Приготовление формовочных и стержневых смесей

Этот процесс состоит из трех этапов:

-подготовки свежих формовочных материалов;

-подготовки отработанных смесей;

-приготовления смеси из предварительно подготовленных материалов.

Пески могут иметь самую различную влажность, поэтому их подвергают сушке при температуре 250⁰С, что дает возможность обеспечить заданную влажность формовочных смесей. Пески сушат в печах барабанного типа, аппаратах кипящего слоя и в установках, работающих по принципу пневмопотока.

Высушенный песок охлаждается до нормальной температуры и просеивается с целью отделения комьев, гальки и различных посторонних включений через сита с размером ячеек 3-5 мм. Для этого используют барабанные, конические сита и сита с плоским полотном.

Глину подвергают сушке в барабанных печах при температуре 200-250 °С и размельчению в два приема: дроблению на куски размером 15-25 мм в дробилках (щековых, вальцовых, молотковых) и размолу в мельницах (шаровых, молотковых) до частиц размером менее 0,1 мм с последующим просевом на ситах.

В формовочные смеси целесообразно вводить не порошковую глину, а глинистую суспензию. Суспензия (40 % глины и 60 % воды), приготовленная в бегунах или лопастных смесителях, подается по трубопроводу к местам приготовления формовочных смесей. Этот способ позволяет снизить расход глины на 30 %, исключить сушильное, дробильно-размольное, просеивающее оборудование и существенно улучшить условия работы в результате устранения источников выделения пыли и теплоты.

Угольный порошок приготовляют на том же дробильно-размольном оборудовании, что и порошковую глину. Остальные формовочные материалы (связующие, пылевидный кварц, циркон и др.) поступают в литейные цехи в готовом виде и специальной подготовки не требуют.

Отработанную смесь, выбитую из опок, перерабатывают и после этого подают в смесеприготовительное отделение. Отработанная смесь, получаемая после выбивки сухих форм, содержит твердые комья, которые разминают между гладкими валками.

Для удаления из смеси металлических включений (брызг металла, шпилек, каркасов стержней) применяют магнитный сепаратор. Внутри ведущего шкива ленточного конвейера, подающего отработанную смесь от выбивной решетки, находится многополюсный электромагнит. Металлические частицы, притягиваясь к магниту, прижимаются к ленте конвейера и падают только тогда, когда лента сходит со шкива. Немагнитный материал - отработанная смесь ссыпается с ленты отдельным потоком раньше металлических частиц. Металлические частицы собираются в емкости, а отработанная смесь передается ленточным транспортером на последующую переработку.

После магнитной сепарации отработанная смесь просеивается через цилиндрические или конические сита с размерами ячеек 6-10 мм для отделения немагнитных включений. Смесь, охлажденная до 35 °С, направляется в смесеприготовительное отделение как компонент единых и облицовочных смесей.

Отработанные стержневые смеси подвергают специальной переработке, называемой регенерацией, целью которой является получение продукта (регенерата), используемого в качестве заменителя свежего формовочного песка, входящего в состав стержневой смеси. Отработанная стержневая смесь разминается, комья распадаются на отдельные зерна песка и пылевидные частицы, образованные растрескавшимися зернами песка и остатками пленок связующих. После этого смесь классифицируют по размерам зерен в воздушном потоке, постепенно изменяющем скорость своего движения (сухая регенерация) или после смешения с водой в специальных отстойных чанах (мокрая регенерация). Регенерацию применяют после экономического обоснования, так как она требует значительных производственных площадей и связана с большими затратами.

Приготовление формовочных смесей включает следующие операции: дозирование, перемешивание компонентов, увлажнение, вылеживание и разрыхление.

Сущность процесса перемешивания состоит в том, чтобы из компонентов получить однородную смесь, все зерна песка которой были бы покрыты тонким, равномерным слоем увлажненной глины или другого связующего. Перемешивание проводят в специальных смесителях, наиболее распространенными из которых являются смешивающие бегуны с вертикальными и горизонтальными катками.

После переработки в бегунах смеси, содержащие глину, поступают в бункеры-отстойники на вылеживание в течение 2-6 ч. Это время необходимо для образования водных оболочек вокруг глинистых частиц и устранения неравномерности распределения влаги в смеси.

После бункеров-отстойников смесь разрыхляют в аэраторах или дезинтеграторах, что обеспечивает высокую газопроницаемость и однородность уплотнения смеси в формах.

В аэраторе вращающиеся на валу лопатки подхватывают непрерывно поступающую через загрузочное отверстие смесь и бросают ее на свободно висящие цепи или прутья, с которых она падает в разрыхленном состоянии. Далее по ленточным конвейерам формовочная смесь подается в бункеры над формовочными машинами.