Jak poprowadzić proces odlewniczy?

Żeliwiaki to urządzenia, w których najczęściej wytapia się stop zwany żeliwem. Aby w żeliwiaku mógł zostać przeprowadzony proces odlewniczy należy najpierw, w odpowiedniej ilości i kolejności wprowadzić do pieca materiały wchodzące do procesu. Do materiałów, które potrzebne są do tego by uzyskać żeliwo szare zaliczyć trzeba przede wszystkim materiał żelazny. Materiałem żelaznym mogą być surówki, żelazo gąbczaste, złom pochodzący z produkcji żeliwa lub też złom stalowy. Dodatkowo do żeliwiaka należy wprowadzić odpowiednie pierwiastki stopowe, czyli wybrane żelazostopy. Potrzebny jest również właściwy topik, który występuje głównie pod postacią kamienia wapiennego. Żeliwiak oczywiście potrzebuje do swojej pracy energii, która dostarczana jest zwykle w postaci paliw takich jak koks, gaz, energia elektryczna oraz olej opałowy. Do procesu odlewniczego niezbędny jest również dostęp tlenu oraz wody. Woda chłodzi całą instalację, a także oczyszcza gazy wychodzące z pieca. W procesie odlewniczym mającym miejsce w żeliwiaku uzyskuje się nie tylko odpowiedni stop odlewniczy, ale również materiały poboczne i odpady. W efekcie wytapiania żeliwa uzyskuje się, więc pył, dwutlenek węgla, dwutlenek siarki, tlenek węgla oraz tlenki azotu. Podczas odlewania powstają także szkodliwe dioksyny oraz furany. Materiałem wychodzącym nazwać trzeba również wszelkie zanieczyszczenia organiczne. W trakcie procesu uzyskiwany jest również żużel, a materiał odpadowy stanowi zużyta wykładzina ogniotrwała z wnętrza pieca. Dla żeliwiaka zużycie energii może być różne i zależy ono przede wszystkim od budowy danego pieca. W przypadku, gdy piec pracuje z zimnym dmuchem na tonę żeliwa przypada średnio od 90 do 120 kg koksu. Oznacza to, że do przetworzenia tony materiału wsadowego konieczne jest zużycie od 950 do 1200 kWh. W przypadku, gdy odlewy żeliwne produkowane są w piecu z gorącym dmuchem wówczas koksu zużywa się więcej. Średnio jest to od 110 do 145 kg na tonę materiału gotowego. Zużycie koksu nie wynika jedynie z jego spalenia, ale również z nawęglenia żeliwa. Oznacza to, że przy włożeniu do pieca tony wsadu metalowego zużyć trzeba od 810 do 1100 kWh. Z tej proporcji można obliczyć sprawność cieplną żeliwiaka z gorącym dmuchem. Wynosi ona od 35 do 45 %. Podczas produkcji żeliwa emitowany jest z żeliwiaka pył. Im większe zużycie koksu, tym większa będzie jego emisja. Najwięcej pyłu powstaje w żeliwiaku z zimnym dmuchem. W tym z gorącym dmuchem, w którym nie stosuje się wykładziny ogniotrwałej powstaje jedynie nieco mniej pyłu. Najmniej pyłu, bo jedynie 0,8 kg na tonę wsadu metalowego powstaje w przypadku, gdy do produkcji żeliwa zastosowany został żeliwiak, w którym technologia nie wymaga zużywania koksu. Wielkość cząstek pyłu wylotowego wynosi do 10 mm, choć większość cząstek wynosi mniej niż 0,1 mm. Duża ilość bardzo małych cząstek sprawia jednak, że wychwytywanie takiego pyłu za pomocą filtrów jest niestety trudne. Pył powstaje na skutek spalania koksu, krzemionki, kamienia wapiennego oraz rdzy.