Способ регенерации отработанных песчано-бентонитовых формовочных и песчано-смоляных стержневых смесей

 

Изобретение относится к литейному производству, конкретно к термогидравлической регенерации песков из отработанных песчано-бентонитовых формовочных и песчано-смо 1яных стержневых смесей в цехах мелкого и среднего литья в условиях крупносерийного и массового производства. Цель изобретения - повышение качества регенерированного песка и сокращение энергозатрат. Способ регенерации смесей предусматривает их магнитную сепарацию , просеивание с наделением надрешетного продукта, подвергаемого окислительному обжигу, и подрешетного продукта, смешивание этих продуктов в соотношении 1:(5-20), соответственно гидравлическую оттирку, промывку, обезвоживание и сушку. (Л G: 00 00 9: со to

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (I9)SU(III

А1 (51)4 В 22 С 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4239102/23-02 (22) 29 .04 .8 1 (46) 30.10.88. Бкл. № 40 (71) Камское объединение по производ-, ству большегрузных автомобилей и Все-. союзный научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства (72) А.А.Нпектор, В.Н.Скорняков, И.Н.Кнорре, С.В.Плоткин, 10.Б.Табак, А.В.Торовин, В.П.Абросимов, С.Н.Заякинр Ю Ф HHpoHQB и Х»Б»Хальмии (53) 621.742.59 (088.8) (56) Шпектор A.À., Скорняков B.Í.

Оборудование и технология для регенерации песков из отработанных смесей литейных цехов крупносерийного и массового производства от(пинок. Обзор.

М.: НИИмаш, 1982, с.31-32.

Разработка и внедрение системы . переработки отработанных смесей в литейных цехах Камского автомобильного завода, их регенерации и повторного использования с целью защиты ок. ружающей среды. Отчет по теме

¹ 01.9.24.83, х/д N- 26-82 (692).

М.: ВНИИлитмаш, 1983, с.67-70,97-98.. ( (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ(ОТРАБОТАННЫХ

ПЕСЧАНО-БЕНТОНИТОВЫХ ФОРМОВОЧНЫХ И

ПЕСЧАНО-СМОЛЯНЫХ СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ (57) Изобретение относится к литейному производству, конкретно к термогидравлической регенерации песков из отработанных песчано-бентонитовых формовочных и песчано"смоляных стержневых смесей в цехах мелкого и среднего литья в условиях крупносерийного и массового производства. Цель изобретения — повышение качества регенерированного песка и сокращение энергозатрат. Способ регенерации смесей предусматривает их магнитную сепарацию, просеивание с выделением Pg надрешетного продукта, подвергаемого окислительному обжигу, и подрешетного продукта, сманннанна этим продуктов в соотношении 1:(5-20), соответственно гидравлическую оттирку, промывку, обезвоживание и сушку.

1433632

Изобретение относится к литейному производству, а именно к термогидравлической регенерации песков из отработанных песчано-бентонитовых формо5

: вачных и песчано-смоляных стержневых смесей и цехах мелкого и среднего, :литья в условиях крупносерийного и массового производства.

Цель изобретения — повышение ка- 10 чества регенерираванного песка и сокращение энергозатрат.

Цель достигается тем, чта согласно способу регенерации песчано-бентони; товых формовочных и песчано-смоляных 15 стержневых смесей, включающему магнитную сепарацию, просеивание с выделением надрешетного продукта, подвергаемого дроблению, и подрешетного продукта, смешивание этих материалов, 20 окислительный обжиг, гидравлическую

° оттирку, промывку, обезвоживание и сушку, смешивание надрешетного и подрешетного продуктов осуществляют после обжига надрешетного продукта при их соотношении 1:(5-20).

Способ осуществляют следующим образом.

Отработанную смесь подвергают маг нитной сепарации с помощью подвесно — 30, го железоотделителя и просеивают на вибрационном грохоте с размером от. верстий 10-20 мм. Надрешетный продукт грохота измельчают на раторной дро, билке и подвергают обжигу при 700

800 С в обжиговой печи, далее полу, ченный материал охлаждают и смешива-! ,ют с подрешетным продуктом грохота, в соотношении 1:(5-20). Смешанный материал направляют в бункер, откуда щ, он поступает в барабанный скруббер

,для смешивания с водой, на промывку в спиральном классификаторе. Затем материал направляют на гидравлическую оттирку на оттирочных машинах (при плотности пульпы 50-/57. по твердому), на промывку в спиральном классификаторе и обезвоживание на ленточном вакуум-фильтре. Обезвоженный регенерированный песок сушат охлаждай 50 ют в сушильно-охладительнам агрегате и It кипящего слоя и подают системой пневматранспарта на скпад.

Осуществление окислительного обжига только надрешетного продукта

S5 необходимо потому, что большую его часть составляют куски бракованных стержней и не полностью прогоревшие стержни. В процессе обжига происходит выгорание остатков смоляного связующего, что положительно влияет на качества получаемого регенерата, поскольку ликвидирует накопление в нем вредных органических примесей.

Однако надрешетный продукт также содержит и куски формовочной. песчанобентанитовой смеси. Находящийся в этой смеси активный бентонит в процессе окислительного обжига шамотизируется, что, в дальнейшем, ослабляет эффективность гидравлической регенерации и ведет к понижению качества получаемого регенерата.

Практически было установлено, чта смешивание надрешетнаго и подрешетного продуктов в соотношении 1:(5-20) является оптимальным, поскольку позволяет провести окислительный обжиг, с целью удаления органических связующих, и одновременно не ухудшает качества получаемого регенерата,.поскольку содержание шамотизированного бентонита в указанном количестве подрешетного продукта не оказывает на него существенного влияния.

При смешивании надрешетного продукта с подрешетным в соотношении более 1:5 качество регенерата ухудшается из-за увеличения в нем доли шамотизированного бентонита.

При окислительном обжиге только надрешетного продукта, количество которого в общей массе смеси составляет 5-20Х, энергазатраты сокращаются на 80-95Х устраняется шамотизация бентонита в подрешетном продукте и„ таким образом, облегчается удале— ние остатков связующего с поверхности зерен песка в процессе гидрорегенерации.

Таким образом, предлагаемьгй способ регенерации позволяет повысить качество регенерата, улучшить физикомеханические свойства стержневой смеси, приготовляемой на его основе, и при этом существенно снизить энергозатраты при термической и гидравли— ческой регенерации.

Пример. Представительную пробу отработанной смеси литейного завода КамЛЗа просеивают на сите ".0 мм.

Количество надрешетного продукта составляет 107. В лабораторных условиях надрешетный продукт дробят на роторной дробилке и подвергают акислительнамч обжигу при 800 С в лабара—

1433632 торной барабанной печи. После охлаждении песка до 20-30 С его смешивают с подрешетным продуктом в соотношении 1: 10.

Смешанвый продукт подвергают гидравлической регенерации на лабораторном стенде, технологическая цепь которого моделирует комплекс гидравлической регенерации, установленный на литейном заводе КамАЗа, и включает операции оттирки зерен песка от остатков связующего, промывку, обезвоживание и сушку материала.

По мере увеличения доли надрешетного продукта в составе отработанной смеси с соотношения 1: 10 до i:20 ка4 чество регенерированного песка немного снижается. Прочность на разрыв после 30 с отверждения уменьшается с 0,30 до 0,27 МПа в горячем состоянии и с 2,43 до 2,25 NIIa в холодном состоянии. Это объясняется отрица15

20 тельным влиянием шамотизированного бентонита, образовавшегося в процес- 25 се многократных заливок формовочной смеси.

При уменьшении доли надрешетного продукта до отношения 1:25 качество регенерированного песка заметно пони- 30 жается. Прочность стержневой смеси после 30 с отверждения снижается до

0,18 МПа в, горячем состоянии и до

1,85 NIIa в холодном состоянии.

Увеличение доли надрешетного про— дукта в составе отработанной смеси

35 свыше отношения 1:5, например 1:1,5, указывает на наличие в составе надрешетного продукта значительного содержания формовочной песчано-бенто40 нитовой смеси. Поступление указанной смеси в надрешетный продукт указыва-. ет на повышенную влажность песчанобентонитовой смеси, затрудняющую грохочение по зерну !0-20 мм. Попадание

45 значительного количества песчано-бентонитовой смеси в надрешетный про-. дукт, подвергаемый в дальнейшем обжигу, приводит к снижению качества получаемого регенерированного песка.

Так прочность стержневой смеси, приготовленной на регенерированном песке, полученном из отработанной смеси с отношением надрешетного к подрешетному продукту 1:1,5, снижа55 ется до значений 0,2 МПа в горячем состоянии и 1,64 МЛа в холодном состоянии.

Из полученных регенерированных песков готовят стержневую смесь и изготавливают образцы для определения прочностей на разрыв. Стержневая смесь имеет следующий состав,7: песок

100; окись железа 0,5; смесь смол КФ90 и ФПР-24 в соотношении 2: 1-2; катализатор на основе CU(NOg)g 0,5.

Установлено, что образцы иэ регенерата, полученного известным способом, имеют низкие прочности после

10 с нагревания в стержневом ящике.

Образцы из регенерата, полученного предлагаемым способом, имеют большую начальную прочность, а прочности образцов, полученных при больших выдержках в стержневом ящике, вьппе соответствующих прочностей образцов, изготовленных известным способом, на

30-40Х. При этом текучесть и живучесть стержневых смесей одинакова и удовлетворяет промьппленным требованиям.

Улучшение качества и улучшение физико-механических свойств регенерата, получаемого предлагаемым способом, по сравнению с качеством и свойствами регенерата, получаемого известным способом, позволяет использовать его для частичной замены свежего песка при изготовлении стержней по горячим ящикам. Если регенерат, получаемый известным способом, ис-. пользовали только для освежения формовочной песчано-бентонитовой смеси, то регенерат, получаемьп предлагаемым способом, можно использовать в стержневой смеси на 30-50Х.

Согласно известному способу при окислительном обжиге в печи применяемой конструкции расходуют 68 м природного газа на 1 т регенерата. В предлагаемом способе количество потребляемого газа снижается до 20 м на 1 т регенерата.

Формула изобретения

Способ регенерации отработанных песчано-бентонитовых формовочных и песчано-смоляных стержневых смесей, включающий магнитную сепарацию, просеивание с выделением надрешетного продукта, подвергаемого дроблению, и подрешетного продукта, смешивание этих материалов, окислительный отжиг, гидравлическую оттирку и промывку, обезвоживание и сушку, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повы5 1433632 б шенин качества регенерированного пес- продукта осуществляют после обжига ка и сокращения энергозатрат, смеши- надрешетного продукта при их соотнование надрешетного и подрешетного шенин 1: (5-20) .

Составитель Н).Яковлев

Редактор И.Бандура Техред Л,Сердюкова Корректор А.Обручар

Заказ 5489/ 11 Тираж 741 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва„ Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектнан, 4 ,Р