Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия:

Т. Р. Гильманшина, доцент, канд. техн. наук, эл. почта: gtr1977@mail.ru
А. А. Ковалева, доцент, канд. техн. наук
С. А. Худоногов, старший преподаватель
Д. Ю. Крицкий, магистрант

Важность обоснованного выбора эффективных технологических решений в области использования техногенных ресурсов определяется такими факторами, как наличие масштабных техногенных образований в регионе, которое делает их перспективным сырьем для развития высокотехнологичных производств со сниженным негативным влиянием на окружающую среду. Авторами изучена возможность применения графитсодержащего шлама из аспирационной системы очистки газов при производстве скрытокристаллического графита в составе самовысыхающего противопригарного покрытия. Элементный состав графитсодержащего шлама представлен углеродом (до 45 %), серой (до 1,95 %), кремнием (до 13,0 %); фазовый состав — графитом (до 44 %), кальцитом (до 12,7 %), кристаллобалитом (до 1,5 %), пиритом (до 3,65 %), кварцем (до 19,23 %), клинохлором (до 17,1 %) и халитом (до 1,56 %). Размер частиц шлама — 3,64 мкм, общая поверхность — 36 506 см2/см3. Замена графита на шлам в составе покрытия приводит к повышению его плотности с 1220 до 1750 кг/м3, вязкости — с 34 до 105 с, прочности к истиранию — со 175 до 245 г песка. Покрытие на основе шлама не образует покровного слоя, глубина проникающего слоя может достигать 6,0–6,5 мм. Результаты исследования величины пригара на поверхности отливки из серого чугуна показали, что замена графита на шлам приводит к снижению толщины пригара на поверхности отливки в 1,5–3,0 раза в зависимости от толщины стенки отливки.

1. Яковлева Е. А. Возможности и барьеры циклической экономики в государственном регулировании // Механизмы развития социально-экономических систем региона : сб. статей 12Международной научно-практической конференции. 2019. С. 57–61.
2. Романова О. А., Сиротин Д. В. Методы определения эколого-экономической эффективности переработки техногенных образований Урала // Экономика региона. 2021. Т. 17, Вып. 1. С. 59–71.
3. ФЗ от 21.07.2014. № 219-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «Об охране окружающей среды» и отдельные законодательные акты Российской Федерации» (с изм. и доп. от 26 июля 2019 г.).
4. Власова В. В., Фомина Е. Ю. Технология переработки золошлаковых отходов ТЭС с получением железосодержащего сырья для черной металлургии // Черные металлы. 2019. № 7. С. 67–72.
5. Lee W.-H., Wu Y.-F., Ding Y.-C., Cheng T.-W. Fabrication of ceramic moulds using recycled shell powder and sand with geopolymer technology in investment casting // Applied Sciences. 2020. Vol. 10, Iss. 13. P. 4577. DOI: 10.3390/app10134577.
6. Moiz Khan M., Jadhav G. N., Mahajani S. M. et al. Comparative study of waste foundry sand reclamation techniques // 73^rd World Foundry Congress. WFC 2018 – Proceedings. 2018. P. 119, 120.
7. Drozyński D., Bobrowski A., Holtzer M. Influence of the reclaim addition on properties of moulding sands with the geopol binder // Archives of Foundry Engineering. 2015. Vol. 15, Iss. 1. P. 138–142. DOI: 10.1515/afe-2015-0025.
8. Łucarz M. Thermal reclamation of the used moulding sands // Metalurgija. 2015. Vol. 54, Iss. 1. P. 109–112.
9. Вдовин К. Н., Феоктистов Н. А., Пивоварова К. Г., Понамарева Т. Б. Применение отходов алюмохромового материала техногенного происхождения для повышения качества отливок и ресурсосбережения в литейном производстве // Технологии металлургии, машиностроения и материалообработки. 2019. № 18. С. 154–160.
10. Гейко М. А., Леушин И. О., Субботин А. Ю. Варианты применения в литейных технологиях вторичных продуктов рафинирования оцинкованных стальных отходов // Проектирование и перспективные технологии в машиностроении, металлургии и их кадровое обеспечение : мат-лы III Всероссийской научно-практической конференции ; отв. редактор И. Е. Илларионов. — Чебоксары, 2017. С. 22–26.
11. Крюкова И. С., Беляев С. В., Леушин И. О. Экологические аспекты применения отходов гальванического производства в качестве наполнителя противопригарного покрытия // Черные металлы. 2008. № 8. С. 9–11.
12. Антошкина Е. Г., Смолко В. А. Противопригарные покрытия для литейных форм и стержней на основе регенерированных продуктов абразивного производства // Литейщик России. 2008. № 3. С. 40, 41.
13. Rudolph S. Boron nitride release coatings // Aluminum cast house technology. 2001. Sep. 23–26. P. 163–170. DOI: 10.1002/9781118806364.ch16.
14. Вдовин К. Н., Смирнов А. Н., Пивоварова К. Г., Понамарева Т. Б. Исследование свойств лома магнезитовых огнеупоров в качестве наполнителя противопригарной краски для стали Гадфильда // Теория и технология металлургического производства. 2018. № 1 (24). С. 34–37.
15. Amelchenko V. N., Illarionov I. E., Gilmanshina T. R., Borisyuk V. A. Graphite as a prospective material for metallurgical application // CIS Iron and Steel Review. 2018. Vol. 16. P. 29–32. DOI: 10.17580/cisisr.2018.02.06.
16. Illarionov I. E., Gilmanshina T. R., Kovaleva A. A., Bratukhina N. A. Understanding the effect of structural defects in graphite on the properties of foundry coatings // CIS Iron and Steel Review. 2018. Vol. 16. P. 63–66. DOI: 10.17580/cisisr.2018.02.13.
17. ГОСТ 17022–78. Графит. Типы, марки и общие технические требования. — Введ. 01.01.1982.
18. Илларионов И. E., Кафтанников A. С., Нуралиев Ф. A., Гильманшина T. Р. Оценка величины пригара на поверхности чугунных отливок // Черные металлы. 2018. № 8. С. 23–28.