Способ приготовления оборотных формовочных смесей

 

Изобретение может быть использовано для приготовления формовочных смесей при любом типе производства. Цель изобретения - расширение технологических возможностей способа путем утилизации пылевидных отходов литейных цехо'в. Предлагаемый способ заключается в том, что перемешанные компоненты освежения увлажняются, затем смешиваются с пластификатором и вводятся в отработанную смесь с доведением полученного состава до заданной влажности. Часть компонентов освежения используют в виде шлама в количестве 0.1-4.0% от количества смеси, а предварительное увлажнение освежительной композиции осуществляется введением шлама в перемешанные между собой сухие компоненты. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5))5 В 22 С 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4781235/02 (22) 26.10.89 (46) 23.02.92. Бюл. М 7 (71) Московский автомобильный завод им.И.А.Лихачева (72) Л.Л.Терентьев, IQ,Ю.Хухра, В.M,Ñîêîлов, Л П.Туманова и М.Я.Полгур (53) 621.742.55 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 1616755, кл. В 22 С 5/04, 1988. (54) СПОСО) ПРИГОТОВЛЕНИЯ ОБОРОТНЫХ ФОРМОВОЧНЫХ СМЕСЕЙ (57) Изобретение может быть использовано для приготовления формовочных смесей при любом типе производства. Цель изобреИзобретение относится к литейному производству, а именно к способам приготовления формовочных смесей.

Известен способ приготовления формовочных материалов и смесей, заключающийся в том, что предварительно подготовленные составные части: песок, глина и каменноугольная пиль, предварительно смешиваются в отдельном смесите. ле. а затем подаются в основной смеситель для смешивания с отработанной смесью и получения готовой формовочной смеси, причем доводка по влажности осуществляется тем, что вода подается в основной смеситель после смешивания освежительной и отработанной смесей в сухом состоянии по истечение некоторого времени. После приготовления смесь выдерживается перед использованием не менее 1 ч (Аксенов )).)-).

Оборудование литейных цехов. — М., Машиностроение, 1977, с,248-249).. Ы 1713711 А1

2 тения — расширение технологических возможностей способа путем утилизации пылевидных отходов литейных цехов.

Предлагаемый способ заключается в том, что перемешанные компоненты освеженйя увлажняются, затем смешиваются с пластификатором и вводятся в. отработанную смесь с доведением полученного состава до заданной влажности, Часть компонентов освежения используют в виде шлама в количестве 0,1-4,0 от количества смеси, а предварительное увлажнение освежительной композиции осуществляется введением шлама в перемешанные между собой сухие компоненты. 1 табл.

Однако при известном способе приготовления песчано-глинистых смесей высоки непроизводительные потери сухих компонентов, а также износ оборудования за счет абразивного действия сухих материалов.

Кроме того, формовочная глина, входящая в состав смеси, должна приобрести оптимальные прочностные и пластические свойства при набухании после взаимодействия с водой в течение определенного времени (примерно 1 ч), что требует применения бункеров-отстойников готовой смеси большого обьема. В связи с тем что в условиях поточно-массового производства применение таких бункеров практически невозможно из-за высоких капитальных затрат на бункера и нерационального. использования площадей, а также значительного перерасхода формовочной. смеси, в литейных цехах поточно-массового производства технологические свойства обеспечиваются не расчетным количеством освежающих доба1

1713711 вак, а при заведомо.завышенном их расходе, что также связано со значительным перерасходом свежих материалов. Кроме того, в поточно-массовом производстве ограничено время перемешивания компонентов в смесителе, что приводит к снижению эффективности перемешивания, т.е. при заданном цикле перемешивания смесь не достигает максимальных прочностных и технологических характеристик, из-эа чего в смесь вводится заведомо завышенное количество освежающих компонентов.

Наиболее близким к предлагаемому по, технической сущности и достигаемым результатам является способ приготовления формовочных материалов и смесей Щ согласно которому приготовление смеси осуществляется следующим образом.

Формовочная глина, молотый уголь, технологические добавки (например, экс-труэивный крахмалсодержащий реагент и кальцинированнвя сода) перемешиваются (например, в единой пневмосистеме), а затем одновременно подаются в шнековый смеситель. Параллельно в шнековый смеситель подаются огнеупорный наполнитель и вода в количестве, равном в.сумме 20-25 от содержания формовочной глины и 0,60,7; от огнеупорного наполнителя. В последнюю очередь вводится пластификатор.

После окончания перемешивания в шнекавам смесителе смесь выдерживается в бункере-отстойнике в течение 20-30 мин.

При использовании данного способа приготовления в смесь попадают остатки стержневой смеси, содержащие огнеупорный наполнитель, имеющий оболочку тер мореактивнаго связующего, с которой сухие или малаувлажненные компоненты смеси плохо совмещаются и не образуют водноглинистую оболочковую систему, в связи с чем значительно снижается эффективность перемешивания, т.е. при заданном цикле перемешивания смесь не достигает оптимальных прочностных и .технологических характеристик, из-эа чего в смесь вводится заведомо завышенное количество освежающих компонентов.

Целью изобретения является расширеwe технологических возможностей спасоба приготовления оборотных формовочных смесей путем утилизации пылевидных отходов литейных цехов.

: Для этого увлажнение освежительной композиции осуществляется шламом системй мокрого пылеулавливания в количестве

0.1-4,07 от массы отработанной смеси.

Используемый шлам содержит в своем составе следующие ингредиенты (в пересчете на сухое состояние), мас.g:

Бентон ит 40-50 .

Угольная пыль 15 — 20

Кварцевая пыль 5 — 10 .

Шамат, кокс Остальное

5 Указанный прием приготовления смесей с увлажнением путем введения в освежительную композицию шлама системы мокрого пцлеулавливания неизвестен в технической литературе. Предлагаемый способ

10 соответствует критерию "существенные отличия"., Согласно изобретению, приготовление смеси осуществляется следующим образом.

Формовочная глина, молотый уголь.

15 технологические добавки (например, экструзивный крахмалсадержащий реагент и кальцинированная сода) перемешиваются (например, в единой пневмосистеме), а затем одновременно подаются в шнековый

20 смеситель. Параллельно в шнековый смеситель подается огнеупорный наполнитель, а также вода и часть освежающих дабавак.в виде шлама систем мокрого пылеудаления в количестве 0,1 -4,0 ф, ат количества смеси. В

25 последнюю очередь вводится пластификатар. После окончания перемешивания в шнековом смесителе. смесь выдерживается в бункере-отстойнике в течение 10-20 мин.

В процессе предварительного переме30 шивания происходит набухание формовочной глины в результате ее взаимодействия с кальцинираванной содой в присутствии воды (макрая активация). При этом глинаобволакивает зерновую основу, образуя

35 равномерно распределенную структуру.

При использовании шлама этот процесс интенсифицируется за счет того, чта в шламе содержится да 707 активных компонентов, находящихся в набухшем состоянии.. Это

40 позволяет значительно ускорить процесс распределения глинистой оболочки по зерновой основе до состояния равномерной пленки. Пластификатор, введенный в rloследнюю очередь, обволакивает зерновую

45 основу, не препятствуя набуханию формовочной глины. Кроме тога,при введении в. основной смеситель предварительно перемешанной освежительной композиции, содержащей шлам, происходит значительное повышение эффективности перемешивания за счет усреднения.состава смеси, Одновременно значительно снижается расход свежих формовочных материалов, снижается запыленность на участках смесеприготов55 ления.

Пример. Смесь, состоящая из 5® освежения и 95ф, отработанной смеси, изготавливается двумя способами: по известному и предлагаемому. В первом случае песок, уголь и формовочная глина (бенто 1 !13711

При предлагаемом способе приготовлении

При изготовлении по прототипу

Показатели с вы е жкой втечение. мин с вы е жкой в течение, мин

25

10

Предел прочности образца на сжатие во влажном состоянии (Mila) при времени перемешивания, мин

3

Предел прочно; сти образца на скол во влажном состоянии МПа

0,10

0,14

0,20

0.13

0,20

0,20

0,08 .

0,12

0,18

0,10

0,18

0,20 нит) смешиваются и подаются одновремен- Оценке подвергаются три основных показано в смеситель. Параллельно в негодоэиру- теля: предел прочности образца на сжатие ется экструзивный крахмалсодержащий во влажном состоянии, предел прочности на

pearem, кальцинированная сода и пласти- скол образца во влажном состоянии и префикатор СКТ-10. Вода подается в смеситель 5 дел прочности .образца. на разрыв в зоне. по отдельному трубопроводу.. конденсации влаги. Все показатели оцениВо втором случае формовочную глину, ваются по гостированным методикам. Ре-: экструэивный крахмалсодержащий реа- . зультаты.испытаний приведены.в таблице. гент, молотый уголь и кальцинированную Как видно из таблицы; прочностные хасодуподаютвединуюпневмосистему, в ко- 10 рактеристики смеси, изготовленной по торой они. перемешиваются, Затем получен- предлагаемому способу, значительно преныйсостав подается вшнековыйсмеситель, вышают результаты, полученные при извеперемешивается в нем с огнеупорным на- стном способе. полнителем (песком) и частью воды и осве- Применение данного способа приготовжающихдобавокввиде шлама втечение10 15 ления позволяет достичь оптимальных мин, а затем перемешивается с пластифика-- прочностных характеристик готовой смеси тором СКТ-10втечение1-2 мин. : почти вдвое быстрее, чем по известному

Готовая смесь выдерживается в бунке- .способу, что позволяет в условиях поточноре-накопителе по известному способу в те- .. массового производства сэкономить значичение 20-30 мин, а по предлагаемому 20 тельное. количество свежих. формовочных способу — в течение 10-20 мин, затем пода-. материалов. повысить эффективность проется восновнойсмесительдля перемешива- . цесса перемешивания, -т..е; значительно ния с отработанной смесью и доводки rlO снизить энергоэатраты на процессы сме влажности сеприготовления.

Смеси испытываются сразу по выходу 25 из основного смесителя.при предваритель- Ф о р м у л а и з о б р е.т е н и я ной выдержке 10 и 25 мин, . Способ приготовления оборотных форЛри выдержке освежительной смеси в мовочных смесей, включающий перемеши-. бункере-отстойнике .более 20 мин влаж- вание компонентов .освежительной . ность смеси снижается ниже допустимых 30 композиции, ее увлажнение, смешивание с значений за счет испарения влаги, в резуль- . пластификатором, вылеживание и ввод в оттате чего возникает floeblweHHBsl запылен- работанную смесь, о тли ч а ю щийся тем,. ность и появление непроизводительных что, с целью расширения технологических потерь свежих формовочных материалов, возможностей путем утилизации пылевидпри выдержкесмесименее10миндодости- 35 ных отходов литейных цехов, увлажнение . гают достаточных значений прочностные освежительной композиции осуществляют свойства смеси. шламом системы мокрого пылеулавливания

Процесс перемешивания в основном в количестве0,1-4,0 отмассыотработансмесителе продолжаетСя 1, 3, 5 и 10 мин. ной формовочной смеси.

1713711

Продолжение таблицы

Составитель Л.Терентьев

Редактор М.Кузнецова Техред М.Моргентал Корректор.Э.Лончакова

Заказ 650 Тираж . Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская нэб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101