Шлак сварочный утилизация - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Шлак сварочный утилизация

Шлак сварочный утилизация

Настоящую форму можно распечатать из редактора MS Word (в режиме разметки страниц), где настройка параметров просмотра и печати устанавливается автоматически. Для перехода в MS Word нажмите кнопку

Для печати из “Кодекса” см. Руководство по выводу форм отчетности на печать.

ООО “Браво Софт”
(наименование организации)

УТВЕРЖДАЮ

(руководитель организации; иное должностное лицо,
уполномоченное утверждать инструкцию)

(фамилия, инициалы)
_____________
(подпись)
” ” 20 г.

ИНСТРУКЦИЯ N …
по обращению с отходами IV класса опасности “Шлак сварочный”

1. ЦЕЛЬ 3
2. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 3
3. СОПУТСТВУЮЩИЕ ДОКУМЕНТЫ 3
4. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ 3
5. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОТХОДАХ 5
6. ОПАСНЫЕ СВОЙСТВА И ВОЗДЕЙСТВИЕ КОМПОНЕНТОВ ОТХОДОВ
НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ И ЧЕЛОВЕКА 5
6.1. Опасные свойства компонентов отхода 5
6.2. Воздействие компонентов отходов на окружающую среду 5
6.3. Воздействие компонентов отходов на здоровье человека 5
7. ОБРАЗОВАНИЕ И УСЛОВИЯ НАКОПЛЕНИЯ ОТХОДА 6
8. УЧЕТ ОБРАЗОВАНИЯ И ДВИЖЕНИЯ ОТХОДОВ 6
9. ПЕРЕДАЧА ОТХОДОВ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫМ ПРЕДПРИЯТИЯМ 6
10. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ ОТХОДОВ 7
11. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЛИКВИДАЦИИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ (АВАРИЙНЫХ) СИТУАЦИЙ 7
12. ДАННЫЕ О ДОКУМЕНТЕ 7
13. ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ 8
14. ЛИСТ РАССЫЛКИ 8
15. ЛИСТ ОЗНАКОМЛЕНИЯ И ВЫДАЧИ 9

1. ЦЕЛЬ

Настоящая инструкция устанавливает порядок и требования безопасности при обращении с отходами IV класса опасности “Шлак сварочный” на ООО “Браво Софт”.

2. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Инструкция применяется самим предприятием ООО “Браво Софт” и его подразделениями (филиалами).

3. СОПУТСТВУЮЩИЕ ДОКУМЕНТЫ

4. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Экологическая безопасность – состояние защищенности природной среды и жизненно важных интересов человека от возможного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, их последствий.
Требования в области охраны окружающей среды (природоохранные требования) – предъявляемые к хозяйственной и иной деятельности обязательные условия, ограничения или их совокупность, установленные законами, иными нормативными правовыми актами, природоохранными нормативами, государственными стандартами и иными нормативными документами в области охраны окружающей среды.
Специализированные организации – юридические лица и индивидуальные предприниматели, осуществляющие сбор, использование, обезвреживание, транспортирование и размещение отходов, имеющие лицензии на осуществление такой деятельности в соответствии с существующим законодательством.
Негативное воздействие на окружающую среду – воздействие хозяйственной и иной деятельности, последствия которой приводят к негативным изменениям качества окружающей среды.
Отходы производства и потребления (далее – отходы) – вещества или предметы, которые образованы в процессе производства, выполнения работ, оказания услуг или в процессе потребления, которые удаляются, предназначены для удаления или подлежат удалению в соответствии с Федеральным законом от 24.06.1998 г. N 89-ФЗ “Об отходах производства и потребления”.
Вид отходов – совокупность отходов, которые имеют общие признаки в соответствии с системой классификации отходов.
Класс опасности отходов – характеристика экологической опасности отхода, которая устанавливается по степени его негативного воздействия при непосредственном или возможном воздействии опасного отхода на окружающую среду в соответствии с критериями, установленными федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим государственное регулирование в области охраны окружающей среды.
Паспорт отходов – документ, удостоверяющий принадлежность отходов к отходам соответствующего вида и класса опасности, содержащий сведения об их составе.
Обращение с отходами – деятельность по сбору, накоплению, транспортированию, обработке, утилизации, обезвреживанию, размещению отходов.
Размещение отходов – хранение и захоронение отходов.
Хранение отходов – складирование отходов в специализированных объектах сроком более чем одиннадцать месяцев в целях утилизации, обезвреживания, захоронения.
Захоронение отходов – изоляция отходов, не подлежащих дальнейшей утилизации, в специальных хранилищах в целях предотвращения попадания вредных веществ в окружающую среду.
Объекты хранения отходов – специально оборудованные сооружения, которые обустроены в соответствии с требованиями законодательства в области охраны окружающей среды и законодательства в области обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения и предназначены для долгосрочного складирования отходов в целях их последующих утилизации, обезвреживания, захоронения.
Объекты размещения отходов – специально оборудованные сооружения, предназначенные для размещения отходов (полигон, шламохранилище, в том числе шламовый амбар, хвостохранилище, отвал горных пород и другое) и включающие в себя объекты хранения отходов и объекты захоронения отходов.
Лимит на размещение отходов – предельно допустимое количество отходов конкретного вида, которые разрешается размещать определенным способом на установленный срок в объектах размещения отходов с учетом экологической обстановки на данной территории.
Норматив образования отходов – установленное количество отходов конкретного вида при производстве единицы продукции.
Накопление отходов – складирование отходов на срок не более чем одиннадцать месяцев в целях их дальнейших обработки, утилизации, обезвреживания, размещения.
Транспортирование отходов – перемещение отходов с помощью транспортных средств вне границ земельного участка, находящегося в собственности юридического лица или индивидуального предпринимателя либо предоставленного им на иных правах.
Обезвреживание отходов – уменьшение массы отходов, изменение их состава, физических и химических свойств (включая сжигание и (или) обеззараживание на специализированных установках) в целях снижения негативного воздействия отходов на здоровье человека и окружающую среду.

5. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОТХОДАХ

На предприятии ООО “Браво Софт” образуется отход IV класса опасности “Шлак сварочный” (далее – Отход).
В соответствии с Приказом Росприроднадзора от 22.05.2017 г. N 242 “Об утверждении федерального классификационного каталога отходов”:
Отход (код: 9 19 100 02 20 4) – IV класса опасности (малоопасные отходы), агрегатное состояние: твердое.

Компонентный состав Отхода:
– при плавлении электродов ОММ-5 (диоксид кремния – 39,1 %, оксид марганца – 15,2 %, оксид железа – 13,2 %, оксид кальция – 3,6 %);
– при плавлении электродов УОНИ 13/55 (диоксид кремния – 43,3 %, оксид марганца – 4,6 %, оксид титана – 2,2 %, оксид железа – 7,9 %, оксид кальция – 42 %);
– при плавлении электродов Ц-3 (диоксид кремния – 47,5 %, оксид марганца – 13,7 %, оксид титана – 12,2 %, оксид железа – 18,5 %, оксид кальция – 8,1%).

Для установления более точного компонентного состава в процентном соотношении необходимо руководствоваться результатами количественного-химического анализа образующегося Отхода.

6. ОПАСНЫЕ СВОЙСТВА И ВОЗДЕЙСТВИЕ КОМПОНЕНТОВ ОТХОДОВ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ И ЧЕЛОВЕКА

6.1. Опасные свойства компонентов отхода

В виду того, что Отход относится к малоопасным, серьезных воздействий на окружающую среду и здоровье человека он не оказывает при условии соблюдения правил его накопления.

В данном случае негативное воздействие могут оказывать отдельные компоненты этого отхода.

Утилизация сварочных остатков и шлака: методы переработки

В современном мире практически любая металлическая деталь или конструкция будет изготовляться с использованием электрической сварки. Самое главное, что это никак не будет влиять на её прочность или жесткость, в некоторых случаях использование сварка позволяет полностью отказаться от применения болтов или заклепок. Но из-за своего широкого распространения и увеличилось количество получаемых отходов: остатков электродов или же шлака, что при выбросе будет негативно сказываться на нашей окружающей среде.

Особенности сварочных отходов

Сварочные отходы, как и отходы любой другой отрасли, имеют свои особенности и правила по утилизации и переработки. Сегодня мы поможем ознакомить Вас со всеми нормами и правилами.

Сам по себе шлак являет собой побочный продукт при использовании дуговой сварки, сварки под флюсом, порошковой дуговой сварки. После остывания он подлежит удалению, если же получилось так, что он контактирует металлом детали, то это считается существенным дефектом и данный шов подлежит исправлению.

Шлаковые образования возникают в тех случаях, когда небольшой объём металла слишком быстро затвердевает, что не позволяет шлаку покинуть пределы самой сварочной ванны. Такой шов никогда не пройдет контроль качества на производстве. Сейчас это легко проверяется с помощью рентгеновского излучения. Так легче всего просматривать сложные конструкции, где человек просто не в силах, что-то увидеть. Основными его задачами считаются:

  1. Защита зоны с расплавленным металлом от контакта с воздухом;
  2. Обеспечение устойчивого горения сварочной дуги;
  3. Хорошее формирование шва;
  4. Создание оптимального теплового режима для остывания металла.

Состав и виды

Стоит понимать что, состав шлака получаемого при произведении работ будет зависеть от состава покрытия электрода или же от сварочного флюса. Чаще всего в состав отхода входят такие компоненты: диоксид кремния, оксид марганца, оксид титана, оксид железа и оксид кальция. Сам сварочный шлак относиться к четвертому классу опасности отходов, означает это, что данный вид отложений контролируется и на него должен оформляться паспорт отходов. Паспорт необходим только для отходов 1-4 класса опасности. В нем содержатся все инструкции дальнейшего взаимодействия, предписания по утилизации или обезвреживанию, полное описание состава.

Читайте также:  Все для производства тротуарной плитки

Если же компания не соблюдает эти правила, то при следующей проверке с них будет взыскиваться штраф или же приостановление всей деятельности срок до 90 дней.

Параметры шлакового слоя

Шлак, как и любой другой продукт, имеет свои физические характеристики:

  • Вязкость. Если шлак будет слишком вязким при температуре затвердевания металлов, то шов будет формироваться хаотично, копируя форму затвердевшей шлаковой корки;
  • Температура плавления. По тепловым свойствам шлаки делятся на две категории: короткие и длинные. Первые могут плавиться при температуре около 1100-1200 градусов Цельсия, вторые же имеют более высокое пороговое значение;
  • Газопроницаемость шлака. Параметр, отвечающий за способность пропускания через себя газов выделяющихся из металлов. Если шлак имеет плохую газопроницаемость, то на глади металла будет образовываться повышенное давление газа, которое будет препятствовать их дальнейшему выделению;
  • Плотность отхода. Шлак должен иметь возможность быстро подниматься к поверхности ванны, если же он будет избыточно жидким, то шлак не сможет покрыть шов.

Огарки электродов

По федеральному классификационному каталогу отходов (ФККО) огаркам сварочных электродов был присвоен свой индивидуальный номер – 91910001205. Подразумевается, что отходы несут наименьшую опасность для человека и экологии в целом. И это понятно, так как в процессе сварки электрод используется, как называется «до последнего», на выходе мы имеем лишь часть металлического стержня.

Утилизация сварочных отходов

Переработка или утилизация сварочных остатков достаточно проста. Например, утилизация электродов заключается лишь в их переплавке, но для этого сначала нужно их отсортировать по составу примесей или металла. Это позволит после переплавки сразу получить сталь легированную нужным химическим составом. Чаще всего она по второму кругу идет на производство таких же сварочных электродов. Это очень удобно, так как не остается отходов.

Если же у Вас накопилось внушительное количество электродов, то вы можете просто сдать остатки металлических стержней в пункт сбора металлолома. В этом не будет ничего противозаконного.

Со шлаком ситуация примерно такая же. Практикуется добавление небольшого объёма дробленной шлаковой корки к флюсу. Хоть сам шлак и различается по своему химическому составу тем, что он содержит больше окислов железа и кальция. Фторида кальция же напротив меньше. Полученный шлак будет иметь пониженную стойкость к образованию трещин и различных пор. Все это делает невозможным полностью заместить флюс шлаком. Но небольшое его число ни приведёт к заметному ухудшению качества сварного шва.

Материалы были взяты с данного веб ресурса punktpriema.ru

Заключение

Таким образом, переработка сварочных остатков оказывается весьма нужной работой. Особенно если это касается полностью перерабатываемых материалов. Это позволит сэкономить ресурсы нашей планеты, а также сократить попадание в атмосферу различных токсичных веществ. Только с помощью переработки материалов мы сможем сохранить природу для потомков, хотя бы в таком состоянии, в котором она находится сейчас.

Остатки и огарки стальных сварочных электродов

Любой производственный процесс сопровождается образованием побочного вторичного продукта, который можно использовать для получения сырья повторно или необходимо утилизировать. Открытым остается только вопрос, конкретизирующий тип лома соответственно виду работ.

Отходы сварочного производства

Современный уровень доступа к информации позволяет сориентироваться в любом интересующем аспекте. Определить какие отходы образуются от сварки проволокой сварочной можно двумя способами. Первый вариант предполагает поисковый запрос, второй – посетить кодификатор отходов 2017 сварка на соответствующем веб ресурсе.

Информация, собранная в интернет каталоге ФККО, определяет следующие отходы производства сварочных и паяльных работ:

  • шлак сварочный;
  • остатки и огарки стальных сварочных электродов;
  • флюсы;
  • остатки стальной проволоки;
  • продукты разложения карбида кальция.

Так выглядит сварочный шлак

Каждый из пунктов стоит рассмотреть более детально, особенно это касается первой категории.

Шлак сварочный – ФККО классификация

Кодификатор отходов присваивает собственный номер каждому побочному продукту, образующемуся в результате производственной деятельности человека. В частности, под шлак сварочный, код ФККО имеет три вариации. Это:

  • 9 19 100 02 20 4 – непосредственно шлак, образующийся в процессе электрической сварки;
  • 9 19 111 21 20 4 – шлаковые отходы с преобладанием диоксида кремния;
  • 9 19 111 24 20 4 – сварочные шлаки, преимущественно содержащие двуокись титана.

Последние два варианта позволяют определить основной компонент этой разновидности сварочных отходов. Несколько иная ситуация возникает, если рассматривать обобщенно сварочный шлак. Состав этого вида отходов будет определяться типом используемых электродов.

Химический состав сварочного шлака

Процесс плавления, характерный для электрической сварки, всегда сопровождается окислением металла. Это объясняет вхождение преимущественно оксидов в шлаковую корку. Класс опасности данного вида отходов – IV, что требует оформлять паспорт отходов на шлак сварочный. Химический состав подобного отхода, как указывалось ранее, содержит окислы таких элементов:

Впрочем, в некоторых случаях компанию оксидам составляет фторид кальция. Это объясняется вхождением соединения непосредственно в состав солевых флюсов, а также определенных покрытий сварочных электродов.

Аналогичным образом связано и присутствие основных оксидов внутри шлаковой корки. В частности, марганец играет роль раскислителя, выводя серу из металла, одновременно улучшая качество шва. Подобное воздействие оказывает также кремний. Он позволяет избежать газовых пор внутри сварочного шва, образующихся вследствие не успевшего выделиться оксида углерода.

Таким образов, шлак выступает полноправным «участником» сварочного процесса, определяя структура и качество шва, а не только лишь отходом производства. Поэтому важной характеристикой оказываются физические и химические свойства сварочных шлаков.

Основные параметры шлакового слоя

Все химические свойства шлака связаны непосредственно со сварочным швом. Они включают: способность раскислять шов, легировать его, образовывать легкоплавные соединения из окислов, а также растворять их и сульфиды. С физической стороны, важными критериями шлака выступают:

  1. Теплофизические параметры: теплоемкость, пороговые температуры плавления и размягчения.
  2. Вязкость.
  3. Удельный вес жидкого шлакового расплава.
  4. Свойствами затвердевшей корки, обусловливающие ее легкое отделение от обрабатываемого металла.
  5. Газопроницаемость.

Температура плавления позволяет разделить шлаки на две группы: «короткие» с диапазоном 1100 – 1200 0 С и «длинные», обладающие большими величинами порогового значения. Сегодня, предпочтение отдается коротким щлакам, поэтому в производстве электродов состав покрытий и флюсов шихтуется под более низкие температуры плавления.

Другая важная характеристика шлака – его вязкость. Подвижность отдельных слоев шлакового расплава повышает его химическую активность, следовательно, способствует рафинированию металла шва. Как результат, вредные примеси, в частности: сульфиды марганца и железа, фосфорный ангидрид, а также кислород и прочие газы; выводятся из металла до затвердевания шва.

Сварочный шлак от плазмореза

Следующий критерий, привлекающий внимание – плотность отхода. Шлак сварочный должен иметь небольшой удельный вес, чтобы быстро подниматься на поверхность ванны. Впрочем, чрезмерно жидкий шлаковый расплав, не способен равномерно закрыть шов металла. Более того, более высокая плотность шлака сварочного (кг/м3 – единица измерения), особенно важна при вертикальной сварке – потолочной, например.

Стальные огарки, прочие отходы в процессе сварки

Определить конкретную разновидность шлака, несложно зная состав электродов: их покрытия, а также флюса, если он используется. С другой стороны, это еще один тип отходов при дуговой сварке. Он определяется ФККО, как остатки и огарки стальных сварочных электродов.

Данный вид изделий – основной расходный материал сварочного процесса. Несмотря на относительно малый размер отходов: от электрода остается часть стержня, фиксируемая в вилке держателя; суммарная масса огарков достаточно велика. На некоторых производствах она исчисляется сотнями килограмм металлолома. Такие отходы выбрасываются крайне редко. Более того, под остатки и огарки стальных сварочных электродов – утилизация также крайне невыгодна. Более перспективно использовать тх как материал для переработки.

Остатки сварочных электродов

Действительно, большинство огарков электродов, уже не имеют покрытия и представляют собой обычную металлическую проволоку определенного диаметра. В этом случае плотность остатков и огарков стальных сварочных электродов эквивалентна аналогичному параметру металла. Таким образом, подобные отходы могут быть отправлены на переплавку для производства новых расходных материалов.

Читайте также:  Шлифовка коленвала своими руками

Конечно, важной характеристикой остается состав остатков сварочных электродов. Поэтому требуется сортировка огарков по их разновидности, чтобы в процессе переплавки получить сталь, уже легированную требуемым химическим составом и не требующую дальнейшей очистки.

Продажа сварочных отходов

Размер огарков зависит непосредственно от сварщика, точнее того места, где он закончил работу и составляет 50 – 100 мм. Таким образов отходы электродов остаются перспективным рынком сбыта металлолома. Впрочем, следует различать веб объявления. Нередко, под фразой: купим остатки электродов, подразумевается неликвид, а не стальной огарок, как таковой.

Утилизация отходов сварки, особенно остатков электродов, становится регламентированной процедурой. Как результат, сбор стальных огарков производится непосредственно на месте сварочных работ с сортировкой согласно марке изделия. Далее, металлолом взвешивается и может быть реализован в место переработки.

Альтернативно, продать можно и сварочный шлак. Цена на этот вид отходов будет существенно ниже, к тому же найти покупателя под них более сложно.

Эколог-профессионал – Эколог-профессионал

Поделиться ссылкой на сайт

Поиск по сайту

Новые или обновленные материалы раздела

314 048 00 01 99 4. Шлак сварочный.

Состав по 1-му источнику информации.

Альтернативное название отхода: Сварочный шлак, образующийся при плавлении электродов ОММ-5

Состав отхода:

Диоксид кремния SiO239,1Оксид марганца MnO28,9Оксид титана TiO215,2Оксид железа FeO13,2Оксид кальция CaO3,6

Источник информации: Н.Н. Потапов. Окисление металлов при сварке плавления.
Сварочные материалы для дуговой сварки. Под. редакцией Потапова Н.Н. -Москва, “Машиностроение”, 1989 г.

Альтернативное название отхода: Сварочный шлак, образующийся при плавлении электродов УОНИ 13/55

Состав отхода:

Диоксид кремния SiO243,3Оксид марганца MnO4,6Оксид титана TiO22,2Оксид железа FeO7,9Оксид кальция CaO42

Источник информации: Н.Н. Потапов. Окисление металлов при сварке плавления.
Сварочные материалы для дуговой сварки. Под. редакцией Потапова Н.Н. -Москва, “Машиностроение”, 1989 г.

Альтернативное название отхода: Сварочный шлак, образующийся при плавлении электродов Ц-3

Состав отхода:

Диоксид кремния SiO247,5Оксид марганца MnO13,7Оксид титана TiO212,2Оксид железа FeO18,5Оксид кальция CaO8,1

Источник информации: Н.Н. Потапов. Окисление металлов при сварке плавления.
Сварочные материалы для дуговой сварки. Под. редакцией Потапова Н.Н. -Москва, “Машиностроение”, 1989 г.

Состав по 2-му источнику информации.

Химический состав отхода:

Источник информации: Приказ ГУПР и ООС МПР России по Ханты-Мансийскому автономному округу № 75-Э от 16 июня 2004 г. “Об утверждении примерного компонентного состава опасных отходов, присутствующих в ФККО, которые не нуждаются в подтверждении класса опасности для окружающей природной среды”

Состав по 3-му источнику информации.

Альтернативное название отхода: Сварочный шлак, образующийся при сварке электродами ОММ-5

Состав отхода:

SiO224.6
TiO212.1
FeO20.9
Fe2O30.2
MnO31.6
CaO0.4
Na2O3.4
K2O1.9
Al2O33.5

Справочник сварщика. Под ред. В.В. Степанова. Изд. 3-е, перераб. и доп. Москва. – Машиностроение,
1974 г.

Альтернативное название отхода: Сварочный шлак, образующийся при сварке электродами ЦМ-7

Состав отхода:

SiO236.6
FeO17.0
MnO32.4
CaO1.7
Al2O35.0

Справочник сварщика. Под ред. В.В. Степанова. Изд. 3-е, перераб. и доп. Москва. – Машиностроение,
1974 г.

Альтернативное название отхода: Сварочный шлак, образующийся при сварке электродами УОНИ-13/55

Состав отхода:

SiO231.0
TiO22.2
FeO7.9
MnO1.3
CaO42.0
CaF215.0

Справочник сварщика. Под ред. В.В. Степанова. Изд. 3-е, перераб. и доп. Москва. – Машиностроение,
1974 г.

Альтернативное название отхода: Сварочный шлак, образующийся при сварке электродами ЦШ-4

Состав отхода:

SiO216.0
TiO21.6
FeO15.4
MnO1.3
CaO51.4

Справочник сварщика. Под ред. В.В. Степанова. Изд. 3-е, перераб. и доп. Москва. – Машиностроение,
1974 г.

Альтернативное название отхода: Сварочный шлак, образующийся при использовании флюса ОСЦ-45

Состав отхода:

SiO238.5
FeO4.7
MnO43.7
CaO1.7
Al2O31.4
CaF28.0

Справочник сварщика. Под ред. В.В. Степанова. Изд. 3-е, перераб. и доп. Москва. – Машиностроение,
1974 г.

“Комплексная утилизация заскладированных отходов черной металлургии”

В.И. Ростовский, А.С. Бондарь, О.И. Раджи, А.В. Кравченко
Донецкий государственный технический университет, Украина

Добываемые природные минеральные ресурсы не всегда используются рационально. Значительная их часть (до 90% и более) отправляется в отвалы, водоемы, атмосферу. При этом создаются огромные запасы отходов, так называемые “техногенные месторождения”, которые нарушают экологическое равновесие в природе.

Экономическое развитие Украины осуществляется на основе высокоинтенсивного промышленного производства. На относительно небольшой территории Донецко-Криворожского бассейна с высокой плотностью населения сложились и развиваются крупнейшие территориально-промышленные центры, интенсивно использующие минерально-сырьевые и энергетические, а также водные, лесные и земельные ресурсы. Уже сегодня проявляются последствия ограничения и исчерпаемости этих запасов.

В черной металлургии Украины при полном освоении мощностей суммарное количество ежегодно теряемого железа составляло 35млн.т, половина его потерь приходится на горнорудную промышленность, где оно в основном содержится в отходах, представляющих слабомагнитные окисленные руды, хвосты обогащения и вскрышные породы. На металлургических предприятиях ежегодно образуется около 10млн.т железосодержащих отходов (отсевы агломерата, окатышей, извести, шламы, пыли, окалина, сварочный шлак и др.), которые утилизируются не полностью. Наиболее трудноутилизируемыми являются шламы, которые используются всего наполовину.

Помимо железосодержащих отходов, в народном хозяйстве Украины на всех стадиях использования минерального сырья и топлива ежегодно образуется около 2млрд.т отходов, что требует отвода 7тыс.га земли. В отвалах накоплено около 20млрд.т отходов, которые могут быть источниками сырья для культивации поверхности литосферы и стройиндустрии. Например, отходы обогащения руд могут успешно использоваться в качестве строительного сырья и для получения различных изделий для стройиндустрии.

На металлургических предприятиях Украины заскладировано более 70млн.т. железосодержащих шламов, из которых только 20млн.т не разубожены отходами других производств и могут быть после соответствующей подготовки утилизированы в агломерационном производстве взамен первичного природного железорудного сырья.

Кроме этих шламов, на Николаевском и Днепровском алюминиевых заводах накоплено более 20млн.т. красных шламов, которые несмотря на многочисленные предлагаемые способы их утилизации, тоже не находят применения. Образование красных шламов составляет 1,3т/т глинозёма. Эти шламы удерживают влажность порядка 50% даже при длительном хранении, что усложняет технологию их подготовки для комплексной переработки.

Из-за нерешаемости вопроса утилизации трудноподготавливаемых шламов и хвостов обогащения сложилась катастрофическая проблема дальнейшего их складирования в дорогостоящих сложных гидротехнических сооружениях. Вблизи предприятий свободных отрицательных форм рельефа местности для организации хвостохранилищ и шламонакопителей практически нет. Продолжающееся складирование шламов и хвостов обогащения удорожает себестоимость основной продукции и требует отвода новых земельных угодий. Это в конечном итоге усугубляет и до того сложное состояние окружающей природной среды в промышленно-развитых регионах и в Украине в целом.

Проведенный нами анализ качества заскладированных отходов показал, что в техногенных месторождениях содержатся не только минеральные составляющие, применяемые в стройиндустрии, но и ценные металлы, пригодные для чёрной и цветной металлургии. В этих месторождениях в некоторых случаях содержатся промышленные концентрации чёрных, легирующих, цветных, редких, редкоземельных и даже драгоценных металлов. Себестоимость извлечения и переработки этих металлов из указанных месторождений будет ниже, чем извлечение их из природного сырья, запасы которых в Украине ограничены или вообще отсутствуют. Например, красные шламы являются отходами глинозёмного производства, сырьё для которого украинские предприятия импортируют из Африки.

В сталеплавильных шламах содержатся промышленные концентрации цинка и свинца. Эти шламы заскладированы в шламонакопителях, в которых содержится до 50тыс.т цинка и свинца в виде оксидов. Масса этих компонентов ежегодно возрастала на 10тыс.т/год при полной производительности сталеплавильных цехов. В тоже время потребность чёрной металлургии в этих металлах с каждым годом увеличивается.

Комплексный подход глубокой переработки вторичного сырья позволит создать экологически чистые технологии, произвести структурную перестройку ряда отраслей промышленности из сырьевых добывающих в наукоемкие перерабатывающие с получением черных, цветных, редких, и других металлов, а также создание композиционных строительных материалов различного назначения при использовании силикатных остатков.

С целью определения рациональных путей комплексного использования отходов производства и оценок эффективности применения различных технологий с последующей разработкой научно-обоснованной тактики и стратегии их решения, нами выполнен анализ различных технологических способов переработки и утилизации техногенных месторождений из отходов металлургического производства.

Сталеплавильные (мартеновские, конвертерные и электросталеплавильные) шлаки представляют собой основной попутный продукт при производстве черных металлов. Их удельный выход составляет в среднем 160-170кг/т стали. Эти шлаки представляют собой ценный материал для использования в качестве оборотного продукта для самой черной металлургии, так как в них содержится более 80% ценных компонентов. Эти шлаки в основном используются в стройиндустрии, но значительная часть их вывозится в отвалы. Это особенно наблюдается в последние годы. Переработка шлаков позволяет повысить эффективность технологических процессов металлургического производства и получить значительную экономию природных ресурсов.

При полном освоении мощностей металлургических агрегатов использование сталеплавильных шлаков на заводах Украины достигало 10,7% от их выхода (около 440тыс.т/год), а на Енакиевском металлургическом заводе эта доля достигала 50%.

Выбор направления использования шлаков определяется тремя основными показателями:
– металлургической ценностью шлака, которая определяется его химическим составом;

– степенью подготовленности шлака для конкретных переделов;

– требованиями, предъявляемыми к металлургическому переделу, в котором используется оборотный продукт.
С этой точки зрения наибольший интерес представляют конвертерные шлаки текущего выхода и ранее заскладированные в отвалах.

Мартеновские и электросталеплавильные шлаки используются в меньшей степени.

На металлургических заводах накоплены миллионы тонн металлургических шлаков. Обычно доменные шлаки заскладированы в отвалах отдельно от сталеплавильных. Эти шлаки используются в стройиндустрии. При разработке отвалов доменных шлаков дополнительно извлекается магнитной сепарацией до 5% металла в виде корольков, которые используются в сталеплавильных процессах.

Отвальные сталеплавильные шлаки содержат больше металла (10-15%). Кроме этого, минеральная часть шлаков зачастую пригодна для металлургических процессов (агломерация, доменное и литейное производство). Если сталеплавильные шлаки используются в качестве оборотного продукта, то нет необходимости дополнительного извлечения металла, а если минеральная часть используется для стройиндустрии, то организуются специальные участки для извлечения металла.

На отвалах мартеновских шлаков Макеевского металлургического комбината с помощью иностранных инвесторов организован участок для извлечения металла. Технологической схемой предусматривается несколько стадий дробления, грохочения и магнитной сепарации этих шлаков. Корольки металла нескольких фракций от 10 до 60мм реализуются сталеплавильным цехам, а фракция 0-10мм, содержащая до 50% минеральной части, отправляется на аглофабрики. Минеральная часть этих шлаков должна отправляться на предприятия стройиндустрии, но из-за падения их производства они опять складируются.

Для полной утилизации отходов из техногенных месторождений металлургического производства необходимо проводить исследования комплексного извлечения различных металлов из этих отходов. В мировой практике можно выделить три основных подхода к решению вопроса извлечения металлов из минерального и техногенного сырья:

– механический (измельчение материала с извлечением компонентов в соответствии с их плотностью, магнитными и прочими свойствами);

– пирометаллургический (обжиг материала с разделением компонентов по температурам кипения с последующей их химической или металлургической переработкой);

– гидрометаллургический (обработка материала растворами кислот или щелочей и перевод извлекаемых компонентов в раствор с последующим извлечением целевых компонентов экстракцией или ионным обменом).

Как правило, эти подходы на практике комбинируются для достижения более высокой эффективности и комплексности использования сырья.

Основными направлениями в промышленности чёрных, цветных и редких металлов были и остаются разработка методов селективного извлечения целевых компонентов, что в области гидрометаллургической переработки приводит к созданию более избирательных экстрагентов, оказывающихся значительно сложными по химическому составу и, соответственно, более дорогостоящими. В металлосодержащих отходах общее количество металлической составляющей в виде оксидов, сульфидов, карбонатов обычно составляет не менее 20%, и поэтому по сумме металлов такое сырье является богатым. В этой связи по разрабатываемой технологии выделения металлов, переведенных в раствор, при вскрытии минерального сырья и его разделении производство оказывается сверхрентабельным.

Особой проблемой утилизации металлургических шламов является повышенное содержание в них цинка и свинца. При агломерации железорудных материалов цинк и свинец практически не удаляются и переходят в агломерат. Трудности возникают в доменном процессе, из-за чего в большинстве случаев сталеплавильные шламы не утилизируются, а складируются в долголетних шламонакопителях.

Для переработки этих шламов с извлечением цинка и свинца необходимо их подготовить до транспортабельного состояния, смешать с восстановителем и организовать пирометаллургический восстановительный процесс при температуре 1000-1100° C. Указанных процессов в черной и цветной металлургии существует большое количество, выбор которых зависит от конкретных условий организации соответствующего участка. При степени металлизации 30% цинк и свинец возгоняются и улавливаются в специальных фильтрах, из которых затем выгружаются, затариваются и отправляются на заводы цветной металлургии. Возгоны обычно содержат порядка 50% цинка и свинца в виде их оксидов. Железорудный металлизованный продукт используется в доменном или сталеплавильном процессах. Такой процесс переработки цинксодержащих шламов целесообразно организовывать для текущих шламов, что упростит работу завода по их складированию.

Сварочный шлак и металл: какие существуют способы отличить их друг от друга в процессе сварки?

Существуют несколько способов, помогающих отличить металл от шлака:

Различия между металлическим изделием и шлаком можно заметить в процессе образования сварочной ванны. Наблюдая, как плавится основной материал, можно увидеть такую картину: под кончиком электрода образуется яркий свет, за его пределами появляются четкие границы сварочной ванны и контуры шва. Более светлый оттенок принадлежит металлу, а темный цвет за его пределами – шлаку.

Что собой представляют шлаковые включения

Шлаковые включения – серьезный дефект, который может навредить не только металлу, но и самой конструкции.

Существуют два вида: макроскопические и микроскопические шлаковые включения, которые можно обнаружить на поверхности металлического изделия. Дефектные включения могут возникнуть в результате окисления металла (окиси), флюса, механического засорения частицами электродных покрытий, загрязнения кромок.

Первый вариант шлаковых включений появляется в случае отсутствия или плохой зачистки кромок. Микровключения возникают, как правило, вследствие химических реакций, которые образуются в момент сварочного процесса и кристаллизации металла. Оба варианта включений негативно влияют на механические свойства металлического изделия.

Причины образования шлаковых включений

На появление шлаковых включений влияют следующие факторы:

  1. Непрофессионализм сварщика. Зачастую новички делают ошибки при работе со сварочным аппаратом, а именно выбирают не ту скорость, беспричинно изменяют длину дуги и угол наклона электрода и флюса. Неравномерное перемещение инструмента также является причиной образования шлаковых включений.
  2. Некачественное зачищение кромки.
  3. Использование электрода низкого качества. При этом процесс плавления происходит неравномерно, а частицы покрытия электрода попадают в сварочную ванну.
  4. Силы поверхностного натяжения шлака имеют высокие показатели, что создает препятствие для его выхода наружу. Это происходит за счет того, что в поверхностном слое шлака имеется повышенное содержание оксида кальция, магния и алюминия, приводящее к повышению поверхностного натяжения, при котором увеличиваются силы сцепления между поверхностными частицами шлака.
  5. Одна из причин отсутствия возможности выхода шлака за пределы сварочной ванны является быстрое застывание металла.
  6. Эксплуатация электродов и флюса из тугоплавких металлов и большого удельного веса.
  7. Малые показатели раскисления металла. Раскисление – процесс удаления растворённого кислорода из металлических сплавов, содержащие железо. Как правило, кислород является разрушителем механических свойств металла.
  8. Наличие на изделии остатков промышленных отходов, ржавчины, масел может замедлить или ухудшить процесс нагревания и плавления в сварочной ванне.

Почему шлак при сварке необходимо удалять

Оставшийся на поверхности металлического изделия шлак может препятствовать проверке качественности полученного шва. Сварочный процесс деталей большего объема предполагает накладывание нескольких слоев, поэтому наличие шлаковых включений может привести к некачественному соединению и трудоёмкому исправлению таких дефектов шва. Также шлаковые включения могут гасить дугу.

Состоящие из оксидов, шлаковые включения имеют пористость. Они способны снизить прочность металла и всей конструкции за счет наличия хрупкости и отсутствия прочных связей.

Присутствие на поверхности основного материала шлака может препятствовать дальнейшей обработке изделия. Это может быть как шлифовка, так и нанесение защитного антикоррозийного покрытия.

Оксиды шлака могут взаимодействовать с составляющими компонентами металлического изделия в процессе использования, в частности, с железом. Данный процесс предполагает полное разрушение конструкции.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector