Практика применения экологически чистых лигносульфонатных связующий материалов в технологических процессах литья

Введение
Оценивая уровень полученных результатов и набор существующих технологий применения связующих материалов [1], а так же учитывая специфику лигносульфонатных материалов как вторичного сырья [2], состоящую в том, что это связующее на водной основе, требующее теплового воздействия для отверждения, целесообразно проанализировать всю «систему координат: возможности ЛСТ-технологии смесеприготовления-производство отливки».

Цель работы состояла в практической проверке экологических показателей предлагаемого нового связующего на основе технических лигносульфонатов, при их применении в процессах производства отливок.

Основные результаты исследований

Установлено, что расширение применения связующих материалов на основе ЛСТ, пример рационального использования сырьевых ресурсов [2]. Ресурсосберегающий аспект затронутой задачи состоит в том, что имплементация предложенного способа в производство, например для изготовления фасонного чугунного литья, может привести к снижению цикла отверждения, удешевления стоимости смеси, улучшению санитарно-гигиенических условий на рабочих местах.

Возможно  использование  предлагаемых композиций на основе ЛСТ в процессах, где ранее лигносульфонатное связующее не применялось вообще (отверждение стержней в «горячих ящиках»), вместо дорогостоящих и экологически опасных синтетических смол и масляных связующих, генерирующих в процессе термодеструкции токсины  первого  и второго класса опасности [3].

Поскольку в основе всех получаемых, по предлагаемой разработке, композиций лежит лигнин — природный биополимер не выделяющий токсинов, то получаемые композиции на основе ЛСТ, по экологическим показателям (качественный состав продуктов термодиструкции) превосходят все связующие материалы, производство которых основано на углеводородном сырье. При этом значительно улучшаются санитарно-гигиенические условия труда на рабочих местах. Статистика применения подобного рода связующих материалов свидетельствует о снижении числа  респираторных заболеваний на 23–37 %. Огромное количество невостребованных отходов, из которых производятся ЛСТ,  предопределяет их не дефицитность и низкую стоимость, а возобновляемость исходного сырья (древесина, растения) — отсутствие предпосылок для изменения такого состояния в обозримом будущем [4]. 

Такие показатели эффективности дают предпосылки для постепенного вытеснения  из технологических процессов дорогостоящих и  экологически опасных связующих материалов (синтетических смол) и замену  их предложенными материалами на основе ЛСТ.

Рассмотрены экологические характеристики  новых связующих композиций на основе ЛСТ. Известно, что ЛСТ, по сравнению с другими органическими связующими материалами, имеют наилучшие показатели.  Эти данные подтверждаются результатами проведенных экспериментов (см. табл. 1).

Таблица 1.

Результаты исследований газотворности и токсичности смесей

Предлагаемые, новые связующие композиции на основе ЛСТ-НПАВ, могут рассматриваться как потенциальный эффективный связующий материал для применения в технологических процессах литья, обеспечивая  их высокую экологичность, безопасность труда и экономическую эффективность.  

Сводная, оценка возможностей практического применения ЛСТ, с повышенными прочностными свойствами  в технологических процессах литья приведенная в таблице 2. Следует отметить, что на сегодняшний день, результаты работы реализованы в технологи производства чугунного фасонного литья, при этом используется метод модифицирования ЛСТ НПАВ. Применение разработанной стержневой смеси такого типа, может быть использовано и для  мелкого чугунного и алюминиевого литья.

Таблица 2.

Оценка возможностей практического применения ЛСТ,
с повышенными прочностными свойствами  в технологических процессах литья

Выводы
Таким образом, применение лигносульфонатных связующих в технологических процессах литья является примером комплексного подхода к решению вопросов  повышения эффективности литейных процессов, за счет уменьшения себестоимости литья, улучшения экологических показателей производства и санитарно-гигиенических условий труда в литейном цеху.

Оценивая уровень полученных результатов и набор существующих технологий применения связующих материалов [1], а так же учитывая специфику лигносульфонатных материалов как вторичного сырья [2], состоящую в том, что это связующее на водной основе, требующее теплового воздействия для отверждения, целесообразно проанализировать всю «систему координат: возможности ЛСТ-технологии смесеприготовления–производство отливки».

Цель работы состояла в практической проверке экологических показателей предлагаемого нового связующего на основе технических лигносульфонатов, при их применении в процессах производства отливок.

становлено, что расширение применения связующих материалов на основе лигносульфонатов технических (ЛСТ), пример рационального использования сырьевых ресурсов [2]. Ресурсосберегающий аспект затронутой задачи состоит в том, что имплементация предложенного способа в производство, например для изготовления фасонного чугунного литья, может привести к снижению цикла отверждения, удешевления стоимости смеси, улучшению санитарно-гигиенических условий на рабочих местах.

Возможно  использование  предлагаемых композиций на основе ЛСТ в процессах, где ранее лигносульфонатное связующее не применялось вообще (отверждение стержней в «горячих ящиках»), вместо дорогостоящих и экологически опасных синтетических смол и масляных связующих, генерирующих в процессе термодеструкции токсины  первого  и второго класса опасности [3].

Поскольку в основе всех получаемых, по предлагаемой разработке, композиций лежит лигнин — природный биополимер не выделяющий токсинов, то получаемые композиции на основе ЛСТ, по экологическим показателям (качественный состав продуктов термодиструкции) превосходят все связующие материалы, производство которых основано на углеводородном сырье. При этом значительно улучшаются санитарно-гигиенические условия труда на рабочих местах. Статистика применения подобного рода связующих материалов свидетельствует о снижении числа  респираторных заболеваний на 23–37 %. Огромное количество невостребованных отходов, из которых производятся ЛСТ,  предопределяет их не дефицитность и низкую стоимость, а возобновляемость исходного сырья (древесина, растения) — отсутствие предпосылок для изменения такого состояния в обозримом будущем [4]. 

Такие показатели эффективности дают предпосылки для постепенного вытеснения  из технологических процессов дорогостоящих и  экологически опасных связующих материалов (синтетических смол) и замену  их предложенными материалами на основе ЛСТ.

Рассмотрены экологические характеристики  новых связующих композиций на основе ЛСТ. Известно, что ЛСТ, по сравнению с другими органическими связующими материалами, имеют наилучшие показатели.  Эти данные подтверждаются результатами проведенных экспериментов (см. таблицу 1).

Таблица 1.

Результаты исследований газотворности и токсичности смесей

Предлагаемые, новые связующие композиции на основе лигносульфонатных связующих-неионогенных поверхностно-активных веществ (ЛСТ-НПАВ), могут рассматриваться как потенциальный эффективный связующий материал для применения в технологических процессах литья, обеспечивая  их высокую экологичность, безопасность труда и экономическую эффективность.  

Сводная, оценка возможностей практического применения ЛСТ, с повышенными прочностными свойствами  в технологических процессах литья приведенная в таблице 2. Следует отметить, что на сегодняшний день, результаты работы реализованы в технологи производства чугунного фасонного литья, при этом используется метод модифицирования ЛСТ НПАВ. Применение разработанной стержневой смеси такого типа, может быть использовано и для  мелкого чугунного и алюминиевого литья.

Таблица 2.

Оценка возможностей практического применения ЛСТ, с повышенными прочностными свойствами  в технологических процессах литья

Таким образом, применение лигносульфонатных связующих в технологических процессах литья является примером комплексного подхода к решению вопросов  повышения эффективности литейных процессов, за счет уменьшения себестоимости литья, улучшения экологических показателей производства и санитарно-гигиенических условий труда в литейном цеху.