ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 621.74
DOI: 10.18503/1995-2732-2025-23-3-69-78
Аннотация
Постановка задачи (актуальность работы). Литейное производство отличается значительным потреблением ресурсов. Использование для его нужд дорогих материалов, преимущественно импортных, значительно повышает себестоимость отливок. Вместе с тем в литейных технологиях до сих пор мало востребованы промышленные отходы, составы которых позволяют им выступать недорогой альтернативой широко при-меняемым. Значительный объем работ на данную тематику не затрагивает вопросы разработки обобщенного порядка работы с отходами для нужд литейного производства. Цель работы. Создание научных принципов применения промышленных отходов в литейных технологиях и их практическая реализация для ряда примеров. Используемые методы. В ходе работы применялись методы общенаучного познания (наблюдение, сравнение, эксперимент, анализ, синтез, обобщение, формализация, аналогия, моделирование, гипотеза), математические операции над множествами, методики определения свойств отходов и изделий, полученных из них. Результат. Впервые разработан научный подход к применению промышленных отходов в литейных технологиях на основе системного анализа. Практическая значимость. Разработана база данных с примерами использования промышленных отходов в литейных технологиях и программы для ЭВМ («Выбор методик определения свойств отходов для применения в литейных технологиях», «Выбор направлений применения от ходов в литейных технологиях»). Разработанный научный подход проверен на примерах использования в литейных технологиях: алюмошлака, шлама производства поливинилхлорида, абразивной пыли, боя керамических оболочек стального литья по выплавляемым моделям, шлама соляных закалочных ванн, шлама селитровых ванн, шлама закалочных баков, полупродукта переработки шламов селитровых ванн.
Ключевые слова
промышленные отходы, научный подход, утилизация, рециклинг, литейные технологии, система «промышленные отходы – литейные технологии», графическая модель, программы для ЭВМ, примеры реализации
Для цитирования
Грачев А.Н., Леушин И.О., Манцеров С.А. О разработке и практической реализации научного подхода к применению промышленных отходов в литейных технологиях // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2025. Т. 23. №3. С. 69-78. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2025-23-3-69-78
1. Исследование возможности использования графитсодержащих шлаков в составах противопригарных покрытий / Т.Р. Гильманшина, И.Е. Илларионов, С.А. Худоногов, А.А. Ковалева, Е.В. Будник // Литейщик России. 2022. №5. С. 28–30.
2. Кидалов Н.А., Григорьева Н.В. Влияние отходов контактной очистки масел на структуру пленки водного силиката натрия на поверхности огнеупорного хромитового наполнителя // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2021. №6(253). С. 83–87.
3. Исследование влияния отходов производства комбикормов из зерновых культур на технологические свойства песчаножидкостекольных смесей / Н.А. Кидалов, Н..В. Белова, А.А. Белов, Д.С. Суриков, С.Р. Поляк // Известия ВолгГТУ. Сер. Металлургия. 2024. № 7 (290). C. 51–55.
4. Исследование влияния отработанной кофейной гущи на формирование свойств песчано-жидкостекольных смесей / Н.А. Кидалов, А.А. Белов, Н.В. Белова, С.Р. Поляк, А.И. Дибров // Литейное производство. 2024. № 8. С. 15–19.
5. Оптимизация состава самовысыхающей противопригарной краски на основе отработанного алюмохромового катализатора / Н.А. Феоктистов, К.Г. Пивоварова, Т.Б. Понамарева, В.П. Чернов, Б.А. Кулаков, В.К. Дубровин // Теория и технология металлургического производства. 2023. №3 (46). С. 25–29.
6. Разработка процесса модифицирования литейных сталей мелкодисперсными отходами машиностроения / Н.А. Кидалов, Д.Ю. Гребнев, Н.И. Габельченко, Ю.В. Гребнев // Заготовительные производства в машино-строении. 2024. Т. 22. №2. С. 56–58.
7. Сафронов Н.Н., Харисов Л.Р., Афлятонов Д.Р. Технология и аппаратурное оформление переплава чугунной стружки электрошлаковым процессом // Черные металлы. 2023. №1. С. 32–37.
8. Рязанов С.А., Никитин К.В., Соколов А.В. О ком-плексной переработке алюминиевых солевых шлаков // Металлургия машиностроения. 2013. №5. С. 48–52.
9. Pude G.C., Naik G.R., Naik P.G. Application Of Process Activity Mapping For Waste Reduction A Case Study In Foundry Industry // International Journal of Modern Engineering Research (IJMER). 2012, vol. 2, iss. 5, pp. 3482–3496.
10. Mounika M.P., Pardhiv G. Total industrial waste management by advanced tequniques // International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET). 2017, vol. 4, iss. 10, pp. 205–213.
11. Trombly J. Recasting a dirty industry. The U.S. foundry industry is about to be rein vented to maximize pollution prevention // Environ. Sci. Technol. 1995, vol. 29, iss. 2, pp. 76A–78A.
12. Введение в системный анализ теплофизических процессов в металлургии: учебное пособие для вузов / Н.А. Спирин, В.С. Швыдкий, В.И. Лобанов, В.В. Лавров. Екатеринбург: УГТУ, 1999. 205 с.
13. Применение промышленных отходов в литейно-металлургических технологиях. Опыт кафедры металлургических технологий и оборудования / А.Н. Грачев, И.О. Леушин, В.А. Коровин, Л.И. Леушина // Черные металлы. 2024. №1. С. 73–78.
14. Обработка алюминиевых расплавов с использованием сетчатых фильтров, пропитанных шламом соляных закалочных ванн / А.Н. Грачев, И.О. Леушин, В.Б. Деев, О.С. Кошелев // Цветные металлы. 2018. №8. С. 85–90.
15. Грачев А.Н., Леушин И.О., Леушина Л.И. Разработка составов экзотермических смесей для стального и чугунного литья с применением отходов термического производства // Черные металлы. 2018. №2. С. 39–43.
16. Применение шлама соляных закалочных ванн для рафинирования алюминиевых сплавов / А.Н. Грачев, И.О. Леушин, К.А. Маслов, Л.И. Леушина // Цветные металлы. 2015. №11. С. 76–79.