FR2525936A1 - PROCESS FOR PROCESSING FOUNDRY HALF-MOLDS, DEVICE FOR IMPLEMENTING SAME AND HALF-MOLDS PROCESSED ACCORDING TO SAID PROCESS - Google Patents
PROCESS FOR PROCESSING FOUNDRY HALF-MOLDS, DEVICE FOR IMPLEMENTING SAME AND HALF-MOLDS PROCESSED ACCORDING TO SAID PROCESS Download PDFInfo
- Publication number
- FR2525936A1 FR2525936A1 FR8207553A FR8207553A FR2525936A1 FR 2525936 A1 FR2525936 A1 FR 2525936A1 FR 8207553 A FR8207553 A FR 8207553A FR 8207553 A FR8207553 A FR 8207553A FR 2525936 A1 FR2525936 A1 FR 2525936A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- mold
- gas stream
- molds
- drying
- chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/12—Treating moulds or cores, e.g. drying, hardening
Abstract
Description
La présente invention concerne le domaine de la fonderie et a notamment pour objet un procédé de traitement de demi-moules de fonderie, un dispositif pour sa mise en oeuvre, ainsi que les demi-moules traités conformément audit procédé. The present invention relates to the field of foundry and in particular relates to a process for processing foundry half-molds, a device for its implementation, as well as the half-molds treated in accordance with said process.
L'invention peut être appliquée dans les quartiers et ateliers de fonderie où s'effectuent le moulage, le durcissement, le séchage et le refroidissement des demimoules, leur assemblage et la coulée du métal pour les fabrications unitaires, en petites séries, en série et en masse des industries métallurgiques et des constructions mécaniques, ainsi que dans tout autre secteur de l'industrie comprenant des fonderies. The invention can be applied in districts and foundry workshops where the molding, hardening, drying and cooling of half-molds are carried out, their assembly and the casting of metal for unit production, in small series, in series and en masse of the metallurgical and mechanical industries, as well as in any other sector of the industry including foundries.
L'invention peut aussi être appliquée au séchage et au refroidissement des matériaux pulvérulents, au refroidissement des moules de fonderie après la coulée du métal, au séchage des structures de génie civil et dans d'autres fabrications, quand il est nécessaire d'assurer rapidement et uniformément le durcissement et le séchage suivis du refroidissement de divers matériaux, ainsi que de produits poreux moulés. The invention can also be applied to the drying and cooling of pulverulent materials, to the cooling of foundry molds after the casting of metal, to the drying of civil engineering structures and in other manufacturing, when it is necessary to ensure quickly and uniformly hardening and drying followed by cooling of various materials, as well as porous molded products.
L'invention peut être appliquée avec une efficacité maximale au durcissement, au séchage et au refroidissement des demi-moules de fonderie réalisés avec des sables au verre soluble, ainsi qu'avec des sables ayant dans leur composition des agglomérants ou des durcisseurs dont la polymérisation ou le durcissement est conditionné par l'action thermique exercée sur eux par un gaz chauffé. The invention can be applied with maximum efficiency to the hardening, drying and cooling of the foundry half-molds made with sands with soluble glass, as well as with sands having in their composition agglomerants or hardeners whose polymerization or hardening is conditioned by the thermal action exerted on them by a heated gas.
Les dispositifs pour le durcissement et le séchage des demi-moules de fonderie exploitent le principe de l'échange thermique par convection, s'effectuant par suite du léchage des demi-moules par un courant gazeux chauffé, obtenu en faisant brûler un combustible (solide, liquide ou gazeux). Les dispositifs utilisés sont de plusieurs types : à hotte, à chambre ou à chambre à passage, et sont destinés soit au durcissement superficiel et au séchage des surfaces actives des demi-moules (dispositifs de séchage à hotte et à passage), soit au séchage plus profond ou à coeur des demi-moules de fonderie (dispositifs à chambre). The devices for hardening and drying the foundry half-molds exploit the principle of convective heat exchange, which is effected by licking the half-molds with a heated gas stream, obtained by burning a fuel (solid , liquid or gaseous). The devices used are of several types: hood, chamber or passage chamber, and are intended either for surface hardening and drying of the active surfaces of the half-molds (hood and passage drying devices), or for drying deeper or at the heart of the foundry half-molds (chamber devices).
On connais largement dans l'industrie des dispositifs à hotte qui se présentent sous la forme d'un caisson métallique (hotte) dans lequel est monté un brûleur. Hood devices are widely known in the industry which are in the form of a metal box (hood) in which a burner is mounted.
Avec un tel caisson on recouvre la surface active du demimoule. Ensuite on allume le leur et on sèche le demimoule à l'aide du courant de gaz résultant de la combustion du combustible et ayant une température d'environ 350 à 5000C. Le réglage de la température s'effectue à laide d'air. La durée de séchage des demi-moules dépend du genre de sable de moulage, des prescriptions technologiques auxquelles doit satisfaire le moule, et se situe entre 20 et 80 minutes, l'épaisseur de la couche séchée durcie oscillant entre 10 et 30 mm. De tels dispositifs ne servent qu'au séchage superficiel de demi-moules de petit encombrement (1,2 x 1,2 m), fabriqués pour des moulages d'importance secondaire et de forme simple.Les produits de la combustion du combustible s'échappant par dessous la hotte se dispersent dans la zone de travail de l'atelier ou du quartier, et, de la sorte, altèrent les conditions sanitaires du travail. C'est pourquoi l'emploi des dispositifs à hotte pour le durcissement et le séchage des demi-moules de fonderie nécessite une ventilation par refoulement ou par aspiration bien réglée de la zone où sont utilisés ces dispositifs. Le rendement de tels dispositifs est d'environ 15 à 20%.With such a box, the active surface of the half-mold is covered. Then turn on theirs and dry the half-mold using the gas stream resulting from the combustion of the fuel and having a temperature of about 350 to 5000C. The temperature is adjusted using air. The drying time of the half-molds depends on the type of molding sand, on the technological prescriptions which the mold must satisfy, and is between 20 and 80 minutes, the thickness of the cured dried layer oscillating between 10 and 30 mm. Such devices are used only for the superficial drying of small half-molds (1.2 x 1.2 m), made for moldings of secondary importance and of simple shape. escaping from below the hood disperses in the work area of the workshop or district, and, in this way, alter the sanitary conditions of work. This is why the use of hood devices for hardening and drying the foundry half-molds requires well-regulated discharge or suction ventilation of the area where these devices are used. The yield of such devices is about 15 to 20%.
Pour obtenir un séchage des demi-moules plus profond (épaisseur de la couche durcie jusqu'à 100 mm et au-dessus), allant même dans certains cas jusqu'au séchage à coeur, on emploie largement des dispositifs de séchage bien connus, du type à chambre. In order to obtain a deeper drying of the half-molds (thickness of the hardened layer up to 100 mm and above), even going in some cases up to the core drying, well-known drying devices are widely used, room type.
Les dispositifs de séchage à chambre se présentent sous la forme d'une chambre ayant une porte à fermeture étanche, revêtue intérieurement d'un garnissage réfractaire tar exemple de briques de chamotte) et ayant un chariot ou un plateau de chargement-déchargement sur lequel se placent les demi-moules. La chambre a une ouverture raccordée à un carneau d'évacuation qui est reliée à une cheminée pour évacuer les gaz sortant du laboratoire du dispositif. Chamber drying devices are in the form of a chamber having a sealed door, internally coated with a refractory lining (e.g. chamotte bricks) and having a loading or unloading trolley or tray on which place the half-molds. The chamber has an opening connected to an exhaust flue which is connected to a chimney to evacuate the gases leaving the laboratory of the device.
Extérieurement à la chambre, dans sa partie inférieure, sont montés des brûleurs ou des foyers dans lesquels brûle le combustible et qui sont reliés au laboratoire du dispositif de séchage par des conduits de feu spéciaux. Ces conduits transmettent les produits chauds de combustion du combustible au laboratoire du dispositif de séchage. Extérieurement à la chambre est monté un ventilateur pour la circulation ou la recirculation du courant gazeux à l'intérieur de la chambre. Ce ventilateur est raccordé au laboratoire du dispositif de séchage. A l'intérieur de la chambre, sur ses parois, sont fixés des tubes pourvus de trous et raccordés au ventilateur pour la circulation ou la recirculation du courant gazeux.La température dans le laboratoire du dispositif de séchage dépend des prescriptions technologiques concernant le demi-moule et oscille entre 100 et 500 C. Outside the chamber, in its lower part, are mounted burners or fireplaces in which the fuel burns and which are connected to the laboratory of the drying device by special fire conduits. These conduits transmit the hot fuel combustion products to the laboratory of the drying device. Outside the chamber is mounted a fan for the circulation or recirculation of the gas stream inside the chamber. This fan is connected to the laboratory of the drying device. Inside the chamber, on its walls, are fixed tubes provided with holes and connected to the ventilator for the circulation or recirculation of the gas stream. The temperature in the laboratory of the drying device depends on the technological prescriptions concerning the half mold and oscillates between 100 and 500 C.
Selon leur encombrement et les prescriptions technologiques auxqueIis ils doivent satisfaire, on place sur le chariot ou le plateau de chargement-déchargement un ou plusieurs demi-moules.Depending on their size and the technological requirements which they must meet, one or more half-molds are placed on the trolley or the loading-unloading tray.
Pour intensifier le séchage et le durcissement des demi-moules, on incorpore dans les dispositifs de séchage des systèmes de circulation ou recirculation des produits de combustion. Les produits de combustion sortant du four et ayant encore une température élevée (250 à 3500C) sont, en vue de leur recirculation, prélevés au carneau d'évacuation à l'aide d'unventilateur et réinfectés dans le laboratoire. To intensify the drying and hardening of the half-molds, circulation systems or recirculation of combustion products are incorporated into the drying devices. The combustion products leaving the oven and still having a high temperature (250 to 3500C) are, with a view to their recirculation, taken from the evacuation flue using a fan and reinfected in the laboratory.
Pour organiser un courant gazeux dirigé (circulation), les produits de combustion ayant une température de 350 à 4000C sont prélevés par un ventilateur à la partie supérieure de la chambre et dirigés sur la surface des demi-moules par les tubes percés de trous. To organize a directed gas flow (circulation), the combustion products having a temperature of 350 to 4000C are taken by a fan at the top of the chamber and directed on the surface of the half-molds by the tubes pierced with holes.
La recirculation et la circulation des produits de combustion permettent d'augmenter la vitesse du courant gazeux et d'intensifier le durcissement des demi-moules, ce qui se traduit par une économie de combustible. The recirculation and circulation of the combustion products make it possible to increase the speed of the gas stream and to intensify the hardening of the half-molds, which results in fuel economy.
La durée de séchage des demi-moules dans ces dispositifs est de 3 à 24 heures et dépend du genre de sables employés et des prescriptions technologiques concernant les surfaces actives des demi-moules. Les encombrements des demi-moules peuvent varier entre 0,7 x 0,7 m et 3 x 5 (5 x 5) m. The drying time of the half-molds in these devices is 3 to 24 hours and depends on the kind of sand used and on the technological prescriptions concerning the active surfaces of the half-molds. The dimensions of the half-molds can vary between 0.7 x 0.7 m and 3 x 5 (5 x 5) m.
Par suite de l'irrégularité de la circulation du courant gazeux thermique à la surface des demi-moules, les portions sous-jacentes des demi-moules et les canaux de coulée durcissent et sèchent à une profondeur plus faible que les portions découvertes et saillantes. Ainsi, pour une profondeur totale sèche des surfaces découvertes des demimoules allant jusqu'à 100 mm, les portions sous-jacentes durcissent à peine à 40-50 mm. Ceci résulte du fait qu'en ces endroits des demi-moules se forment des zones de stagnation des gaz saturées de vapeur d'eau et s'opposant à la pénétration du courant gazeux vers ces endroits. Due to the irregular circulation of the thermal gas stream on the surface of the half-molds, the underlying portions of the half-molds and the pouring channels harden and dry to a shallower depth than the exposed and protruding portions. Thus, for a total dry depth of the exposed half-mold surfaces of up to 100 mm, the underlying portions hardly harden to 40-50 mm. This results from the fact that in these places half-molds form stagnation zones of the gases saturated with water vapor and opposing the penetration of the gas stream towards these places.
Lors du séchage des demi-moules dans ces dispositifs de séchage, une grande quantité d'énergie thermique est dépensée pour le chauffage du réfractaire (garnissage) avec lequel est réalisé le laboratoire du dispositif de séchage. En outre, une grande quantité d'énergie thermique est emportée par les gaz sortant du dispositif et dépensée pour le chauffage de l'outillage. Le rendement de tels dispositifs de séchage dépasse rarement 1596. During the drying of the half-molds in these drying devices, a large amount of thermal energy is spent on heating the refractory (lining) with which the laboratory of the drying device is made. In addition, a large amount of thermal energy is carried away by the gases leaving the device and spent on heating the tool. The yield of such drying devices rarely exceeds 1596.
Les dispositifs de séchage du type à chambre ne peuvent s'insérer dans les lignes automatiques de production, par suite de la longue durée du séchage et de sa discontinuité. A la fin du séchage, la surface des demi-moules a une température élevée (près de 200 à 2500C), ce qui requiert un temps de refroidissement prolongé(de 5 à 10 heures). Chamber type drying devices cannot be inserted into automatic production lines due to the long drying time and its discontinuity. At the end of drying, the surface of the half-molds has a high temperature (around 200 to 2500C), which requires an extended cooling time (from 5 to 10 hours).
Pour utiliser le séchage thermique des demimoules dans les lignes de moulage continu, on emploie des dispositifs de séchage du type à passage. A la différence des dispositifs à chambre, les brûleurs utilisés dans les dispositifs à passage sont situés à la partie supérieure ou sur les côtés de la chambre à passage. Dans la chambre à passage se trouvent des rouleaux ou des chariots sur lesquels se placent les demi-moules. La chambre à passage a plusieurs zones de séchage : une zone de chauffage, une zone de stabilisation de la température et une zone d'échange thermique par circulation et de refroidissement. To use the thermal drying of half-molds in continuous molding lines, passage type drying devices are used. Unlike chamber devices, the burners used in passage devices are located at the top or on the sides of the passage chamber. In the passage chamber there are rollers or carriages on which the half-molds are placed. The passage chamber has several drying zones: a heating zone, a temperature stabilization zone and a circulation and cooling heat exchange zone.
Le chargement des demi-moules dans de tels dispositifs de séchage s'effectue par un côté de la chambre, et le déchargement des demi-moules séchés, par l'autre côté. Le chariot libéré est ramené de nouveau au poste de chargement par un dispostif du transfert spécial. La durée de séjour d'un demi-moule dans la chambre est de 2,5 à 6 heures.The loading of the half-molds in such drying devices is carried out on one side of the chamber, and the unloading of the dried half-molds on the other side. The released carriage is brought back to the loading station by a special transfer device. The duration of a half-mold stay in the chamber is 2.5 to 6 hours.
La température dans les zones oscille entre 250 et4000C. Les dispositifs de séchage du type à passage occupent des aires de production importantes et requièrent de puissantes fondations. Etant donné que le courant gazeux de convection lèche la surface des demi-moules seulement du côté de leurs surfaces découvertes, les portions sousjacentes et, surtout, le système d'attaque, se trouvent dans la zone de stagnation des gaz saturée de vapeur d'eau, ce qui diminue la profondeur de la couche durcie. The temperature in the zones fluctuates between 250 and 4000C. Passage type drying devices occupy large production areas and require strong foundations. Since the gas convection current licks the surface of the half-molds only on the side of their exposed surfaces, the underlying portions and, above all, the attack system, are in the gas stagnation zone saturated with vapor. water, which decreases the depth of the hardened layer.
Par suite du temps relativement court de séjour des demi-moules dans un tel dispositif, la couche durcie (sèche) des demi-moules est de 60 à 80 mm aux surfaces découvertes, et de 15 à 35 mm aux surfaces sous-jacentes. Due to the relatively short residence time of the half-molds in such a device, the hardened (dry) layer of the half-molds is 60 to 80 mm on the exposed surfaces, and 15 to 35 mm on the underlying surfaces.
Un tel durcissement irrégulier de la surface des demi-moules est fréquemment la cause du défonçage des portions inférieures des demi-moules par le métal au moment de la coulée, de la destruction de la surface des demi-moules et de l'apparition de divers genres de défauts. Le rendement des dispositifs de séchage du type à passage est d'environ 10%, car une grande quantité d'énergie thermie est emportée par les gaz sortant de la chambre par le conduit d'évacuation, et est dépensée pour le chauffage de l'outillage et du garnissage de la chambre. Ces dispositifs peuvent aussi être utilisés en régime discontinu.Such irregular hardening of the surface of the half-molds is frequently the cause of the smashing of the lower portions of the half-molds by the metal at the time of casting, of the destruction of the surface of the half-molds and of the appearance of various kinds of faults. The efficiency of passage type drying devices is about 10%, since a large amount of thermal energy is carried away by the gases leaving the chamber through the exhaust duct, and is spent on heating the tooling and lining of the chamber. These devices can also be used in batch mode.
On connais largement un procédé de durcissement et de séchage de demi-moules de fonderie et deux dispositifs pour sa mise en oeuvre. There is widely known a process for hardening and drying foundry half-molds and two devices for its implementation.
Ce procédé consiste à créer un courant de gaz canalisé dans le demi-moule, par création d'une différence de pression entre les parties supérieure et inférieure du demi-moule. This process consists in creating a gas flow channeled in the half-mold, by creating a pressure difference between the upper and lower parts of the half-mold.
Le premier dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé se présente sous la forme d'une série de tubes percés de trous pour la création de la différence de pression entre les parties supérieure et inférieure du demi-moule, ces tubes étant soudés aux cellules de nervurage du chassies constituant la carcasse du demi-moule. Les tubes sont raccordés à un mécanisme servant à créer à l'intérieur de ceux-ci une dépression (pompe à vide, ventilateur, soufflante, etc.). A la surface active du demi-moule (partie supérieure) est amené un gaz chauffé qui, à l'aide de tubes et d'un dispositif créant dans ceux-ci une dépression, est acheminé de force à travers le matériau du demi-moule. The first device for implementing this process is in the form of a series of tubes pierced with holes for creating the pressure difference between the upper and lower parts of the half-mold, these tubes being welded to the cells. of ribbing of the casts constituting the carcass of the half-mold. The tubes are connected to a mechanism used to create a vacuum inside them (vacuum pump, fan, blower, etc.). A heated gas is supplied to the active surface of the half-mold (upper part) which, by means of tubes and a device creating a depression therein, is force-fed through the material of the half-mold. .
L'emploi d'un tel dispositif nécessite la fabrication d'outillages (par exemple de châssis) spécialisés et son utilisation se heurte à des difficultés. En outre, la circulation du gaz à travers le matériau du demi-moule a un caractère zonal, du fait de sa localisation dans la zone des trous des tubes se trouvant à la partie inférieure du demi-moule.The use of such a device requires the manufacture of specialized tools (for example chassis) and its use encounters difficulties. In addition, the circulation of gas through the material of the half-mold has a zonal character, due to its location in the zone of the holes of the tubes located at the lower part of the half-mold.
Le second dispositif pour la mise en oeuvre du procédé sert à refouler le gaz chauffé sur la surface du demi-moule . Il se présente sous la forme d'un caisson (hotte) métallique comportant des brûleurs et assemblé rigidement à la surface active du demi-moule à l'aide de crampons spéciaux ou d'un système de serrage approprié. The second device for implementing the process is used to discharge the heated gas onto the surface of the half-mold. It is in the form of a metal box (hood) comprising burners and rigidly assembled to the active surface of the half-mold using special clamps or an appropriate clamping system.
Grâce à la surpression créée sous la hotte, les gaz chauffés passent à travérs le matériau du demi-moule et le durcissent ou le sèchent. L'emploi d'un tel dispositif implique l'organisation d'une ventilation par surpression et par dépression pour l'évacuation des gaz ayant traversé le demi-moule, la fabrication d'outillages (châssis) spécialisés, la conception et la fabrication de brûleurs capables de fonctionner dans des conditions particulières (dans une zone de surpression) et de systèmes de serrage appropriés.Thanks to the overpressure created under the hood, the heated gases pass through the material of the half-mold and harden or dry it. The use of such a device involves the organization of overpressure and vacuum ventilation for the evacuation of gases having passed through the half-mold, the manufacture of specialized tools (chassis), the design and manufacture of burners capable of operating under special conditions (in an overpressure zone) and suitable clamping systems.
La durée de séchage et le durcissement des demi-moules, pour l'un comme pour l'autre type de dispositif, est de 25 à 160 minutes. Le rendement est d'environ 35 à 4546 pour une profondeur moyenne de la couche durcie allant jusqu'à 70-80 mm. Ces dispositifs peuvent être employés pour le durcissement et le séchage de demi-moules de dimensions allant jusqu'à 2 x 2 m. Pour chaque dimensiontype du demi-moule il faut un dispositif individuel. The drying time and the hardening of the half-molds, for one as for the other type of device, is from 25 to 160 minutes. The yield is about 35 to 4546 for an average depth of the hardened layer up to 70-80 mm. These devices can be used for hardening and drying half-molds up to 2 x 2 m in size. For each standard dimension of the half-mold, an individual device is required.
On connatt largement un dispositif destiné au durcissement et au séchage de demi-moules fabriquée avec des sables au verre soluble. Dans ce dispositif, le demimoule est posé par sa partie inférieure sur une chambre métallique (chambre de dépression) qui est raccordée par des tubes à un mécanisme pour la création d'une dépression (pompe A vide, ventilateur, soufflante, etc.). La chambre de dépression comporte suivant sa périphérie un joint d'étanchéité assurant l'étanchéité de la jonction entre la partie inférieure du demi-moule et la chambre. On verse sur la surface active du demi-moule de l'alcool (ou une peinture combustible) que l'on allume, et l'on fait passer de force les produits de la combustion (gaz contenant du C02) à travers le demi-moule à l'aide du mécanisme de dépression. A device is widely known for hardening and drying half-molds made with sands made of soluble glass. In this device, the half-mold is placed by its lower part on a metal chamber (vacuum chamber) which is connected by tubes to a mechanism for the creation of a vacuum (vacuum pump, fan, blower, etc.). The vacuum chamber has along its periphery a seal ensuring the tightness of the junction between the lower part of the half-mold and the chamber. Alcohol (or a combustible paint) is poured onto the active surface of the half-mold and ignited, and the products of combustion (gas containing C02) are forced to pass through the half mold using the vacuum mechanism.
La réaction du C02 avec le verre soluble entrant dans le composition du sable provoque le durcissement, avec séchage simultané, de la surface active du demi-moule. Pour le durcissement et le séchage de la couche requise par la technologie, il faut dépenser une quantité notable d'alcool (plus de 2 litres pour un demi-moule de 0,7 x 0,7 x 0,4 m pourvu d'une couche de revêtement d'environ 70 mm d'épaisseur). La durée du durcissement est d'environ 30 à 40 minutes pour une profondeur moyenne de la couche durcie de 20 mm. Le processus est extrêmement instable et nécessite une surveillance continue pour que l'alcool ne cesse pas de briller.The reaction of C02 with the soluble glass used in the composition of the sand causes the active surface of the half-mold to harden, with simultaneous drying. For the hardening and drying of the layer required by technology, it is necessary to spend a significant amount of alcohol (more than 2 liters for a half-mold of 0.7 x 0.7 x 0.4 m provided with a coating layer about 70 mm thick). The curing time is approximately 30 to 40 minutes for an average depth of the cured layer of 20 mm. The process is extremely unstable and requires continuous monitoring so that the alcohol does not stop shining.
En outre, ce processus ne peut être automatisé. In addition, this process cannot be automated.
Sa mise en oeuvre industrielle est limitée aux seuls sables au verre soluble.Its industrial implementation is limited only to sands with soluble glass.
On connaît aussi largement un dispositif pour le durcissement et le séchage de demi-moules fabriqués avec des sables divers. A device is also widely known for hardening and drying half-molds produced with various sands.
Ce dispositif comprend un support réalisé sous la forme d'une carcasse sur lequel est montée une chambre revêtue intérieurement de réfractaire. Cette chambre est équipée d'un élément chauffant et d'un mécanisme créant un courant gazeux dirigé à travers le demi-moule et disposé extérieurement à ladite chambre, à laquelle il est raccordé directement par l'intermédiaire d'un éJecteur avec une soupape. Dans la partie inférieure de la chambre il y a une table (ou un chariot de chargement-déchargement) sur laquelle on place le demi-moule. A l'aide du mécanisme créant le courant gazeux dirigé, on fait circuler le gaz à travers le demi-moule placé sur la table se trouvant dans la chambre. This device comprises a support made in the form of a carcass on which is mounted a chamber internally coated with refractory. This chamber is equipped with a heating element and a mechanism creating a gas current directed through the half-mold and disposed outside said chamber, to which it is connected directly by means of an eJector with a valve. In the lower part of the chamber there is a table (or a loading-unloading cart) on which the half-mold is placed. Using the mechanism creating the directed gas stream, the gas is circulated through the half-mold placed on the table located in the chamber.
Le séchage des demi-moules chargés dans la chambre s'effectue grâce au léchage de leurs surfaces par le courant gazeux chauffé, dont la température va jusqu'à 4000C, et à l'organisation d'un courant gazeux dirigé dans la chambre. Ledit courant gazeux dirigé peut être créé. The half-molds loaded in the chamber are dried by licking their surfaces with the heated gas stream, the temperature of which goes up to 4000 ° C., and by the organization of a gas stream directed into the chamber. Said directed gas stream can be created.
dans la chambre avant le début du séchage, pendant le séchage ou après le chauffage des demi-moules. Les éléments chauffants employés sont soit des brûleurs à rayonnement infrarouge, soit des brûleurs de type ordinaireainjection ou à deux voies), soit des réchauffeurs électriques.in the chamber before the start of drying, during drying or after heating the half-molds. The heating elements used are either infrared radiation burners, or ordinary injection or two-way burners), or electric heaters.
La vapeur d'eau qui se dégage des demi-moules pendant leur chauffage par le courant gazeux dirigé est évacuée à l'aide du mécanisme créant le courant de gaz dirigé. L'éjecteur équipé de la soupape sert à séparer du courant gazeux la fraction pulvérulente, et, dans certain cas, également la vapeur d'eau. The water vapor which emerges from the half-molds during their heating by the directed gas stream is removed using the mechanism creating the directed gas stream. The ejector equipped with the valve is used to separate the pulverulent fraction, and in some cases also the steam, from the gas stream.
Quand un courant gazeux dirigé est créé dans une telle chambre, une grande partie de l'énergie thermique est emportée par les gaz sortant de la chambre, dépensée pour le chauffage du garnissage réfractaire du laboratoire de la chambre, de l'outillage (chassis et chariot ou table de chargement-déchargement), aussi la durée de séchage augmente-t-elle. Après le séchage, les demi-moules ont une température élevée et ne peuvent être admis aux opérations ultérieures de production sans avoir été refroidis. En outre, pour organiser un courant gazeux dirigé dans une chambre aussi grande, il faut dépenser beaucoup d'énergie. When a directed gas current is created in such a chamber, a large part of the thermal energy is carried away by the gases leaving the chamber, expended for the heating of the refractory lining of the laboratory of the chamber, of the tools (chassis and trolley or loading-unloading table), therefore the drying time increases. After drying, the half-molds have a high temperature and cannot be admitted to subsequent production operations without having been cooled. In addition, to organize a gas flow directed in such a large room, it is necessary to expend a lot of energy.
La durée de séchage des demi-moules est de 40 à 120 minutes.The drying time of the half-molds is 40 to 120 minutes.
Ce dispositif de séchage est utilisé en discontinu et ne peut pratiquement pas être employé dans les channes automatiques de production continue. Le rendement d'un tel dispositif ne dépasse pas 20 à 25,'. This drying device is used discontinuously and can practically not be used in automatic continuous production lines. The efficiency of such a device does not exceed 20 to 25, '.
Le but de l'invention est de supprimer les complications indiquées. The object of the invention is to eliminate the complications indicated.
On s'est donc proposé de créer un procédé de traitement de demi-moules de fonderie et un dispositif pour sa mise en oeuvre qui, grâce à des modifications apportées aux paramètres de traitement et à la conception de la chambre, permettraient de diminuer notablement la durée du traitement des demi-moules, de réduire la consommation de combustible, tout en créant les conditions voulues pour l'automatisation intégrale du processus. It has therefore been proposed to create a process for the treatment of foundry half-molds and a device for its implementation which, thanks to modifications made to the treatment parameters and to the design of the chamber, would make it possible to significantly reduce the processing time of the mold halves, reduce fuel consumption, while creating the conditions required for full automation of the process.
La solution à ce problème consiste en un procédé de traitement de demi-moules de fonderie, suivant lequel, pour le durcissement et le séchage de chaque demi-moule, on fait passer à travers le matériau le constituant un courant gazeux canalisé, obtenu en créant une différence de pression entre la surface active supérieure du demi-moule et sa surface inactive inférieure, procédé dans lequel, d'après l'invention, cette différence de pression est maintenue dans l'intervalle de 1,013.103 à 1,013.105 Pa, le courant gazeux pour le séchage étant au préalable chauffé jusqu'à une température de 80 à 7000C. The solution to this problem consists of a process for treating foundry half-molds, in which, for the hardening and drying of each half-mold, a channeled gas stream is obtained through the material constituting it, obtained by creating a pressure difference between the upper active surface of the half-mold and its lower inactive surface, process in which, according to the invention, this pressure difference is maintained in the range of 1.013.103 to 1.013.105 Pa, the gas stream for the drying being previously heated to a temperature of 80 to 7000C.
La solution audit problème consiste également en un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, comprenant une chambre équipée d'un élément chauffant et d'un mécanisme créant un courant gazeux canaliser, dispositif dans lequel, d'après l'invention, ladite chambre est composite, étant constituée de plusieurs parties assemblées entre elles d'une manière étanche : unepartie supérieure, une partie médiane et une partie inférieure, ladite partie supérieure, qui constitue une boite de surpression et comporte ledit élément chauffant, étant montée sur ladite partie médiane, laquelle est constituée par le demi-moule lui-même et est placée sur une table de réception de ladite partie inférieure, laquelle constitue une botte de dépression et comporte un orifice par lequel elle communique avec le mécanisme créant ledit courant gazeux canalisé, ladite table de réception ayant une ouverture pour le passage dudit courant gazeux. The solution to said problem also consists of a device for implementing this method, comprising a chamber equipped with a heating element and a mechanism creating a channeled gas stream, device in which, according to the invention, said chamber is composite, being made up of several parts assembled together in a sealed manner: an upper part, a middle part and a lower part, said upper part, which constitutes a pressure relief box and comprises said heating element, being mounted on said part median, which is formed by the half-mold itself and is placed on a receiving table of said lower part, which constitutes a vacuum boot and has an orifice through which it communicates with the mechanism creating said channeled gas stream, said reception table having an opening for the passage of said gas stream.
La création d'un courant gazeux canalisé dans le demi-moule, par création, entre la surface active supérieure et la surface inactive inférieure du demi-moule, d'une différence de pression dans l'intervalle de 1,013.103 à 1,013.105 Pa, permet de réduire la consommation de combustible, car le courant gazeux obtenu en faisant brûler le combustible dans le dispositif de chauffage passe directement à travers les pores du matériau du demi-moule. La chaleur de ce courant n'est dépensée que pour le chauffage du sable de moulage et pour ltélimination de l'eau entrant dans la composition de l'enrobage en argile à l'eau revêtant, par exemple, la matrice de sable du mélange. The creation of a gas flow channeled in the half-mold, by creation, between the upper active surface and the lower inactive surface of the half-mold, of a pressure difference in the range of 1.013.103 to 1.013.105 Pa, makes it possible to reduce fuel consumption, because the gas stream obtained by burning the fuel in the heater passes directly through the pores of the half-mold material. The heat from this stream is spent only for heating the molding sand and for removing the water used in the composition of the water-clay coating coating, for example, the sand matrix of the mixture.
En outre, la présence d'une différence de pression et d'une température déterminée permet de diminuer-notable- ment la durée de traitement des demi-moules. Ceci résulte du fait que le courant gazeux canalisé passe à travers les pores du matériau du demi-moule et lèche sa matrice de sable revêtue d'agglomérant contenant de l'eau, le chauffe et évapore son eau. La vapeur d'eau est entraînée par le courant gazeux et descend dans les couches sous-jacentes du demi-moule. Il en résulte un abaissement de la température du courant gazeux et une condensation partielle de la vapeur d'eau qu'il contient, le reste de la vapeur d'eau étant entraîné hors du demi-moule par le courant gazeux. In addition, the presence of a pressure difference and a determined temperature makes it possible to significantly reduce the processing time of the half-molds. This results from the fact that the channeled gas stream passes through the pores of the material of the half-mold and licks its matrix of sand coated with binder containing water, heats and evaporates its water. The water vapor is entrained by the gas stream and descends into the underlying layers of the half-mold. This results in a lowering of the temperature of the gas stream and a partial condensation of the water vapor it contains, the rest of the water vapor being entrained out of the half-mold by the gas stream.
La condensation de la vapeur d'eau dans les couches sousjacentes y fait monter la température, ce qui accélère le chauffage des couches sous-jacentes du demi-moule. A fur et à mesure que la zone d'évaporation progresse en profondeur dans le demi-moule, les processus d'évaporation de l'eau, d'entrainement de la vapeur d'eau par le courant gazeux, l'évacuation partielle et la condensation partielle dans les couches sous-jacentes se répètent. Il y a chauffage continu de couches de plus en plus profondes du demimoule. Etant donné que le courant gazeux cède toute sa chaleur seulement au matériau du demi-moule, le déroulement du processus est rapide. En outre, du fait de la canalisation du courant gazeux dans le demi-moule, les échanges de chaleur et de matière augmentent d'environ 100 fois (comparativement aux procédés connus antérieurs).The condensation of water vapor in the underlying layers increases the temperature, which accelerates the heating of the underlying layers of the half-mold. As the evaporation zone progresses deep into the half-mold, the processes of evaporation of water, entrainment of water vapor by the gas stream, partial evacuation and partial condensation in the underlying layers are repeated. There is continuous heating of increasingly deep layers of the half-mold. Since the gas stream transfers all its heat only to the material of the half-mold, the process takes place quickly. In addition, due to the channeling of the gas stream in the half-mold, the heat and material exchanges increase by approximately 100 times (compared to the known prior methods).
Le processus de durcissement, séchage et refroidissement des demi-moules par le courant gazeux canalisé est fortement influencé par la vitesse du courant à travers le sable. Cette vitesse dépend de la différence de pression créée entre la surface supérieure active et la surface inférieure inactive du demi-moule. La vitesse du courant gazeux doit être optimale, de façon à assurer une interaction maximale du courant gazeux avec le matériau du demi-moule. C'est pourquoi, avec une différence de pression inférieure à 1,013.103 Pa, la vitesse du courant gazeux est tout à fait insignifiante et le courant gazeux n'agit que faiblement sur le processus de durcissement, séchage et refroidissement des demi-moules, qui est caractérisé par l'action thermique du courant sur les couches supérieures du demi-moule, les couches inférieures ne se réchauffant que très lentement. Le processus de refroidissement se déroule d'une manière analogue. Pour cette raison, quand la différence de pression créée est inférieure à 1,013.103 Pa, la durée du processus de durcissement, séchage et refroidissement des demi-moules est proche de celle d'un séchage ordinaire par convection. The process of hardening, drying and cooling of the half-molds by the channeled gas stream is strongly influenced by the speed of the stream through the sand. This speed depends on the pressure difference created between the active upper surface and the inactive lower surface of the half-mold. The speed of the gas stream must be optimal, so as to ensure maximum interaction of the gas stream with the material of the half-mold. This is why, with a pressure difference of less than 1.013.103 Pa, the speed of the gas stream is completely insignificant and the gas stream has only a weak effect on the curing, drying and cooling process of the half-molds, which is characterized by the thermal action of the current on the upper layers of the half-mold, the lower layers only heating very slowly. The cooling process takes place in a similar manner. For this reason, when the pressure difference created is less than 1.013.103 Pa, the duration of the curing, drying and cooling process of the half-molds is close to that of ordinary drying by convection.
La création d'une différence de pression supérieure à 1,013.105 Pa est irrationnelle pour. deux raisons. D'abord,la création d'une telle différence de pression nécessite des dépenses d'énergie notables dues à la résistance de plus en plus forte opposée par le matériau au passage du courant gazeux, car les pores du matériau ne peuvent laisser passer qu'une quantité de gaz déterminée. Creating a pressure difference greater than 1.013.105 Pa is irrational for. two reasons. First, the creation of such a pressure difference requires significant energy expenditure due to the increasingly strong resistance opposed by the material to the passage of the gas stream, because the pores of the material can only pass through. a specific quantity of gas.
En outre, il faut monter de puissants mécanismes d'aspiration ou de refoulement, consommant une quantité importante d'énergie électrique, ce qui est manifestement désavantageux. Ensuite, le processus d'élimination de l'eau du matériau est conditionné par un état déterminé et par le caractère et la distribution de l'eau dans le matériau.In addition, powerful suction or discharge mechanisms must be fitted, consuming a significant amount of electrical energy, which is clearly disadvantageous. Then, the process of removing water from the material is conditioned by a determined state and by the character and distribution of the water in the material.
Quand la vitesse du courant gazeux a une valeur élevée, il se forme dans les couches inférieures des demi-moules des zones de saturation maximale en eau qui peuvent provoquer des délitages ettnz affalblissement du sable à ces endroits.When the speed of the gas stream has a high value, zones of maximum water saturation are formed in the lower layers of the half-molds which can cause disintegration and weakening of the sand at these locations.
En outre, la création d'une différence de pression de 1,013.103 à 1,013.105 Pa permet d'obtenir à la surface active des demi-moules une couche durcie, sèche et refroidie uniforme, de profondeur égale à celle imposée par la technologie adoptée, car le courant gazeux est dirigé uniformément sur la surface active, traverse régulièrement tant les portions profondes du demi-moule que ses portions supérieures découvertes. La surface de durcissement se forme en reproduisant le profil du demi-moule. In addition, the creation of a pressure difference of 1.013.103 to 1.013.105 Pa makes it possible to obtain on the active surface of the half-molds a uniform hardened, dry and cooled layer, of depth equal to that required by the technology adopted, because the gas flow is directed uniformly on the active surface, regularly passes through both the deep portions of the half-mold and its exposed upper portions. The hardening surface is formed by reproducing the profile of the half-mold.
Le procédé est universel, car il permet de durcir, sécher et refroidir des demi-moules quelconques, fabriqués avec des sables de moulage quelconques, vu que les sables de moulage serrés de tous genres ont dans leur composition des agglomérants qui durcissent quand un courant gazeux passe à travers leurs pores. Le procédé se prête facilement à l'automatisation, car la création. d'un courant gazeux canalisé est un processus pouvant être commandé et pouvant être réalisé dans les systèmes de production automatique et continue des fonderies. The process is universal, because it allows to harden, dry and cool any semi-molds, made with any molding sands, since the tight molding sands of all kinds have in their composition agglomerants which harden when a gas stream passes through their pores. The process lends itself easily to automation, since creation. of a piped gas stream is a process that can be controlled and can be performed in the automatic and continuous production systems of foundries.
Grâce à l'utilisation complète de toute l'énergie thermique du courant gazeux canalisé, ne passant qu'à travers les pores du matériau du demi-moule, le rendement du procédé est augmenté jusqu'à 70-80ffi. Les pertes pour le chauffage de l'outillage, du garnissage réfractaire et du reste de l'équipement sont totalement exclues. Toute l'énergie du courant gazeux n'est dépensée que pour le durcissement, le séchage et le refroidissement des demimoules et n'est pas emportée par les gaz sortant du dispositif. Thanks to the complete use of all the thermal energy of the channeled gas stream, passing only through the pores of the material of the half-mold, the yield of the process is increased up to 70-80ffi. Losses for heating the tools, the refractory lining and the rest of the equipment are completely excluded. All the energy of the gas stream is spent only on hardening, drying and cooling of the half-molds and is not carried away by the gases leaving the device.
Le préchauffage du courant gazeux jusqu'à une température de 80 à 7000C permet d'assurer, simultanément avec le durcissement des surfaces actives des demi-moules, le séchage de leurs surfaces, une élimination plus intense de leur eau, une réduction de la durée de séchage et de la consommation de combustible. L'interaction entre, d'une part, le courant gazeux chauffé passant à travers le demi-moule, et d'autre part, l'agglomérant du sable provoque une élimination plus active de son eau, ce qui contribue à un durcissement plus intense de toute lasurface active du demi-moule. En outre, quand le courant gazeux chauffé passe dans les parois verticales des demi-moules, le processus de durcissement a un caractère double : il est conditionné par la traversée du sable de part en part et par le mouvement de convection du courant gazeux le long des parois verticales du demi-moule.Il y a aussi des agglomérants dont le durcissement est lié à l'action thermique exercée sur eux par le courant gazeux chauffé, ce qui est aussi un facteur positif de la température. The preheating of the gas stream to a temperature of 80 to 7000C makes it possible, simultaneously with the hardening of the active surfaces of the half-molds, the drying of their surfaces, a more intense elimination of their water, a reduction in the duration drying and fuel consumption. The interaction between, on the one hand, the heated gas stream passing through the half-mold, and on the other hand, the agglomerating of the sand causes a more active elimination of its water, which contributes to a more intense hardening. any active surface of the half-mold. In addition, when the heated gas stream passes through the vertical walls of the half-molds, the hardening process has a double character: it is conditioned by the crossing of the sand right through and by the convection movement of the gas stream along vertical walls of the half-mold. There are also caking agents, the hardening of which is linked to the thermal action exerted on them by the heated gas stream, which is also a positive factor in temperature.
Le chauffage du courant gazeux jusqu'à une température inférieure à 800C est irrationnel, car l'action thermique du courant gazeux sur le matériau du demi-moule disparait alors tout à fait. Le courant gazeux porté à cette température cède toute son énergie thermique aux couches supérieures du demi-moule et ne provoque pas de durcissement des couches inférieures. Heating the gas stream to a temperature below 800C is irrational, because the thermal action of the gas stream on the material of the half-mold then completely disappears. The gas stream brought to this temperature transfers all of its thermal energy to the upper layers of the half-mold and does not cause the lower layers to harden.
Le chauffage du courant gazeux au-dessus de 7000C est également irrationnel, car le chauffage excessif des couches supérieures du demi-moule peut provoquer le grillage et l'affaiblissement de l'agglomérant, ce qui nuit à la qualité de la surface des demi-moules et entrain des rebuts de moulages. Heating the gas stream above 7000C is also irrational, since excessive heating of the upper layers of the half-mold can cause the topping up and weakening of the binder, which affects the quality of the surface of the half-molds. molds and molding scrap.
Il est avantageux, pour le séchage des demi-moules de fonderie, d'utiliser en tant que gaz pour former le courant gazeux les produits de combustion d'un combustible quelconque. It is advantageous for the drying of the foundry half-molds to use the products of combustion of any fuel as gas to form the gas stream.
Cela permet de supprimer les réchauffeurs électriques de courant gazeux, d'employer les genres de combustible les moins chers, d'économiser les ressources en énergie. En outre, les dispositifs pour briller les combustibles (par exemple gazeux) sont de fabrication simple et permettent le réglage de la température dans une plage étendue, le processus se prêtant facilement à l'automatisation. This eliminates electric gas heaters, uses the cheapest types of fuel, and saves energy resources. In addition, the devices for shining fuels (for example gaseous) are simple to manufacture and allow the temperature to be adjusted over a wide range, the process being suitable for automation.
Il est souhaitable, pour le durcissement des moules de fonderie , de former le courant gazeux avec un gaz contenant du gaz carbonique à un taux de 0,5 à 20%. It is desirable, for the hardening of foundry molds, to form the gas stream with a gas containing carbon dioxide at a rate of 0.5 to 20%.
Cela est nécessaire pour durcir et sécher les demi-moules en sables au verre soluble, en elargissant ainsi le champ d'application du procédé et en accélérant le durcissement et le séchage des demi-moules. This is necessary to harden and dry the semi-molds in sand with soluble glass, thereby widening the field of application of the process and accelerating the hardening and drying of the half-molds.
Les produits de combustion du combustible et le courant gazeux obtenu avec ces produits contiennent jusqu'à 11,5,' de C02, ce qui ouvre de nouvelles possibilités d'application du procédé. Le courant gazeux chauffé, ayant dans sa composition du C02, provoque, en passant à travers le sable au verre soluble, un double processus de durcissement : les couches supérieures de la surface active du demi-moule sont durcies et séchées par l'énergie thermique du courant gazeux, tandis que les couches sous-jacentes sont durcies par suite de la réaction chimique du C02 avec le verre soluble entrant dans la composition du sable, suivant la formule
En outre, en circulant dans les pores du sable, le C02 réagit avec l'agglomérant plus intensément que s'il s'écoulait le long des surfaces du demi-moule (où son action est pratiquement nulle). L'abaissement de la concentration du C02 au-dessous de 0,5,' diminue l'effet de la réaction chimique du courant gazeux avec l'agglomérant dans les sables au verre soluble, car sa quantité dans le gaz est manifestement insuffisante pour obtenir un durcissement stable du sable.L'élévation de la concentration du C02 dans le courant gazeux au-dessus de 20% (dans certains cas par injection supplémentaire dans le courant gazeux) est également irrationnelle, car, quand la vitesse du processus est élevée, le sablese surEatureen carbonates, ce qui affecte les caractéristiques de résistance du sable. In addition, by circulating in the pores of the sand, the C02 reacts with the agglomerate more intensely than if it flowed along the surfaces of the half-mold (where its action is practically zero). Lowering the CO2 concentration below 0.5 decreases the effect of the chemical reaction of the gas stream with the binder in the soluble glass sands, since its quantity in the gas is manifestly insufficient to obtain stable hardening of the sand. Raising the concentration of CO2 in the gas stream above 20% (in some cases by additional injection into the gas stream) is also irrational, because when the process speed is high, the sand on Eature in carbonates, which affects the resistance characteristics of the sand.
Ce phénomène est surtout observé dans la couche attenante à celle séchée par la chaleur du courant gazeux. Il peut se produire des délitages.This phenomenon is especially observed in the layer adjoining that dried by the heat of the gas stream. There can be disintegrations.
Un effet favorable augmentant la résistance mécanique de chaque demi-moule est obtenu en refroidissant additionnellement le demi-moule, en faisant passer à travers le matériau le constituant un courant gazeux canalisé, obtenu en créant entre la surface active supérieure et la surface inactive inférieure une différence de pression se situant dans l'intervalle de 1,Q13.103 Pa à 1,013.105 Pa. A favorable effect increasing the mechanical resistance of each half-mold is obtained by additional cooling of the half-mold, by passing a channeled gas stream through the material constituting it, obtained by creating between the upper active surface and the lower inactive surface a pressure difference in the range of 1, Q13.103 Pa to 1.013.105 Pa.
Ceci donne la possibilité de refroidir en un temps court optimal la surface active du demi-moule, jusqu'à la température de 30 à 400C imposée par la technologie adoptée, en vue de l'exécution des opérations de production ultérieures. This gives the possibility of cooling in an optimal short time the active surface of the half-mold, to the temperature of 30 to 400C imposed by the technology adopted, for the execution of the subsequent production operations.
La vitesse du courant gazeux de refroidissement à travers le demi-moule, déterminée par la valeur de la différence de pression entre les surfaces du demi-moule, doit être optimale. Une différence de pression inférieure à 1,013.103 Pa est irrationnelle, car l'effet de refroidissement de la surface active du demi-moule est alors insignifiant. Une différence de pression supérieure à 1,013.10 Pa nécessiterait de grandes dépenses d'énergie et, de plus, le brassage-intense de l'humidité à l'intérieur du demi-moule pourrait provoquer des décollements de la couche active supérieure durcie du demi-moule, ce qui est inadmissible. The speed of the cooling gas stream through the half-mold, determined by the value of the pressure difference between the surfaces of the half-mold, must be optimal. A pressure difference of less than 1.013.103 Pa is irrational, since the cooling effect of the active surface of the half-mold is then insignificant. A pressure difference greater than 1.013.10 Pa would require great energy expenditure and, in addition, the intense mixing of the humidity inside the half-mold could cause detachments of the hardened upper active layer of the half-mold. , which is unacceptable.
il est recommandé d'utiliser de l'air en tant que gaz pour la formation du courant gazeux refroidissant les demi-moules. it is recommended to use air as a gas for the formation of the gas stream cooling the mold halves.
Ceci permet d'obtenir des demi-moules dont la surface est refroidie jusqu'à une température de 30 à 400C et pouvant être soumis aux opérations ultérieures (assemblage des moules, coulée du métal dans les moules) directement après le durcissement et le séchage. En outre, l'air est le gaz revenant le moins cher. This makes it possible to obtain half-molds whose surface is cooled to a temperature of 30 to 400C and which can be subjected to the subsequent operations (assembly of the molds, casting of the metal in the molds) directly after hardening and drying. In addition, air is the cheapest return gas.
Un effet favorable au durcissement et au refroidissement simultané du demi-moule est obtenu en utilisant, pour former le courant gazeux, un gaz contenant du C02 à un taux non inférieur à 50fui. A favorable effect on the curing and the simultaneous cooling of the half-mold is obtained by using, to form the gas stream, a gas containing CO 2 at a rate not less than 50 fui.
Ceci permet d'augmenter la profondeur de la couche durcie dans les demi-moules réalisés en sables au verre soluble, en refroidissant en même temps cette couche jusqu'à la température requise par la méthode (30 à 400C) pour les opérations ultérieures. En outre, le durcissement et le refroidissement des demi-moules peuvent être réalisés directement dans les channes de moulage continu, en régime automatique. This makes it possible to increase the depth of the hardened layer in the half-molds produced in sands with soluble glass, by cooling this layer at the same time to the temperature required by the method (30 to 400C) for the subsequent operations. In addition, the curing and cooling of the half-molds can be carried out directly in the continuous molding channels, in automatic mode.
De la sorte, l'application du procédé de traitement de demi-moules de fonderie permet de réduire la durée du traitement des demi-moules, de réduire la consommatoon de combustible, tout en créant les conditions voulues pour une mécanisation intégrale du traitement de demi-moules réalisés en sables de moulage variés. In this way, the application of the process for processing foundry half-molds makes it possible to reduce the duration of the treatment of the half-molds, to reduce the consumption of fuel, while creating the conditions desired for a complete mechanization of the treatment of half - molds produced in various molding sands.
En outre, il devient possible d'obtenir dans les demi-moules une couche active durcie, sèche et refroidie de profondeur uniforme et de valeur correspondant à celle requise par la méthode, tout en augmentant le rendement du procédé jusqu'à 70-80%, ce qui se traduit en définitive par une augmentation de la productivité du travail et de la production des moulages. In addition, it becomes possible to obtain in the half-molds a hardened, dry and cooled active layer of uniform depth and value corresponding to that required by the method, while increasing the yield of the process by up to 70-80%. , which ultimately results in an increase in labor productivity and production of moldings.
La création d'un courant gazeux canalisé dans le demi-moule et l'application des paramètres conformes au procédé de l'invention sont possibles à l'aide d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé , comprenant une chambre équipée d'un élément chauffant et un mécanisme créant un courant gazeux canalisé, dispositif dans lequel, d'après l'invention, ladite chambre est composite, étant constituée de plusieurs parties assemblées entre elles d'une manière étanche : une partie supérieure, une partie médiane et une partie inférieure, ladite partie supérieure constituant une botte de surpression ou enceinte de refoulement comportant ledit élément chauffant et montée sur ladite partie médiane, laquelle est constituée par le demi-moule lui-même et est placée sur une table de réception de ladite partie inférieure, laquelle constitue une boite de dépression et a un orifice pour son raccordement au mécanisme créant le courant gazeux canalisé, ladite table de réception ayant un orifice pour le passage dudit courant gazeux. The creation of a gas stream channeled in the half-mold and the application of the parameters in accordance with the process of the invention are possible using a device for carrying out the process, comprising a chamber equipped with a heating element and a mechanism creating a channeled gas stream, device in which, according to the invention, said chamber is composite, consisting of several parts assembled together in a sealed manner: an upper part, a middle part and a lower part, said upper part constituting an overpressure boot or discharge enclosure comprising said heating element and mounted on said median part, which is constituted by the half-mold itself and is placed on a table for receiving said lower part , which constitutes a vacuum box and has an orifice for its connection to the mechanism creating the channeled gas stream, said receiving table having an orifice for the p assage of said gas stream.
Une telle organisation du dispositif permet de canaliser tout le courant gazeux dans le demi-moule, de réduire la consommation de combustible et la durée de durcissement, de séchage et de refroidissement des demimoules, car le courant de gaz obtenu en faisant briller un combustible dans un dispositif de chauffage arrive à la surface du demi-moule et traverse le matériau dont il est constitué. Dans ces conditions, les pertes d'énergie thermique du courant gazeux pour le chauffage du garnissage de la partie supérieure de la chambre et de l'outillage sont exclues. Such an organization of the device makes it possible to channel all the gas stream in the half-mold, to reduce the fuel consumption and the duration of hardening, drying and cooling of the half-molds, because the stream of gas obtained by making a fuel shine in a heating device arrives at the surface of the half-mold and passes through the material of which it is made. Under these conditions, losses of thermal energy from the gas stream for heating the lining of the upper part of the chamber and of the tooling are excluded.
La suppression des pertes d'énergie thermique du courant gazeux canalisé permet d'accrortre le rendement du dispositif jusqu'à 70-8096, car tout le courant gazeux passe seulement à travers les pores du matériau du demimoule et n'est pas dépensé pour le chauffage de ltoutillage et des autres matériels. La valeur des pertes possibles n'est que d'environ 20 à 25%, par suite du chauffage de la partie supérieure de la chambre. The elimination of the losses of thermal energy of the channeled gas stream makes it possible to increase the efficiency of the device up to 70-8096, since all the gas stream only passes through the pores of the half-mold material and is not spent on heating of tools and other materials. The value of possible losses is only about 20 to 25%, due to the heating of the upper part of the chamber.
La disposition de la partie supérieure de la chambre sur sa partie médiane, constituée par le demi-moule, et la disposition de ladite partie médiane sur la table de réception de la chambre inférieure, permettent d'assurer un passage uniforme du courant gazeux à travers le demimoule et d'obtenir à la surface active du demi-moule une couche durcie, séchée et refroidie de profondeur égale à celle prescrite par la méthode. Comme la jonction entre la partie supérieure de la chambre et la surface active du demi-moule est rendue étanche, les pertes de pression du courant gazeux dans la partie supérieure de la chambre sont exclues et il devient possible de créer une pression uniforme sur toute la surface du demi-moule. The arrangement of the upper part of the chamber on its middle part, constituted by the half-mold, and the arrangement of said middle part on the receiving table of the lower chamber, make it possible to ensure a uniform passage of the gas stream through the half-mold and to obtain on the active surface of the half-mold a hardened, dried and cooled layer of depth equal to that prescribed by the method. As the junction between the upper part of the chamber and the active surface of the half-mold is sealed, the pressure losses of the gas stream in the upper part of the chamber are excluded and it becomes possible to create a uniform pressure over the entire surface of the half-mold.
La présence d'un courant gazeux canalisé ayant diverses particularités (courant chauffé, courant contenant du C02, courant d'air) permet de durcir, sécher et refroidir dans le dispositif considéré des sables de divers genres, car la disposition des parties de la chambre du dispositif permet d'exercer une action complexe sur le demi-moule. The presence of a channeled gas stream having various characteristics (heated stream, stream containing C02, air stream) makes it possible to harden, dry and cool in the device considered sands of various kinds, because the arrangement of the parts of the chamber of the device makes it possible to exert a complex action on the half-mold.
Le dispositif est universel, c'est-à-dire qu'il convient pour le durcissement, le séchage et le refroidissement des demi-moules de fonderie réalisés en sables de moulage variés. Cela est possible gracie au fait que les sables serrés de tous genres ont dans leur composition des agglomérants qui durcissent sous l'effet du passage du courant gazeux à travers leurs pores. Dans un tel dispositif, les sables ayant dans leur composition des agglomérants aqueux durcissent par suite de l'action thermique du courant gazeux ou de la réaction chimique (par exemple, entre le verre soluble du sable et le gaz carbonique du courant gazeux). Les agglomérants sans eau (par exemple, huile de lin ou analogues) durcissent par suite de la polymérisation résultant de l'action thermique du courant gazeux passant à travers les pores du sable du demi-moule. The device is universal, that is to say it is suitable for hardening, drying and cooling of the foundry half-molds produced in various molding sands. This is possible thanks to the fact that tight sands of all kinds have in their composition agglomerants which harden under the effect of the passage of the gaseous current through their pores. In such a device, the sands having in their composition aqueous agglomerants harden as a result of the thermal action of the gas stream or of the chemical reaction (for example, between the soluble glass of the sand and the carbon dioxide of the gas stream). Waterless binders (e.g. linseed oil or the like) harden as a result of polymerization resulting from the thermal action of the gas stream passing through the pores of the sand in the half mold.
Le dispositif se prête facilement à l'automatisation et à la mécanisation, car les parties supérieure et inférieure de la chambre peuvent être montées de façon qu'elles aient la possibilité de se déplacer verticalement, et la partie médiane, c'est-à-dire le demi-moule, peut être placée de façon qu'elle ait la possibilité de se déplacer horizontalement. The device easily lends itself to automation and mechanization, since the upper and lower parts of the chamber can be mounted so that they have the possibility of moving vertically, and the middle part, that is to say say the half-mold, can be placed so that it has the possibility of moving horizontally.
il est avantageux que la boite de surpression soit réalisée de façon qu'elle puisse exécuter un mouvement rectiligne alternatif suivant son axe vertical. En outre, il est utile que le dispositif soit équipé d'un organe servant au déplacement du demi-moule suivant l'axe horizontal et monté à proximité du demi-moule. il est recommandé aussi que la botte de dépression soit réalisée de façon qu'elle puisse exécuter un mouvement rectiligne alternatif suivant l'axe vertical. Il est souhaitable que la botte de dépression soit montée sur un organe assurant son déplacement suivant l'axe horizontal. it is advantageous that the overpressure box is made so that it can execute an alternating rectilinear movement along its vertical axis. In addition, it is useful for the device to be equipped with a member serving to move the half-mold along the horizontal axis and mounted near the half-mold. it is also recommended that the vacuum boot is made so that it can execute an alternating rectilinear movement along the vertical axis. It is desirable that the vacuum boot is mounted on a member ensuring its movement along the horizontal axis.
Ces diverses solutions techniques permettent l'automatisation du processus de durcissement, séchage et refroidissement des demi-moules et l'utilisation du dispositif dans les chaînes de production continue ou dans une unité distincte. These various technical solutions allow the automation of the hardening, drying and cooling process of the half-molds and the use of the device in continuous production lines or in a separate unit.
Pour rendre étanche les jonctions des parties de la chambre du dispositif entre elles, on utilise des joints d'étanchéité. To seal the junctions of the parts of the chamber of the device with one another, gaskets are used.
Ceci permet de canaliser tout le courant gazeux dans le matériau du demi-moule, de supprimer les pertes d'énergie pour le chauffage de l'outillage, d'accélérer le séchage, le durcissement et le refroidissement des demi-moules. En outre, la présence de joints d'étanchéité sur tout le périmètre du demi-moule contribue à l'uniformisation des différences de pression entre la surface active supérieure et la surface inactive inférieure du demi-moule, ce qui est indispensable pour que le courant gazeux traverse uniformément toute ltépaisseur du matériau. This makes it possible to channel all the gaseous current into the material of the half-mold, to eliminate the losses of energy for heating the tools, to accelerate the drying, the hardening and the cooling of the half-molds. In addition, the presence of seals around the entire perimeter of the half-mold contributes to the uniformization of the pressure differences between the upper active surface and the lower inactive surface of the half-mold, which is essential for the current gas passes uniformly through the entire thickness of the material.
il est recommandé de monter sur la table de réception un système de positionnement du demi-moule sur elle. it is recommended to mount on the receiving table a system for positioning the half-mold on it.
il est souhaitable que le système pour le positionnement du demi-moule sur la table de réception soit constitué par des butées montées sur deux côtés de la table de réception réunis l'un à l'autre. it is desirable that the system for positioning the half-mold on the reception table be constituted by stops mounted on two sides of the reception table joined to one another.
Une telle conception permet de positionner avec précision le demi-moule par rapport aux parties supérieure et inférieure de la chambre, de supprimer les pertes d'énergie thermique ou d'énergie de refroidissement du courant gazeux et de le canaliser intégralement dans le matériau poreux du demi-moule. En outre, cela permet de durcir, sécher et refroidir dans le dispositif des demimoules de divers encombrements. Such a design makes it possible to precisely position the half-mold relative to the upper and lower parts of the chamber, to eliminate losses of thermal energy or of cooling energy from the gas stream and to channel it entirely into the porous material of the half mold. In addition, this allows the half-molds of various sizes to harden, dry and cool in the device.
il est souhaitable que l'ouverture de la table de réception soit située à proximité des butées du système pour le positionnement du demi-moule, ce qui permet de durcir, sécher et refroidir dans un même dispositif des demi-moules de différents encombrements, fabriqués par des machines à mouler d'une même force. Dans ce cas, ltouverture se trouvera au-dessous de la partie inférieure du demi-moule, quel que soit son encombrement, ce qui permet d'utiliser le dispositif dans la production unitaire et en petites séries. it is desirable that the opening of the receiving table is located near the stops of the system for the positioning of the half-mold, which makes it possible to harden, dry and cool in the same device half-molds of different sizes, manufactured by molding machines of the same strength. In this case, the opening will be located below the lower part of the half-mold, whatever its size, which allows the device to be used in unit production and in small series.
il est recommandé de placer dans la boite de surpression, en face de l'élément chauffant, des déflecteurs réglables de courant gazeux. it is recommended to place in the overpressure box, opposite the heating element, adjustable gas deflectors.
Cela est nécessaire pour que, en cas de durcissement, séchage et refroidissement de demi-moules de différents encombrements dans le même dispositif, tout le courant gazeux venant de l'élément chauffant soit dirigé sur la surface active du demi-moule, ce qui supprime les pertes d'énergie thermique du courant gazeux et accélère le séchage, car le courant gazeux circulant dans le plan horizontal ou vertical à l'intérieur de la partie supérieure de la chambre est dévié par l'obstacle (déflecteur), dont la partie inférieure se trouve sur le demi-moule, et dirigé sur la surface active du demi-moule. This is necessary so that, in the event of hardening, drying and cooling of half-molds of different sizes in the same device, all the gas stream coming from the heating element is directed onto the active surface of the half-mold, which eliminates losses of thermal energy from the gas stream and accelerates drying, because the gas stream flowing in the horizontal or vertical plane inside the upper part of the chamber is deflected by the obstacle (deflector), the lower part of which is on the half-mold, and directed on the active surface of the half-mold.
De la sorte, gracie à la conception du dispositif conforme à l'invention, la consommation de combustible est réduite, la durée de durcissement, séchage et refroidissement des demi-moules est diminuée, la couche durcie, séchée et refroidie à la surface active du demi-moule est obtenue uniforme, de profondeur correspondant à celle prescrite par la méthode, on obtient un dispositif universel et il devient possible d'automatiser le processus de durcissement, séchage et refroidissement de demi-moules fabriqués avec des sables de moulage variés, tout en augmentant le rendement du dispositif jusqu'à 70-8096, ce qui se traduit par un accroissement de la productivité du travail et de la quantité de moulages produits. In this way, thanks to the design of the device according to the invention, the fuel consumption is reduced, the duration of hardening, drying and cooling of the half-molds is reduced, the hardened layer, dried and cooled on the active surface of the half-mold is obtained uniform, of depth corresponding to that prescribed by the method, a universal device is obtained and it becomes possible to automate the process of hardening, drying and cooling of half-molds produced with various molding sands, all by increasing the yield of the device up to 70-8096, which results in an increase in the productivity of the work and the quantity of moldings produced.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents exemples de réalisation non limitatifs illustrés par les dessins non limitatifs annexés dans lesquels
- la figure 1 représente une vue d'ensemble d'un dispositif conforme à l'invention;
- la figure 2 représente une vue en coupe suivant
II-II de la figure 1;
- la figure 3 représente un autre exemple de réalisation du dispositif conforme à l'invention;
- la figure 4 représente une vue en coupe suivant IV-IV de la figure 3.The invention will be better understood and other objects, details and advantages thereof will appear better in the light of the explanatory description which will follow from various nonlimiting exemplary embodiments illustrated by the attached nonlimiting drawings in which
- Figure 1 shows an overview of a device according to the invention;
- Figure 2 shows a sectional view along
II-II of Figure 1;
- Figure 3 shows another embodiment of the device according to the invention;
- Figure 4 shows a sectional view along IV-IV of Figure 3.
Exemple 1
Le dispositif faisant l'objet de l'invention se présente sous la forme d'une chambre constituée par trois parties assemblées d'une manière étanche entre elles : une partie supérieure, qui est une boite de surpression 1 (figure 1), une partie médiane qui est constituée par le demi-moule 2, et une partie inférieure qui est une boite de dépression 3. La boite de surpression 1 est une structure métallique rigide, à la partie inférieure de laquelle il y a un joint d'étanchéité 4 (figure 2) assurant l'étanchéité de la jonction entre la boite 1 et le demi-moule 2.Example 1
The device which is the subject of the invention is in the form of a chamber constituted by three parts assembled in a sealed manner together: an upper part, which is a pressure relief box 1 (FIG. 1), a part middle which is constituted by the half-mold 2, and a lower part which is a vacuum box 3. The overpressure box 1 is a rigid metallic structure, at the lower part of which there is a seal 4 ( Figure 2) ensuring the tightness of the junction between the box 1 and the half-mold 2.
Le joint d'étanchéité 4 employé est un toron ou cordeau d'amiante. Toutefois, le joint d'étanchéité 4 peut aussi être réalisé en tout autre matériau réfractaire. The seal 4 used is an asbestos strand or cord. However, the seal 4 can also be made of any other refractory material.
En outre, le joint d'étanchéité 4 peut 8trie un couteau métallique ou tout autre élément capable d'assurer l'étanchéité.In addition, the seal 4 can 8trie a metal knife or any other element capable of ensuring sealing.
L'encombrement de la boite de surpression 1 est adopté en accord avec l'encombrement du demi-moule 2. La hauteur de la boite de surpression 1 est supérieure de 100 à 150 mm à celle de la partie la plus haute du demimoule 2. The size of the overpressure box 1 is adopted in accordance with the size of the half-mold 2. The height of the overpressure box 1 is 100 to 150 mm greater than that of the highest part of the half-mold 2.
La partie médiane de la chambre, c'est-à-dire le demi-moule 2, est placée sur la table 5 de réception de la boite de dépression 3. Pour rendre étanche la jonction entre le demi-moule 2 et la table 5 de réception de la boite de dépression 3, il est prévu un joint d'étanchéité 6. The middle part of the chamber, that is to say the half-mold 2, is placed on the table 5 for receiving the vacuum box 3. To seal the junction between the half-mold 2 and the table 5 receiving the vacuum box 3, a seal 6 is provided.
Ce joint est constitué par un rond de caoutchouc. Toutefois, le joint 6 peut aussi être une feuille de caoutchouc mou ou de tout autre matériau capable d'assurer l'étan- chéité de la jonction.This seal consists of a rubber ring. However, the seal 6 may also be a sheet of soft rubber or of any other material capable of ensuring the seal of the joint.
La boite de dépression 3 est une structure métallique rigide ayant subi des essais d'étanchéité. A la partie supérieure de la boite de dépression 3 est soudée la table métallique de réception 5. Pour la mise en place précise du demi-moule 2 sur la table 5 de réception de la boite de dépression 3, est prévu un système 7 (figure 1) de positionnement du demi-moule 2. Dans l'exemple considéré, le système 7 est constitué par une butée située sur la face correspondante de la table de réception 5 (figure -2). The vacuum box 3 is a rigid metallic structure having undergone leak tests. At the upper part of the vacuum box 3 is welded the metal receiving table 5. For the precise positioning of the half-mold 2 on the table 5 for receiving the vacuum box 3, a system 7 is provided (FIG. 1) for positioning the half-mold 2. In the example considered, the system 7 consists of a stop located on the corresponding face of the receiving table 5 (FIG. -2).
Toutefois, cette butée peut aussi être située en tout autre endroit approprié. Dans la table de réception 5 il y a une ouverture 8 pour le passage du courant gazeux vers la boite de dépression 3, laquelle est mise en communicaiion par un orifice 9 avec un mécanisme 10 (figure 1) créant le courant gazeux canalisé.However, this stop can also be located in any other suitable place. In the receiving table 5 there is an opening 8 for the passage of the gas stream to the vacuum box 3, which is brought into communication by an orifice 9 with a mechanism 10 (Figure 1) creating the channeled gas stream.
Dans la boite de surpression 1 est monté un élément chauffant 11, qui est un brflleur à deux voies du type à grande vitesse. Toutefois, l'élément chauffant Il peut aussi être un système constitué de deux, trois ou plus de trois brûleurs, ou bien tout autre genre d'élément ou de dispositif chauffant. In the overpressure box 1 is mounted a heating element 11, which is a two-way burner of the high speed type. However, the heating element It can also be a system consisting of two, three or more than three burners, or any other type of heating element or device.
La boite de surpression 1 est réalisée de façon qu'elle puisse exécuter un mouvement rectiligne alternatif suivant son axe vertical. Toutefois, elle peut aussi être réalisée fixe. La remontée, lasdescente et le serrage de la boite de surpression 1 contre le demi-moule 2 s'effectuent à l'aide d'un organe 12 (figure 2) fixé à un support 13. L'organe 12 est,dans le cas considéré, un vérin pneumatique. Toutefois, il peut aussi être réalisé sous la forme de tout autre organe assurant la même fonction. Le support 13 est réalisé en métal laminé et installé sur une fondation. The overpressure box 1 is made so that it can execute an alternating rectilinear movement along its vertical axis. However, it can also be carried out fixed. The ascent, the descent and the tightening of the overpressure box 1 against the half-mold 2 is carried out using a member 12 (FIG. 2) fixed to a support 13. The member 12 is, in the case considered, a pneumatic cylinder. However, it can also be produced in the form of any other member ensuring the same function. The support 13 is made of laminated metal and installed on a foundation.
Pour que le déplacement de la boite de surpression 1 se fasse sans à-coups, il est prévu un système de galets 14 qui se déplacent dans des rainures 15 du support 13. Pour la surveillance du fonctionnement des éléments chauffants Il (figure 1), la boite de surpression 1 est équipée d'un regard 16 fermé par un verre de quartz. Pour l'admission du gaz carbonique dans la boite de surpression1, il est prévu un orifice 17 (figure 2) dans lequel est monté un tube 18. So that the displacement of the overpressure box 1 takes place smoothly, a system of rollers 14 is provided which move in grooves 15 of the support 13. For monitoring the operation of the heating elements II (FIG. 1), the overpressure box 1 is equipped with a manhole 16 closed by a quartz glass. For the admission of carbon dioxide into the overpressure box1, there is an orifice 17 (FIG. 2) in which a tube 18 is mounted.
La boite de dépression 3 est réalisée de façon qu'elle puisse exécuter un mouvement rectiligne alternatif suivant son axe vertical. Toutefois, elle peut aussi être réalisée fixe. La boite de dépression 3 est remontée ou descendue à l'aide d'organes 19 qui, dans le cas considéré, sont des vérins pneumatiques. Toutefois, ils peuvent aussi être réalisés sous la forme de tout autre organe assurant la même fonction. La boIte de dépression 3 comporte un tube 20 (figure 1) relié à l'orifice 9 (figure 2) pour communiquer avec le mécanisme 10 (figure 1) créant le courant gazeux canalisé. The vacuum box 3 is made so that it can execute an alternating rectilinear movement along its vertical axis. However, it can also be carried out fixed. The vacuum box 3 is raised or lowered using members 19 which, in this case, are pneumatic cylinders. However, they can also be produced in the form of any other member performing the same function. The vacuum box 3 includes a tube 20 (Figure 1) connected to the orifice 9 (Figure 2) to communicate with the mechanism 10 (Figure 1) creating the channeled gas stream.
Le demi-moule 2 peut se déplacer suivant l'axe horizontal du dispositif. The half-mold 2 can move along the horizontal axis of the device.
Pour le déplacement du demi-moule 2, on emploie un organe 21, qui est un transrouleur. Toutefois, il peut aussi être réalisé sous la forme de tout autre organe assurant la même fonction. L'organe 21 est monté à proximité immédiate du demi-moule 2. L'arrêt du demi-moule 2 en position de travail, c'est-à-dire sous la boite de surpression 1 et au-dessus de la boite de dépression 3, s'effectue à l'aide d'un capteur magnétique 22. For the displacement of the half-mold 2, a member 21 is used, which is a conveyor. However, it can also be produced in the form of any other member ensuring the same function. The member 21 is mounted in the immediate vicinity of the half-mold 2. The stop of the half-mold 2 in the working position, that is to say under the overpressure box 1 and above the vacuum box 3, is carried out using a magnetic sensor 22.
Dans l'exemple considéré, le traitement des demi-moules s'effectue dans un seul dispositif. Toutefois, le même traitement peut s'effectuer dans deux, trois ou plus de trois dispositifs analogues, disposés en série ou en parallèle. In the example considered, the processing of the half-molds is carried out in a single device. However, the same processing can be carried out in two, three or more of three similar devices, arranged in series or in parallel.
Exemole 2
La figure 3 représente une variante du dispositif conforme à l'invention, pour le traitement de demi-moules de différents encombrements.Example 2
FIG. 3 represents a variant of the device according to the invention, for the treatment of half-molds of different dimensions.
Au point de vue conception, le dispositif considéré est semblable à celui décrit dans ltexemple 1, mais présente certaines particularités constructives. From the design point of view, the device considered is similar to that described in ltexample 1, but presents certain constructive peculiarities.
Dans la boite de surpression 1, on a réalisé en regard de l'élément chauffant Il (figure 4) des rainures 23 dans lesquelles sont montés des déflecteurs réglables 24 de courant gazeux. Les déflecteurs 24 sont réalisés en forme de L, en acier réfractaire. Le réglage des déflecteurs 24 en hauteur s'effectue, dans le cas considéré, à l'aide de vérins pneumatiques 25. Toutefois, à la place des vérins pneumatiques 25 on peut employer tout autre organe approprié pour le déplacement des déflecteurs 24. In the overpressure box 1, grooves 23 have been made facing the heating element II (FIG. 4) in which are mounted adjustable deflectors 24 of the gas stream. The deflectors 24 are made in the shape of an L, made of refractory steel. The height of the deflectors 24 is adjusted, in the case under consideration, using pneumatic cylinders 25. However, instead of the pneumatic cylinders 25 any other suitable member can be used for moving the deflectors 24.
Le système 7 pour le positionnement du demimoule 2 est constitué, dans exemple considéré, par des butées montées sur deux côtés, réunis entre eux, de la table de réception 5 (figure 3). The system 7 for positioning the half-mold 2 is constituted, in the example considered, by stops mounted on two sides, joined together, of the reception table 5 (FIG. 3).
L'ouverture 8 (figure 4) pour la sortie du courant gazeux dans la botte de dépression 3 est réalisée dans la table de réception 5 et située à proximité immédiate des butées du système 7. The opening 8 (FIG. 4) for the outlet of the gas stream in the vacuum boot 3 is made in the receiving table 5 and located in the immediate vicinity of the stops of the system 7.
Pour rendre commode l'utilisation du dispositif, la botte de dépression 3 est placée sur un organe 26 se présentant sous la forme d'un chariot qui peut rouler sur des rails 27. To make the use of the device convenient, the vacuum boot 3 is placed on a member 26 in the form of a carriage which can roll on rails 27.
Le dispositif fonctionne de la façon suivante. The device operates as follows.
D'abord, à l'aide du dispositif chauffant 11, on crée dans la boite de surpression 1 la température prévue par la méthode pour le courant gazeux, température se situant dans l'intervalle de 80 à 7000C. Dans l'exemple décrit, la température créée est de 6000 C, mais elle peut changer selon le genre de sable à traiter. First, using the heating device 11, the temperature provided by the method for the gas stream is created in the overpressure box 1, the temperature being in the range from 80 to 7000C. In the example described, the temperature created is 6000 C, but it can change depending on the type of sand to be treated.
Pour former le courant gazeux on peut employer les produits de combustion d'un combustible d'un genre quelconque, dans lesquels le taux de gaz carbonique est de 0,5 à 20%. To form the gas stream, combustion products of any kind of fuel can be used, in which the carbon dioxide content is from 0.5 to 20%.
Dans l'exemple considéré, le taux de gaz carbonique dans les produits de combustion du combustible gazeux employé est de 8fui. In the example considered, the carbon dioxide rate in the combustion products of the gaseous fuel used is 8fui.
Ensuite, à l'aide de l'organe 21 pour le déplacement du demi-moule 2, on fait avancer le demi-moule 2 jusqu'à la position de travail sous la boite de surpression 1. Le positionnement du demi-moule 2 à la position de travail est assuré à l'aide du capteur 22. Ceci fait, on serre la boite de surpression 1 et la boite de dépression 3 contre le demi-moule 2 à l'aide de l'organe 12 et des organes 19, respectivement. Cette opération peut steffectuer simultanément ou séparément. Le système 7 pour le positionnement du demi-moule '2 assure sa mise en place précise sur la table 5 de réception de la boite de dépression 3. Then, using the member 21 for the displacement of the half-mold 2, the half-mold 2 is advanced to the working position under the overpressure box 1. The positioning of the half-mold 2 at the working position is ensured using the sensor 22. This done, the overpressure box 1 and the vacuum box 3 are tightened against the half-mold 2 using the member 12 and the members 19, respectively. This can be done simultaneously or separately. The system 7 for positioning the half-mold '2 ensures its precise positioning on the table 5 for receiving the vacuum box 3.
Après la mise en position de travail du demimoule 2 et la jonction étanche des trois parties de la chambre du dispositif à l'aide des joints d'étanchéité 4 et 6, on met en marche le mécanisme 10 pour la création d'un courant gazeux canalisé dans le demi-moule 2. Dans l'exemple décrit, la différence de pression entre les parties supérieure et inférieure du demi-moule 2 est maintenue égale à o,06o78.1o Pa, ce qui crée ledit courant gazeux canalisé dans le demi-moule 2. After the half-mold 2 has been placed in the working position and the three parts of the device chamber have been sealed using the seals 4 and 6, the mechanism 10 is started up to create a gas stream. channeled in the half-mold 2. In the example described, the pressure difference between the upper and lower parts of the half-mold 2 is maintained equal to 0, 06o78.1o Pa, which creates said gas stream channeled in the half - mold 2.
Ce courant gazeux canalisé, dont la température au-dessus de la surface du demi-moule est d'environ 6000C, en passant à travers le matériau du demi-moule (sable de moulage), le durcit, le sèche et en élimine l'eau, qu'il entraîne et évacue en partie du demi-moule, une partie de la vapeur entraînée se condensant dans les couches infé heures du demi-moule 2. This channeled gas stream, the temperature of which above the surface of the half-mold is approximately 6000C, passing through the material of the half-mold (molding sand), hardens it, dries it and eliminates it. water, which it entrains and discharges in part from the half-mold, part of the entrained vapor condensing in the layers below hours of the half-mold 2.
Le courant gazeux usé, chargé d'eau, sort du demi-moule 2 à travers l'ouverture 8, passe par l'orifice 9 et le tube 20 et est évacué par le mécanisme 10 au-delà des limites de la zone de travail de l'atelier. La différence de pression peut être modifiée selon le genre de sable de moulage à traiter. The spent gas stream, loaded with water, leaves the half-mold 2 through the opening 8, passes through the orifice 9 and the tube 20 and is evacuated by the mechanism 10 beyond the limits of the working zone of the workshop. The pressure difference can be changed depending on the type of molding sand to be treated.
Une fois le durcissement et le séchage achevés, on débranche l'élément chauffant Il et on fait circuler de l'air à travers le demi-moule 2 pour refroidir sa surface active. Once the hardening and drying are complete, the heating element II is disconnected and air is circulated through the half-mold 2 to cool its active surface.
Le durcissement, le séchage et le refroidissement du demi-moule 2 sont réalisés dans le même dispositif. The hardening, drying and cooling of the half-mold 2 are carried out in the same device.
Toutefois, ce même processus peut être réalisé dans deux, trois et plus de trois dispositifs analogues, disposés en série ou en parallèle.However, this same process can be carried out in two, three and more than three similar devices, arranged in series or in parallel.
Si la production requiert le durcissement, le séchage et le refroidissement de demi-moules fabriqués en sables au verre soluble, on peut, une fois le séchage achevé, admettre dans la boite de surpression 1, par le tube 18 et l'orifice 17, du gaz carbonique à un taux non inférieur à 56. Le gaz carbonique durcit les couches inférieures du demi-moule 2 et refroidit en même temps ses couches supérieures. If the production requires hardening, drying and cooling of half-molds produced in sand with soluble glass, it is possible, once the drying is complete, to admit into the overpressure box 1, through the tube 18 and the orifice 17, carbon dioxide at a rate not less than 56. The carbon dioxide hardens the lower layers of the half-mold 2 and cools its upper layers at the same time.
Le durcissement, le séchage et le refroidissement de demi-moules de différents encombrements s'effectuent dans le dispositif de l'exemple 2 (figure 3) suivant le même ordre de succession desqpixtkns que dans le dispositif de l'exemple 1 (figure 1). Un trait caractéristique du processus consite en ce que le demi-moule 2 est placé sur la table 5 de réception de la boite de dépression 3, laquelle est montée sur un chariot 26 et amenée en position de travail, c'est-à-dire sous la boite de surpression 1, par roulage dudit chariot sur les rails 27. Si la production requiert des demi-moules 2 d'encombrement plus petit que celui de la botte de surpression 1 et de la boite de dépression 3, on applique le demi-moule 2 étroitement contre le système 7.Après mise du demi-moule 2 en position de travail (sous la boite de surpression 1), on branche 1 'élément chauffant Il et le mécanisme 10 de création d'un courant gazeux canalisé. Ensuite, une fois établie la température de 6000C requise par la méthode dans la botte de surpression 1, on fait descendre celle-ci à laide de l'organe 12 jusqu'au niveau de la surface active du demi-moule 2. Pour localiser le courant gazeux à partir de l'élément chauffant Il et le diriger sur la surface du demi-moule 2, on fait descendre le déflecteur 24 à travers la rainure 23 à l'aide de l'organe 25. The curing, drying and cooling of half-molds of different dimensions are carried out in the device of Example 2 (Figure 3) according to the same order of succession of desqpixtkns as in the device of Example 1 (Figure 1) . A characteristic feature of the process consists in that the half-mold 2 is placed on the table 5 for receiving the vacuum box 3, which is mounted on a carriage 26 and brought into the working position, that is to say under the overpressure box 1, by rolling said carriage on the rails 27. If the production requires half-molds 2 of smaller size than that of the overpressure boot 1 and the vacuum box 3, the half is applied -mold 2 tightly against the system 7.After putting the half-mold 2 in the working position (under the overpressure box 1), one connects the heating element II and the mechanism 10 for creating a channeled gas stream. Then, once the temperature of 6000C required by the method has been established in the overpressure boot 1, it is lowered by means of the member 12 to the level of the active surface of the half-mold 2. To locate the gas stream from the heating element II and direct it onto the surface of the half-mold 2, the deflector 24 is made to descend through the groove 23 using the member 25.
Le courant gazeux canalisé, chauffé jusqu'à la température de 6000C, en passant à travers le demi-moule 2 sous l'action d'une différence de pression de 0,06078.103Pa entre sa surface active supérieure et sa surface inactive inférieure, chauffe le matériau qui le constitue (sable de moulage), en assurant ainsi son durcissement et son séchage. The piped gas stream, heated to the temperature of 6000C, passing through the half-mold 2 under the action of a pressure difference of 0.06078.103Pa between its upper active surface and its lower inactive surface, heats the material of which it is made (molding sand), thus ensuring its hardening and drying.
L'eau éliminée du sable est entraînée par le courant gazeux et évacuée en partie du demi-moule 2, une partie de la vapeur se condensant dans les couches inférieures du demimoule. L'eau entraînée hors du demi-moule 2 passe à travers l'ouverture 8, puis à travers l'orifice 9 et par le tube 20 pour être évacué de l'atelier par le mécanisme 10. Après le séchage et le durcissement du demi-moule 2, on fait circuler à travers le sable le constituant un courant d'air qui refroidit sa surface active. Si les conditions de la production requièrent, après le séchage, un durcissement complémentaire des couches inférieures du demi-moule 2 et le refroidissement de ses couches supérieures, on admet dans la boite de surpression 1, par le tube 18 et l'orifice 17, du gaz carbonique à un taux non inférieur à 50%, que l?on fait circuler à travers le demi-moule 2 à l'aide du mécanisme 10 de création du courant gazeux. The water removed from the sand is entrained by the gas stream and partly discharged from the half-mold 2, part of the vapor condensing in the lower layers of the half-mold. The water entrained out of the half-mold 2 passes through the opening 8, then through the orifice 9 and through the tube 20 to be evacuated from the workshop by the mechanism 10. After the half has dried and hardened -mold 2, is circulated through the sand constituting a stream of air which cools its active surface. If the conditions of production require, after drying, additional hardening of the lower layers of the half-mold 2 and the cooling of its upper layers, it is allowed in the overpressure box 1, by the tube 18 and the orifice 17, carbon dioxide at a rate not less than 50%, which is circulated through the half-mold 2 using the mechanism 10 for creating the gas stream.
Claims (17)
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8202569A SE8202569L (en) | 1982-04-30 | 1982-04-23 | PROCEDURE AND DEVICE FOR TREATMENT OF CASTING FORMS |
| AU83124/82A AU559744B2 (en) | 1982-04-30 | 1982-04-29 | Strengthening and drying foundry half-moulds |
| FR8207553A FR2525936B1 (en) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | PROCESS FOR TREATING FOUNDRY HALF-MOLDS, DEVICE FOR IMPLEMENTING SAME AND HALF-MOLDS PROCESSED ACCORDING TO SAID PROCESS |
| JP8083682A JPS58196144A (en) | 1982-04-30 | 1982-05-13 | Method and device for treating mold |
| DE19823219588 DE3219588A1 (en) | 1982-04-30 | 1982-05-25 | Process for treatment of casting mould halves and apparatus for performing it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8207553A FR2525936B1 (en) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | PROCESS FOR TREATING FOUNDRY HALF-MOLDS, DEVICE FOR IMPLEMENTING SAME AND HALF-MOLDS PROCESSED ACCORDING TO SAID PROCESS |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2525936A1 true FR2525936A1 (en) | 1983-11-04 |
| FR2525936B1 FR2525936B1 (en) | 1985-06-28 |
Family
ID=9273609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8207553A Expired FR2525936B1 (en) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | PROCESS FOR TREATING FOUNDRY HALF-MOLDS, DEVICE FOR IMPLEMENTING SAME AND HALF-MOLDS PROCESSED ACCORDING TO SAID PROCESS |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58196144A (en) |
| AU (1) | AU559744B2 (en) |
| DE (1) | DE3219588A1 (en) |
| FR (1) | FR2525936B1 (en) |
| SE (1) | SE8202569L (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4439694C2 (en) * | 1994-11-05 | 1996-09-05 | Laempe Joachim | Device for drying foundry molds or foundry cores |
| JP5015841B2 (en) * | 2008-03-31 | 2012-08-29 | トヨタ自動車株式会社 | Mold preheating apparatus and mold preheating method |
| CN103480803B (en) * | 2012-12-20 | 2015-06-17 | 江苏凯特汽车部件有限公司 | Rapid baking apparatus for automobile aluminium alloy wheel die |
| KR200474901Y1 (en) * | 2013-06-26 | 2014-10-22 | 청송기계(주) | Drying device for shell molding |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3170202A (en) * | 1962-08-22 | 1965-02-23 | Sr William J Huston | Foundry process |
| DE2242812B2 (en) * | 1972-08-31 | 1977-06-23 | Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH, 4000 Düsseldorf | PROCESS FOR CURING ACID-CURABLE MOLDING MIXTURES |
| DE2249244A1 (en) * | 1972-10-07 | 1974-04-11 | Buderus Eisenwerk | Explosive compaction and hardening of moulding sand - contg. plastics binder, by controlled detonation of gas mixts esp. hydrogen- oxygen |
| CH549423A (en) * | 1973-03-19 | 1974-05-31 | Fischer Ag Georg | METHOD OF MANUFACTURING MOLDS AND CORES FOR FOUNDRY PURPOSES. |
| DE2414407C2 (en) * | 1974-03-26 | 1985-08-29 | Horst Werner Dipl.-Ing. 7707 Engen Michel | Device for manufacturing cores for foundry purposes |
| CH603276A5 (en) * | 1975-10-02 | 1978-08-15 | Werner Lueber | |
| DE2608740C2 (en) * | 1976-03-03 | 1978-05-11 | Eugen Dipl.-Ing. 8871 Burtenbach Buehler | Process for compacting molding sand |
| DE2735640A1 (en) * | 1976-08-09 | 1978-02-16 | Yamato Mfg Co | New moulding process, where sand is mixed with starch - and held in preheating tank before moulding or core-blowing |
| DE2727794A1 (en) * | 1977-06-21 | 1979-01-18 | Daimler Benz Ag | Foundry cores hardened by catalyst gas mixed with air - where analysers in gas recovery circuit prevent danger of an explosion |
| JPS55133847A (en) * | 1979-04-05 | 1980-10-18 | Sintokogio Ltd | Molding method of mold and device thereof |
| FR2470651A1 (en) * | 1979-11-28 | 1981-06-12 | Merrien Pierre | METHOD AND DEVICE FOR AUTOMATING A HOT AIR DRYING CYCLE OF SAND MOLDS |
| EP0036434A1 (en) * | 1980-03-25 | 1981-09-30 | Eugen Dipl.-Ing. Bühler | Method and device for compacting casting moulds |
| DE3025993C2 (en) * | 1980-07-09 | 1983-11-10 | Sintokogio, Ltd., Nagoya, Aichi | Molding device for explosive compression of a sand-like filler material |
| DE3202395A1 (en) * | 1981-01-28 | 1982-08-26 | BMD Badische Maschinenfabrik Durlach GmbH, 7500 Karlsruhe | Process and equipment for pneumatic compaction of moulding sand |
-
1982
- 1982-04-23 SE SE8202569A patent/SE8202569L/en unknown
- 1982-04-29 AU AU83124/82A patent/AU559744B2/en not_active Ceased
- 1982-04-30 FR FR8207553A patent/FR2525936B1/en not_active Expired
- 1982-05-13 JP JP8083682A patent/JPS58196144A/en active Pending
- 1982-05-25 DE DE19823219588 patent/DE3219588A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2525936B1 (en) | 1985-06-28 |
| AU8312482A (en) | 1983-11-03 |
| SE8202569L (en) | 1983-10-24 |
| JPS58196144A (en) | 1983-11-15 |
| AU559744B2 (en) | 1987-03-19 |
| DE3219588A1 (en) | 1983-12-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2591611A1 (en) | NEW THERMOCONDENSE LIGNO-CELLULOSIC MATERIAL, PROCESS AND OVEN FOR OBTAINING IT | |
| FR2616363A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR SANDING LIGHT ALLOY MATRIX COMPOSITE COMPONENTS AND FIBROUS INSERT | |
| CA2286407C (en) | Liquid fuel burner, notably for iron and steel product reheating furnaces | |
| FR2525936A1 (en) | PROCESS FOR PROCESSING FOUNDRY HALF-MOLDS, DEVICE FOR IMPLEMENTING SAME AND HALF-MOLDS PROCESSED ACCORDING TO SAID PROCESS | |
| EP1794383B1 (en) | Method for curing a binder on insulating fibres | |
| EP0000111A1 (en) | Apparatus for the thermal treatment of a padding material formed from fibres with a thermosetting bonding material | |
| FR2541688A1 (en) | METALLURGIC PROCESS AND APPARATUS FOR CONTINUOUSLY PRODUCING UNCUTTED BALLS | |
| JPH0686337B2 (en) | Degreasing method for powder molded products | |
| FR2708374A1 (en) | Process for recovering materials, in particular a pair of plastic / metal type materials | |
| FR2931162A1 (en) | CARBONIZATION METHOD AND DEVICE | |
| FR2846269A1 (en) | Method for treating stacked wood, comprises airtight chamber with gas burner and circulating fan at top and also high pressure horizontal water pulverization ramp to regulate temperature and humidity | |
| FR2711374A1 (en) | Method of thermal decoking of a cracking furnace and the downstream cracking gas cooler. | |
| FR2976062A1 (en) | Method for flash heat treatment of e.g. materials by microwave radiation, involves heating material by stirring material and pre-heated bed for predetermined time so that heat is transferred to material by conduction and convection | |
| WO2000053985A1 (en) | Device for high temperature heat treatment of ligneous material | |
| KR100622028B1 (en) | Apparatus and method for coloring bamboo | |
| CH655944A5 (en) | COKE CALCINATION APPARATUS. | |
| EP2655996B1 (en) | Heating module, heating system including a plurality of heating modules, and facility including such a heating system | |
| BE1030182B1 (en) | A SYSTEM AND METHOD FOR PRODUCING CEMENT CLINKER BY OXYGAS COMBUSTION | |
| WO2005014248A1 (en) | Method and device for the high-temperature heat treatment of ligneous material | |
| EP0612703B1 (en) | Process for rapid manufacture of carbonaceous products | |
| FR2654378A1 (en) | Wood treatment process and device for making use thereof | |
| FR2539762A1 (en) | PROCESS FOR CURING METAL PARTS | |
| FR2775292A1 (en) | Heat treatment of lignocellulose-containing materials by pyrolysis in a non-renewed atmosphere | |
| FR2586031A1 (en) | Self-drying and cooling carbonisation unit | |
| JP2539759B2 (en) | Degreasing method for powder molded products |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |