Recykling pyłów w odlewni żeliwa średniej wielkości
Jerzy Zych, Krzysztof Smyksy, J. Postuła, R. Rudziński - 2009-06-29
Czynniki ekologiczne i ekonomiczne zmuszają odlewnie do większego zainteresowania problematyką zagospodarowania odpadów. Dotyczy to szczególnie odpadów pyłowych ze względu na ich niekorzystną postać, szkodliwość dla środowiska oraz wysokie opłaty za ich składowanie. Wprowadzanie skutecznych metod odpylania prowadzi do zwiększania ilości pyłów zatrzymanych w odlewni.
Wstęp
Wdrażanie skutecznych metod wykorzystania tych pyłów, zgodnych z zasadami ochrony środowiska i ekonomicznie opłacalnych jest niezbędne [3, 5]. Ilość pyłów emitowanych podczas odlewniczych procesów technologicznych jest zróżnicowana i zależna od warunków w danej odlewni. Źródłem znacznej emisji pyłów są procesy: wytapiania, przygotowywania mas formierskich, oczyszczania i wykańczania odlewów. W trakcie tych procesów powstają odpady w postaci: pyłów żeliwiakowych, pyłów z oddziału przerobu mas formierskich, pyłów z oczyszczarek, pyłów szlifierskich, wiórów ze stanowisk obróbki mechanicznej. Wartości emisji pyłów zawierają się w szerokich granicach - dokładne ich określenie wymaga czasochłonnych pomiarów oraz znajomości struktury i charakterystyki wyposażenia odlewni (np. skuteczności zastosowanych odpylaczy).
Przytaczane w literaturze [3, 18] przybliżone wskaźniki ujmujące stosunek ilości pyłów do masy wytworzonych odlewów, ułatwiają wstępną ocenę emisji pyłów w zależności od wydajności odlewni. Pokazują też skalę problemów jakie stwarza zagospodarowanie pyłów w odlewni. Ich przykładowe wartości [18] wynoszą: topienie żeliwa w żeliwiaku - przeciętnie 16 kg/ tonę odlewów, procesy przygotowania masy formierskiej (łącznie) - 5,8 kg/ t odlewów, zalewanie form i chłodzenie w tunelu - 0,02 kg/t odlewów, wybijanie odlewów z form wilgotnych - 0,8 kg/t odlewów, oczyszczanie i wykańczanie (łącznie) - 5,4 kg/t odlewów Różnorodność procesów w odlewnictwie jest także przyczyną bardzo zróżnicowanych właściwości emitowanych pyłów (skład chemiczny, mineralogiczny i granulometryczny). Ilościowa i jakościowa charakterystyka emitowanych pyłów zależy więc od szeregu czynników technologicznych. Warunkuje to możliwości zagospodarowania pyłów [3, 5, 14, 19]. Na rysunku 1 i 2 zestawiono dane [13, 18] bardziej szczegółowo charakteryzujące emisję pyłów z żeliwiaków.
Odpady pyłowe , z uwagi na wymagania ochrony środowiska często nie mogą być wprost przekazywane na wysypiska. Ponadto koszty ich składowania systematycznie rosną. Odlewnie coraz częściej podejmują próby zagospodarowania odpadów we własnym zakresie. Wysokie opłaty za składowanie pyłów wymuszają jednak działania zmierzające do ich utylizacji. Możliwe jest bezpośrednie wykorzystanie pyłów w innych dziedzinach przemysłu, na przykład w przemyśle materiałów ceramicznych, drogownictwie [3, 5] lub też ponowne wprowadzenie pyłów do obiegu technologicznego z ewentualnym odzyskiem użytecznych składników i dalszym wykorzystaniem w zmienionej postaci [3, 11, 14, 15]. Każda z wymienionych możliwości ma swoje ograniczenia i wymaga spełnienia szeregu warunków [2, 3, 5, 12]. Możliwość ponownego wprowadzenia pyłów do obiegu technologicznego (przy spełnieniu określonych wymagań) została wykazana w praktyce.
Przykładem mogą być instalacje realizujące zwrot do obiegu pyłów zawierających bentonit aktywny zatrzymanych w systemach odpylania chłodziarek masy formierskiej [3]. Największe możliwości ponownego wprowadzenia pyłów do obiegu technologicznego stwierdzono w przypadku topialni. Dotyczy to zarówno topialni wyposażonych w piece łukowe, obrotowe jak i żeliwiaki [2, 3, 5, 7, 19]. Ze względu na zakres zastosowania i cechy procesu duże znaczenie należy przypisać procesowi recyclingu pyłów w żeliwiakach [2, 3, 11, 12]. Najszerzej obecnie stosowane jest wdmuchiwanie pyłów. Opisywane są również procesy polegające na zagęszczaniu pyłów do postaci brykietów czy grudek i wprowadzanie ich do żeliwiaka ze wsadem. Nie stwierdzano pogorszenia procesu metalurgicznego czy wyraźnie zwiększonej emisji pyłów [3, 11, 17, 19].Przy zachowaniu zasad bilansu materiałów sugeruje to zmianę postaci pyłów i ich przejście do żużla. Jest to już wymierną korzyścią ze względu na zróżnicowanie opłat za odpady stałe i pyłowe, oraz łatwiejszą utylizację żużla (wykorzystanie w przemyśle materiałów budowlanych). Ponadto należy wskazać na możliwość odzysku wybranych pierwiastków (na przykład Zn, Fe) lub też ograniczenie emisji do atmosfery pierwiastków szkodliwych.
Wdrażanie skutecznych metod wykorzystania tych pyłów, zgodnych z zasadami ochrony środowiska i ekonomicznie opłacalnych jest niezbędne [3, 5]. Ilość pyłów emitowanych podczas odlewniczych procesów technologicznych jest zróżnicowana i zależna od warunków w danej odlewni. Źródłem znacznej emisji pyłów są procesy: wytapiania, przygotowywania mas formierskich, oczyszczania i wykańczania odlewów. W trakcie tych procesów powstają odpady w postaci: pyłów żeliwiakowych, pyłów z oddziału przerobu mas formierskich, pyłów z oczyszczarek, pyłów szlifierskich, wiórów ze stanowisk obróbki mechanicznej. Wartości emisji pyłów zawierają się w szerokich granicach - dokładne ich określenie wymaga czasochłonnych pomiarów oraz znajomości struktury i charakterystyki wyposażenia odlewni (np. skuteczności zastosowanych odpylaczy).
Przytaczane w literaturze [3, 18] przybliżone wskaźniki ujmujące stosunek ilości pyłów do masy wytworzonych odlewów, ułatwiają wstępną ocenę emisji pyłów w zależności od wydajności odlewni. Pokazują też skalę problemów jakie stwarza zagospodarowanie pyłów w odlewni. Ich przykładowe wartości [18] wynoszą: topienie żeliwa w żeliwiaku - przeciętnie 16 kg/ tonę odlewów, procesy przygotowania masy formierskiej (łącznie) - 5,8 kg/ t odlewów, zalewanie form i chłodzenie w tunelu - 0,02 kg/t odlewów, wybijanie odlewów z form wilgotnych - 0,8 kg/t odlewów, oczyszczanie i wykańczanie (łącznie) - 5,4 kg/t odlewów Różnorodność procesów w odlewnictwie jest także przyczyną bardzo zróżnicowanych właściwości emitowanych pyłów (skład chemiczny, mineralogiczny i granulometryczny). Ilościowa i jakościowa charakterystyka emitowanych pyłów zależy więc od szeregu czynników technologicznych. Warunkuje to możliwości zagospodarowania pyłów [3, 5, 14, 19]. Na rysunku 1 i 2 zestawiono dane [13, 18] bardziej szczegółowo charakteryzujące emisję pyłów z żeliwiaków.
Odpady pyłowe , z uwagi na wymagania ochrony środowiska często nie mogą być wprost przekazywane na wysypiska. Ponadto koszty ich składowania systematycznie rosną. Odlewnie coraz częściej podejmują próby zagospodarowania odpadów we własnym zakresie. Wysokie opłaty za składowanie pyłów wymuszają jednak działania zmierzające do ich utylizacji. Możliwe jest bezpośrednie wykorzystanie pyłów w innych dziedzinach przemysłu, na przykład w przemyśle materiałów ceramicznych, drogownictwie [3, 5] lub też ponowne wprowadzenie pyłów do obiegu technologicznego z ewentualnym odzyskiem użytecznych składników i dalszym wykorzystaniem w zmienionej postaci [3, 11, 14, 15]. Każda z wymienionych możliwości ma swoje ograniczenia i wymaga spełnienia szeregu warunków [2, 3, 5, 12]. Możliwość ponownego wprowadzenia pyłów do obiegu technologicznego (przy spełnieniu określonych wymagań) została wykazana w praktyce.
Przykładem mogą być instalacje realizujące zwrot do obiegu pyłów zawierających bentonit aktywny zatrzymanych w systemach odpylania chłodziarek masy formierskiej [3]. Największe możliwości ponownego wprowadzenia pyłów do obiegu technologicznego stwierdzono w przypadku topialni. Dotyczy to zarówno topialni wyposażonych w piece łukowe, obrotowe jak i żeliwiaki [2, 3, 5, 7, 19]. Ze względu na zakres zastosowania i cechy procesu duże znaczenie należy przypisać procesowi recyclingu pyłów w żeliwiakach [2, 3, 11, 12]. Najszerzej obecnie stosowane jest wdmuchiwanie pyłów. Opisywane są również procesy polegające na zagęszczaniu pyłów do postaci brykietów czy grudek i wprowadzanie ich do żeliwiaka ze wsadem. Nie stwierdzano pogorszenia procesu metalurgicznego czy wyraźnie zwiększonej emisji pyłów [3, 11, 17, 19].Przy zachowaniu zasad bilansu materiałów sugeruje to zmianę postaci pyłów i ich przejście do żużla. Jest to już wymierną korzyścią ze względu na zróżnicowanie opłat za odpady stałe i pyłowe, oraz łatwiejszą utylizację żużla (wykorzystanie w przemyśle materiałów budowlanych). Ponadto należy wskazać na możliwość odzysku wybranych pierwiastków (na przykład Zn, Fe) lub też ograniczenie emisji do atmosfery pierwiastków szkodliwych.
KOMENTARZE (3)
-
31.01.2011 14:38Droberubs
-
21.10.2009 17:31wera
-
28.07.2009 23:42marcin

























Fakt, ze konieczne jest
nalezy sprawdzic:)