Oxidační procesy v bentonitových směsích

Oxidative processes in homogenous bentonite mixtures

článek ve sborníku ve WoS nebo Scopus

čeština

Slévárenské formovací směsi při cirkulaci výrobním systémem adsorbují na povrchu částic bentonitu a křemene různé organické sloučeniny. Tyto nánosy sloučenin vznikají z jádrových pojiv a uhlíkatých přísad ve vrstvách směsi v blízkém kontaktu s tekutým kovem, ve vzdálenějších vrstvách forem kondenzují a jsou adsorbovány částicemi bentonitu, koksu a metakaolinitu na povrchu křemene. Schopnost montmorillonitu pro interkrystalické bobtnání a vytváření vrstev fyzikálně vázané vody se zmenšuje. Snížení této schopnosti znamená snížení pojicích vlastností bentonitu a zhoršení mechanických pevností forem. Zároveň ve vrstvách bentonitové směsi, které jsou vystaveny vysokým teplotám tekutého kovu, z organických pojiv a přísad vznikají nebezpečné plynné polutanty (Hazardous Air Pollutants - HAPs) a těkavé organické sloučeniny (Volatile Organic Compounds - VOC) zatěžující pracovní prostředí. Rostoucí tlak na redukci množství nebezpečných plynných látek HAPs ve slévárenském průmyslu vedl U. S. Department of Energy (DOE) (Award No. DE-FC0799ID13719) k ustanovení výzkumného programu koordinovaného Pennsylvania State University, zabývajícího se vlivem AO (Advanced Oxidation) systémů, sloužících k úpravě vody přidávané do formovací směsi, na technické parametry jednotných bentonitových směsí a množství emisí vznikajících během výroby odlitků. Potřeba alternativní technologie sloužící k prevenci vzniku nebezpečných polutantů vedla k aplikaci poměrně nedávno rozvíjených AO technologií, sloužících k eliminaci nebezpečných látek v různých odvětvích průmyslu, do slévárenství, kde byl tento proces poprvé uveden do provozu v roce 1995. Do dnešních dnů funguje v USA sedm sléváren využívajících tuto technologii a jejich závěry ukazují 20 až 75 % snížení nebezpečných emisí a 20 až 35 % úsporu bentonitu od instalace tohoto systému.

The new method development of physically and chemically treatment of binders, which contain water and are used in polydispersed sand moulding systems. The treatment is based on effects of oxidants and external sources of energy reacting with water and componets in moulding sands. Organic compounds of pyrolytic reaction of seacoal, resin binders, deactivated bentonite and other substances contaminate the moulding sands. The oxidants in ultrasonic aditated water, and added to bentonite sand by mulling, will react with and destroy these deposits. This cleaning of the particles will allow for better clay and sand particle interaction and binding with increasing the sand strength. The green compressive strength of bentonite sand will be improved, the performance in moulding system will be better. Introduction of komplex oxidants technique into the foundry sands enables the elimination of noxious combustion products and other material originating by contact with cast metal. The new process is presumed to be a part of the no-waste technologies acceptable from the point of view of environmentally benign conditions in the workshop (priority in EU).

bentonit, oxidační proces

Advanced oxidation processes, Ozone, Hydrogen peroxide, Sonochemistry, VOCs Emissions

HRAZDIRA, D., RUSÍN, K., CIGANEK, M.

2005

19. 4. 2005

Česká slévárenská společnost

Brno

80-02-01725-0

Formovací materiály a snižování nákladů na odlitek

1

1

131

142

12