Содержание Исходные данные 3 Введение I. Анализ антропогенного влияния на атмосферу и гидросферу литейных цехов 1. Характеристика технологии производства отливок в литейных цехах. 2. Характеристика сырья, используемого в производстве с точки зрения его влияния и влияния отходов производства на окружающую среду 3. Характеристика выбросов загрязняющих веществ в гидросферу 4. Выбор пылегазоочистительного оборудования 1. Эффективность очистки пылегазовых выбросов 12 4.2. Составление технологической схемы очистки газовых выбросов и сточных вод 3. Расчет циклона 4. Расчет пенного газопромывателя 5. Расчет вентилятора 6. Расчет и подбор насосов 7. Расчет барабанного выкуум-фильтра 8. Уточнение выбранной схемы основного очистного оборудования с коротким описанием работы II. Утилизация и рекуперация отходов 29 III. Баланс сырья и материалов, которые используются при очистке газовых выбросов 32Исходные данные Наименование процесса для очистки газовых выбросов Производительность м3/г Концентрация пыли г/м3 Температура газа, ºС Степень очистки Литейные цеха 38000, песчаные формы 12 43 99,5 Введение 1. Литейные цеха входят, как в состав машиностроительных предприятий, так и в состав отдельных литейно-металлургических производств.
В результате процесса разливки металла в формы, в атмосферу выделяются твердофазные загрязнения, содержащие оксиды: металлов, алюминия, кремния и ряда других элементов.
Газовые выбросы формируются за счет общественной вентиляции в цехе, а затем централизовано подаются на очистку. 2. В литейном производстве для процесса используется жидкий металл, соединения которого относятся ко II или III группе токсичности.
Формировочные силикаты, содержащие материалы с содержанием SiO2>70 по своему действию на организм относятся к III группе токсичности.
Таким образом, промежуточные и исходные материалы, по своей токсичности относятся ко II-III группам. 3. При осуществлении процесса разлива металла в атмосферу выделяется пыль, содержащая оксиды металла, оксиды кремния, сажевые частицы и газообразные вещества в виде оксидов серы, азота, углерода. Вредная примесь Класс опасности ПДК, мг/м3 Оксид железа 6 Пыль с содержанием SiO2>70% 1 Углеродная пыль с примесью SiO2 от 10 до 70% 2 Металл (чугун) 6 Оксид углерода 20 Характеристика технологии изготовления отливок в литейных цехах. Задачей литейного производства является изготовление из металлов металлических сплавов изделий-отливок, имеющих разнообразные очертания и предназначенных для использования в различных целях. Отливки после механической обработки составляют почти половину массы деталей всех машин, механизмов, приборов и аппаратов выпускаемых разными отраслями машино и приборостроения.
Литьем изготовляют также отдельные части строительных сооружений, транспортных устройств и т.п. Сущность литейного производства сводится к получению жидкого, т.е. нагретого выше tº плавления, сплава нужного состава и необходимого качества и заливки его в заранее приготовленную форму. При охлаждении же затвердевает и в твердом состоянии сохраняет конфигурацию той полости, в которую он был залит.
В процессе кристаллизации и охлаждения сплава формируются основные механические и эксплуатационные свойства отливки, определяемые макро- и микро структур сплава, его плотностью, наличием и расположением в нем не металлических включений, развитием в отливке внутренних напряжений, вызванных неодновременным охлаждением ее частей и др. Литейная технология может быть реализована различными способами. Весь цикл изготовления отливки состоит из ряда основных и вспомогательных операций, осуществляемых как параллельно, так и последовательно в различных отделения литейного цеха. Модели, стержневые ящики и другую оснастку изготовляют, как правило, в модельных цехах.
Литейная разовая песчаная форма в большинстве случаев состоит из двух полуформ: верхней и нижней, которые получают уплотнением формовочной смеси вокруг соответствующих частей (верхней и нижней) деревянной или металлической модели в специальных металлических рамках-опоках.
Модель отличается от отливки размерами, наличием формовочных уклонов, облегчающих извлечение модели из формы, и знаковых частей, предназначенных для установки стержня, образующего внутреннюю полость (отверстие) в отливке.
Стержень изготовляют из смеси, например песка, отдельные зерна которого скрепляются при сушке или химическом отверждении специальными крепителями (связующими). В верхней полуформе с помощью соответствующих моделей выполняется воронка и система каналов, по которым из ковша поступает литейный сплав в полость формы, и дополнительные полости – прибыли.
После уплотнения смеси модели собственно отливки, литниковой системы и прибылей извлекают из полуформ. Затем в нижнюю полуформу устанавливают стержень и накрывают верхней полуформой. Необходимая точность соединения обеспечивается штырями и втулками в опоках. Перед заливкой сплава во избежание поднятия верхней полуформы жидким расплавом опоки скрепляют друг с другом специальными скобками или на верхнюю опоку устанавливают груз. В разовых песчаных формах производят ~ 80% всего объема выпуска отливок.
Однако точность и чистота их поверхности, условия труда, технико-экономические показатели не всегда удовлетворяют требованиям современного производства. В связи с этим все более широкое применение находят специальные способы литья: по выплавляемым (выжигаемым) моделям, под давлением, центробежным способом, вакуумным всасыванием и т.д. Отливки различных размеров, сложности и назначения из сплавов, существенно отличающихся по своим свойствам, нельзя изготовлять одинаковыми способами.
В связи с этим получили распространение разнообразные технологические процессы, отличающиеся приемами. Технологический процесс получения отливок в розовой песчаной форме Характеристика сырья, используемого в литейном производстве. Формовочные материалы: К формовочным материалам относятся все материалы применяемые для изготовления разовых литейных форм и стержней. Различают исходные формовочные материалы и формовочные смеси.
Основными исходными материалами для большинства разовых форм являются песок и глина, вспомогательными – связующие добавки: 1) противопригарные; 2) увеличивающие газопроницаемость, податливость, текучесть и пластичность смеси; 3) уменьшающие прилипаемость смесей. Формовочные смеси приготавливают из исходных формовочных материалов и из смесей, ранее уже находившихся в употреблении (отработанные формовочные смеси). Исходные формовочные материалы завод получает из вне. В зависимости от назначения смеси разделяют на формовочные смеси, стержневые смеси и вспомогательные смеси.
Правильный выбор формовочных смесей в литейном производстве имеет очень большое значение, т.к. формовочные смеси влияют на качество получаемых отливок. К числу формовочных песков относят пески, образованные зернами тугоплавких, прочных и твердых минералов. На практике, главным образом, применяются пески образованные зернами кварца. Кварц обладает высокой огнеупорностью (1713 ºС), прочностью и твердостью (по шкале Мооса - 7). Кварц является одной из форм существования кремнезема (SiO2). Благодаря тугоплавкости, высоким механическим качеством, низкой химической активности, а также в следствии низкой стоимости, кварцевые пески широко применяют как основу формовочных и стержневых смесей.
Природные кварцевые пески не бывают свободными от загрязняющих примесей; зерен полевого шпата, частиц слюды и других минералов. Полевой шпат и слюда содержат окислы щелочных и щелочно-земельных металлов.
Эти минералы менее тугоплавки, чем кварц и способны вместе с кварцем и окислами залитого Me образовывать сложные легкоплавкие силикаты (например: типа n SiO2 m FeO p Na2O). В природных кварцевых песках часто содержится глина. Если эта глина обладает высокими качествами, то такая примесь может рассматриваться как полезная. Глина является связующим материалом в формовочных и стержневых смесях. Обволакивая зерна песка, она связывает их и таким образом придает смеси необходимые прочность и одновременно пластичность.
Минералогический состав глины различный, в общем виде его можно записать: m Al2O3 ∙ n SiO2 ∙ aH2O. Основным компонентом глины является каолинит Al2O3 ∙2H2O ∙ 2SiO2. В природных формовочных песках содержание глины колеблется в пределах 2-50%. С помощью глины как связывающего материала нельзя обеспечить высокие физико-механические свойства стержней, которые выполняют внутренние полости в отливках. Поэтому для приготовления стержневых смесей используют самые разнообразные связующие – масляные и растительные масла и их заменители: декстрин, сульфоритно-дрожжевая бражка, жидкое стекло, синтетические смолы и др. Из противопригарных материалов чаще всего используют графит, циркон, пылевидный кварц и порошок каменного угля. Противопригарные добавки вводят в смеси для уменьшения образования пригара на отливках.
Для увеличения податливости и газопроницаемости стержней в стержневые смеси вводят древесные опилки. Литейные сплавы.
В большинстве случаев отливки изготовляют из металлических сплавов, а не из чистых металлов. Это объясняется тем, что эксплуатационные и особенно литейные свойства многих чистых металлов хуже чем сплавов. Металлическими сплавами называются системы, состоящие (металлов или неметаллов). Так основой стали является железо. Кроме железа в стали также содержаться неметаллические (углерод, сера, фосфор) и металлические (марганец, хром и др.) примеси. Примеси делятся на легирующие (специальные), постоянные (неизбежные) и случайные.
Легирующие примеси вводятся в сплав преднамеренно, чтобы придать ему необходимые эксплуатационные или технологические свойства. Например для повышения прочности и твердости чугуна и стали в них добавляют марганец, хром, ванадий. Для повышения жидкотекучести чугуна при художественном литье в него добавляют фосфор. Постоянными называются примеси, наличие которых, обусловлено технологией получения сплава. Например, в чугуне постоянной примесью является сера, переходящая в чугун из кокса.
Случайной примесью в сером ваграночном чугуне может быть например медь, пришедшая из лома шихты. Металлы и сплавы, применяемые в промышленности делятся на 2 группы – черные и цветные. Черными металлами называется железо и сплавы на его основе. Цветными – все остальные металлы и сплавы. Характеристика выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. В литейном производстве на 1 т. отливок образуется от 1 до 3 т. отходов, включающих отработанную и неиспользованную смесь, шлаки, пыль, газы. Хотя основная часть отходов – это отработанные смеси и шлаки, наибольшую опасность представляют именно пыль и газы, в связи с трудностью их улавливания, обезвреживания и удаления.
А их количество при производстве 1 т. отливок из стали или чугуна примерно составляет: пыли – 50 кг углеводородов – 1 кг оксида углерода (II) – 250 кг оксида серы (II) – 1,5-2 кг кроме того выделяется ряд других вредных газов, таких как фенол, формальдегид, ацетон, бензол и др общее количество которых хотя и невелико, однако представляет опасность из-за их токсичности.
В газах, удаляемых от литейного оборудования и выбрасываемых в атмосферу, содержатся пыль, состоящая в основном из мелкодисперсных частичек, содержание свободного оксида кремния в которых достигает 60%. Поэтому среди населения, прилегающих к заводу территорий, появляется возможность возникновения пылевых профессиональных заболеваний.
. К одному из наиболее перспективных в настоящее время способов относитс... К ним относятся пылеосадительные камеры, аппараты сухой инерционной и ... Основной способ уменьшения количества СО, поступающего в окружающее пр... Применение пылеочистителей дает возможность не только добиться очистки...
Технологическая схема сухой очистки. Она включает: циклон и вентилятор... Составление технологической схемы очистки газовых выбросов и сточных в... Технологическая схема мокрой очистки включает в себя6 пенный газопроли... Очистка газовых выбросов от пыли литейных цехов может производится с и...
Минимальный диаметр частиц оседающих в циклоне определим по формуле гд... С=111 μ0=17,72∙10-6 Па∙с Гидравлическое с... . Скорость газа на входе в циклон W1 по практическим данным составляет о... Расчет циклона. Основным размером циклона любой конструкции является д...
Расчет пенного газопромывателя. Так как заданная концентрация пыли рав... При очистке газов от пыли, при температуре газа менее 100 ºС,... Количество воды приходящейся на 1м2 решеток, определяется по уравнению... Так как вода сливается на обе стороны, то: Общее количество воды: Учит... Общая высота аппарата без учета штуцеров: h1 + h2 + hб = 1+1+2 = 4 м.
Расчет вентилятора. В основе выбора насоса и вентилятора для заданных ...
2. Отделение пленки связывающего от поверхности зерен песка. Далее она помещается в дробильные установки, пройдя которые просеивает... Изменение tº приводит к отделению пленки связывающего вследст... Дорошенко С.П.
Введение в специальность – Киев: Вища школа, 1987 -182 с. 4. Ладыжский Б.Н Орешкин В.Д Сухарчук Ю.С. Литейное производство – Москва: Машиностроение, 1953 – 207 с. Литейное производство: Учебник для вузов.
Под редакцией Михайлова А.М. – Москва.