Способ термической регенерации огнеупорного наполнителя из отработанной формовочной смеси

)5 В 22 С 5/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАР СТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Московский институт стали и сплавов и Производственное объединение по проектированию, наладке, модернизации и ремонту энергетического оборудования "Центрознергоцветмет"(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ ОГНЕУПОРНОГО НАПОЛНИТЕЛЯ ИЗ ОТРАБОТАННОЙ ФОРМОВОЧНОЙ СМЕСИ Изобретение относится к литейному производству, в частности к технологии регенерации огнеупорного наполнителя из отработанных формовочных и стержневых смесей,Цель изобретения - расширение технологических возможностей и повышение физико-механических свойств формовочных смесей на основе регенерата,Способ термической регенерации отработанных формовочных материалов заключается в измельчении и последующем обжиге материала в высокотемпературных установках "псевдокипящего слоя", при этом отработанный формовочный материал вводят в поле высокочастотного плазменного разряда и подвергают термоудару при температурах на 50-100 С ниже температуры плавления огнеупорного наполнителя, а(57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к технологии регенерации песков из отработанных смесей литейных цехов. Цель изобретения - расширение технологических возможностей и повышение физико-технических свойств формовочных смесей на основе регенерата, Для этого вводят дезинтегрированную и отсепарированную смеси, а отработанный формовочный материал - в поле высокочастотного плазменного разряда и подвергают термоудару при температурах на 50 - 100 С ниже температуры плавления ди- . оксида кремния, затем аморфизируют при температуре на 50 С выше температуры плавления и на 150 С ниже температуры . ф кипения диоксида кремния. 1 табл. затем проплавляют при температурах на О 50 С выше температуры плавления и на у 150 С ниже температуры кипения (разложения) упомянутого наполнителя.- чЗа счет термоудара иэ-за разницы в ко- Э эффициентах термического расширения ог- ЬЭ неупорного наполнителя, примесей и 1 Я связующего происходит скалывание пленок связующего и примесей с поверхности частиц наполнителя. При этом увеличивается поверхность испарения пленок связующе- а го, что повышает эффективность регенерации.Если частицы отработанной формовочной смеси подвергают термоудару при температурах ниже Тпп - 100 С, то происходит неполная регенерация. Если термоудар производят при температуре выше Тпп - 50 С, то возможно высокотемпературное10 20 30 35 40 50 диффузионное взаимодействие связующего и огнеупорного наполнителя, Кроме того, в последнем случае при соударении нагретых частиц друг с другом происходит их спекание, что приводит к изменению зернового состава огнеупорного наполнителя.Проплавление частиц огнеупорного:;" полнителя существенно повышает физико-механические свойства материала, в частности снижает коэффициент термического расширения, удаляет кристаллическую влагу и нежелательные примеси, Крометого, частицы огнеупорного наполнителя, проплавляясь при температурах Тпл + + 50 СТкип(р) - 150 С, под воздействием сил поверхностного натяжения приобретают сферическую форму, что способствует снижению насыпного веса материала и повышению газопроницаемости литейных форм на основе регенерата. При температу рах ниже Тпл+ 50 С вследствие малого времени пребывания частиц в рабочей зоне плазменного разряда полного проплавления их не происходит. При температурах выше Тким(р) - 150 С происходит изменение зернового состава огнеупорного наполнителя вследствие интенсивного испарения с поверхности частиц. Кроме того, в этом случае в частицах огнеупорного наполнителя образуются газовые включения, отрицательно влияющие на технологические свойства формовочных смесей на основе регенерата;Предлагаемый способ регенерации отработанных формовочных смесей реализуют следующим образом.В разрядной камере ВЧ-плазмотронасоздают высокотемпературный плазменный разряд, температуру которого регулируют расходом плазмообразующего газа и мощностью, вкладываемой в разряд, Затем в зону ВЧ-разряда с помощью транспортирующего газа непрерывным потоком вводят регенерируемую смесь, Место ввода регенерируемого материала расположено таким образом, что сначала частицы подвергаются термоудару со стороны набегающего потока плазмы, приводящему к удалению с поверхностей частиц огнеупорного наполнителя пленок связующего и примесей вследствие их термической диссоциации и газовой эрозии, при температурах на 50 - 100 С ниже температуры плавления огнеупорного наполнителя. Затем при температурах на 50 С выше температуры плавления и на 150 С ниже температуры кипения (разложения) огнеупорного наполнителя частицы проплавля-.ются и под действием сил поверхностного натяжения принимают сферическую форму. Закалка (охлаждение) частиц происходит в водоохлаждаемой камере реактора ВЧ- плазмотрона, Регенерированный огнеупорный наполнитель накапливается в нижней части реактора, откуда его удаляют пневмоили виброспособом с последующим транспортированием в бункеры-накопителигде материал охлаждается до комнатнойтемпературы. Образующиеся в процессе регенерации газообразные продукты дожигаются в высокотемпературной зоне плазменного разряда и, проходя через каскадный фильтр "мокрой" очистки, в виде элементарных частиц выбрасываются в воздушную среду, а пылевидные составляющие конденсируются в системе охлажденияи электрофильтрации. Способ опробован при регенерации отработанной формовочной смеси, содержащей, мас, ; люберецкий песок марки ОБ К 02 А - 100; ортофосфорная кислота 0,15 - 2,5; борная кислота 0,25; карбамидная смола ВК2,5 - 3;О; вода до 2, Расход плазмообразующего газа устанавливали в диапазоне 40-70 м /ч, мощность, вкладываемую в разэряд, - в пределах бО - 85 кВт, расход транс; портирующего газа 1,0 мз/ч.Температурные параметры процесса регенерации и физико-механические свойства формовочых смесей на регенерате приведены в таблице,Исследования, проведенные на сканирующем микрорентгеноспектральном анализаторе 1 ЯМ - 840, показали, что основным и единственн ым породообразующим минералом в регенерированном материале является плавленный аморфный кварц (502), связующее и примеси щелочноземельных металлов и их оксидов отсутствуют,Использование предлагаемого способа регенерации отработанных формовочных материалов по сравнению с известными способами позволяет полностью удалить с поверхности зерен огнеупорного на 45 полнителя пленки связующего и примеси легкоплавких окислов щелочных и щелочноэемельных металлов, значительно повысить физико-механические свойства огнеупорного наполнителя за счет его проплавления и сфероидизации частиц, что, в свою очередь, обуславливает высокую химическую инертность к металлическим расплавам. Формула изобретения Способ термической регенерации огнеупорного наполнителя иэ отработанной формовочной смеси, включающий дезинтеграцию смеси до зерновой основы, сепарацию, классификацию и термическую1652022 Ф обработку наполнителя в псевдоожиженном слое с последующим охлаждением, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения физико-механических свойств 5 формовочных смесей на основе регенерата, термическую обработку огнеупорноо наполнителя осуществляют в поле высокочаСтепен очистки Режимн аметры огне Температура плавления, Кого налнителя Температура регенера ии, К Предлага 1 емыЙ спо 7,5 50 пр 1073 - 1323 - 75,0 - 90 оставитель О. Белковехред М.Моргентал Корректо Е. Копча РедакторЗаказ 1735ВНИИПИ сауле Тираж 497рственного комитета по 113035, Москва, ЖПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101Техноло" гическиеспособы регенера- ции 20201 1 ц 90 1965 1940 1850 Сплавление 999 - 100,0 96,0 - 99.0 92,0 - 95,0 90,0 - 92,0 Сфероиди- зация стотного плазменного разряда, подвергая его термоудару при температуре на 50 - 100 С ниже температуры плавления огнеупорного наполнителя, а затем проплавляя при температуре на 50 С выше температуры плавления и на 150 С ниже температуры кипения (разложения) упомянутоо наполнителя,Подписноеобретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб., 4/5