2. Экологическая характеристика процесса производства форм и стержней на основе гтс.

Процессы изготовления из песчано-смоляных смесей оболочковых форм и стержней по горячей оснастке получают в литейном производстве все большее распространение. В связи с этим актуальной становится проблема изучения состава и токсичности газов, выделяющихся при изготовлении стержней, а также и в процессе заливки. Используемые в указанных процессах связующие на синтетических смолах состоят из продуктов конденсации фенола и формальдегида. При отверждении и термодеструкции в таких смесях выделяется примерно одинаковый набор хим. соединений(CO, CO2, формальдегид, фенол). Таким образом, допустимая граница содержания вредных примесей в воздухе очень низка. Количественный состав выделяющихся газов в значительной степени зависит от температуры, при которой они возникают. Мероприятия по защите персонала необходимы в первую очередь на операции изготовления стержней – установка вытяжки на данном участке.

Экзаменационный билет №7

1. Совместное влияние вредных веществ на организм человека. Эффект суммации. Понятие о фоновой концентрации.

Общий эффект суммарного воздействия на организм вредных веществ больше, чем эффект воздействия каждого из них в от­дельности. Эффект суммации был подтвержден и вве­ден в качестве норматива для десятков вредных веществ.

В перспективе в качестве величины предельно допустимого за­грязнения будет приниматься суммарная концентрация веществ, от­вечающая следующему условию:

С/ПДК₁, + С₂/ПДК₂+ ... + С_i,/ПДК_i < 1,

где С₁, С₂,..., С_i - концентрации вредных веществ; ПДК₁ ПДК₂, ПДК_i - соответствующие им предельно допустимые концентра­ции, установленные для каждого из вредных веществ.

Эффектом суммации обладают вредные соединения в следующих комбинациях:

• аммиак, сероводород;

• серы диоксид, фенол; и др.

В настоящее время механизм совместного воздействия многих веществ и соединений только изучается, и поэтому список веществ, обладающих эффектом суммации, дополняется постоянно.

Фоновая концентрация - содержание веществ в воздухе или воде, определяемое глобальными природными процессами.

1. Вредные выбросы при приготовлении алюминиевых, магниевых и цинковых литейных сплавов.

Твердые, жидкие и газообразные топлива занимают значительное место в общем балансе загрязняющих веществ, возникающих при выплавке цветных сплавов, так как, с одной стороны, при горении расходуется кислород, с другой стороны, выделяются в воздух вме­сте с дымом продукты сгорания (СО, СO₂, SO₂).

Цветные металлы и сплавы цветных металлов в расплавленном состоянии также могут быть источниками загрязненности среды за счет выделения паров и интенсивного образования окислов. Испарение некото­рых легирующих компонентов может быть значительным. Попадая в воздух, они окисляются и распространяются в воздушном потоке в виде дыма. В особой степени это относится к медным сплавам, со­держащим цинк.

Для повышения качества сплавов применяют физико-механические и химические способы обработки расплавов. Физико-механические способы (фильтрование, вибрация, вакуумирование) практически не влияют на окружающую среду.

Наибольшую опасность с точки зрения зашиты окружающей сре­ды представляют средства для удаления газов из расплавов, являю­щиеся преимущественно газами или газовыми смесями. На первом месте стоит хлор, газ исключительно токсичный и вызывающий тя­желые поражения органов дыхания. Необходимы строгие меры для предупреждения выхода хлора в атмосферу. Предельно допустимая концентрация хлора в воздухе составляет 3 мг/мг.

Выделяющийся при обработке хлором расплава алюминия хлорид алюминия (А1С1₃) оказывает раздражающее действие на кожу, глаза и дыхательные пути. При реакции хлоридов с водяными парами в воз­духе образуются соединения (в частности, соляная кислота), вызы­вающие коррозию стальных деталей и вредно воздействующие на органическую среду. Предельно допустимая концентрация неорга­нических газообразных соединений хлора составляет 30 мг/м³. Реко­мендуется улавливать образующиеся хлориды в местах выделений и направлять их к фильтрующим и газоочистным установкам.

С точки зрения охраны окружающей среды немаловажное значе­ние имеют процессы обработки расплавов смесями неорганических солей. Так, связывание взвешенных в расплавах алюминия и всплывших окислов производится преимущественно с помощью фторсодержащих средств. Применяющиеся в металлургии водорастворимые фториды имеют ярко выраженное общее токсиче­ское действие. Предельно допустимая концентрация фторидов в виде пыли в воздухе составляет 20 мг/м³. Еще более жестко ограничено содержание газообразных соединений фтора - не более 6 мг/м.

При обработке расплавов цветных металлов образуются такие вредные газы, как окись углерода (СО), окислы азота (NO, NO₂).

Окислы азота, образующиеся при обработке расплавов средствами, содержащими нитраты, легко распознаются по красно-коричневому цвету. Содержание окислов азота из-за их токсичности и возможности реакции с влагой воздуха с образованием азотно-кислого тумана ограничено 0,1...0,3 мг/м³

Вредное воздействие на окружающую среду может передаваться через воду, применяющуюся при плавке и заливке (водоохлаждаемые формы при кокильном литье, литье под давлением, непрерывное литье профильных заготовок). Одним из вредных факторов является нагрев воды. Тепла, выделяющегося при охлаждении 1 т жидкого алюминия от 720 до 20 ° С, достаточно для нагрева 10 м³ воды с 20 до 44 °С. Сходная проблема имеет место при охлаждении катушек индукционных тигельных печей. Попадание теплой воды в открытые водоемы вызывает снижение уровня кислорода в воде, что неблаго­приятно влияет на фауну и флору, а также на самоочищающую спо­собность воды против всякого рода загрязняющих веществ. Управ­ление замкнутыми системами водоохлаждения и водосброса должно быть построено так, чтобы исключалось попадание воды с темпера­турой выше 20 °С в открытые водоемы.

Средства для обработки медных сплавов не должны содержать одновременно хлориды в сильно окисляющие добавки, так как это может приводить при имеющих место температурах (более 1000 °С) к свободному выделению хлора.

Немаловажное значение имеет соблюдение температурного ре­жима процесса обработки расплавов. Явной ошибкой является вве­дение обрабатывающих составов в максимально перегретый расплав во время работы дутьевого вентилятора. Тонкодисперсные частицы обрабатывающего состава в значительном количестве рассеиваются в восходящем тепловом и дутьевом потоках и выносятся через дымо­вую трубу в атмосферу.

Особого упоминания заслуживает заливка магниевых сплавов, ко­торые легко окисляются в расплавленном состоянии вплоть до горе­ния с образованием пламени. При плавке до момента заливки хоро­шо препятствует образованию пламени покрытие из хлоридов маг­ния. Непосредственно после заливки и до начала затвердевания окисление обычно предотвращается засыпкой серы. Однако следст­вием этого является загрязнение окружающей среды газом S0₂, ко­торый реагирует с влагой воздуха с образованием серной кислоты. В связи с этим необходимо принять меры для выброса отсасываемого воздуха на достаточную высоту над крышей цеха.