II Krakowska Konferencja Młodych Uczonych 20 – 22 września 2007 SPOSOBY ZAGOSPODAROWANIA PYŁÓW Z ODPYLANIA STACJI PRZEROBU MAS Z BENTONITEM Mgr inż. Artur Bobrowski Akademia Górniczo – Hutnicza w Krakowie, Wydział Odlewnictwa

Schemat obiegu masy. Mieszarka 1 Mieszarka 2 Mieszarka 3 Zbiorniki dodatków formierskich Zasobnik piasku kwarcowego spulchniarka DISA B Drogi transportu : AMC AMC Dodatki form. Pyły Masa zużyta Masa używana Masa formierska woda woda woda Mieszarka 1 Mieszarka 2 Mieszarka 3 PMC PMC Krata wstrząsowa Schładzarki Oddzielacz magnetyczny homogenizator odpylanie sito homogenizator Oddzielacz magnetyczny Zbiorniki masy odwałowej

Kierunki badań zawracanie pyłów bezpośrednio do produkcji poprzez dodatek do mas formierskich w procesie odświeżania wykorzystanie pyłów do sporządzania mieszanek bentonitowych dla mas granulowania pyłów, w celu ich łatwiejszego transportu i składowania

Skład masy formierskiej Piasek kwarcowy Szczakowa mieszanka Kormix 75, produkcji ZGH Zębiec o składzie: - 75% bentonitu - 25% nośnika węgla

Określenie optymalnych warunków odpylania

Ilości wychwyconych pyłów przy rożnej intensywności odpylania stacji przerobu mas Próbka pyłu Moc urządzeń odpylających, % Ilość wychwyconych pyłów, Mg Produkcja odlewów, Wskaźnik ilości pyłów kg pyłów/Mg odlewów P 1 70 12,31 426,6 29,1 P 2 80 8,65 346,3 25,0 P 3 90 8,38 299,7 28,0 P 4 (zdławienie schładzarek) 12,11 340,3 35,6 P 5 100 9,13 378,0 24,2

Charakterystyka pyłów z odpylania i mieszanki Kormix Parametr badany Oznaczenie próbki P 1 P 2 P 3 P 4 P 5 K EK Wilgotność względna, W [%] 5,07 4,95 3,78 3,16 1,68 6,38 6,45 Zawartość węglanów, CO32- [%] 1,94 1,96 1,87 1,50 1,71 2,09 2,69 Zawartość montmorylonitu, M [%] 27,64 20,16 20,81 21,46 51,22 60,12 Zużycie błękitu metylenowego [mg/g] 127,16 92,76 - 98,74 Straty prażenia, D [%] 27,28 23,46 24,87 22,06 23,90 31,24 30,00 Zawartość krzemionki [%] 52,5 56,5 55,9 62,0 57,1 48,4 pH 9,35 9,30 9,48 9,47 9,33 9,43 Przewodnictwo elektrolityczne, [mS/ cm] 1,09 1,08 0,75 1,03 1,11 0,63 Wskaźnik pęcznienia, Wp [cm3] 8,5 16,00 Zdolność do tworzenia węgla błyszczącego, [%] 0,41 0,28 0,30 0,42 2,43 1,53

Skład granulometryczny pyłów oraz mieszanki Kormix 75 nr sita Kormix 75 pył P1-nastawa 70% pył P2-nastawa 80% pył P3-nastawa 90% pył P4-nastawa 90%-zdławienie schładzarek pył P5-nastawa 100% Odsiew % odsiew 0,040 7,205 72,05 7,505 75,05 5,51 55,1 6,025 60,25 5,62 56,2 6,785 67,85 0,056 1,86 18,6 1,27 12,7 1,80 18,0 2,015 20,15 1,77 17,7 1,735 17,35 0,063 0,21 2,10 0,30 3,00 0,45 4,50 0,530 5,30 0,445 4,45 0,385 3,85 0,071 0,225 2,25 0,24 2,40 0,475 4,75 0,505 5,05 0,420 4,20 0,10 0,305 3,05 0,36 3,60 0,61 6,10 0,575 5,75 0,71 7,10 0,365 3,65 0,16 0,155 1,55 0,20 2,00 0,63 6,30 0,330 3,30 0,66 6,60 0,235 2,35 0,03 0,125 1,25 0,335 3,35 0,075 0,75 0,295 2,95 0,07 0,70

Oznaczenie próbki, (mg/kg s.m.) Zawartość metali ciężkich w pyłach oraz surowcach do sporządzania mas (mg/kg s.m) Metal Oznaczenie próbki, (mg/kg s.m.) SS K* Pył P1 Pył P2 Pył P3 Pył P4 Pył P5 Cd 0,13 <0,1 Zn 11,12 33,50 58,08 55,59 53,61 52,22 63,00 Pb 2,96 12,52 19,55 15,81 16,60 15,44 17,67 Cu 7,81 22,55 39,60 30,80 29,55 27,98 29,00 Fe 657 11000 10846 10706 11056 10722 11667 Mn 8,49 326,3 369,2 362,1 383,4 441,6 360,9 Ni 0,91 4,86 6,89 6,65 6,36 5,32 7,52 Cr 1,45 33,28 36,86 31,02 33,21 35,16 34,99

Dodatek pyłów do odświeżania mas z bentonitem

Wytrzymałość na ściskanie

Wytrzymałość na rozciaganie

Zagęszczalność

Osypliwość

Próba schodkowa

Sporządzanie mieszanek bentonitowych do mas

Analiza chemiczna mieszanki Kormix 75 + pył P2 90% Kormix 10% pył P2 80% 20% 70% 30% 60% 40% Wilgotność całkowita W[%] 7,60 6,82 6,64 6,45 Zawartość węglanów CO3-2[%] 2,38 2,31 2,33 Zawartość montmorylonitu M [%] Zużycie błękitu metylenowego [mg/g] 47,97 220,66 47,16 216,92 44,72 205,70 43,09 198,22 Strata prażenia [%] 29,72 28,68 28,06 26,90 Wskaźnik pęcznienia Wp [cm3] 5,41 4,29 4,28 3,21

Granulowanie pyłów z odpylania

Granulowanie pyłów z odpylania

Wpływ dodatku pyłu na środowisko Mierzony składnik Masa M1 W = 4,27% Masa M2 (1,8K+2P.K+5P2) W = 3,58% Ilość powstającego składnika/ /rdzeń składnika / kg s.m. rdzeń objętość gazów 4,25 dm3 22,15 dm3 6,4 dm3 32,64 dm3 benzen 10,2 mg 53,17 mg 25,6 mg 130,55 mg toluen 1,3 mg 6,78 mg 1,93 mg 9,84 mg etylobenzen <0,01 mg <0,05 mg 0,03 mg 0,153 mg o-,m-,p ksyleny 0,09 mg 0,47 mg 0,11 mg 0,561 mg

Wnioski Dodatek pyłów w ilości 0,5 – 1,0% do masy obiegowej nie powoduje zmian właściwości technologicznych masy i pozwala na otrzymywanie odlewów o wymaganych parametrach Pyły z odpylania mogą być stosowane przez producentów do sporządzania mieszanek bentonitowo – węglowych dla mas z bentonitem i sprzedawane innym odlewniom Pyły z odpylania stacji przerobu mas z bentonitem mogą być granulowane bez stosowania dodatkowego spoiwa, tylko z dodatkiem wody, dzięki wykorzystaniu właściwości wiążących lepiszcza aktywnego zawartego w pyle. Bezpośrednio po zgranulowaniu można go transportować do odbiorcy bez zagrożenia pylenia lub rozpadu

Dziękuję