Оборудование для регенерации формовочной смеси

Регенерация — совокупность технологических операций, связанных с восстановлением физико-механических свойств отрабо­танных формовочных и стержневых смесей.

Известно, что на 1 т годных чугунных отливок расходуется при­мерно 6—10 т формовочной и 0,6—0,7 т стержневой смеси. Почти 95 % всех смесей — это смеси, свойства которых в процессе заливки металлом не изменяются. В результате резкого изменения свойств около 4—7 % смеси выбрасываются в отвал. Для компенсации этого количества смеси ежегодно на доставку свежих материалов, их хранение и переработку затрачиваются значительные средства. В связи с этим важной проблемой становится обеспечение многократного использования формовочных материалов благодаря восстановлению первоначальных свойств песчаной основы смеси, т. е. ее регенерации.

Существуют следующие способы регенерации отработанных формовочных смесей: механическая (сухая), гидравлическая (мокрая) и термическая. Наиболее простой процесс — сухую (воздушную) регенерацию — применяют для оборотных песчано-глинистых и самотвердеющих смесей (ХТС), так как большая часть связующего ; разрушается или выгорает под воздействием теплоты залитого в форму металла и поэтому относительно легко удаляется. При использова­нии в качестве связующего жидкого стекла, которое при твердении образует на поверхности песчинок нерастворимую пленку, или при переработке сухих отвальных смесей применяют гидравлическую регенерацию, а в некоторых случаях термическую, т. е. смесь про­каливают при температуре 700—900 °С с целью полного удаления оболочек.

. ОБОРУДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО СПОСОБА РЕГЕНЕРАЦИИ

При современной технологии и высокой степени авто­матизации производства отливок в песчано-глинистых формах тре­буется непрерывный контроль физико-механических свойств фор­мовочных смесей в процессе их, приготовления. Это возможно при отсутствии Посторонних включений, а также стабильности влаж­ности и температуры оборотной смеси перед поступлением ее в сме­сители. В современных литейных цехах, особенно массового произ­водства, в системе транспортного потока оборотной смеси (от вы­бивки отливок из формы до бункеров над смесителями) устанавли­вают оборудование для отбора металлического скрапа, размола комьев и просева, оборудование для гомогенизации и охлаждения отработанной смеси, регенерации и сепарации.

Установлено, что в 1 м³ оборотной формовочной смеси находится до 10 кг ферромагнитных включений (застывшие брызги металла, крючки, шпильки и т. д.), поэтому" Процесс удаления скрапа яв­ляется одним из главных звеньев переработки отработанной смеси. От степени очистки оборотной смеси от скрапа зависит ка­чество отливок и надежность работы технологического оборудо­вания.

В литейных цехах для очистки оборотной смеси от скрапа при­меняют шкивные, барабанные и ленточные магнитные железоотделители.

Наибольшее распространение получили шкивные и барабанные магнитные железоотделители, так как их легко встраивать в технологическо-транспортный поток. Шкивной или барабанный железо-отделитель обычно одновременно служит и приводным барабаном ленточного конвейера, транспортирующего оборотную формовочную смесь. Так как один магнитный железоотделитель не может обеспе­чить полное удаление металлических включений, то обычно в транс­портном потоке оборотной смеси их устанавливают два или даже три. Если в транспортной системе невозможно установить большое число шкивных или барабанных железоотделителей (один ленточ­ный конвейер), а также для более надежного отделения включений над конвейером устанавливают ленточные магнитные железоотделители.

Последовательно за магнитными железоотделителями устанавли­вают валковые дробилки (реже щековые) для дробления комьев спекшейся смеси, остатков стержней и оборудование для их про­сева. Наиболее часто для просева оборотной формовочной смеси используют барабанные пирамидальные (полигональные) сита. Они просты по конструкции, надежны в работе, имеют достаточно высо­кую производительность, почти бесшумны и легко вписываются в транспортный поток.

Влажность и температура оборотной смеси не постоянны. Тем­пература оборотной смеси в среднем, составляет 80—100 X, а до­пустимой должна быт» температура- 25—30 °С. Поэтому после про­сева оборотную смесь подвергают гомогенизации и охлаждению. Под гомогенизацией понимают процесс усреднения смеси по влажности и температуре. В гомогенизационных установках (барабанах) обо­ротную смесь перемешивают и добавляют влагу. Влажность смеси после гомогенизации становится несколько выше по сравнению с влажностью готовой формовочной смеси, но вместе с тем она рав­номерно распределена по всему объему. Температура смеси после гомогенизации хотя и высокая, но также усреднена по всему объему. Избыток влаги, искусственно вводимой в гомогенизатор, удаляется в системе охлаждения отработанной смеси.

После гомогенизатора смесь поступает в установку для охлаж­дения. Наиболее распространены установки, основанные на паро­воздушном способе охлаждения. В них воздух под давлением по­дается через слой смеси снизу и образует обильное выделение пара. Благодаря испарению затрачивается большое количество теплоты, которая отбирается от смеси; смесь охлаждается. Вместе с воздухом и паром в систему очистки уносятся и мелкие частицы смеси. Затем смесь поступает в бункера-отстойники или непосредственно в бун­кера над смесителями.