Забезпечення екологічної безпеки ливарно-механічних виробництв

Abstract

Дисертаційна робота присвячена забезпеченню екологічної безпеки ливарно-механічних виробництв. Проведено аналіз джерел екологічної небезпеки ливарних виробництв та перспективних шляхів мінімізації їх негативного впливу на довкілля. Запропоновано стратегію створення екологічно безпечних та економічно виправданих формувальних сумішей, здатних до регенерації; для цих сумішей встановлено оптимальний склад та раціональну технологію їх використання та регенерації. Побудовано математичну модель руху потоків пилу в пиловловлювачі з жалюзійним відокремлювачем, який обертається, проведено аналіз картини руху потоків та визначено оптимальні параметри роботи апаратів. Створено комплект високоефективного пиловловлюючого обладнання для очищення повітря від дрібнодисперсного пилу в ливарно-механічних виробництвах, запропоновано конструкції пиловловлювачів, які захищені патентами України. Проведено комплексні експериментальні дослідження запропонованих пиловловлювачів на стенді, у результаті досліджень визначено раціональні параметри роботи пиловловлювачів із відокремлювачем, який обертається.

Диссертационная работа посвящена обеспечению экологической безопасности литейно-механических производств. Проведен анализ источников экологической опасности литейных производств и перспективные пути минимизации их отрицательного влияния на окружающую среду. Предложена стратегия создания экологически безопасных и экономически оправданных формовочных смесей, способных к регенерации. С этой целью в состав смесей предложено вводить добавку гидроалюмосиликатов с определенной степенью дегидратации. С участием этой добавки и жидкого стекла, которое входит в состав смеси, образуется кристаллическая фаза, которая не спекается с зернами песка. Поэтому песок в классификаторе может отделяться от отработанных форм и использоваться для создания новых формовочных смесей. В качестве такой добавки предложен многотоннажный отход промышленности огнеупоров - шамотнокаолиновая пыль. Установлен оптимальный состав формовочных смесей и рациональная технология их использования и регенерации. Для уменьшения загрязнения атмосферы тонкодисперсной пылью -сконденсированными частицами оксидов металлов, - которые используются в литье, предложено использовать пылеуловители с вращающимся жалюзийным отделителем, в котором реализуются 4 степени очистки: центробежная очистка пылегазового потока после входа его в аппарат аналогично циклону; расположение жалюзийного пылеотделителя коаксионно оси корпуса аппарата как второй степени очистки; определенная форма жалюзи пылеотделителя как третьей степени очистки и доочистка газовой смеси от мелкодисперсной пыли за счет определенным образом организованного вращения жалюзийного пылеотделителя. Построена математическая модель движения потоков пыли в пылеуловителе с жалюзийным отделителем, который вращается, анализ которой позволил определить оптимальное направление вращения жалюзийного пылеотделителя - навстречу движению газового потока во входном отверстии с угловой скоростью 5 рад/с. Проведен анализ картины движения потоков и определены оптимальные параметры работы аппаратов. Создан комплект высокоэффективного пылеулавливающего оборудования для очистки воздуха от мелкодисперсной пыли в литейно-механических производствах; предложенные конструкции пылеуловителей защищены патентами Украины. Проведены комплексные экспериментальные исследования предложенных пылеуловителей на стенде, в результате исследований определены рациональные параметры работы пылеуловителей с отделителем, который вращается. Разработанные конструкции внедрены на ООО «Литейно-механический завод «Веста». Результаты исследований подтвердили эффективность разработок и перспективность их применения для обеспечения экологической безопасности литейных производств.

The dissertation deals with providing of ecological safety of foundry-mechanical industries. The analysis of sources of ecological dangeries of foundry-mechanical industries and promising ways of their dangerous influence minimization on the environment were observed. The strategy of creating ecologically safe and economically proved forming mixtures, possible for regeneration were supposed. Optimal structure , effective technology of usage and regeneration were determined. The mathematical model of dust stream movement in dust collector with stirred jalousie separator, the analysis of flow movement and optimum parameters of apparatus work were developed. A complete set of high-effective dustcollective apparatus for air cleaning from fme-dyspersated dust in foundry-mechanical industries and constructions of dust collectors protected by Ukrainian patents were supposed. Complex experimental investigations of supposed dust collectors on test bench were implemented. As a result of investigations rational parameters of dust collectors work with stirred separator were determined.