Научная статья на тему 'РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУЖКИ ОТ МАСЛЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ В РЕМОНТНЫХ ПРОИЗВОДСТВАХ'

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУЖКИ ОТ МАСЛЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ В РЕМОНТНЫХ ПРОИЗВОДСТВАХ Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

CC BY
383
40
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СТАЛЬНАЯ СТРУЖКА / РЕЦИКЛИНГ / ОЧИСТКА ОТ СМАЗОЧНО - ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ

Аннотация научной статьи по прочим сельскохозяйственным наукам, автор научной работы — Гончаров Виталий Степанович, Татаринова Александра Дмитриевна

Основная цель данной статьи состоит в исследования возможности очистки стальной стружки от смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), с целью повышения ее качества после переработки и снижению износа сталеплавильный дуговых печей. Для достижения поставленной цели в статье необходимо решить следующие задачи: 1. Провести анализ регламентных требований к качеству металлических отходов, направляемых на переплавку в доменные печи; 2. Провести патентный и литературный поиск по выбранной проблеме; 3. Выбрать растворитель для достижения эффективного удаления масла и СОЖ на поверхности металлических изделий (стружки)

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим сельскохозяйственным наукам , автор научной работы — Гончаров Виталий Степанович, Татаринова Александра Дмитриевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУЖКИ ОТ МАСЛЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ В РЕМОНТНЫХ ПРОИЗВОДСТВАХ»

- навесная мала, благодаря высокой производительности, способствует проведению посевных работ в оптимальные сроки, создает условия для заделки семян на оптимальную глубину, и как результат -способствует выращиванию семян с лучшими показателями по всхожести;

- на показатель всхожести семян положительно влияет предпосевная обработка семенного вороха ультрафиолетовыми лучами;

- благотворное влияние облучения УФ лучами на выживаемость всходов и развитие вегетирующих растений, также свидетельствуют о возможностях способа влиять на улучшение показателя всхожести выращиваемых семян;

- на показатель всхожести выращиваемых семян положительно влияет предварительный укос (полу укос) семенных посевов;

- сбор семенного вороха косилкой-копнителем с оставлением стеблей на стерне также способствует увеличению показателя всхожести за счет снижения механических повреждений семян и обогащения почвы органикой;

- высев семенного вороха помимо снижения затрат на очистку, положительно влияет на показатель всхожести производимых семян за счет обогащения почвы органикой.

Представленные в статье решения позволят существенно увеличить показатель всхожести семян и, тем самым, способствуют решению проблемы обеспечения работ по восстановлению деградированных и улучшению низкоурожайных и узко сезонных пастбищ качественным посевным материалом.

Данные мероприятия в большинстве своем одновременно способствуют снижению затрат на производство семян для улучшения аридных пастбищ.

Список использованной литературы

1. Рафиков А. А. Геологический мониторинг пустынь Узбекистана и разработка стратегии борьбы с опустыниванием. // Бюллетень ГКНТ РУз., 1997, № 3-4, с-48-53.

2. Махмудов М.М. Коракулчилик яйловларининг дозирги адволи ва истикболли фитомелиорантларни танлаш критерийлари//. Чул-яйлов чорвачилигини ривожлантириш муаммолари. Самарканд, 2005, с-187-189.

3. Шамсутдинов З.Ш., Чалбаш Р. - Агротехнические указания по улучшению пустынных и полупустынных пастбищ Узбекистана. Ташкент, 1969. -38 с.

4. Шамсутдинов З.Ш. Создание долголетних пастбищ в аридной зоне Средней Азии. - Ташкент. Фан. 1975. - 174 с.

5. Хамидов А.А., Арипов А.О., Ибрагимов Д.А. Сравнительная оценка потенциальной и фактической семенной продуктивности прутняка. Формирование и развитие сельскохозяйственной науки в XXI веке. Сборник научных статей. Сост. Щербакова Н.А. ФГБНУ «ПНИИАЗ» . 2016. С. 283-287.

УДК 669.054.8

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУЖКИ ОТ МАСЛЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ В РЕМОНТНЫХ ПРОИЗВОДСТВАХ

Гончаров Виталий Степанович

Кандидат технических наук, доцент, профессор кафедры химическая технология и ресурсосбережение Тольяттинского государственного университета Татаринова Александра Дмитриевна

Магистрант

кафедры рационального природопользования и ресурсосбережения Тольяттинского государственного университета

Аннотация. Основная цель данной статьи состоит в исследования возможности очистки стальной стружки от смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), с целью повышения ее качества после переработки и снижению износа сталеплавильный дуговых печей. Для достижения поставленной цели в статье необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ регламентных требований к качеству металлических отходов, направляемых на переплавку в доменные печи;

2. Провести патентный и литературный поиск по выбранной проблеме;

3. Выбрать растворитель для достижения эффективного удаления масла и СОЖ на поверхности металлических изделий (стружки)

Результаты: стальная стружка является экологически опасным и одновременно ценным отходом процессов механической обработки изделий и должна быть использована в рециклинге предприятий. Наиболее эффективным методом переработки чугунной стружки является метод очистки стальной стружки от СОЖ с помощью органического растворителя в аппарате.

Выводы: материалы, изложенные в статье, показывают особую роль

необходимости очистки стальной стружки от смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ). Выбранный аппарат для очистки стружки от масел, показывающий наилучшие результаты очистки стальной стружки от СОЖ. Для предприятий этот аппарат может быть выбран как один из способов повышения качества переработанной стружки с извлечением экономической выгоды, без нанесения вреда окружающей среде. Исследования, проведенные в данной статье, представляют собой развитие научных представлений в литейном производстве. Практическое применение ее результатов позволит улучшить показатели качества выпускаемого вторичного сырья.

Ключевые слова: стальная стружка, рециклинг, очистка от смазочно - охлаждающей жидкости

Введение

Отходы механической обработки металлов являются наиболее ценным отходом в производстве, в частности, стальная стружка. Но формирующаяся на производстве металлическая стружка загрязнена смазочно-охлаждающими жидкостями (СОЖ). Это препятствует использованию ее в литейном производстве. В состав СОЖ могут входить такие загрязняющие вещества, как: мыла; минеральные, животные и растительные масла с добавками фосфора, серы и хлора; керосин, эмульсии с добавками твердых смазывающих веществ (графита, парафина, воска и др.). В следствии этого ухудшается брикетирование и резко снижается металлургическая ценность полученных брикетов. В печи образуются тугоплавкие зольные остатки при сгорании органических примесей, что увеличивает содержание неметаллических включений [1].

Использование низкокачественной стружки в литейных цехах приводит к значительному ухудшению технико-экономических показателей плавки. Идентичные результаты получают электрометаллургические предприятия. По данным исследований, выявлен значительный угар стружки (до 30-50%) и ухудшение показателей работы сталеплавильных дуговых печей.

Уже существующие методы очистки стружки экологически несовершенны и имеют низкую эффективность. Отсюда вытекает проблема данного исследования, стальная стружка является ценным и экологически опасным отходом, но все существующие методы недостаточно эффективны и не дают рационального возврата отхода в производственный цикл.

Целью работы является исследование и разработка технологии по переработке и очистке стружки от загрязнений остатками смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ).

Для достижения поставленной цели в работе были поставлены и решены следующие основные задачи:

1.Провести анализ регламентных требований к качеству металлических отходов, направляемых на переплавку в доменные печи;

2.Провести патентный и литературный поиск по выбранной проблеме;

3.Выбрать растворитель для достижения эффективного удаления масла и СОЖ с поверхности стальной стружки.

1 Регламентные требования к качеству металлических отходов, направляемых на переплавку в доменные печи

На производстве переработка металлической стружки предполагает повторную переплавку этого вторсырья с целью получения нового металла.

Процесс переработки представляет собой достаточно трудоемкий процесс, который заключается в проведении следующих процедур:

1. Сбор металлической стружки;

2. Измельчение;

3. Очистка и осушение стружки от СОЖ;

4. Прессование или брикетирование.

В ходе данных процессов получают компактные брикеты вторсырья. Их удобно транспортировать, а также в процессе переплавки не дают большой процент угара, на выходе получается большой объем высококачественной стали.

Большой процент металлической стружки приходится на черные металлы (сталь, чугун). Прием стружки металлической черных металлов производится в соответствии с ГОСТом 2787-75, который определяет классы стружки и требования к ее состоянию. Так же ГОСТ 2787-75 гласит, что:

1. В кусковом ломе и отходах, удобных для загрузки плавильных агрегатов, не допускается проволока и изделия из проволоки;

2. Не допускается наличие лома и отходов цветных металлов;

3. Углеродистые лом и отходы не должны смешиваться с легированными;

4. Металл не должен быть горелым, разъеденным кислотами и проржавленным (налет ржавчины допускается);

5. Засоренность безвредными примесями не должна превышать 1-2 % по массе (в зависимости от марки стали).

Так же стружка не должна иметь ржавчины (возможен небольшой налет), ограничено наличие маслянистых отложений и следов воздействия отжига и кислот.

Если стружка соответствует описным в ГОСТе параметрам, она отправляется на повторную переплавку.

Переработка металлической стружки цветных металлов имеет свои особенности, которые связаны с выполнением определенных условий по чистоте стружки от различных примесей. Отбор и процесс переработки цветной стружки регламентируется ГОСТом 28053-89. В нем описаны рекомендации по выбору и использованию методик для отбора стружки.

После соответствующего отбора стружка отправляется на переплавку, в процессе которой могут отбираться пробы для проведения спектрального анализа чистоты получаемого металла.

2 Результаты патентного поиска

После проведения патентного поиска было одобрано наиболее подходящее оборудование для решения поставленных задач. Наиболее оптимальным оказался аппарат для очистки стружки от масел.

Достигаемый технический результат - повышение эффективности очистки металлической стружки, сокращение расхода растворителя.

Данная полезная модель относится к аппаратам для очистки металлической стружки от масел и может применятся на металлургическом и машиностроительном производстве.

Сущностью предлагаемой полезной модели является аппарат для очистки стружки от масел, включающий металлический корпус с размещенными в нем решеткой и корзиной, перфорированную встроенную трубу для подачи в нее водяного пара и подогретого воздуха, причем очистка проводится парами кипящего растворителя, формируемых с помощью нагревательного элемента в кубовой части аппарата и орошением стружки жидкостью за счет конденсации паров в холодильнике.

Слив

Рисунок 1 - Модель аппарата для очистки стружки от масел

Предлагаемое устройство работает следующим образом: от аппарата 2, объемом 200 л, отсоединяют холодильник 1 и на решетке 4 размещают корзину 3, заполненную 50 кг загрязненной металлической стружки. Холодильник устанавливают на место с помощью разборного соединения и в кубовую часть 7 заливают 100 л растворителя. После этого в нагревательный элемент 8 подают пар и температуру растворителя повышают до начала его кипения и поддерживают на данном уровне в течение 30 минут.

Пары кипящего растворителя «омывают» частицы металлической стружки, частично превращаются в жидкость, которая с растворенными в ней маслами собирается в кубе. Прошедшие через слой стружки пары растворителя охлаждаются на стенках холодильнике 1, орошают слой стружки в виде конденсата и стекают вниз.

Одновременное воздействие на загрязненную стружку паровой и жидкой фаз повышает эффективность удаления масел с поверхности свыше 99%.

По окончанию очистки стружки содержимое кубовой части охлаждают путем подачи в элемент 8 холодной воды и через вентиль 9 сливают в емкость.

Для дегазации частиц стружки от следов растворителя через перфорированную трубу 5 в течение 2 минут пропускают водяной пар. После этого подачу пара прекращают и вместо него 2-3 мин. подают нагретый в теплообменнике 6 воздух.

Корзину извлекают и аппарат готовят к новой операции. Слитый после первой очистки растворитель вновь используется, то есть его регенерация не требуется.

По техническому решению данной конструкции удается упростить устройство очистки стружки от масел, а также повысить эффективность и сократить расход растворителя. Эта конструкция является оптимальной и может быть использована в решении задач исследования.

3 Выбор растворителя для достижения эффективного удаления масла и СОЖ с поверхности стальной стружки

Как мы уже выяснили, от очистки миниатюрных изделий зависит качество выпускаемой продукции. В данный момент на рынке имеется большое количество растворителей и составов для очистки. Их применение зависит от состава загрязнения, материала выпускаемого изделия и необходимой степени чистоты. По данным критериям был проведен подбор растворителя для удаления масла.

Таблица 1

Сравнение растворителей_

Наименование «+» «-»

Органические растворители 1. Хорошо растворяют загрязнения как органического, так и минерального происхождения; 2. Способны легко удалять толстые слои консервационных смазок. 1 .Пожароопасносны; 2. Токсичны.

Хлорированные и фторированные углеводороды 1. Высокоэффективны для удаления СОЖ; 2. Загрязненный растворитель легко очищать 1. Взрыво- и пожаробезопасны; 2. Токсичны; 3. Требуют особую конструкцию оборудования и мер по утилизации; 4. Высокая стоимость.

Синтетические моющие средства (СМС) 1. Неогнеопасны; 2. Полностью подвергаются биораспаду; 3. Обладают высокой обезжиривающей способностью. 1. Нуждаются в обилие сточных вод; 2. Нуждаются в дорогостоящей очистке.

На производстве требуется использование смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). Для проведения последующих операций остатки СОЖ и другие загрязнения должны быть удалены, т.е. изделия необходимо обезжирить

На основе представленных данных был выбран растворитель Нефрас С2-80/120. Нефрас С2-80/120 — это легкокипящие фракции бензина, которые получают прямой перегонкой или в процессе каталитического риформинга, другие названия — нефрас БР-2, бензин-растворитель, или бензин «Калоша». Состав нефраса С2-80/120: деароматизированная смесь насыщенных алифатических углеводородов. Не смешивается с водой, хорошо растворяет многие органические вещества.

Заключение

1. Стальная стружка является экологически опасным и одновременно ценным отходом процессов механической обработки изделий и должна быть использована в рециклинге предприятий. Наиболее эффективным методом переработки стальной стружки является метод очистки металлических изделий и стружки от СОЖ с помощью органического растворителя в аппарате.

2. Изучены регламентные требования к качеству металлических отходов, направляемых на переплавку в доменные печи;

3. Проведен патентный и литературный поиск по выбранной проблеме;

4. Выбран растворитель для достижения эффективного удаления масла и СОЖ с поверхности стальной стружки.

Список используемых источников

1. Дьяконов О.М. Комплексная переработка стружки и металлосодержащих шламов / Минск: Технология, 2012 - 262 с.

2. Гарост А.И. Использование замаслянной чугунной стружки для замены дорогостоящего дефицитного лома // Литье и металлургия. 2012. №2. С. 17-26

3. Терлецкий С.В. О некоторых проблемах переработки стружки в современных дуговых сталеплавильных печах.// Литье и металлургия. 2005. № 3. С. 76-78.

4. Дьяконов О.М. Обезвоживание и обезмасливание металлической стружки. Литьё и металлургия. 2011. №3. С.186 - 191.

5. Патент Яи№91573. Опубл. 2010. Аппарат для очистки стружки от масел./В.Н. Махлай, С.В. Афанасьев, О.С. Рощенко, С.А. Сайкин.

6. Афанасьев С.В., Трифонов К.И. Физико-химические процессы в техносфере. Учебник. //Самара. Изд. Сам. научн. центр РАН. 2014. - 195 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.