16 Відпрацьовані формувальні суміші, їх використання.

Використовування відпрацьованих сумішей. Економічно найвигіднішим є

використовування відпрацьованих формувальних сумішей у вигляді повернення після їх охолоджування і часткової підготовки. Тому найбільш просто повторно використовувати піски при виготовленні виливків вакуумно-плівковим методом і в заморожених формах, де в сумішах або повністю відсутнє в'яжуче (вакуумно-плівкове формування), або міститься в дуже невеликих кількостях (заморожені форми).

При виготовленні дрібного чавунного і сталевого литва в сирих піщано-глинистих формах застосовують єдині суміші, до складу яких входить 90-95% оборотної суміші, що пройшла попередню підготовку - охолоджування, магнітну сепарацію, просівання, аерацію. В облицювальних піщано-глинистих сумішах вміст оборотної суміші знижується до 20-60 %. Проте оскільки основний об'єм форми при цьому виконується з наповнювальної суміші, що складається з 100 % повернення, загальний об'єм відпрацьованої суміші, що повторно використовується, зберігається високим.

Піщано-глинисті суміші для чавунних і сталевих виливків при формуванні в

сухі форми також дозволяють повторно використовувати значну частину оборотних сумішей: 40-60 % - в лицювальних і 75- 100 % - в наповнювальних сумішах.

Застосування в ливарних цехах піщано-глинистих і рідкоскляних формувальних і стрижневих сумішей приводить до їх змішування при вибивці форм, що (внаслідок накопичення оксиду натрію) знижує пластичність і міцність оборотних сумішей в сухому стані. Компенсувати негативний вплив оксиду натрію можна збільшенням вмісту глини в суміші.

Висока адгезія плівок рідкоскляного в'яжучого до зерен кварцового піску значно погіршує можливості використовування оборотних сумішей в сумішах з рідким склом. В стрижневих сумішах оборотні суміші практично не використовуються, в облицювальних сумішах для чавунного і сталевого литва зміст оборотної суміші звичайно складає не більше 30%. При використовуванні повернення з гідроочищувальних камер, де відпрацьована суміш піддається частковій регенерації, забезпечуються більш високі технологічні властивості сумішей з рідким склом.

17 Способи регенерації відпрацьованих сумішей.

Регенерацію можна визначити як відновлення якості вживаного формувального піску, щоб його можна було повторно застосувати як матеріал для виготовлення форм або стрижнів. При регенерації пісків окрім операцій, ідентичних підготовці повернення (охолоджування, магнітна сепарація, дроблення грудок, просівання), застосовуються спеціальні методи видалення інертних плівок з поверхні зерен наповнювача і класифікація отриманого продукту по зерновому складу. Звичайно до регенерата, який одержується пред'являється вимога, щоб його властивості відповідали властивостям початкового піску. Проте сучасними методами відновити пісок з відпрацьованих сумішей до фізичного і хімічного стану, абсолютно однакового з початковим піском, неможливо.

Відпрацьовані формувальні суміші, які тверднуть в оснащенні, що нагрівається, звичайно не регенеруються і використовуються як оборотні в суміші з кварцовим піском.

Регенерація буває частковою і повною.

Основні операції регенерації:

1. Видалення пилоподібної фракції.

2. Видалення кусків, які спеклися, їх розмелювання і просівання.

3. Видалення металічних часток (бризки і каплі металу, формувальні шпильки, холодильники).

4. Видалення з поверхні піщинок плівок в’яжучого.

5. Класифікація піску по зерновому складу.

В практиці ливарного виробництва використовують такі способи регенерації:

1. суха;

- механічна;

- пневматична;

2. мокра (гідравлічна);

- термічна.

Першою операцією більшості способів регенерації є видалення з суміші металевих часток за допомогою магнітного сепаратора.

Механічна регенерація. До цих методів відносяться такі, в яких відокремлення піщинок по фракціям та видалення плівок з їх поверхні проходить:

- за допомогою потока повітря;

- удару;

- тертя зерен одне об одне;

- тертя зерен об шорстку поверхню.

При повітряній сепарації відпрацьована суміш після магнітної сепарації та подрібнення кусків поступає в повітряний сепаратор, де зернам піску різної величини надається різна швидкість, що дозволяє розділити їх по величіні і видалити пилоподібну

Піщана суміш по трубопроводу вдувається зі швидкістю 18-20 м/с. Потім вона попадає в простір між зовнішнім та внутрішнім конусами. Швидкість потоку різко падає до 4-6 м/с., що викликано різким збільшенням поперечного перерізу потока. При цьому крупні частки піску під впливом сили тяжіння падають вниз і відводяться через патрубок. Більш дрібні частки поступають в верхній конус і завдяки лопаткам, які встановлені тангенційно, набувають обертального руху і вдарюються через ці лопатки. Під дією центробіжних сил крупні частки випадають і скачуються вниз по конусу в патрубок. Дрібні частки виносяться потоком повітря за межі установки. Розмір часток, які виносяться повітрям, регулюються швидкістю повітряного потоку. При цьому способі регенерації практично не руйнується поверхнева плівка вяжучого, що незадовільно.

Пневматична регенерація. Використовується енергія високошвидкісного повітряного потоку для відокремлення поверхневих твердих плівок (шляхом тертя та удару). Другий поток, низько швидкісний, видаляє ці частки плівок і другі пилоподібні частки.

Такі установки прості за конструкцією, легко механізуються та автоматизуються. Мокра (гідравлічна) регенерація. При цьому способі видалення пилоподібної фракції і плівок в’яжучого відбувається в потоці проточної води. Потім суміш висушується. При цьому способі проводять гідравлічну класифікацію. Сутність її заключається в різній швидкості падіння часток різної величини в воді. В першому резервуарі осідають крупні частки, а більш дрібні в слідуючих. Видалення плівок в’яжучого відбувається в машинах тертя. В цих машинах пульпа (пісок+вода) перемішуються на протязі визначенного часу.

При такій регенерації :

1) з суміші видаляється глиниста складова;

2) водорозчинні в’яжучі;

3) відбувається розділення піску по величині зерна;

4) активується поверхня піску.

До недоліків слід віднести:

1) велику витрату води (до 15 м3 на 1 тонну);

2) необхідність видалення вологи і подальша сушка піску (потребує додаткові витрати палива).

Частіше всього цей метод використовується в ливарних цехах,на заводах важкого машинобудування (при виготовленні виливків великих розмірів) в комплексі з гідравлічною вибивкою.

Термічна регенерація. При використанні органічних в’яжучих для стрижневих сумішей під дією тепла виливка в’яжуче пригоряє до зерен кварцових пісків або утворює на ньому коксові залишки. Ці плівки при сухій або мокрій регенерації повністю не видаляються. Тому для регенерації таких сумішей використовується термічний спосіб, при якому залишки органічних в’яжучих повністю спалюються. Продукти спалювання залишаються на зернах кварца і видаляються в результаті сухого перетирання в бігунах. Видалена пилоподібна фракція видаляється відсмоктуванням.

Термічна регенерація придатна в основному для сумішей з органічними в’яжучими і не використовується для сумішей з глинистими в’яжучими. Експлуатаційні витрати на цей вид регенерації дуже великі.