Способ регенерации отработанных песчано-смоляных стержневых и формовочных смесей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН 0 3(5 Р В ИСАНИ ЗОБРЕТЕН ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологий и автоматизации литейного производства(54 )(57) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННЫХ ПЕСЧАНО-СМОЛЯНЫХ СТЕРЖНЕВЫХИ ФОРМОВОЧНЫХ СМЕСЕЙ, включающий выбивку отработанной смеси, ее магнитную сепарацию, грохочение по зерну2,5-5,0 мм с выделением надрешетногои подрешетного продуктов, дробление,окислительный обжиг, обеспыливание,и охлаждение, о. т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью сокращенияэнергозатрат при сохранении уровнякачества регенерировайного песка ифизико-механических характеристиксмесей, полученных с,его использова-.,нием,подрешетный продукт обеспыливаюта надрешетный продукт подвергаютокислительному обжигу с последующимсмешиванием упомянутых продуктов.Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при механотермической регенерации отработанных песчано-смоляныхсмесей в цехах среднего и крупного 5чугунного литья в условиях серийногои индивидуального производства.Известен способ регенерации, включающий выбивку отработанной смеси,ее магнитную сепарацию, рассев, дроб 10ление крупной фракции, совмещениеФракции, прошедшей через сито и полученной в результате дробления с по-.следующей оттиркой пленок связующего и обеспыливанием смеси 11,.Недостатком данного способа является низкое качество регенерата из-занеполного удаления примесей азотсодержащих соединений, углесодержащих .материалов и др, ) в процессе регенерации, что ограничивает его повторйое применение в холоднотвердеющихсмесях ХТС).В случае использования смол карбамидного класса, получивших наибольаее распространение в отецественнойпрактике изготовления стержней и формиз ХТС, доля механического регенера,та, .вводимого ц смесь, не превышает50 мас.4 огнеупорного наполнителя, З 0Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемо-.му результату является способ регенерации, согласно которому отработанная смесь после выбивки, прошедшаямагнитную сепарацию, грохочение позерну 2,5-5,0 мм с выделением надре-,.шетного и подреаетного продуктов.,подвергается дроблению, окислительному обжигу, обеспыливанию и охлаждению Г 23. Этот способ характеризуется высо-.кими энергозатратами ( в среднем250000 ккал иа 1 т регенерированногопеска ), что ограничивает применение 4этого способа.Целью изобретения является сокращение энергозатрат при сохраненииуровня качества регенерированногопеска и требуемых Физико-механическиххарактеристик смесей, полученных сего использованием,Цель достигается тем, что согласноспособу регенерации отработанныхпесчано-смоляных стержневых и формовочных смесей, включающему выбивку 55отработанной смеси, ее магни-ную .сепарацию, грохочение по зерну 2,55,0 мм с выделением надрешетного и подрешетного продуктов, дробление,окислительный обжиг, обеспыливаниеи охлаждение, подрешетный продуктобеспыливают., а надрешетный продуктподвергают окислительному обжигу споследующим смешиванием упомянутыхпродуктов.Выбитую отработанную смесь подвергают магнитной сепарации и рас-.севу на грохоте с размером отверстий25-5,0 мм. Надрешетный продукт, т.е.куски, размер которых превышаетразмер отверстий сита, дробят и подвергают окислительному обжигу при856-900 С, после чего охлаждают до20-30 оС и смешивают с предварительнораздробленным подрешетным продуктом,т,е, отработанной смесью, прошедшейчерез отверстия грохота; затем весьобъем регенерированного песка обеспыливают для удаления фракций с разме-ром менее 0,1-0,16 мм.Осуществление операции окислительного обжига только лишь надрешетногопродукта обусловлено следующим. Вреальной литейной форме и стержне имеются контактирующие с металлом зоны,которые подвергаются наибольшему прогреву в процессе заливки сплава и остывания отливки, Отработанная смесьиз этих зон характеризуется наиболееблагоприятным составом по остаточномусодержанию валового азота, ионов3 РО и величине потерь при прокаливанийЭта же смесь характеризуется наименьшей остаточной прочностью, благодаря чему при выбивке разрушаетсядо размеров зерен. песка, Отработан-.ная смесь из периферийных зон Формыи из знаковых частей стержня прогревается до более низких температур( для станочного чугунного литья весом до 1 т порядка 80-.150 оС) и характеризуется как более высоким содержанием указанных примесей, так и повышенной остаточной прочностью, засчет цего в результате выбивки кускисмеси из этих зон могут иметь максимальный размер, равный размеру ячейкивыбивной решетки,В табл, 1 представлена зависимость химического содержания примесейв отработанной смеси на карбамиднойсмоле (после выбивки и магнитной сепарации) от крупности ее кусков. Иэ приведенных данных видно, чтосодержание примесей в смеси, размер.кусков которой менее,5 мм. Такое рас- Составы смесей приведены в табл. 4.пределение примесей в отработанной Физико-механические характеристисмеси в зависимости оъ крупности ее у ки смесей вышеприведенного состава "кусков может служить основанием для представлены в табл. 5.проведения операции окислительного Как видно из приведенных данныхобжига лишь для кРупной фракции со несмот я на н тданных,ф ,несмотря на некоторыеразличия по зер"держание которои в смеси колеблетсяв пределах 30-40. Это позволяет со-. 11новому и химическому составу (, табл. 2кратить энергозатраты на приготовлеными согласно предлагаемому и известние регенерата при сохранении доста- .ному способам, физико-механическиеточно высокого качестве его и физикомеханических своиств смесей, приготовхарактеристики смесей, приготовленныхленных на его основе. .Ина этих регенератах, отличаются неП . О бр и м е р . Отработанную ХТСзначительно, а для условий производства являются практически идентичнымидля изготовления форм и стержней на 1 табл, 5).основе карбамидной: смолы, отверждаемую ортофосфорной кислотой, после выРегенерат, полученный согласнобивкй подвергают магнитной сепарации, а- предлагаемому способу, пригоден ляу у, р оден длягрохочению на сите 5 мм, после чегоизготовления литейных фо м из ХТС. крупный продукт, оставшийся на сите,адрешетный) подвергают измельчениюефупорного наполнителя практическипри сохранении Физико-механических,в. роторной дробилке и направляют всвойств.ХТС.барабанную, печь на окислительный об- джиг лр 850-ЛОСОС в течение 20 40 мин СОГласно известному способу Окисзатем охлаждают до 20-30 ОС, лительному обжигУ при температуреПрокаленный материал смешивают с . . дв ргается весь ооъемоколо 1.000 ОС. по ве гается в.перерабатываемой смеси. Расход припросеЯнным пРоДУктом, пРошеДшим через . аза исито 5 мм подрешетным ) и подвергают родного Газа, определяемыи конструкобеспыливанию во еспыливанию в каскадном классифиЗФ тивными особенностями печи, 68. мкаторе с пересыпными полками при скоф, на 1 т регенерата.Применение предлагаемого спосЮа врости восходящего потока воздуха4 м/ссравнении с прототипом дозволяет сократить расход природного газа ориентиро Для сравнения проводят регенерациювочно до 25 мф на 1 т регенерата заэтой же отработанной смеси известнымспособом предусма РИВ 4 ющим Окисли-.ающим кисли не подвергается окислительному обжительный обжиг всего объема отработангу. Это позволяет получить экономиной смеси, прошедщей магнитную сепараческий эффект в размере 1,0 р.нацию, грохочение.ф 1 т регенерата.Выход регенерированного песка вих случаях 9 мас,4. нергозатра.Таким образом, предложенный способт при ре енерации соглаСно извест- РегенераЦии отработанных песчано-смому особу 400 ккал, а согласно лЯных смесей позволЯет сУщественнопредлагаемому способу 150 ккал на 1 кг сократить энергозатраты, потребные"регенерата, 4 для его осуществления по сравнениюХимический и зерновой состав полу- с прототипом ); без практическогоценных регенератов приведен в ухудшения качества получаемого регетабл. 2 и 3 соответственно. нерата и требуемых физико-механичес-.Иэ полученных регенерированных ких характеристик ХТС, получаемых спесков приготавливают. ХТС с карбамид- Е его использованием,, Валовый. аз РОЗ тери приокаливани10 1016040 Таблица Содержание ингредиентов, мас. 3 Смесь Песоксвежий полученный по известному спосо( Кф-Х) 87,44 9,36 2,90 0,30 87,04 9,26 0,33 9,16 86,64 0,37 87,44 2,90 9,36 0,30 9,26 87,04 3,37 86,64 9,16 3,83 0 37 Таблица Смесь Живучесть, мин Прочность на сжатие,кгс/см, через, ч 24 5,0 9,2 14,0 0,23 0,20 6,0 10,0 0,20 8,2 6,3 16,2 10,3 16,0 8,3 4,8 8,9 0,26 17,08,2 15,6 18,0 0,25 8,3 16,0 5,9 0,23 Составитель С. Тепляков Редактор М. Дылын Техред М,Коштура Корректор М,ШарошиЗаказ 3278/11Тираж 813 Подписное ВНИИПЙ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб;, д, М 5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Регенератполученныйспособомпо изобретению СмолакарбамиднаяУКС Осыпаемостьмас.Ф Кислотаортофосфорнаятермическая Газотворность смог