DE962639C

DE962639C - Device for drying sand molds, in particular molds for casting steel, by means of a portable electric mold dryer

Info

Publication number: DE962639C
Application number: DEA22146A
Authority: DE
Inventors: Gottlieb Keller; Dipl-Ing Camillo Kind
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1955-02-26
Filing date: 1955-02-26
Publication date: 1957-04-25

Description

Das Trocknen von Sandformen für das Gießen von Stahl und Grauguß (sowie auch für Gußstücke aus Nichteisenmetallen) mittels erhitzter Luft, die in die gänzlich geschlossenen Formen eingeführt und infolge eines genügend hohen Luftdruckes durch die Formmasse hindurchgeleitet wird, ist bekannt und wird viel angewendet. Einrichtungen, die diesem Zweck dienen, sind üblicherweise mit elektrischen Widerstandsheizungen ausgerüstet, von welchen die Luft auf die erforderliche Temperatur erwärmt wird. Soweit es sich um Formen für das Gießen von Grauguß und Nichteisenmetallen handelt, bietet die elektrische Erwärmung der Luft auf eine Temperatur von etwa 400⁰ keine Schwierigkeiten. Für das Trocknen von Formen für das Gießen von Stahl werden aber (je nach der Natur der Formmasse) wesentlich höhere Temperaturen benötigt, nämlich solche bis über 750⁰, wenn die Formen »weiß« gebrannt werden sollen, welches Merkmal von den Gießern als Kriterium für eine richtig getrocknete Form bezeichnet wird. Theoretisch ist es wohl möglich, in elektrisch beheizten Formentrocknern solche hohe Lufttemperaturen zu erreichen, und zwar sowohl mit metalli-The drying of sand molds for casting steel and gray cast iron (as well as for castings made of non-ferrous metals) by means of heated air, which is introduced into the completely closed molds and passed through the molding compound as a result of a sufficiently high air pressure, is known and is widely used. Devices that serve this purpose are usually equipped with electrical resistance heaters, by which the air is heated to the required temperature. As far as molds for the casting of gray cast iron and non-ferrous metals are concerned, the electrical heating of the air to a temperature of around 400 ^° does not present any difficulties. For the drying of molds for the casting of steel, however (depending on the nature of the molding compound), much higher temperatures are required, namely those up to over 750 ⁰ , if the molds are to be "white" fired, which feature is used by the foundrymakers as the criterion for a properly dried form is called. Theoretically, it is possible to achieve such high air temperatures in electrically heated mold dryers, both with metallic

sehen wie auch mit keramischen Heizwiderständen. Die Trockner bekommen aber damit solche große Abmessungen und deren Herstellungskosten sind so hoch, daß der praktische Gießereibetrieb darauf verzichten muß.see how also with ceramic heating resistors. But the dryers get such big ones Dimensions and their manufacturing costs are so high that the practical foundry operation on it have to do without.

Formen, die mit Brennstoffen nach den früher üblichen Methoden bis auf die für »Weißbrennen« erforderlichen Temperaturen erhitzt und getrocknet wurden, waren fast ausnahmslos rissig, denn dieShapes that were made with fuels according to the methods used in the past, except for those used for "white firing" The temperatures required were heated and dried, were almost invariably cracked, because the

ίο heißen Gase wurden bei dieser ursprünglichen Trocknungsmethode nur an der Formoberfläche entlang geleitet, und die Wärme mußte in die Tiefe der Formwandungen durch Wärmeleitung eindringen. Es entstanden dadurch große Spannungen in den sehr ungleich erwärmten und getrockneten Formsandschichten. Dieser Übelstand ist in bekannter Weise dadurch beseitigt worden, daß das Trocknungsmittel, vorzugsweise heiße Luft, durch die Formmasse hindurchgeleitet wird, womit sich der Temperaturabfall in Richtung senkrecht zur Formoberfläche wesentlich verkleinert, so daß keine Risse entstehen können.ίο hot gases were used in this original The drying method was only conducted along the surface of the mold, and the heat had to go deep penetrate the mold walls by conduction. This created great tensions in the very unevenly heated and dried molding sand layers. This malady is well known Way has been eliminated by letting the desiccant, preferably hot air, through the molding compound is passed through, so that the temperature drop in the direction perpendicular to The mold surface is significantly reduced so that no cracks can occur.

Es hat sich ferner gezeigt, daß bei dieser Art getrockneten Formen es genügt, wenn nur eine dünne Oberflächenschicht »weiß« gebrannt wird, vorausgesetzt, daß die tieferen Schichten zuvor mit niedrigeren Temperaturen von etwa 300 bis 500⁰ vorgetrocknet worden sind. Hieraus ergibt sich, daß für das richtige Trocknen von Sandformen für das Gießen von Metallen, insbesondere von Stahl, folgende Bedingungen erfüllt sein müssen:It has also been shown that dried forms of this type it is sufficient if only a thin surface layer "knows is fired," provided that the lower layers have been previously pre-dried at lower temperatures of about 300 to 500 ^0th From this it follows that for the correct drying of sand molds for the casting of metals, in particular steel, the following conditions must be met:

i. Das Trocknungsmittel, vorzugsweise Heißluft, muß durch den Formsand hindurchgeleitet werden;i. The drying agent, preferably hot air, must be passed through the molding sand will;

2. es muß eine Vortrocknung der Sandform bei Temperaturen von etwa 400 bis 500⁰ erfolgen, bis diese auf eine genügende Tiefe wasserfrei ist;2. The sand mold must be pre-dried at temperatures of about 400 to 500 ⁰ until it is free of water to a sufficient depth;

3. zum »Weißbrennen« der Form soll die Temperatur kurzzeitig auf etwa 700 bis 8oo° gesteigert werden können.3. To "whiten" the form, the temperature should be increased briefly to around 700 to 800 ° can be.

Die ersten zwei Bedingungen sind in idealer Weise bei elektrischer Beheizung des Trockners erfüllbar; die dritte Bedingung wird am einfachsten bei Verwendung einer Öl- oder Gasflamme erfüllt. Es ist deshalb gegeben, beim Trocknen von Sandformen so vorzugehen, daß diese elektrisch vorgeheizt und thermisch mittels eines flüssigen oder gasförmigen Brennstoffes fertiggebrannt werden; dementsprechend sind elektrisch beheizte Formentrockner mit einem zusätzlichen Brennstoffbrenner auszurüsten, wobei alle drei Bedingungen mit ein und derselben Einrichtung erfüllbar sind.The first two conditions are ideal when the dryer is heated electrically achievable; the third condition is most easily met using an oil or gas flame. It is therefore necessary to proceed when drying sand molds so that they are electrically preheated and thermally burned to completion by means of a liquid or gaseous fuel; accordingly are electrically heated mold dryers with an additional fuel burner equipped, whereby all three conditions can be met with one and the same facility.

Die Erfindung betrifft demnach eine Einrichtung zum Trocknen von Sandformen, insbesondere von Formen für das Gießen von Stahl, mittels eines transportablen elektrischen Formentrockners, gekennzeichnet durch einen in den Ausblasestutzen eines transportablen elektrischen Formentrockners eingebauten Brenner für flüssige oder gasförmige Brennstoffe.The invention accordingly relates to a device for drying sand molds, in particular of Molds for casting steel, marked by means of a portable electric mold dryer through one in the blow-out nozzle of a portable electric mold dryer built-in burner for liquid or gaseous fuels.

Die Zeichnung zeigt beispielsweise eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Trocknen von Sandformen.The drawing shows, for example, an embodiment of the device according to the invention for Drying sand molds.

In der Zeichnung stellt 1 einen Querschnitt durch eine Bodenform dar, die für die Trocknung mit einem transportablen elektrisch beheizten Formentrockner vorbereitet ist. Im einzelnen bedeutet darin 2 ein Koksbett, 3 Entlüftungskanäle, 4 den Einguß und 5 eine Steigeröffnung. Die Trocknung erfolgt in bekannter Weise durch Einblasen von aschenfreier Heißluft bei 4, während alle übrigen öffnungen dicht verschlossen sind. Die Heißluft durchdringt den Formsand, trocknet diesen und tritt mit Wasser gesättigt bei 3 aus der Form aus. Ein transportabler, elektrisch beheizter Formentrockner ist bei 6 dargestellt. 7 ist ein dazu gehörender Ventilator mit Motor 8. Bei 9 sind elektrische Heizwiderstände angedeutet, und bei 10 befindet sicft der Ausblasestutzen des Trockners. Mittels eines Verbindungsrohres 11 ist der. Trockner mit der Eingußöffnung 4 der Form in Verbindung gesetzt. In den Ausblasestutzen 10 des Trockners ist nun ein Brennstoffbrenner 12 eingebaut, dessen Brennstoff zuleitung bei 13 und dessen Einspritzöffnung bei 14 angedeutet ist. Der beispielsweise gezeigte Brenner besteht wesentlich aus einem einfachen Einspritzrohr mit einer zweckmäßig bemessenen Einspritzöffnung 14. An Stelle, einer einfachen Einspritzöffnung kann vorteilhaft auch eine den Brennstoff direkt einspritzende Druck-Zerstäuberdüse oder auch eine den Brennstoff mit Hilfe von Druckluft oder Dampf zerstäubende Düse verwendet werden. Der Brenner kann auch inline ihn umgebende kleine Brennkammer ausmünden. Wird zur Zerstäubung des Brennstoffes Luft verwendet, so ist es vorteilhaft, diese elektrisch vorzuwärmen. Zur Zündung des Brennstoffes kann ein elektrisch erhitzter Widerstandskörper oder eine Funkenstrecke verwendet werden.In the drawing, 1 shows a cross-section through a floor mold that is used for drying is prepared with a portable, electrically heated mold dryer. In detail means therein 2 a bed of coke, 3 ventilation ducts, 4 the sprue and 5 a riser opening. the Drying takes place in a known manner by blowing in ash-free hot air at 4, during all other openings are tightly closed. The hot air penetrates the molding sand and dries it and comes out of the mold at 3 saturated with water. A transportable, electrically heated one The mold dryer is shown at 6. 7 is an associated fan with motor 8. At 9 are electrical heating resistors indicated, and at 10 is the blow-out nozzle of the dryer. By means of a connecting pipe 11 is the. dryer connected to the pouring opening 4 of the mold. In the blow-out nozzle 10 of the dryer a fuel burner 12 is now installed, its fuel supply line at 13 and its injection port at 14 is indicated. The burner shown as an example consists essentially of one simple injection tube with an appropriately sized injection port 14. Instead of a simple one Injection opening can advantageously also be a pressure atomizer nozzle which directly injects the fuel or a nozzle that atomizes the fuel with the aid of compressed air or steam be used. The burner can also open out inline surrounding the small combustion chamber. If air is used to atomize the fuel, it is advantageous to preheat it electrically. To ignite the fuel, an electrically heated resistance body or a Spark gap can be used.

Die beschriebene Einrichtung gestattet es, die vom Ventilator 7 geförderte Luft mittels der Widerstände 9 zu erhitzen und durch die Masse der Form ι hindurchzudrücken, wobei diese bei Temperaturen von etwa 300 bis 500⁰ vorgetrocknet wird, worauf sie bis zum »Weißbrennen« thermisch mittels eines Brennstoffes oberflächlich auf die nötige Temperatur von mindestens 700⁰ erhitzt wird. Als Brennstoff kann Gas oder Öl oder auch wechselweise je nach den zur Verfugung stehenden Vorräten der eine oder der andere dieser Stoffe verwendet werden.The device described makes it possible to heat the air conveyed by the fan 7 by means of the resistors 9 and to push it through the mass of the form ι, this being ^{predried at temperatures of about 300 to 500 0} , whereupon it is heated up to "whitening" by means of a The surface of the fuel is heated to the required temperature of at least 700 ^0. Gas or oil can be used as fuel or, depending on the available supplies, one or the other of these substances can be used alternately.

Der Vorteil der beschriebenen Einrichtung liegt darin, daß die Formen mittels verhältnismäßig kleiner elektrischer Widerstände rasch und billig vorgetrocknet und dann ebenso rasch und mit geringem Kostenaufwand mittels eines Brennstoffes fertiggebrannt werden können. Die Lufttemperaturen sind in beiden Phasen der Trocknung leicht zu regeln, und die aufzuwendende Wärmemenge kann leicht der Größe, Dichtheit und Durchlässigkeit der Formmasse angepaßt werden. Insbesondere kann das »Weißbrennen« der Sandform so rasch und intensiv durchgeführt werden, daß bei jeder Zusammensetzung des Formsandes die besten Resultate erzielt werden. Die fertiggebrannten Formen müssen weniger als je zuvor nachgeflicktThe advantage of the device described is that the forms by means of relatively small electrical resistances quickly and cheaply pre-dried and then just as quickly and with little Costs can be completely burned by means of a fuel. The air temperatures are easy to regulate in both phases of drying, and the amount of heat to be used can easily be adapted to the size, tightness and permeability of the molding compound. In particular the "whitening" of the sand mold can be carried out so quickly and intensively that everyone Composition of the molding sand the best results can be achieved. The finished ones Shapes need to be patched up less than ever before

und gereinigt werden, ihre Oberflächen sind noch sauberer als bisher und verlangen praktisch keine Putzarbeit mehr.and cleaned, their surfaces are even cleaner than before and require practically nothing Cleaning work more.

Claims

PATENT CLAIM:

Device for drying sand molds, in particular molds for casting Steel, by means of a portable electric mold dryer characterized by a a in the exhaust nozzle of a portable electric mold dryer built-in burner for liquid or gaseous fuels.

Publications considered: German Patent No. 415 918.

1 sheet of drawings