidare a ozonului, biorafinare etc.
Sursele de ape uzate din turnătorii sunt în principal curățarea hidraulică și electro-hidraulică a pieselor turnate, curățarea aerului umed, hidrogenerarea nisipurilor uzate. Mare importanță economică pentru economie nationala dispune de evacuare a apelor uzate si namolului. Cantitatea de apă uzată poate fi redusă semnificativ prin utilizarea alimentării cu apă reciclată.
Deșeurile solide de la turnătorie care intră în haldele sunt în principal nisipuri de turnătorie uzate. O parte nesemnificativa (mai putin de 10%) sunt deseurile metalice, ceramica, tije si matrite defecte, materiale refractare, deseuri de hartie si lemn.
Direcția principală de reducere a cantității de deșeuri solide la haldele ar trebui luată în considerare regenerarea nisipurilor de turnătorie uzate. Utilizarea unui regenerator reduce consumul de nisipuri proaspete, precum și de lianți și catalizatori. Procesele tehnologice dezvoltate de regenerare fac posibilă regenerarea nisipului cu calitate bunăși randament ridicat al produsului țintă.
În absența regenerării, nisipurile uzate de turnare, precum și zgura, trebuie utilizate în alte industrii: nisipuri reziduale - în construcția drumurilor ca material de balast pentru nivelarea reliefului și realizarea terasamentelor; amestecuri de nisip-rășină uzate - pentru fabricarea betonului asfaltic la rece și la cald; fracțiune fină de nisip de turnare uzat - pentru producția de materiale de construcție: ciment, cărămizi, plăci de fațadă; amestecuri de sticlă lichidă uzată - materii prime pentru construcția de mortare de ciment și beton; zgura de turnatorie - pentru constructia drumurilor ca piatra sparta; fracție fină - ca îngrășământ.
Se recomandă eliminarea deșeurilor solide din producția de turnătorie în râpe, cariere amenajate și mine.
TORTARE ALIEII
ÎN tehnologie moderna utilizați piese turnate dintr-o mare varietate de aliaje. În prezent, în URSS, ponderea pieselor turnate din oțel în soldul total al turnărilor este de aproximativ 23%, a fontei - 72%. Piese turnate din aliaje neferoase aproximativ 5%.
Fonta și bronzurile de turnătorie sunt aliaje de turnare „tradiționale” care au fost folosite încă din cele mai vechi timpuri. Nu au suficientă plasticitate pentru tratarea sub presiune; produsele din ele sunt obținute prin turnare. În același timp, aliajele forjate, cum ar fi oțelul, sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă pentru a produce piese turnate. Posibilitatea utilizării unui aliaj pentru turnare este determinată de proprietățile lui de turnare.
Deșeuri de turnătorie
deşeuri de turnătorie
Dicționar englez-rus de termeni tehnici. 2005 .
Vedeți ce înseamnă „deșeuri de turnătorie” în alte dicționare:
Producția de turnătorie de deșeuri din industria construcțiilor de mașini, în ceea ce privește proprietățile fizice și mecanice apropiate de lut nisipos. Se formează ca urmare a aplicării metodei de turnare în matrițe de nisip. Este format în principal din nisip de cuarț, bentonită ...... Dicționar de construcții
Nisip de turnare ars- (pământ de turnare) - deșeuri de turnătorie din industria construcțiilor de mașini, din punct de vedere al proprietăților fizice și mecanice apropiate de argilă nisipoasă. Se formează ca urmare a aplicării metodei de turnare în matrițe de nisip. Constă în principal din...
Casting- (Turnare) Procesul tehnologic de fabricare a turnărilor Nivelul de cultură a producției de turnătorie în Evul Mediu Cuprins Cuprins 1. Din istoria turnării artistice 2. Esența turnătorii 3. Tipuri de turnătorie 4.… … Enciclopedia investitorului
Coordonate: 47°08′51″ s. SH. 37°34′33″ E / 47,1475° N SH. 37,575833° E d ... Wikipedia
Coordonate: 58°33′ s. SH. 43°41′ E / 58,55° N SH. 43,683333° E etc... Wikipedia
Fundații de mașini cu sarcini dinamice- - proiectat pentru mașini cu piese rotative, mașini cu manivelă mecanisme de biele, ciocane de forjare, mașini de turnat pentru producția de turnătorie, mașini de turnat pentru producția de prefabricate din beton, echipamente de perforare ... ... Enciclopedie de termeni, definiții și explicații ale materialelor de construcție
Indicatori economici Moneda Peso (=100 centavos) Organizatii internationale Comisia Economică a ONU pentru America Latină CMEA (1972 1991) CNE Leningrad (din 1975) Asociația de Integrare Latino-Americană (ALAI) Grupul OMC 77 (din 1995) Petrocaribe (din ... ... Wikipedia
03.120.01 - Yakіst Uzagalі GOST 4.13 89 SPKP. Produse textile de mercerie de uz casnic. Nomenclatura indicatorilor. În loc de GOST 4,13 83 GOST 4,17 80 SPKP. Garnituri de contact din cauciuc. Nomenclatura indicatorilor. În loc de GOST 4,17 70 GOST 4,18 88 ... ... Indicator al standardelor naționale
GOST 16482-70: Metale secundare feroase. Termeni și definiții- Terminologie GOST 16482 70: Metale secundare feroase. Termeni și definiții ale documentului original: 45. Brichetarea așchiilor metalici Ndp. Brichetare Prelucrarea așchiilor de metal prin presare pentru obținerea brichetelor Definiții ...... Dicționar-carte de referință de termeni ai documentației normative și tehnice
Roci de minerale orientate care au capacitatea de a se despica în plăci subțiri sau plăci. În funcție de condițiile de formare (din roci magmatice sau sedimentare), argiloase, silicioase, ... ... Enciclopedia tehnologiei
În turnătorie folosesc deșeuri din producția proprie (resurse de lucru) și deșeuri provenite din exterior (resurse de mărfuri). La prepararea deseurilor se efectueaza urmatoarele operatii: sortare, separare, taiere, ambalare, deshidratare, degresare, uscare si brichetare. Pentru retopirea deșeurilor se folosesc cuptoare cu inducție. Tehnologia de topire depinde de caracteristicile deșeurilor - gradul aliajului, dimensiunea pieselor etc. Atentie speciala trebuie dat la retopirea așchiilor.
ALIAJE DE ALUMINIU SI MAGNEZIU.
Cel mai mare grup de deșeuri de aluminiu este așchii. Fracția sa de masă în cantitatea totală de deșeuri ajunge la 40%. Prima grupă de deșeuri de aluminiu include resturi și deșeuri de aluminiu nealiate;
a doua grupă include resturi și deșeuri de aliaje forjate cu un conținut scăzut de magneziu [până la 0,8% (fracție în greutate)];
în a treia - resturi și deșeuri de aliaje forjate cu un conținut crescut de magneziu (până la 1,8%);
în al patrulea - aliaje de turnare a deșeurilor cu un conținut scăzut (până la 1,5%) de cupru;
în a cincea - turnare aliaje cu un conținut ridicat de cupru;
în al șaselea - aliaje deformabile cu un conținut de magneziu de până la 6,8%;
în al șaptelea - cu un conținut de magneziu de până la 13%;
în al optulea - aliaje forjate cu un conținut de zinc de până la 7,0%;
în al nouălea - turnare aliaje cu un conținut de zinc de până la 12%;
în al zecelea - restul aliajelor.
Pentru topirea deșeurilor mari cocoloase, se folosesc creuzete cu inducție și cuptoare electrice cu canal.
Dimensiunile pieselor de încărcare în timpul topirii în cuptoarele cu creuzet cu inducție nu trebuie să fie mai mici de 8-10 cm, deoarece tocmai cu aceste dimensiuni ale pieselor de încărcare se eliberează puterea maximă, datorită adâncimii de pătrundere a curentului. Prin urmare, nu este recomandat să se efectueze topirea în astfel de cuptoare folosind încărcătură mică și așchii, mai ales atunci când se topește cu sarcină solidă. Deșeurile mari de producție proprie au de obicei o rezistență electrică crescută față de metalele primare originale, ceea ce determină ordinea în care este încărcată sarcina și succesiunea în care sunt introduse componentele în timpul procesului de topire. În primul rând, deșeurile mari cocoloase din propria lor producție sunt încărcate și apoi (pe măsură ce apare baia de lichid) - componentele rămase. Când se lucrează cu o gamă limitată de aliaje, topirea cu o baie de lichid de tranziție este cea mai economică și productivă - în acest caz, este posibil să se utilizeze încărcătură mică și așchii.
În cuptoarele cu canal de inducție se topesc deșeurile de prima calitate - piese defecte, lingouri, semifabricate mari. Deșeurile de clasa a doua (chips, stropi) sunt pre-topite în creuzet cu inducție sau cuptoare cu combustibil cu turnare în lingouri. Aceste operațiuni sunt efectuate pentru a preveni creșterea excesivă intensivă a canalelor cu oxizi și deteriorarea funcționării cuptorului. În special afectează negativ creșterea excesivă a canalelor continut crescutîn deșeuri de siliciu, magneziu și fier. Consumul de energie electrică în timpul topirii deșeurilor dense și a deșeurilor este de 600–650 kWh/t.
Așchiile de aliaje de aluminiu sunt fie topite cu turnare ulterioară în lingouri, fie adăugate direct la încărcătură în timpul preparării aliajului de lucru.
La încărcarea aliajului de bază, așchiile sunt introduse în topitură fie în brichete, fie în vrac. Brichetarea crește randamentul metalului cu 1,0%, dar este mai economic să se introducă așchii în vrac. Introducerea așchiilor în aliaj de peste 5,0% este nepractică.
Retopirea așchiilor cu turnare în lingouri se realizează în cuptoare cu inducție cu o „mlaștină” cu o supraîncălzire minimă a aliajului peste temperatura lichidus cu 30-40 ° C. Pe parcursul întregului proces de topire, un flux este alimentat în baie în porțiuni mici, cel mai adesea din următoarea compoziție chimică, % (fracție de masă): KCl -47, NaCl-30, NO3AlF6 -23. Consumul de flux este de 2,0–2,5% din masa încărcăturii. La topirea așchiilor oxidate, se formează un numar mare de zgură uscată, creuzetul devine supraîncărcat și puterea activă eliberată scade. Creșterea zgurii cu o grosime de 2,0–3,0 cm duce la o scădere a puterii active cu 10,0–15,0% Cantitatea de așchii pre-topite utilizate în încărcătură poate fi mai mare decât la adăugarea directă de așchii în aliaj.
ALIAJE REFRACTARE.
Pentru retopirea deșeurilor de aliaje refractare, cel mai des sunt utilizate cuptoare cu fascicul de electroni și cu arc cu o putere de până la 600 kW. Cea mai productivă tehnologie este retopirea continuă cu preaplin, atunci când topirea și rafinarea sunt separate de cristalizarea aliajului, iar cuptorul conține patru sau cinci tunuri de electroni de diferite capacități distribuite pe focarul, matrița și cristalizatorul răcit cu apă. Când titanul este topit din nou, baia de lichid se supraîncălzește cu 150–200 °C peste temperatura lichidus; ciorapul de scurgere al matriței este încălzit; forma poate fi fixată sau rotativă în jurul axei sale cu o frecvență de până la 500 rpm. Topirea are loc la o presiune reziduală de 1,3-10~2 Pa. Procesul de topire începe cu fuziunea craniului, după care se introduc resturi și un electrod consumabil.
La topirea în cuptoare cu arc se folosesc două tipuri de electrozi: neconsumabile și consumabili. Când se utilizează un electrod neconsumabil, încărcarea este încărcată într-un creuzet, cel mai adesea cupru sau grafit răcit cu apă; Ca electrod se folosesc grafit, wolfram sau alte metale refractare.
La o putere dată, topirea diferitelor metale diferă în ceea ce privește viteza de topire și vidul de lucru. Topirea este împărțită în două perioade - încălzirea electrodului cu un creuzet și topirea propriu-zisă. Masa metalului drenat este cu 15-20% mai mică decât masa metalului încărcat din cauza formării unui craniu. Deșeurile componentelor principale sunt de 4,0-6,0% (cota mai).
NICHEL, CURU ȘI ALIEJE DE CURU-NICHEL.
Pentru obținerea feronichelului, retopirea materiilor prime secundare ale aliajelor de nichel se realizează în cuptoare cu arc electric. Cuarțul este folosit ca flux într-o cantitate de 5-6% din masa sarcinii. Pe măsură ce amestecul se topește, încărcarea se stabilește, așa că este necesar să reîncărcați cuptorul, uneori de până la 10 ori. Zgura rezultată are un conținut ridicat de nichel și alte metale valoroase (wolfram sau molibden). Ulterior, aceste zguri sunt prelucrate împreună cu minereul de nichel oxidat. Producția de feronic este de aproximativ 60% din masa încărcăturii solide.
Pentru prelucrarea deșeurilor de metal din aliaje rezistente la căldură se efectuează topirea prin oxidare-sulfurare sau topirea extractivă în magneziu. În acest din urmă caz, magneziul extrage nichel, practic fără a extrage wolfram, fier și molibden.
La prelucrarea deșeurilor de cupru și aliajele sale, cel mai adesea se obține bronz și alamă. Topirea bronzurilor de staniu se realizează în cuptoare cu reverberație; alamă - în inducție. Topirea se realizează într-o baie de transfer, al cărei volum este de 35-45% din volumul cuptorului. La topirea alamei, așchiile și fluxul sunt mai întâi încărcate. Randamentul de metal adecvat este de 23–25%, randamentul de zgură este de 3–5% din masa sarcinii; consumul de energie electrică variază de la 300 la 370 kWh/t.
La topirea bronzului de staniu, în primul rând, se încarcă și o mică sarcină - așchii, ștanțare, plase; nu în ultimul rând, resturi voluminoase și deșeuri cocoloase. Temperatura metalului înainte de turnare este de 1100–1150°C. Extragerea metalului în produse terminate este 93-94,5%.
Bronzurile fără cositor sunt topite în cuptoare rotative reflectorizante sau cu inducție. Pentru a proteja împotriva oxidării, se utilizează cărbune sau criolit, spat fluor și sodă. Debitul fluxului este de 2-4% din masa sarcinii.
În primul rând, componentele de flux și de aliere sunt încărcate în cuptor; nu în ultimul rând, deșeurile de bronz și cupru.
Cele mai multe impurități dăunătoare din aliajele de cupru sunt îndepărtate prin purjarea băii cu aer, abur sau prin introducerea de calcar de cupru. Fosforul și litiul sunt folosite ca dezoxidanți. Dezoxidarea cu fosfor a alamelor nu este utilizată din cauza afinității mari a zincului pentru oxigen. Degazarea aliajelor de cupru se reduce la îndepărtarea hidrogenului din topitură; realizat prin purjare cu gaze inerte.
Pentru topirea aliajelor de cupru-nichel se folosesc cuptoare cu canal de inducție cu căptușeală acidă. Nu este recomandat să adăugați așchii și alte deșeuri mici la încărcătură fără o retopire preliminară. Tendința acestor aliaje de a carbura împiedică utilizarea cărbunelui și a altor materiale carbonice.
ZINC ȘI aliaje de fuziune.
Retopirea deșeurilor de aliaje de zinc (sprue, așchii, stropi) se realizează în cuptoare cu reverberație. Aliajele sunt curățate de impuritățile nemetalice prin rafinare cu cloruri, suflare cu gaze inerte și filtrare. La rafinarea cu cloruri, 0,1–0,2% (poate împărți) clorură de amoniu sau 0,3–0,4% (poate împărți) hexacloretan sunt introduse în topitură folosind un clopot la 450–470 ° C; in acelasi caz, rafinarea se poate realiza prin agitarea topiturii pana la incetarea evolutiei produselor de reactie. Apoi, se realizează o purificare mai profundă a topiturii prin filtrare prin filtre cu granulație fină din magnezit, un aliaj de fluoruri de magneziu și calciu și clorură de sodiu. Temperatura stratului filtrant este de 500°C, înălțimea acestuia este de 70–100 mm, iar dimensiunea granulelor este de 2–3 mm.
Retopirea deșeurilor de staniu și aliaje de plumb se realizează sub un strat de cărbune în creuzete din fontă ale cuptoarelor cu orice încălzire. Metalul rezultat este rafinat din impuritățile nemetalice cu clorură de amoniu (se adaugă 0,1-0,5%) și filtrat prin filtre granulare.
Retopirea deșeurilor de cadmiu se realizează în creuzete din fontă sau grafit-șamotă sub un strat de cărbune. Pentru a reduce, oxidabilitatea și pierderea de cadmiu, se introduce magneziu. Stratul de cărbune este schimbat de mai multe ori.
Este necesar să se respecte aceleași măsuri de siguranță ca la topirea aliajelor de cadmiu.
Litealt produsOdstvo, una dintre industriile ale căror produse sunt turnări obținute în matrițe de turnare prin umplerea acestora cu un aliaj lichid. Metodele de turnare produc în medie aproximativ 40% (în greutate) semifabricate pentru piesele de mașini, iar în unele ramuri ale ingineriei, de exemplu, în construcția de mașini-unelte, ponderea produselor turnate este de 80%. Din toate taglele turnate produse, ingineria mecanică consumă aproximativ 70%, industria metalurgică - 20%, iar producția de echipamente sanitare - 10%. Piesele turnate sunt utilizate în mașini-unelte, motoare cu ardere internă, compresoare, pompe, motoare electrice, turbine cu abur și hidraulice, laminoare și produse agricole. mașini, automobile, tractoare, locomotive, vagoane. Utilizarea pe scară largă a pieselor turnate se explică prin faptul că forma acestora este mai ușor de aproximat la configurația produselor finite decât forma semifabricatelor produse prin alte metode, cum ar fi forjarea. Prin turnare este posibil să se obțină piese de prelucrare de complexitate variabilă cu adaosuri mici, ceea ce reduce consumul de metal, reduce costul de prelucrare și, în cele din urmă, reduce costul produselor. Turnarea poate fi folosită pentru a produce produse de aproape orice masă - din mai multe G până la sute T, cu pereţi cu grosimea de zecimi mm până la mai multe m. Principalele aliaje din care sunt realizate piese turnate sunt: fonta cenușie, maleabilă și aliată (până la 75% din totalul pieselor turnate în greutate), oțelurile carbon și aliate (peste 20%) și aliajele neferoase (cupru, aluminiu, zinc și magneziu). Domeniul de aplicare al pieselor turnate este în continuă extindere.
Deșeuri de turnătorie.
Clasificarea deșeurilor de producție este posibilă în funcție de diverse criterii, dintre care următoarele pot fi considerate principale:
pe industrie - metalurgie feroasă și neferoasă, minereu și cărbune, petrol și gaze etc.
compoziție pe fază - solid (praf, nămol, zgură), lichid (soluții, emulsii, suspensii), gazos (oxizi de carbon, azot, compuși ai sulfului etc.)
pe cicluri de producție - în extracția materiilor prime (roci supraîncărcate și ovale), în îmbogățire ( steril, nămol, prune), în pirometalurgie (zgură, nămol, praf, gaze), în hidrometalurgie (soluții, sedimente, gaze).
La o uzină metalurgică cu ciclu închis (fontă - oțel - produse laminate), deșeurile solide pot fi de două tipuri - praf și zgură. Destul de des, se folosește curățarea umedă cu gaz, apoi în loc de praf, deșeurile sunt nămol. Cele mai valoroase pentru metalurgia feroasă sunt deșeurile care conțin fier (praf, nămol, sol), în timp ce zgura este folosită în principal în alte industrii.
În timpul funcționării principalelor unități metalurgice se formează o cantitate mai mare de praf fin, constând din oxizi de diverse elemente. Acesta din urmă este captat de instalațiile de curățare a gazelor și apoi fie introdus în acumulatorul de nămol, fie trimis pentru prelucrare ulterioară (în principal ca o componentă a încărcăturii de sinterizare).
Exemple de deșeuri de turnătorie:
nisip ars de turnătorie
Zgura de la cuptorul cu arc
Deșeuri de metale neferoase și feroase
Deșeuri de ulei (uleiuri uzate, lubrifianți)
Nisipul de turnare ars (pământul de turnare) este un deșeu de turnătorie, care, din punct de vedere al proprietăților fizice și mecanice, se apropie de lut nisipos. Se formează ca urmare a aplicării metodei de turnare în matrițe de nisip. Constă în principal din nisip de cuarț, bentonită (10%), aditivi carbonatați (până la 5%).
Am ales acest tip de deșeuri deoarece eliminarea nisipului uzat este una dintre cele mai importante probleme în producția de turnătorie din punct de vedere al mediului.
Materialele de turnare trebuie să aibă în principal rezistență la foc, permeabilitate la gaz și plasticitate.
Refractaritatea unui material de turnare este capacitatea sa de a nu fuziona și sinteriza atunci când este în contact cu metalul topit. Cel mai accesibil și mai ieftin material de turnare este nisipul de cuarț (SiO2), care este suficient de refractar pentru turnarea celor mai refractare metale și aliaje. Dintre impuritățile care însoțesc SiO2, sunt deosebit de nedorite alcaline, care, acționând asupra fluxurilor asemănătoare SiO2, formează cu acesta compuși cu punct de topire scăzut (silicați), lipindu-se de turnare și făcând-o dificil de curățat. La topirea fontei și a bronzului, impuritățile dăunătoare din nisipul de cuarț nu trebuie să depășească 5-7%, iar pentru oțel - 1,5-2%.
Permeabilitatea la gaz a unui material de turnare este capacitatea sa de a trece gazele. Dacă permeabilitatea la gaz a pământului de turnare este slabă, se pot forma pungi de gaz (de obicei de formă sferică) în turnare și pot cauza refuzuri de turnare. Cojile se găsesc în timpul prelucrării ulterioare a turnării la îndepărtarea stratului superior de metal. Permeabilitatea la gaze a pământului de turnat depinde de porozitatea acestuia între boabele individuale de nisip, de forma și dimensiunea acestor boabe, de uniformitatea lor și de cantitatea de argilă și umiditate din acesta.
Nisipul cu granule rotunjite are o permeabilitate la gaz mai mare decât nisipul cu granule rotunjite. Boabele mici, situate între cele mari, reduc și permeabilitatea la gaz a amestecului, reducând porozitatea și creând canale mici de înfășurare care împiedică eliberarea gazelor. Argila, având granule extrem de mici, înfundă porii. Excesul de apă înfunda și porii și, în plus, evaporându-se la contactul cu metalul fierbinte turnat în matriță, crește cantitatea de gaze care trebuie să treacă prin pereții formei.
Rezistența nisipului de turnare constă în capacitatea de a menține forma care i-a fost dată, rezistând la acțiunea forțelor externe (scuturare, impactul unui jet de metal lichid, presiunea statică a metalului turnat în matriță, presiunea gazelor eliberate din mucegai și metal în timpul turnării, presiunea de la contracția metalului etc.).
Rezistența nisipului crește pe măsură ce conținutul de umiditate crește până la o anumită limită. Odată cu o creștere suplimentară a cantității de umiditate, rezistența scade. În prezența impurităților de argilă în nisipul de turnătorie („nisip lichid”), rezistența crește. Nisipul uleios necesită un conținut de umiditate mai mare decât nisipul cu un conținut scăzut de argilă („nisip slab”). Cu cât granulele de nisip sunt mai fine și forma sa mai unghiulară, cu atât rezistența nisipului este mai mare. Un strat subțire de lipire între granulele individuale de nisip se realizează prin amestecarea temeinică și prelungită a nisipului cu argila.
Plasticitatea nisipului de turnare este capacitatea de a percepe cu ușurință și de a menține cu precizie forma modelului. Plasticitatea este necesară în special în fabricarea turnărilor artistice și complexe pentru a reproduce cele mai mici detalii ale modelului și a păstra amprentele acestora în timpul turnării metalului. Cu cât boabele de nisip sunt mai fine și cu atât sunt înconjurate mai uniform de un strat de lut, cu atât umplu mai bine cele mai mici detalii ale suprafeței modelului și își păstrează forma. Cu umiditate excesivă, argila de liant se lichefiază, iar plasticitatea scade brusc.
La depozitarea deșeurilor nisipurilor de turnare într-o groapă de gunoi, apar praf și poluarea mediului.
Pentru a rezolva această problemă, se propune să se efectueze regenerarea nisipurilor de turnare uzate.
Suplimente speciale. Unul dintre cele mai comune tipuri de defecte de turnare este turnarea ars și nisipul de miez la turnare. Cauzele arsurilor sunt variate: rezistență insuficientă la foc a amestecului, compoziția cu granulație grosieră a amestecului, selecția necorespunzătoare a vopselelor antiaderente, absența aditivilor speciali antiaderenți în amestec, colorarea de proastă calitate a matrițelor etc. Exista trei tipuri de arsuri: termice, mecanice si chimice.
Lipirea termică este relativ ușor de îndepărtat la curățarea pieselor turnate.
Arsura mecanică se formează ca urmare a pătrunderii topiturii în porii nisipului și poate fi îndepărtată împreună cu crusta aliajului care conține granule diseminate ale materialului de turnare.
O ardere chimică este o formațiune cimentată cu compuși cu punct de topire scăzut, cum ar fi zgura, care apar în timpul interacțiunii materialelor de turnare cu o topitură sau oxizii acesteia.
Arsurile mecanice și chimice fie sunt îndepărtate de pe suprafața pieselor turnate (este necesară o mare cheltuială de energie), fie piesele turnate sunt în cele din urmă respinse. Prevenirea arsurilor se bazează pe introducerea de aditivi speciali în turnarea sau amestecul de miez: cărbune măcinat, așchii de azbest, păcură etc., precum și acoperirea suprafețelor de lucru ale matrițelor și miezurilor cu vopsele antiaderente, spray-uri, frecare sau paste care conțin materiale foarte refractare (grafit, talc) cu care nu interacționează temperaturi mari cu oxizi de topituri sau materiale care creează un mediu reducător (cărbune măcinat, păcură) în matriță atunci când este turnat.
Se amestecă și se hidratează. Componentele amestecului de turnare sunt bine amestecate în formă uscată pentru a distribui uniform particulele de argilă în masa de nisip. Apoi amestecul este umezit prin adăugarea cantității necesare de apă și amestecat din nou, astfel încât fiecare dintre particulele de nisip să fie acoperită cu o peliculă de argilă sau alt liant. Nu este recomandat să umeziți componentele amestecului înainte de amestecare, deoarece în acest caz nisipurile cu un conținut ridicat de argilă se rulează în bile mici, care sunt greu de slăbit. Amestecarea manuală a unor cantități mari de materiale este o muncă mare și care necesită timp. În turnătoriile moderne, constituenții amestecului în timpul preparării acestuia sunt amestecați în malaxoare cu șurub sau canale de amestecare.
Aditivi speciali în nisipurile de turnare. În nisipurile de turnare și miez se introduc aditivi speciali pentru a asigura proprietățile speciale ale amestecului. Deci, de exemplu, împușcătura de fier introdusă în nisipul de turnare crește conductivitatea termică a acestuia și previne formarea slăbiciunii de contracție în unitățile de turnare masive în timpul solidificării lor. Rumegusul si turba se introduc in amestecuri destinate fabricarii matritelor si miezurilor pentru a fi uscate. După uscare, acești aditivi, scăzând în volum, cresc permeabilitatea la gaz și complianța matrițelor și miezurilor. Soda caustică se adaugă la turnarea amestecurilor cu întărire rapidă pe sticlă lichidă pentru a crește durabilitatea amestecului (aglomerarea amestecului este eliminată).
Prepararea compusilor de turnare. Calitatea unei turnări de artă depinde în mare măsură de calitatea nisipului de turnare din care este făcută matrița sa. Prin urmare, este importantă selecția materialelor de turnare pentru amestec și pregătirea acestuia în procesul tehnologic de obținere a unei turnări. Nisipul de turnare poate fi preparat din materiale de turnare proaspete și nisip folosit cu un mic adaos de materiale proaspete.
Procesul de preparare a nisipurilor de turnare din materiale de turnare proaspete constă în următoarele operații: pregătirea amestecului (alegerea materialelor de turnare), amestecarea uscată a componentelor amestecului, umezirea, amestecarea după umezire, îmbătrânirea, afânarea.
Compilare. Se știe că nisipurile de turnare care îndeplinesc toate proprietățile tehnologice ale nisipului de turnare sunt rare în condiții naturale. Prin urmare, amestecurile, de regulă, sunt pregătite prin selectarea nisipurilor cu conținut diferit de argilă, astfel încât amestecul rezultat să conțină cantitatea potrivită de argilă și să aibă proprietățile tehnologice necesare. Această selecție de materiale pentru prepararea amestecului se numește compoziția amestecului.
Se amestecă și se hidratează. Componentele amestecului de turnare sunt bine amestecate în formă uscată pentru a distribui uniform particulele de argilă în masa de nisip. Apoi amestecul este umezit prin adăugarea cantității necesare de apă și amestecat din nou, astfel încât fiecare dintre particulele de nisip să fie acoperită cu o peliculă de argilă sau alt liant. Nu este recomandat să umeziți componentele amestecului înainte de amestecare, deoarece în acest caz nisipurile cu un conținut ridicat de argilă se rulează în bile mici, care sunt greu de slăbit. Amestecarea manuală a unor cantități mari de materiale este o muncă mare și care necesită timp. În turnătoriile moderne, componentele amestecului în timpul preparării acestuia sunt amestecate în malaxoare cu șurub sau canale de amestecare.
Galetele de amestecare au un bol fix și două role netede așezate pe axa orizontală a unui arbore vertical conectat printr-un angrenaj conic la o cutie de viteze cu motor electric. Între role și fundul vasului se realizează un spațiu reglabil, ceea ce împiedică rolele să zdrobească boabele amestecului plasticitatea, permeabilitatea la gaz și rezistența la foc. Pentru a restabili proprietățile pierdute, la amestec se adaugă 5-35% din materiale de turnare proaspete. Această operație de pregătire a nisipului de turnare se numește împrospătarea amestecului.
Procesul de preparare a nisipului de turnare cu ajutorul nisipului folosit constă în următoarele operații: pregătirea nisipului folosit, adăugarea materialelor de turnare proaspete la nisipul folosit, amestecarea sub formă uscată, umezirea, amestecarea componentelor după umezire, îmbătrânire, afânare.
Compania existentă Heinrich Wagner Sinto din grupul Sinto produce în masă o nouă generație de linii de turnare din seria FBO. Noile mașini produc matrițe fără balon cu un plan de despărțire orizontal. Peste 200 dintre aceste mașini funcționează cu succes în Japonia, SUA și alte țări din întreaga lume.” Cu dimensiuni de matriță variind de la 500 x 400 mm la 900 x 700 mm, mașinile de turnat FBO pot produce 80 până la 160 de matrițe pe oră.
Designul inchis evita scurgerile de nisip si asigura un mediu de lucru confortabil si curat. La dezvoltarea sistemului de etanșare și a dispozitivelor de transport s-a avut mare grijă pentru a menține nivelul de zgomot la minimum. Unitățile FBO îndeplinesc toate cerințele de mediu pentru echipamente noi.
Sistemul de umplere cu nisip permite producerea de matrițe precise folosind un nisip cu liant de bentonită. Mecanismul automat de control al presiunii al dispozitivului de alimentare și presare cu nisip asigură compactarea uniformă a amestecului și garantează producția de înaltă calitate a piesei turnate complexe cu buzunare adânci și grosimi mici de perete. Acest proces de compactare permite ca înălțimea matrițelor superioare și inferioare să fie variată independent una de cealaltă. Acest lucru are ca rezultat un consum de amestec semnificativ mai mic și, prin urmare, o producție mai economică datorită raportului optim metal-mucegai.
În funcție de compoziția lor și de gradul de impact asupra mediului, nisipurile uzate de turnare și de miez sunt împărțite în trei categorii de pericole:
I - practic inert. Amestecuri care conțin argilă, bentonită, ciment ca liant;
II - deșeuri care conțin substanțe oxidabile biochimic. Acestea sunt amestecuri după turnare, în care compozițiile sintetice și naturale sunt un liant;
III - deșeuri care conțin substanțe slab toxice, solubile în apă. Acestea sunt amestecuri de sticlă lichidă, amestecuri de nisip-rășină necoapte, amestecuri întărite cu compuși ai metalelor neferoase și grele.
În cazul depozitării sau eliminării separate, depozitele de amestecuri de deșeuri trebuie amplasate în zone separate, ferite de amenajare, care să permită implementarea măsurilor care exclud posibilitatea de poluare a așezărilor. Depozitele de deșeuri trebuie amplasate în zone cu soluri slab filtrante (argilă, sulină, șisturi).
Nisipul de turnare uzat scos din baloane trebuie preprocesat înainte de reutilizare. În turnătoriile nemecanizate, acesta este cernut pe o sită convențională sau pe o instalație mobilă de amestecare, unde sunt separate particulele de metal și alte impurități. În magazinele mecanizate, amestecul uzat este alimentat de sub grătarul deformat printr-un transportor cu bandă către departamentul de preparare a amestecului. Bucățile mari din amestecul formați după scoaterea formelor sunt de obicei frământate cu role netede sau ondulate. Particulele metalice sunt separate prin separatoare magnetice instalate în zonele de transfer al amestecului uzat de la un transportor la altul.
Regenerarea terenului ars
Ecologia rămâne o problemă serioasă în producția de turnătorie, deoarece producția unei tone de turnare din aliaje feroase și neferoase eliberează aproximativ 50 kg de praf, 250 kg de monoxid de carbon, 1,5-2,0 kg de oxid de sulf, 1 kg de hidrocarburi.
Odată cu apariția tehnologiilor de modelare folosind amestecuri cu lianți din rășini sintetice de diferite clase, eliberarea de fenoli, hidrocarburi aromatice, formaldehide, benzopiren cancerigen și amoniac este deosebit de periculoasă. Îmbunătățirea producției de turnătorie ar trebui să vizeze nu numai rezolvarea problemelor economice, ci și cel puțin crearea condițiilor pentru activitatea și viața umană. Potrivit estimărilor experților, astăzi aceste tehnologii creează până la 70% din poluarea mediului din turnătorii.
Evident, în condițiile producției de turnătorie, se manifestă un efect cumulativ nefavorabil al unui factor complex, în care efectul nociv al fiecărui ingredient individual (praf, gaze, temperatură, vibrații, zgomot) crește dramatic.
Măsurile de modernizare în industria de turnătorie includ următoarele:
înlocuirea cuptoarelor cupola cu cuptoare cu inducție de joasă frecvență (în același timp, cantitatea de emisii nocive este redusă: praf și dioxid de carbon de aproximativ 12 ori, dioxid de sulf de 35 de ori)
introducerea în producție a amestecurilor slab toxice și netoxice
instalarea unor sisteme eficiente de captare și neutralizare a substanțelor nocive emise
depanarea functionarii eficiente a sistemelor de ventilatie
utilizarea de echipamente moderne cu vibrații reduse
regenerarea amestecurilor de deseuri la locurile de formare a acestora
Cantitatea de fenoli din amestecurile de deșeuri depășește conținutul altor substanțe toxice. Fenolii și formaldehidele se formează în timpul distrugerii termice a nisipurilor de turnare și miez, în care rășinile sintetice sunt liantul. Aceste substanțe sunt foarte solubile în apă, ceea ce creează riscul de a pătrunde în corpurile de apă atunci când sunt spălate de apele de suprafață (ploaie) sau subterane.
Este neprofitabil din punct de vedere economic și ecologic să aruncați nisipul uzat de turnare după ce ați aruncat la gunoi. Cea mai rațională soluție este regenerarea amestecurilor de întărire la rece. Scopul principal al regenerării este de a îndepărta peliculele de liant din boabele de nisip de cuarț.
Metoda mecanică de regenerare este cea mai utilizată, în care filmele de liant sunt separate de boabele de nisip de cuarț datorită măcinarii mecanice a amestecului. Filmele de liant se descompun, se transformă în praf și sunt îndepărtate. Nisipul recuperat este trimis pentru utilizare ulterioară.
Schema tehnologică a procesului de regenerare mecanică:
knockout of the form (Formula umplută este alimentată pe pânza grilei knockout, unde este distrusă din cauza șocurilor de vibrație.);
zdrobirea bucăților de nisip și măcinarea mecanică a nisipului (Nisipul care a trecut prin grătarul deformat intră în sistemul sitelor de măcinare: o sită de oțel pentru bulgări mari, o sită cu găuri în formă de pană și o sită-clasificatoare de măcinare fină. Sistemul de sită încorporat macină nisipul la dimensiunea necesară și evacuează particulele de metal și alte incluziuni mari.);
răcirea regenerării (elevatorul cu vibrații asigură transportul nisipului fierbinte la răcitor/desprăfuitor.);
transfer pneumatic al nisipului recuperat în zona de turnare.
Tehnologia de regenerare mecanică oferă posibilitatea reutilizarii de la 60-70% (procesul Alfa-set) la 90-95% (procesul Furan) de nisip recuperat. Dacă pentru procesul Furan acești indicatori sunt optimi, atunci pentru procesul Alfa-set reutilizarea regenerului doar la nivelul de 60-70% este insuficientă și nu rezolvă problemele de mediu și economice. Pentru a crește procentul de utilizare a nisipului recuperat, este posibil să se utilizeze regenerarea termică a amestecurilor. Nisipul regenerat nu este inferior nisipului proaspăt ca calitate și chiar îl depășește datorită activării suprafeței boabelor și a suflarii fracțiunilor de praf. Cuptoarele de regenerare termică funcționează pe principiul patului fluidizat. Încălzirea materialului regenerat este realizată de arzătoare laterale. Căldura gazelor de ardere este utilizată pentru a încălzi aerul care intră în formarea patului fluidizat și arderea gazelor pentru a încălzi nisipul recuperat. Unitatile cu pat fluidizat dotate cu schimbatoare de caldura cu apa sunt folosite pentru racirea nisipurilor regenerate.
În timpul regenerării termice, amestecurile sunt încălzite într-un mediu oxidant la o temperatură de 750-950 ºС. În acest caz, peliculele de substanțe organice ard de pe suprafața granulelor de nisip. În ciuda eficienței ridicate a procesului (este posibil să se utilizeze până la 100% din amestecul regenerat), acesta are următoarele dezavantaje: complexitatea echipamentului, consum mare de energie, productivitate scăzută, cost ridicat.
Toate amestecurile sunt supuse unei pregătiri preliminare înainte de regenerare: separare magnetică (alte tipuri de curățare de la resturi nemagnetice), zdrobire (dacă este necesar), cernuire.
Odată cu introducerea procesului de regenerare, cantitatea de deșeuri solide aruncate în groapă este redusă de câteva ori (uneori sunt complet eliminate). Cantitatea de emisii nocive în aer cu gazele de ardere și aerul praf din turnătorie nu crește. Acest lucru se datorează, în primul rând, unui grad suficient de ridicat de ardere a componentelor dăunătoare în timpul regenerării termice și, în al doilea rând, unui grad ridicat de purificare a gazelor de ardere și a aerului evacuat din praf. Pentru toate tipurile de regenerare se folosește curățarea dublă a gazelor de ardere și a aerului evacuat: pentru cicloane termice - centrifugale și curățătoare umede de praf, pentru cicloane mecanice - centrifugale și filtre cu saci.
Multe companii de inginerie au propriile lor Turnătorie, care folosește pământ de turnare la fabricarea pieselor metalice turnate turnate pentru fabricarea matrițelor și miezurilor de turnătorie. După utilizarea matrițelor de turnare, se formează pământ ars, a cărui eliminare are o mare importanță economică. Pământul de turnat este format din 90-95% nisip cuarțos de înaltă calitate și cantități mici de diverși aditivi: bentonită, cărbune măcinat, sodă caustică, sticlă lichidă, azbest etc.
Regenerarea pământului ars format în urma turnării produselor constă în îndepărtarea prafului, fracțiilor fine și a argilei care și-a pierdut proprietățile de legare sub influența temperaturii ridicate la umplerea matriței cu metal. Există trei moduri de a regenera pământul ars:
electrocorona.
Mod umed.
În metoda umedă de regenerare, pământul ars intră în sistemul de decantoare succesive cu apa curgatoare. La trecerea pe lângă rezervoarele de sedimentare, nisipul se depune pe fundul bazinului, iar fracțiunile fine sunt transportate de apă. Nisipul este apoi uscat și returnat la producție pentru a face matrițe. Apa intră în filtrare și purificare și este, de asemenea, returnată în producție.
Mod uscat.
Metoda uscată de regenerare a pământului ars constă în două operații succesive: separarea nisipului de aditivii de legare, care se realizează prin suflarea aerului în tambur cu pământ și îndepărtarea prafului și a particulelor mici prin aspirarea lor din tambur împreună cu aer. Aerul care părăsește tamburul care conține particule de praf este curățat cu ajutorul filtrelor.
Metoda electrocorona.
În regenerarea electrocoronei, amestecul de deșeuri este separat în particule de diferite dimensiuni folosind tensiune înaltă. Boabele de nisip plasate în câmpul de descărcare electrocorona sunt încărcate cu sarcini negative. Dacă forțele electrice care acționează asupra unui grăunte de nisip și care îl atrag către electrodul colector sunt mai mari decât forța gravitațională, atunci boabele de nisip se așează pe suprafața electrodului. Prin schimbarea tensiunii de pe electrozi, este posibilă separarea nisipului care trece între ei în fracții.
Regenerarea amestecurilor de turnare cu sticlă lichidă se realizează într-un mod special, deoarece, la utilizarea repetată a amestecului, se acumulează mai mult de 1-1,3% alcalii în acesta, ceea ce crește arderea, în special pe piesele turnate din fontă. Amestecul și pietricelele sunt introduse simultan în tamburul rotativ al unității de regenerare, care, turnând din lame pe pereții tamburului, distrug mecanic pelicula de sticlă lichidă de pe boabele de nisip. Prin obloanele reglabile, aerul intră în tambur, care este aspirat împreună cu praful într-un colector de praf umed. Apoi nisipul, împreună cu pietricelele, este introdus într-o sită cu tambur pentru a îndepărta pietricelele și boabele mari cu pelicule. Nisipul adecvat din sită este transportat la depozit.
3/2011_MGSU TNIK
UTILIZAREA DEŞEURURILOR PRODUCŢIEI DE LITIU ÎN FABRICAREA PRODUSELOR DE CONSTRUCŢII
RECICLAREA DEȘEURURILOR DE LA FABRICAȚIA DE TUNITORIE LA FABRICAȚIA DE PRODUSE DE CONSTRUCȚII
B.B. Zharikov, B.A. Yezersky, H.B. Kuznetsova, I.I. Sterhov V.V. Zharikov, V.A. Yezersky, N.V. Kuznetsova, I.I. Sterhov
În studiile de față, se ia în considerare posibilitatea reciclării nisipului de turnare uzat atunci când este utilizat în producția de materiale și produse de construcție compozite. Sunt propuse rețete de materiale de construcție recomandate pentru obținerea blocurilor de construcție.
În cercetările de față se analizează posibilitatea de reciclare a aditivului de formare îndeplinit la utilizarea acestuia la fabricarea materialelor și produselor de construcție compozite. Sunt oferite compozițiile de materiale de construcție recomandate pentru blocurile de construcție de recepție.
Introducere.
În cursul procesului tehnologic, producția de turnătorie este însoțită de formarea de deșeuri, al căror volum principal este turnarea epuizată (OFS) și amestecuri de miez și zgură. În prezent, până la 70% din aceste deșeuri sunt aruncate anual. Devine inoportun din punct de vedere economic să depozitați deșeurile industriale pentru întreprinderi, deoarece, din cauza înăspririi legilor de mediu, trebuie plătită o taxă de mediu pentru 1 tonă de deșeuri, a căror cantitate depinde de tipul de deșeuri depozitate. În acest sens, există o problemă de eliminare a deșeurilor acumulate. Una dintre soluțiile la această problemă este utilizarea OFS ca alternativă la materiile prime naturale în producția de materiale și produse de construcție compozite.
Utilizarea deșeurilor în industria construcțiilor va reduce încărcătura de mediu pe teritoriul depozitelor de deșeuri și va elimina contactul direct al deșeurilor cu mediu inconjurator, precum și pentru creșterea eficienței utilizării resurselor materiale (electricitate, combustibil, materii prime). În plus, materialele și produsele fabricate folosind deșeuri îndeplinesc cerințele de siguranță de mediu și igienă, deoarece piatra de ciment și betonul sunt detoxifiante pentru multe ingrediente dăunătoare, inclusiv chiar cenușa de incinerare care conține dioxine.
Scopul acestei lucrări este selectarea compozițiilor de materiale de construcție compozite multicomponente cu parametri fizici și tehnici -
VESTNIK 3/2011
mi, comparabil cu materialele produse din materii prime naturale.
Studiul experimental al caracteristicilor fizice și mecanice ale materialelor de construcție compozite.
Componentele materialelor compozite de construcție sunt: nisip de turnare uzat (modul de mărime Mk = 1,88), care este un amestec de liant (silicat de etil-40) și agregat (nisip de cuarț din diverse fracțiuni), utilizat pentru înlocuirea totală sau parțială a agregatului fin în un amestec de material compozit; ciment Portland M400 (GOST 10178-85); nisip de cuarț cu Mk=1,77; apă; superplastifiant C-3, care ajută la reducerea necesarului de apă al amestecului de beton și la îmbunătățirea structurii materialului.
Studiile experimentale ale caracteristicilor fizice și mecanice ale materialului compozit de ciment folosind OFS au fost efectuate folosind metoda de planificare a experimentului.
Au fost aleși ca funcții de răspuns următorii indicatori: rezistența la compresiune (U), absorbția de apă (U2), rezistența la îngheț (!h), care au fost determinate, respectiv, prin metode. Această alegere se datorează faptului că, în prezența caracteristicilor prezentate ale noului compozit rezultat material de construcții este posibil să se determine domeniul de aplicare al acestuia și oportunitatea utilizării.
Următorii factori au fost considerați factori de influență: proporția conținutului de OFS zdrobit în agregat (x1); raport apa/liant (x2); raport umplutură/liant (x3); cantitatea de aditiv plastifiant C-3 (x4).
La planificarea experimentului, intervalele de modificări ale factorilor au fost luate pe baza valorilor maxime și minime posibile ale parametrilor corespunzători (Tabelul 1).
Tabelul 1. Intervale de variație a factorilor
Factori Gama de factori
x, 100% nisip 50% nisip + 50% OFS zdrobit 100% OFS zdrobit
x4, % gr. liant 0 1,5 3
Modificarea factorilor de amestecare va face posibilă obținerea de materiale cu o gamă largă de proprietăți constructive și tehnice.
S-a presupus că dependența caracteristicilor fizice și mecanice poate fi descrisă printr-un polinom redus de ordinul trei incomplet, ai cărui coeficienți depind de valorile nivelurilor factorilor de amestec (x1, x2, x3, x4) și sunt descrise, la rândul lor, printr-un polinom de ordinul doi.
În urma experimentelor, s-au format matrici ale valorilor funcțiilor de răspuns Yb, Y2, Y3. Luând în considerare valorile experimentelor repetate pentru fiecare funcție, s-au obținut 24*3=72 de valori.
Estimările parametrilor necunoscuți ai modelelor au fost găsite folosind metoda cele mai mici pătrate, adică minimizarea sumei abaterilor pătrate ale valorilor Y față de cele calculate de model. Pentru a descrie dependențele Y=Dxx x2, x3, x4), au fost utilizate ecuațiile normale ale metodei celor mai mici pătrate:
)=Xm ■ Y, de unde:<0 = [хт X ХтУ,
unde 0 este matricea estimărilor parametrilor necunoscuți ai modelului; X - matricea coeficienților; X - matricea de coeficienți transpusă; Y este vectorul rezultatelor observației.
Pentru a calcula parametrii dependențelor Y=Dxx x2, x3, x4), s-au folosit formulele date pentru planurile de tip N.
În modelele la nivelul de semnificație a=0,05, semnificația coeficienților de regresie a fost verificată cu ajutorul testului t Student. Prin excluderea coeficienților nesemnificativi s-a determinat forma finală a modelelor matematice.
Analiza caracteristicilor fizice și mecanice ale materialelor de construcție compozite.
De cel mai mare interes practic sunt dependențele rezistenței la compresiune, absorbției de apă și rezistenței la îngheț a materialelor de construcție compozite cu următorii factori fixe: raport W / C - 0,6 (x2 = 1) și cantitatea de umplutură în raport cu liantul - 3: 1 (x3 = -1) . Modelele dependentelor studiate au forma: rezistenta la compresiune
y1 \u003d 85,6 + 11,8 x1 + 4,07 x4 + 5,69 x1 - 0,46 x1 + 6,52 x1 x4 - 5,37 x4 + 1,78 x4 -
1,91- x2 + 3,09 x42 absorbtie de apa
y3 \u003d 10,02 - 2,57 x1 - 0,91-x4 -1,82 x1 + 0,96 x1 -1,38 x1 x4 + 0,08 x4 + 0,47 x4 +
3.01- x1 - 5.06 x4 rezistenta la inghet
y6 \u003d 25,93 + 4,83 x1 + 2,28 x4 + 1,06 x1 + 1,56 x1 + 4,44 x1 x4 - 2,94 x4 + 1,56 x4 + + 1,56 x2 + 3, 56 x42
Pentru interpretarea modelelor matematice obținute s-au construit dependențe grafice ale funcțiilor obiectiv de doi factori, cu valori fixe ale celorlalți doi factori.
„2L-40 PL-M
Figura - 1 Izoline ale rezistenței la compresiune a unui material de construcție compozit, kgf / cm2, în funcție de proporția de OFS (X1) în agregat și cantitatea de superplastifiant (x4).
I C|1u|Mk1^|b1||mi..1 |||(| 9 ^ ______1|ЫИ<1ФС
Figura - 2 Izolinii ale absorbției de apă a unui material de construcție compozit, % în greutate, în funcție de ponderea OFS (x\) în agregat și cantitatea de superplastifiant (x4).
□ZMO ■ZO-E5
□ 1EU5 ■ EH) B 0-5
Figura - 3 Izolinii de rezistență la îngheț a unui material de construcție compozit, cicluri, în funcție de ponderea OFS (xx) în agregat și cantitatea de superplastifiant (x4).
O analiză a suprafețelor a arătat că, cu o modificare a conținutului de OFS în agregat de la 0 la 100%, o creștere medie a rezistenței materialelor cu 45%, o scădere a absorbției de apă cu 67% și o creștere a rezistenței la îngheț. de 2 ori se observă. Când cantitatea de superplastifiant C-3 este modificată de la 0 la 3 (% în greutate), se observă o creștere a rezistenței cu 12% în medie; absorbția de apă în greutate variază de la 10,38% la 16,46%; cu un material de umplutură format din 100% OFS, rezistența la îngheț crește cu 30%, dar cu un material de umplutură format din nisip de cuarț 100% rezistența la îngheț scade cu 35%.
Implementarea practică a rezultatelor experimentelor.
Analizând modelele matematice obținute, este posibil să se identifice nu numai compozițiile materialelor cu caracteristici de rezistență crescute (Tabelul 2), dar și să se determine compozițiile materialelor compozite cu caracteristici fizice și mecanice predeterminate cu scăderea proporției de liant în compoziția (Tabelul 3).
În urma analizei caracteristicilor fizice și mecanice ale principalelor produse de construcții, s-a evidențiat că formulările compozițiilor obținute de materiale compozite folosind deșeuri din industria de turnătorie sunt adecvate pentru producerea blocurilor de perete. Aceste cerințe corespund compozițiilor materialelor compozite, care sunt prezentate în tabelul 4.
Х1(compoziție agregată,%) х2(W/C) Х3 (agregat/liant) х4 (super plastifiant, %)
Nisip OFS
100 % 0,4 3 1 3 93 10,28 40
100 % 0,6 3 1 3 110 2,8 44
100 % 0,6 3 1 - 97 6,28 33
50 % 50 % 0,6 3 1 - 88 5,32 28
50 % 50 % 0,6 3 1 3 96 3,4 34
100 % 0,6 3 1 - 96 2,8 33
100 % 0,52 3 1 3 100 4,24 40
100 % 0,6 3,3:1 3 100 4,45 40
Tabelul 3 - Materiale cu _caracteristici_ fizice și mecanice predeterminate
X! (compoziție agregat, %) х2 (W/C) х3 (agregat/liant) х4 (superplastifiant, %) Lf, kgf/cm2
Nisip OFS
100 % - 0,4 3:1 2,7 65
50 % 50 % 0,4 3,3:1 2,4 65
100 % 0,6 4,5:1 2,4 65
100 % 0,4 6:1 3 65
Tabelul 4 Caracteristicile fizice și mecanice ale compozitului de construcție
materiale care utilizează deșeuri din industria turnătoriei
х1 (compoziție agregat, %) х2 (W/C) х3 (agregat/liant) х4 (super plastifiant, %) Fc, kgf/cm2 w, % P, g/cm3 Rezistență la îngheț, cicluri
Nisip OFS
100 % 0,6 3:1 3 110 2,8 1,5 44
100 % 0,52 3:1 3 100 4,24 1,35 40
100 % 0,6 3,3:1 3 100 4,45 1,52 40
Tabelul 5 - Caracteristicile tehnice și economice ale blocurilor de perete
Produse de construcție Cerințe tehnice pentru blocurile de perete în conformitate cu GOST 19010-82 Preț, rub/buc
Rezistență la compresiune, kgf / cm2 Coeficient de conductivitate termică, X, W / m 0 С Densitate medie, kg / m3 Absorbție de apă, % din greutate Rezistență la îngheț, grad
100 conform specificațiilor producătorului >1300 conform specificațiilor producătorului conform specificațiilor producătorului
Bloc de nisip-beton Tam-bovBusinessStroy LLC 100 0,76 1840 4,3 I00 35
Blocul 1 folosind OFS 100 0,627 1520 4,45 B200 25
Blocul 2 folosind OFS 110 0,829 1500 2,8 B200 27
VESTNIK 3/2011
A fost propusă o metodă de implicare a deșeurilor produse de om în locul materiilor prime naturale în producția de materiale de construcție compozite;
Principalele caracteristici fizice și mecanice ale materialelor de construcție compozite au fost studiate folosind deșeurile de turnătorie;
Au fost dezvoltate compoziții de produse de construcție compozite de rezistență egală cu consum redus de ciment cu 20%;
Au fost determinate compozițiile amestecurilor pentru fabricarea produselor de construcție, de exemplu, blocuri de perete.
Literatură
1. GOST 10060.0-95 Beton. Metode de determinare a rezistenței la îngheț.
2. GOST 10180-90 Beton. Metode de determinare a rezistenței probelor martor.
3. GOST 12730.3-78 Beton. Metodă de determinare a absorbției de apă.
4. Zazhigaev L.S., Kishyan A.A., Romanikov Yu.I. Metode de planificare și prelucrare a rezultatelor unui experiment fizic - M.: Atomizdat, 1978. - 232 p.
5. Krasovsky G.I., Filaretov G.F. Planificarea experimentului.- Mn.: Editura BSU, 1982. -302 p.
6. Malkova M.Yu., Ivanov A.S. Probleme ecologice ale haldelor de turnătorie // Vestnik mashinostroeniya. 2005. Nr. 12. S.21-23.
1. GOST 10060.0-95 Specific. Metode de definire a rezistenței la îngheț.
2. GOST 10180-90 Specific. Definirea durabilitatii metodelor pe probele martor.
3. GOST 12730.3-78 Specific. O metodă de definire a absorbției de apă.
4. Zajigaev L.S., Kishjan A.A., Romanikov JU.I. Metoda de planificare și prelucrare a rezultatelor experimentului fizic. - Mn: Atomizdat, 1978. - 232 p.
5. Krasovsky G.I, Filaretov G.F. planificarea experimentului. - Mn.: Editura BGU, 1982. - 302
6. Malkova M.Ju., Ivanov A.S. Problema de mediu a navigațiilor de fabricație de turnătorie//Buletinul de inginerie mecanică. 2005. Nr. 12. p.21-23.
Cuvinte cheie: ecologie în construcții, economisire a resurselor, nisip uzat de turnare, materiale de construcție compozite, caracteristici fizice și mecanice predeterminate, metodă de planificare a experimentului, funcție de răspuns, blocuri de construcție.
Cuvinte cheie: o bionomie în construcție, economisirea resurselor, amestecul de formare îndeplinit, materialele compozite de construcție, caracteristicile fizico-mecanice stabilite în prealabil, metoda de planificare a experimentului, funcția de răspuns, blocurile de construcție.
