Способ определения количества непромешанной глины в формовочных смесях

 

Использование: в литейном производстве и предназначено для снижения трудоемкости определения количества непромешанной глины в формовочных смесях. Сущность изобретения: способ включает определение у испытуемой смеси общего глиносодержания, влажности, уплотняемости и прочности при сжатии во влажном состоянии и разбавления смеси добавлением в нее малыми порциями свежего песка. При каждом разбавлении общее количество глиносодержания уменьшается на 0,5...1,5% от массы смеси. После подачи каждой порции песка смесь промешивают до начального значения параметра рыхлого состояния. Завершают процесс разбавления после достижения смесью исходной величины прочности при сжатии во влажном состоянии. По общему снижению глиносодержания, достигнутому при разбавлении, судят о количестве непромешанной глины.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при приготовлении формовочных смесей с глинистым связующим, применяемых преимущественно при автоматической поточной формовке в производстве чугунных и стальных отливок.

Цель изобретения - снижение трудоемкости определения количества непромешанной глины в формовочной смеси.

На чертеже представлена зависимость изменения прочности смеси во влажном состоянии R_сж от содержания глины в смеси Га.

Способ осуществляют следующим образом.

Пробу цеховой смеси испытывают на общее глиносодержание, влажность, уплотняемость и прочность при сжатии во влажном состоянии. После этого испытуемую смесь разбавляют свежим песком, добавляя последний порциям, каждая из которых уменьшает общее количество глиносодержания на 0,5...1,5% от массы смеси.

После добавления каждой порции песка смесь промешивают до начального значения параметра рыхлого состояния. Процесс разбавления завершают по достижении смесью исходной величины прочности при сжатии во влажном состоянии. О количестве непромешанной глины судят по общему снижению глиносодержания, достигнутому в процессе разбавления.

П р и м е р. Методом вычерпывания из цеховой смеси отобрана проба массой 3 кг. Испытаниями установлено: содержание активной глины 9,7%, влажность 3,1%, уплотняемость 39%, прочность при сжатии 7,0 Н/см² (0,70 кгс/см²).

Значит смесь содержит глину М_гл и песок Мп в количествах: M_гл=30001,00- · = 3000(1,00-0,031)·0,097=282 г.

M_п=30001,00- -М_гл=2615 г,, где В_д - доза воды, %; Г_а - содержание активной глины, %.

Первоначально снижают содержание глины на 1%. Для этого вводят в смесь свежий песок в количестве Δ М_n' ΔM^ʹ_п= - 2615 =626 т..

Перед подачей в бегуны этой порции песка увлажняют смесь с целью доведения ее уплотняемости до V_max ≥ 55%. Расчет дозы увлажнения Δ В_gучитывает воду, увеличивающую уплотняемость (0,1% воды изменяет уплотняемость на 3%), воду, теряемую при испарении в процессе перемешивания (на каждую минуту перемешивания - 5 мл), и воду, смачивающую песок (0,5% об массы свежего песка): ΔB_g= · 0,001(масса смеси)+t·5+0,005.ΔM^ʹ_п=20+40+3-63 мл, где V_o - уплотняемость смеси в исходном состоянии; t - время перемешивания, мин.

После смешивания в течение 8 мин испытание на уплотняемость показало V= 42,8. Отобранная масса (образца) возвращена в бегуны. Проведено домешивание с открытой крышкой в течение 1,5 мин. Достигнута уплотняемость V₁=40%. Испытана прочность при сжатии 9,6 Н/см² (0,96 кгс/см²).

В результате разбавления произошел значительный рост прочности, что свидетельствует о заметном содержании в смеси активной (непромешанной) глины. Проводим второе разбавление смеси песком с понижением содержания активной глины на 1,5% (с 8,7 до 7,2%) M²_п= - 3241=676 г,, для смачивания которой необходима добавочная доза воды Δ В_g: B_g = 0,005 ˙ 676+ 5t ≃ 24 мл, где t - время перемешивания (4 мин).

После второго разбавления смеси песком и вывода уплотняемости на уровень V_o±1% прочность смеси составила 8,0 Н/см² (0,80 кгс/см²), что выше исходного значения на 1 Н//см² (0,1 кгс/см²).

Третье, заключительное, разбавление следует осуществить, исходя из очередного понижения содержания активной глины на 1% (с 7,2 до 6,2%) M³_п= - 3917=613 г
После необходимого увлажнения и домешивания до требуемого уровня уплотняемости установлена прочность смеси 6,9 Н/см² (0,69 кгс/см²).

Общее снижение содержания активной глины составило при разбавлениях смеси песком с выводом ее прочности на начальный уровень 3,5%, что и измеряет количество непромешанной глины в испытуемой смеси.

Способ позволяет уменьшить в 10 раз трудоемкость определения путем исключения необходимости предварительного изготовления лабораторных смесей, их испытания и построения по результатам испытаний рабочей номограммы.

Кроме того, достигается простота определения, что сделало его проведение доступным не только для ЦЗЛ, но и для цеховых лабораторий формовочных смесей, и повышается точность определения за счет полного проведения испытания на самой анализируемой смеси.

Создана технологическая база обоснования норм расхода формовочной глины на тонну годных отливок.

У технологов появился рабочий инструмент по выявлению и снижению в производственных смесях количества непро- мешанной глины.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА НЕПРОМЕШАННОЙ ГЛИНЫ В ФОРМОВОЧНЫХ СМЕСЯХ, включающий определение у испытуемой смеси прочности при сжатии во влажном состоянии при известных значениях влажности, уплотняемости и общего глиносодержания путем разбавления ее свежим песком, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости определения, связывание непромешанной глины осуществляют вводом в смесь дискретных порций свежего песка, уменьшающих общее глиносодержание после подачи каждой порции на 0,5 - 1,5%, и завершают этот процесс по достижении смесью исходной величины прочности при сжатии во влажном состоянии, при этом за количество непромешанной глины принимают суммарное снижение глиносодержания всех этапов разбавления.