DD240853A1

DD240853A1 - Verfahren zum kuehlen des heissaltsandes fuer giessformen

Info

Publication number: DD240853A1
Application number: DD28054585A
Authority: DD
Inventors: Hans-Georg Steinkohl
Original assignee: Thurm Elektromotoren
Priority date: 1985-09-23
Filing date: 1985-09-23
Publication date: 1986-11-19

Abstract

Wird eine Menge Formsand gemischt, bei dem ein max. Mischungsverhaeltnis von 20:1 bereitgestellt wird, waehrend die Formen mit 3:1 bis 5:1 im Verhaeltnis hergestellt werden und wenn unmittelbar nach der Benutzung der Giessform und ihrer Freigabe des Abgusses der verbleibende kuehle Bestand an Frischsand mit dem Heisssand kontinuierlich vermengt wird, so entsteht beim Mischvorgang des Altsandes mit einer Anfangstemperatur etwa 200C in einer Zeitspanne von max. 10 min ein Temperaturrueckgang bis 40C bzw. 35C total. Auf Grund dieser Temperaturabsenkung ist die sofortige Wiederverarbeitung des Formsandes in den Kreislaufzyklus moeglich.

Description

Ausführungsbeispiel

Verfahren zum Kühlen des Heißaltsandes für Gießformen soll an einem Beispiel näher erläutert werden.

Der Verfahrensschritt sieht vor, daß in einer Formsandaufbereitungsanlage laufend Heißalt- und Neusand zugeführt und das neue Sandgemenge bereitgestellt wird. Dabei wird empfohlen, eine Zusammensetzung des Formsandes wie folgt vorzunehmen:

Siliziumdioxyd	82%
Bentbnit	9%
Kohlenstoff	7%
Wasser	4%

Die Zusätze von Bentonit, Kohlenstoffen (Kohlenteer, Graphit, Kohlepulver, Pech u.a.) sowie Neusand, errechnet nach der bekannten Formel, und den vorbereitenden Werkstoffen in der Formaufbereitungsanlage wird während des Mischungskreislaufes beigemengt. Ist der Gießvorgang nach einem Formsand-Metall-Verhältnis erfolgt, so werden die Sandformen mit dem Gußstück aufgebrochen und ausgepakt.

Anschließend können ca. 20 Teile des Neusandes bei einer Normaltemperatur aus dem Sandbunker entnommen und dem Heißaltsand dosiert zugemischt werden. Die Abstrahlwärme des Altsandes sollte ca. 200⁰C betragen, bevor Neusand zugeführt wird. Die Übertemperatur kann in Großgießereien mittels eines Abzugssystems über Wärmepumpen und einem Warmwasserkreislaufsystem innerbetrieblich aufbereitet und ökonomisch genutzt werden.

Mit dieser schnellen Temperatursenkung fällt die o. g. Abstrahlwärme des Formsandes kontinuierlich in einer Zeitspanne max.

10 min von 200°Cauf ca. 4O⁰C ab. Der nachgeschaltete Fertigungsprozeß über Förderer zum Vermählen in der Formsandaufbereitungsanlage ergibt nochmals einen Temperaturrückgang um ca. 10⁰C = 30°C total.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Verfahren zum Kühlen des Heißaltsandes für Gießformen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Charge Formsand gemischt wird, bei dem ein max. Mischungsverhältnis von 20:1 bereitgestellt wird, während die Formen mit 3:1 bis 5:1 im Verhältnis hergestellt werden und ferner, wenn unmittelbar nach der Benutzung der Gießformen und ihrer Freigabe des Abgusses der verbleibende kühle Bestand an Frischsand mit dem Heißaltsand kontinuierlich vermengt wird, entsteht beim Mischvorgang des Heißaltsandes mit dem Neusand eine Temperatursenkung von 200°Cauf 40⁰C bis 35⁰C innerhalb von max. 10 min total, so daß die Formsandmischung ohne weiteren Kühlvorgang sofort verwendet werden kann.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, das speziell in Graugußgießereien zur Aufbereitung von Mischungsverhältnissen Heißaltsand, Neusand und Zuschläge sowie zur Kühlung für Gießereiformsand Anwendung findet.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die meisten benutzten Verfahren zeigen zum Kühlen des heißen Gießereialtsandes teure Einrichtungen, wie z. B. Kühlelevatoren, Kollergänge, Trommelsiebe und Kühltische, auf.

Ferner wird auch zur Abkühlung Wasser verwendet, um die Heißsandtemperatur von 700⁰C bis 500⁰C auf 70⁰C bis 4O⁰C herabzusetzen, und anschließend findet eine Gebläseluftkühlung mit Wärmeaustausch statt, und zwar zur weiteren Anwendungstemperaturabsenkung fürdie Gießformenherstellung. Daß der heiße Gießereialtsand vorseinerWiederbenutzung gekühlt werden muß, ist in Fachkreisen zur Genüge bekannt und braucht deshalb nicht näher erwähnt zu werden.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung liegt darin, ein Aufbereitungsverfahren zu schaffen, um das Kühlen von Gießereiheißaltsand bis auf etwa 30°C Gießhallentemperatur in kürzester Zeit zu beschleunigen, ohne dabei Wasser bzw. komplizierte Kühlanlagen mit hohem Energieverbrauch zum Einsatz zu bringen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Formsandverhältnis und Mischverfahren zu entwickeln, in der die Stoffzusammensetzung des Gegenstandes leicht kontrolliert und eingestellt werden kann. Das Formsand-Gießmetall-Verhältnis soll min. 3:1 bis max. 20:1 betragen, d.h., die hergestellte Form enthält z.B. 3 kp Sand auf 1 kpzu gießendes Metall. Weiter muß nach wiederholten Gießprozessen dem Altformsand u.a. Neusand, Ton, Kohlenstoff zugefügt werden, um den Restteil der ursprünglichen Sandmenge zu ersetzen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, wenn eine Menge Formsand gemischt wird, bei dem ein max. Mischungsverhältnis von 20:1 bereitgestellt wird, während die Formen mit 3:1 bis 5:1 Verhältnis hergestellt werden und wenn unmittelbar nach der Benutzung der Gießform und ihrer Freigabe des Abgusses der verbleibende kühle Bestand an Frischsand mit dem Heißsand kontinuierlich vermengt wird. Der Mischvorgang des Heißaltsandes mit dem Neusand bewirkt eine Temperaturminderung, so daß ein Teil der Sandmenge anschließend nach Wiedervermahlen ohne weiteren Kühlvorgang verwendet werden kann. Es ist praxisbezogen, den Altsand soweit wie möglich bis zur Gießhallentemperatur herunterzukühlen, nachdem die Gießformen ausgepakt sind und bevor das Wiedervermahlen und Wiedereinstellen der Sandzusammensetzung stattfindet. Empfehlenswert ist, den Formsand unter 5O⁰C abzukühlen, um gute Mischergebnisse zu erhalten, jedoch die Zusatzstoffe Bentonit sind schwierig anzufeuchten, wenn die Temperatur über 50⁰C liegt. Demgemäß wurde festgestellt, daß das wirksamste Sandmischen erreicht wird, wenn sich die Sandwärme auf Raumtemperatur befindet. Die Menge an Neusand, die dem Altsand zugesetzt werden muß, um ein Gemisch von Alt- und Neusand von bestimmterTemperatur zu erhalten, hängt vorwiegend von der Temperatur und den Mengeneinheiten des Alt-und Neusandes ab. Eine Temperaturschätzung des Altformsandes beim Auspaken der Gießform kann erfolgen, wenn angenommen wird, daß die ganze aus dem heißen Metall stammende Wärme auf den Formsand übertragen wird. Die Abgießtemperatur bei einem Durchschnittsgrauguß beträgt ca 1500°C. Die dabei abgegebene Wärme kann nach der Formel

H = cp(t-30)

berechnet werden, wobei cp die spezifische Wärme von Grauguß bei 1500°C,t die Ausformtemperatur und 30⁰C bis 35⁰C die übliche Raumtemperatur ist. Ist nach der o.g. Formel die abgegebene Wärmemenge errechnet und versuchstechnisch die ganze Wärmemenge auf den Formsand festgestellt, so kann anschließend die Temperatur des Sandes bei verschiedenen Ausformtemperaturen über das Sand-Metall-Verhältnis mit einer für den Fachmann bekannten Berechnungsformel ermittelt werden.