Линия регенерации отработанных формовочных смесей

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к технологии регенерации жидкостекольных смесей. Цель изобретения - повышение надежности работы линии при переработке высокопрочных жидкостекольных смесей, что достигается снабжением линии узлом 4 дозирования воды в отработанную смесь, размещенным между бункером 2 и мельницей 5, выполнением встроенного сита 11 мельницы из швеллеров с перфорированной стенкой, а также размещением воздухораспределительной решетки 12 наклонно в сторону разгрузочного желоба камеры 6 под углом 1 - 5^oC к горизонту, причем горизонтальные валы 13 с абразивными кругами 14 равноудалены от упомянутой решетки 12 и попарно разделены перегородками 15. Реализация изобретения позволяет стабилизировать работу линии и увеличить срок службы при переработке высокопрочных смесей при достаточно высокой степени удаления остаточного жидкостекольного связующего. 1 ил.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для регенерации отработанных формовочных смесей на водных связующих, в том числе жидкостекольных, песчано-глинистых. Цель изобретения - повышение надежности работы линии при переработке высокопрочных жидкостекольных смесей. На чертеже изображена предлагаемая линия регенерации. Она содержит магнитный сепаратор 1, бункер 2 с питателем 3 для смеси, дозатор 4 воды, барабанную мельницу 5, камеру 6 кипящего слоя и бункер 7 для песка. Агрегаты расположены в технической последовательности и связаны транспортными устройствами 8, 9 и 10. В барабан мельницы 5 встроено сито 11, выполненное из швеллеров, установленных вплотную друг к другу, с перфорированной стенкой. Камера 6 кипящего слоя содержит воздухораспределительную решетку 12, расположенную под углом 1 - 5^o к горизонтальной плоскости, валы 13 с абразивными кругами 14, равноудаленные от решетки 12 и попарно разделенные сетчатыми перегородками 15, калориферы 16, вентилятор 17 и воздуховод 18. Для сбора отходов применяются контейнеры 19 и 20. Линия работает следующим образом. Выбитая из опок формовочная смесь поступает по транспортному устройству (ленточному конвейеру) 8 в бункер 2, при этом она подвергается магнитной сепарации с помощью магнитного сепаратора 1. Из бункера 2 смесь подается питателем 3 в барабанную мельницу 5. В месте высыпания смеси из бункера 2 в нее вводится расчетное количество влаги с помощью дозатора 4 воды. В барабанной мельнице 5 при вращении барабана куски смеси измельчаются трением друг о друга. Песок проникает через сито 11 в пространство между обечайками барабана, винтовой направляющей перемещается вдоль оси барабана и с помощью подъемников выгружается через полую цапфу. Трудноизмельчающиеся включения, накапливающиеся в полости барабана, периодически удаляются через загрузочное устройство в контейнер 20 при обратном вращении барабана. Из барабанной мельницы 5 песок поступает в камеру 6 кипящего слоя, в которой псевдоожижается нагретым воздухом, очищается воздействием абразивных кругов 14 при вращении валов 13, сушится и обеспыливается. Регенерированный песок передвигается по воздухораспределительной решетке 12 от места загрузки к месту выгрузки, вытекает из камеры 6 через течку и с помощью транспортного устройства 10 загружается в бункер 7, из которого подается к месту использования. Запыленный воздух отсасывается из камеры 6 через воздуховод 18 и поступает в систему очистки. Снабжение линии регенерации дозатором воды позволяет повысить влажность высохшей отработанной смеси и в результате этого снизить ее прочность. Оптимальная величина влажности, обеспечивающая максимальное снижение прочности и минимальные затраты на сушку, составляет 2 - 3%. При этом прочность основной массы отработанной смеси снижается до величины, не превышающей ее прочность перед заливкой металла в формы. Происходит это потому, что при нагреве смеси залитым в форму металлом до температур ниже 700^oC пленки жидкого стекла, не прореагировавшие с отвердителем и повышающие прочность отработанной смеси, при высыхании не подвергаются дегидрации и способны при повышении влажности смеси поглощать воду и снижать свою прочность. Объем такой смеси составляет в среднем 80 - 85% от объема заформованной смеси. Прочность смеси, нагревавшейся до температуры 700^oC и выше, при повышении влажности не снижается вследствие полной дегидратации силикатных пленок. Размещение дозатора воды перед бункером не обеспечивает равномерного распределителя влаги в смеси из-за низкой скорости фильтрации воды из влажных кусков в сухие и недостаточной продолжительности выдержки смеси в бункере, объем которого обычно не превышает 4-часовой производительности линии. Кроме того, переувлажнение некоторой части смеси, соприкасающейся со стенками бункера, может привести к зависанию кусков. Равномерное распределение влаги в смеси достигается в мельнице после измельчения кусков вследствие интенсивного перемешивания и повышения скорости фильтрации воды в песке по сравниванию с фильтрацией ее из одного куска в другой, поэтому наиболее целесообразным является размещение дозатора воды между бункером для смеси и барабанной мельницей в месте высыпания смеси из бункера. При этом обеспечивается эффективное снижение прочности отработанной смеси и уменьшение выделения пыли в этом месте. Снижение прочности пленок связующего позволяет повысить эффективность очистки зерен песка вращающимися абразивными кругами в кипящем слое, снизить частоту вращения барабана и скорость перемещения кусков друг относительно друга при измельчении. Это повышает свойства регенерированного песка, снижает в нем содержание отработанного связующего и количество сростков зерен, стабилизирует процесс очистки. Выполнение встроенного в барабанную мельницу сита из швеллеров с перфорированной стенкой, установленных вплотную друг к другу, позволяет снизить интенсивность измельчения кусков смеси раскалыванием при ударе их об обечайку барабана, уменьшить количество образующихся при этом мелких кусочков и устранить попадания в песок сростков зерен пластинчатой формы, размеры которых превышают величину диаметра отверстий сита. Это снижает содержание сростков зерен в регенерированном песке, повышает его свойства и стабильность процесса очистки. При этом обеспечивается возможность выполнения процесса очистки и обеспечивается возможность выполнения мелких (3 - 4 мм) отверстий сита методом прошивки, так как при достаточной прочности и жесткости швеллеров толщина их стенки позволяет осуществлять данный вид механообработки, что снижает трудоемкость изготовления сита. Размещение воздухораспределительной решетки под углом к горизонтальной плоскости позволяет осуществлять перемещение песка вдоль установки очистки от места загрузки к месту выгрузки в результате способности кипящего слоя, как и капельной жидкости, перетекать по наклонной плоскости. Величина угла наклона воздухораспределительной решетки в сторону движения песка в зависимости от производительности линии составляет 1 - 5^o. Она выбирается такой, чтобы обеспечить положение воздухораспределительной решетки параллельно свободной поверхности движущегося в кипящем слое песка. Это обеспечивает равную по всей длине установки очистки высоту кипящего слоя, его одинаковое сопротивление и давление, что повышает однородность и стабильность псевдоожижения, снижает возможность оседания сростков зерен в месте загрузки. При величине угла наклона воздухораспределительной решетки меньше 1^o высота кипящего слоя песка в месте загрузки становится больше, чем в месте разгрузки. При величине угла наклона больше 5^o высота кипящего слоя в месте загрузки меньше его высоты в месте разгрузки. В обоих случаях неоднородность псевдоожижения песка повышается, а стабильность процесса очистки снижается. Расположение валов с абразивными кругами, равноудаленными от воздухораспределительной решетки, обеспечивает равное на всех кругах давление твердой фазы кипящего слоя на их поверхность и стабилизирует процесс очистки зерен песка от пленок связующих. Разделение валов с абразивными кругами сетчатыми перегородками повышает стабильность работы линии регенерации в результате снижения количества выходящих из строя кругов вследствие лавинного характера их раскалывания при попадании в кипящий слой крупных инородных включений или разрушении одного из кругов под воздействием вибрации валов. Попарное разделение валов позволяет обеспечить размещение на них абразивных кругов в шахматном порядке при расстоянии между их осями меньше диаметра кругов. Использование предлагаемой линии при регенерации отработанных смесей с повышенной прочностью (прочность при сжатии более 1 МПа) позволяет повысить качество регенерированного песка в результате повышения степени очистки его зерен от пленок связующих с 45 - 50 до 60 - 65% и снижения содержания в нем сростков зерен (размером более 2,5 мм) с 1,5 - 2 до 0,3 - 0,5%, а также повысить надежность процесса регенерации в результате снижения количества сростков зерен, образующихся при измельчении кусков в барабанной мельнице, и повышения стабильности очистки зерен песка вращающимися абразивными кругами в кипящем слое.

Формула изобретения

Линия регенерации отработанных формовочных смесей, содержащая смонтированные в технологической последовательности и соединенные транспортными связями магнитный сепаратор, бункер отработанный смеси с питателем, барабанную мельницу со встроенным ситом, камеру кипящего слоя с загрузочным и разгрузочным желобами, воздухораспределительной решеткой и горизонтальными валами с абразивными кругами на них и бункер регенерированного песка, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы линии при переработке высокопрочных жидкостекольных смесей, она снабжена узлом дозирования воды в смесь, размещенным между бункером отработанной смеси и барабанной мельницей, встроенное сито последней выполнено из швеллеров с перфорированной стенкой и полками наружу, воздухораспределительная решетка установлена в камере кипящего слоя с наклоном в сторону выгрузочного желоба под углом 1 - 5^o к горизонту, горизонтальные валы равноудалены от воздухораспределительной решетки и разделены попарно сетчатыми перегородками.

РИСУНКИ

Рисунок 1

PC4A - Регистрация договора об уступке патента Российской Федерации на изобретение

Номер и год публикации бюллетеня: 18-1999

(73) Патентообладатель:Радя Владимир Сергеевич, Галибов Юрий Васильевич, Курилов Василий Васильевич, Третьяков Юрий Андреевич, Науман Анатолий Иванович, Панфилов Александр Леонидович, Дуплякин Анатолий Егорович

Договор № 8184 зарегистрирован 11.02.1999

Извещение опубликовано: 27.06.1999