Способ регенерации формовочной и стержневой смеси

 

Изобретение относится к литейному производству и предназначено для повышения качества регенерации формовочных смесей путем более полного удаления с их поверхности пылевидных фракций. Цель изобретения - повышение качества регенерации . Смесь сушат, подвергают магнитной сепарации, дроблению и просеиванию. Далее ее подают вместе с сжатым воздухом в разгонную трубу 4, при этом содержание смеси в потоке вбздуха составляет 0,2- 2,0%. На пути потока перпендикулярно оси разгонной трубы размещают стержень-преграду 5 на расстояние I от входа в трубу 4, /4 f определяемом из выражения: I К---, где d - диаметр стержня, см; С - скорость звука в воздухе, см/с; V - скорость потока смеси, см/с; К - эмпирический коэффициент, равный 0,4-0,6. Соотношение общей длины L, диаметра d разгонной трубы и расстояние I стержня-преграды от входа в трубу устанавливают в соответствии с выражением L : d : 1 10: (1-2): 2,5. Отделившиеся с поверхности гранул пылевидные частицы выносятся вытяжной вентиляционной системой 7. 1 ил., 3 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 22 С 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ V

ЬЭ

С) 4

QO

О (21) 4798148/02 (22) 03.01.90 (46) 23.03.92. Бюл, ¹ 11 (71) Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт (72) Е.О.Бельский и Г.M,Øìèäò (53) 621.742.55 (088.8) (56) 1. Ьаявка Японии

¹ 51-43968, кл. В 22 С 5/04, 1973. (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ФОРМОВО4НОЙ И СТЕРЖНЕВОЙ СМЕСИ (57) Изобретение относится к литейному производству и предназначено для повышения качества регенерации формовочных смесей путем более полного удаления с их поверхности пылевидных фракций. Цель изобретения — повышение качества регенерации. Смесь сушат, подвергают магнитной сепарации, дроблению и просеиванию. ДаИзобретение относится к литейному производству, а именно к способам регенерации формовочных и стержневых смесей, Известен способ регенерации песка (11.

Способ включает подачу регенерируемой смеси в смесительную камеру, сжатого воздуха и отвальной смеси в разгонную трубу и соударение частиц песка с колпаком-отражателем. Для увеличения кинетической энергии удара частицам песка сообщают движение сверху вниз. Во время удара о колпак, расположенный выпуклостью вверх, происходит очистка поверхности кварцевого песка от остатков связующего.

Из известных способов регенерации формовочных и стержневых смесей наибо„„5U„„1720780 А1 лее ее подают вместе с сжатым воздухом в разгонную трубу 4, при этом содержание смеси в потоке вЬздуха составляет 0,22,0 Д. На пути потока перпендикулярно оси разгонной трубы размещают стержень-преграду 5 на расстояние I от входа в трубу 4, d С определяемом из выражения: = К, где

d — диаметр стержня, см; С вЂ” скорость звука в воздухе, см/с; V — скорость потока смеси, см/с; К вЂ” эмпирический коэффициент, равный 0,4 — 0.6, Соотношение общей длины !, диаметра d разгонной трубы и расстояние! стержня-преграды от входа в трубу устанавливают в соответствии с выражением L d ! = 10: (1 — 2): 2,5. Отделившиеся с поверхности гранул пылевидные частицы выносятся вытяжной вентиляционной системой 7,, 1 ил., 3 табл. лее близким по технической сущности к предлагаемому является способ регенерации формовочного песка (патент Великобритании 1322864, кл. В 22 С 5/18, 1973).

Известный способ заключается в осуществлении последовательных операций — в магинтной сепарации, дроблении, охлаждении и специальной обработке в узле, в котором вертикально поступающий песок продувается горизонтальными струями воздуха, направляющими песок к отражательным щиткам, расположенным под углом к потоку песка. Затем песок поступает на следующую ступень обработки, где процесс повторяется вновь. Для улучшения охлаждения из

1720780

20

30

40

55 специального распылителя в верхней части узла вводят тонкую струйку воды, Недостатком известного способа является невозможносчть удаления остатков оболочек связующего из углублений и не- 5 ровностей частиц песка в процессе взаимного трения и движения по поверхностям отражательных щитков. Кроме того, увлажнение песка струями воды происходит неравномерно, что приводит к комкованию как регенерата, так и кварцевого песка, что затрудняет качественную очистку поверхности частиц песка.

Целью настоящего изобретения является повышение качества регенерации за счет 15 более полного удаления с поверхности гранул смеси нежелательных агрегатов пылевидных фракций.

Поставленная цель достигается тем, что в способе регенерации формовочной смеси, включающем сушку, магнитную сепарацию, дробление и просеивание смеси, подачу через разгонную трубу сжатого воздуха и отсос запыленного воздуха, смесь в разгонную трубу подают при объемном ее содержании в потоке воздуха 0,2-2,0%.

Другое отличие предлагаемого способа заключается втом, что перпендикулярно потоку гранул и оси разгонной трубы устанавливают стержень-преграду на расстоянии I от ее хода, определяемом из выражения:

I = K

V (1) где! — расстояние от входа в разгон ную трубу до стержня-преграды, см;

D — диаметр стержня, см;

С вЂ” скорость звука в воздухе, см/с;

V — скорость потока смеси, см/с;

К вЂ” энергетический коэффициент, равный 0,4 — 0,6.

На чертеже изображено устройство для осуществления способа.

Устройство содержит дутьевой вентилятор 1, инжекционную трубу 2, загрузочный 4 бункер 3, разгонную трубу 4, в которую установлен стержень-преграда 5 перпендикулярно потоку гранул 6 на расстоянии от входа в трубу 4, определяемом из выражения (1). Соотношение общей длины I, диаметра d разгонной трубы и расстояние I устанавливают равным 10: (1 — 2): 2,5, Устройство содержит также вентиляционную систему 7. Предварительно подготовленный гранулировэнный материал после операций сушки, дробления, просеивания через сито с целью устранения гранул размером, большим технологически допустимого, и магнитной сепарации подается в устройство. После включения вентилятора 1 и подачи сжатого воздуха в инжекционную трубу 2 через зазор между трубой 2 и загрузочным бункером 3 в разгонную трубу 4, обтекая стержень-преграду 5, подается поток гранул 6 при объемном содержании их в потоке воздуха 0,2 — 2,0%. Поток гранул 6 колеблется в вихрях, поочередно срывающихся со стержня-преграды 5. В процессе нескольких сот колебаний происходит очистка поверхности гранул от нежелательных примесей. Отделяющиеся с поверхности гранул пылевидные частицы выносятся вытяжной вентиляционной системой 7.

Пример. Предлагаемый способ проверен на опытной установке (рэзгонная труба длиной 32 см, диаметром 4,6 см, стержень-преграда диаметром 1 см). Вытяжная вентиляционная система создавала разряжение 10 мм. вод. ст, Скорость потока гранул составляла -2000 см/с, стержень в разгонной трубе был установлен на расстоянии 8 см от входа. Установка позволяла изменять основные параметры в следующих диапазонах: длина L разгонной трубы

20 — 100 см; диаметр d разгонной трубы 2—

10 см; расстояние I от входа в разгонную трубу до стержня-преграды = 2,0 — 30 см.

Скорость потока гранул могла принимать значение 10, 20, 30 м/с;. концентрация гранул в потоке изменялась от 0,1 до 3,0 об,%, Опытные исследования проводились на отвальных песчано-глинистых смесях, прошедших предварительные операции; сушку при 100-150 С (1 ч), дробление в щековой дробилке с последующим просеиванием через сито 3 3 мм, магнитную сепарацию для удаления металлических включений (исходная глинистая составляющая 1264%). Расход гранулированного материала регулировался величиной зазора между стенками загрузочного бункера и инжекционной трубой. Качество получаемого регенерата характеризовалось изменением глинистой составляющей (ГОСТ 2340918-78) и суммы мелких фракций (фракции 0063, 005 и-005 по ГОСТ 23409,24-78), газопроницаемостью (ГОСТ 234096-78), Влияние объемной концентрации гранулированного материала на качество pereнерата показано в табл. 1. Как видно из, таблицы, минимальное содержание вредных примесей (глинистая составляющая и мелкие фракции) получено при объемной концентрации, находящейся в диапазоне

0,2-2%.

В табл, 2 показана связь между скоростью потока гранулированного материала и расстоянием от входа в разгон ную трубу до честа установки стержня-преграды при раз1720780

25

35

50

55 ных значениях эмпирического коэффициента. Оптимальное значение К = 0,4 — 0,6.

Большое влияние на выход качественного регенерата имеет диаметр разгонной трубы. Как видно из табл. 3, оптимальное значение диаметра разгонной трубы составляет (0,4 — 0,8) l, Формула изобретения

Способ регенерации формовочной и стержневой смеси, включающий сушку, магнитную сепарацию, дробление и просеивание смеси, подачу через разгонную трубу сжатого воздуха и отсос запыленного воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регенерации, смесь в разгонную трубу подают при объемном ее содержании в потоке воздуха 0,2-2,0%, при этом используют стержень-преграду, установленный перпендикулярно потоку гранул

5 и оси разгонной трубы на расстоянии (!) от ее входа, определяемом из математического выражения:

1= К, (см)

d..С

10 где d — диаметр стержня, см;

С вЂ” скорость звука в воздухе, см/с;

V — скорость потока смеси, см/с;

К вЂ” эмпирический коэффициент, равный

0,4 — 0,6, 15

1720780

I 1

I 3 1

I П> 1 т л 1

5 3- 1

oz u 1

ФСС <

eases

С Ф Ф 1

I» 1

I

1

I

1

I

1

1 дЕ

Ll>

1 С 4

I

1

I

>

-

О>

<Ч о и<

СЧ

Х дЕ

1 <0 X I 1

I X Y Y 1

E c«e>z лэ az

<4 ЕВО.е

Ю

О л

О<

МЪ

1 1

I Ф

z e с

seu с >- с

<-vv

1 и 1

iU I

Ф

Я I к

С дд

<О с>

<Г>

CO с>

>С\

<О

<Л о

«3

<С> о

< >

С сО

< < >

< °

<О

0 л

I 1

i X

С х е с

1 K! е х дд 1 E о б е

1» И> и>

I —.

1 I

5 П>

1 С I1 3= V

1

I

1

m I с

<О 1

z а е 1

I- 1

П> I

1 с

3 I

С t

z а

03

С с- б

z с

X I

i0 I

a >

3 1

1 с«1

С б х

v е I

О I

1 !

1

1 Ю

1 <«> !

1 б о

1 <О

3

1

1

1 СЧ

03

1 л л

Ф о

eOcE

X О>

О о

< > дЕ

Y п»х

CL X

ВО

<О е>

4> х

ПО

L<3

>- В

v Я с а

О Сдд

<О

< 4 л с>

0 л о

<С>

Ю

< \

<С о л

И> о

СЧ л

Ю .д

I

1

1

1 !

1 б

I

1

I

1

I

Ю

Р

Ю

4> о

Ч>

\/>

I 1

u m

S iO

Х IzU;u

ceo

<- 3- V

1 ! !

< !

К

<О I

K 1 с«е > o>

-1

I

3 сч м

1 O

>.Л

I

1 V

1 CO

1 U

1 л

Ю н

<О

О

<О

<О

E и

t>

Т .С

И

0 д v л

С>

v

О

О О

4 N

z

Ю

П3 а

Ф

z е и

0>

CL д о

v и о

ОО

-o

E о с>

Ч>

0 И И U ll O О л 4

I

I

I

1

I

io 1

Dl

51

1 с! !

lO б

П> 1

I- 1

I

I

I

I

1

1

1

1

1 б

I б

1 !

I

I

I

I

I

I

1 !

I !

1

1

1

I

I

I !

1

I

1

1

I

I

1

1

I

1

1

1

I

1

I

1 б

>

1

I I

1 1 1 X .Р 1

Сх 3 >.

e O 0> V ааао

c m zoo

1 I 1

1 I

I 1 10 1 1

>де! Хх I

IО! X io>S I лаs L

l <Ч > Сд В Юдд

I I

1 1 I I

1 1 I Ф 0: I

z а е

1>ХК>-У

1 1 5 а о Я I

o

3 ООСдЕ!! I I

5 Р

I Сх I б- 1 с> С Ф V

ЕС.ФСc lсч

3- С i Е Ф б с

Х дЕ

I П> X 1 ддб EXY >О счб еса>5

Ф ах о 3 <л EUUD 3 «>

I 1 ! Ф К 1

I X П> Itl 1

К>-М б О

zeuа 30 с 3- с с

I ИОСПЕ>Л

1 1 I

X л б

or< 3- > с>оеи бс> аaeocc>o

СОЕФ>е>

1 б

Х дЕ

m z 3 дд 1 Е Y Y " I Т сe>z >co

1 >; Ф a. S I

o < u

I !

I

I

I

I

I

I

1

I

1

I !

I

l !

I

I

3

I !

1

I

I

I

>

l

I

I !

I

I

1

I

1

1

I

I

I ! !

I

I

3 !

1

I

1

1

1

1 !

1

3

1

3

1

3 !

I

l (3

I !

v

I !

И I

I д v

1 е I о и о

» О о

СЧ

И И

О ) 3

1 3 I 1

1 I I

1 1 1

1 I 3

1 I 1 I

1 1 1Е 1 1

I 1 1 Ф I I

I 3 С 3

1 I а 1 1

С 0> л 1 о а 3- 1

C>DV l В О О СО<Ч

<чб > mzo > с с о

Х Е I СЧ М М<Ч

1 а! I 1 I 1 с < 1 1

О< 1 Ф Y б 1

1 I X П> 1 1

sl l аде 1 ав о 1

С> 3 - 1 О О О ОО

X >Z < « М -Е СО

<С! 3 ЛSZ б-т

-> Х О > LCi И> <4>C

1 Ч I СС 1 1 — а к 1 1

V б 3-Цдд !

1 I И 10 I I о>se io 1

О 3 Z I- «-с и> Ов! мб СС. I o

1 1 3 — О 1 OO CO СО О\ I

1 I 1 1

I <> I I 1

1 I l

1 1 Е б 1

v I I

1 I l О О О О О 1

I I 1 I л <О --Х М

1 > 1

< tE I

I I 1 О> 1 I

I 1 1 I

3 1 1 1

С Ф .П 1 с е 3- 1

С> И б О --Х С> <ЧСО

fUXO >Ю О О> С>

Х E I <Ч СЧ МСЧ

I I

1 1 I 1 с I 1

l 1 e Y 1 I

I X i0 I I

> аде I

1 б П> В 1 CD о

О со о оо

X» - L

I l Л S X I -Т " «O I

<ЛХD I И> И> Л»

I < m 3 1 I о> асс 1 1

3- Сдд I

1 X 1 v m 3 1 о!ха 1

Z I- 0: > М С> О ОО о 3 z u io б и> и> <ОО> !

Î>Co!Î

О!3-О СО СО СС О

С4 I I I

I 1 1 1

1 И 3 I I

1 1 i I

1)1 I 1

1 1 1 1 о о с> I

I 1 O O

I I СЧ О « I

С I I а 3 1

1 1 C e 4» 1

С е >- 1

emu >с> о о ои<б эхо е> О со сч оо

133-хXel Nмм<ч

1 3- I l

1 1 1 I I

I 3 C 1 I 3

Об ФХ I I

I w I E iU I I аде 1

v п>в I СЧ ;О 1

Е «>СО СЧ О О

О 3 XX>S I - Î О <Ч

Об»SZ 3-Е-С>

O I Сд Х С I - L<> L

1 I I

И 1 <с 1 I

1 1 I <О 1 I о 1 и С 1 I

z u tc < o I

Z C IN -С O.СЧО

z lcm i "О О лО>

io e > o

I I — I- I-C>O I OO СО СО C>> I — — — —.> 1

1 I I

1 I I

1 1 I I е I I о о о о о о

1 1 1 «1

1 1 М О О МО

1 л I <3 <Ч !

1 1

С > I

1 < > 1 t I

С I I

e x z I I

О О I <

0> I

l Ф о о о о о г 5 а 1 I а a e.l- И И 0 ll tl ххах 1 I

<Осxe ы м ы

1720780

8 см; L = 32 см; 7,56

2,0 см

196

7,17

8 см; L = 32 см; 5,96

3,2 см

274

3,78

264 см; 5,80

3,92

d =

368

d =

4,02 см; 5,70

8 см; L = 32 см; 8,16

8,0 см

172

d =

9,12

Составитель Е.Бельский

Редактор Т.Куркова Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Заказ 913 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Режим регенерации при соотношении L:d:1 = — 10:(1-2):2,5

8 см L = 32

4,6 см

8 см; L = 32

6,4 см

Глинистая составляющая, 4

Мелкие фракции (г 0063), о

Газопроницаемость, ед