SU1196100A1 - Method and installation for preparing slurries - Google Patents

Method and installation for preparing slurries Download PDF

Info

Publication number
SU1196100A1
SU1196100A1 SU843750756A SU3750756A SU1196100A1 SU 1196100 A1 SU1196100 A1 SU 1196100A1 SU 843750756 A SU843750756 A SU 843750756A SU 3750756 A SU3750756 A SU 3750756A SU 1196100 A1 SU1196100 A1 SU 1196100A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
gas
suspension
tank
preparation
hydrolyser
Prior art date
Application number
SU843750756A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Boris I Uvarov
Evgenij A Chernyshov
Tatyana A Uvarova
Aleksandr T Melnikov
Anatolij A Kashkin
Original Assignee
Go Polt I Im A A Zhdanova
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Go Polt I Im A A Zhdanova filed Critical Go Polt I Im A A Zhdanova
Priority to SU843750756A priority Critical patent/SU1196100A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1196100A1 publication Critical patent/SU1196100A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/40Mixers using gas or liquid agitation, e.g. with air supply tubes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам приготовления суспензии или связующего и к смесеприготовительному оборудованию, в частности к установкам для приготовления связующего, или суспензии при получении керамических форм по выплавляемым и постоянным моделям.The invention relates to foundry, and in particular to methods of preparing a suspension or binder and to mixing equipment, in particular to installations for the preparation of a binder, or suspension in the preparation of ceramic molds for investment casting and permanent models.

Цель изобретения - повышение производительности труда и' улучшение санитарно-гигиенических условий труда, повышение качества керамической суспензии,снижение расхода составляющих компонентов, суспензии.The purpose of the invention is to increase productivity and improve sanitary and hygienic working conditions, improving the quality of the ceramic slurry, reducing the consumption of components, slurry.

Цриготовляют суспензию в герметичной емкости гидролизатора. Перемешивание жидких и твердых материалов суспензии производится газом, при этом барботирующий газ перемешивается по газопроводным трубам ’с помощью нагнетателя по замкнутому циклу.Cryo is prepared in a hermetic tank of the hydrolyzer. The mixing of the liquid and solid materials of the suspension is made by gas, while the sparging gas is mixed through the gas pipes ’with the help of a blower in a closed cycle.

Положительный эффект от применения замкнутого цикла движения барботирующего газа'следующий: не отравляется атмосфера цеха вредными испарениями, нет потерь составляющих суспензии, в результате чего экономится до 20% жидких составляющих суспензии, состав керамической суспензии остается постоянным, снижаются взрыво- и пожароопасность установки, так как отсутствуют испарения легковоспламеняющихся веществ.The positive effect of the use of a closed cycle of the bubbling gas movement is as follows: the atmosphere of the workshop is not poisoned by harmful evaporations, there is no loss of the suspension components, as a result of which up to 20% of the liquid suspension components are saved, the composition of the ceramic suspension remains constant, because no evaporation of flammable substances.

кидкие материалы суспензии подаются в герметичную емкость гидролизатора по трубам, а твердые материалы загружаются в поток газа, подаваемый в барботажный перемешиватель.Liquid slurry materials are fed into the sealed tank of the hydrolyzer through pipes, and solid materials are loaded into the gas stream supplied to the bubbling stirrer.

Загрузка твердых огнеупорных составляющих вместе с барботирующим газом имеет целый ряд преимуществ: огне упорные составляющие дозируются в различные зоны объема приготовляемой суспензии, чем достигается равномерность их распределения, полностью исключается запыление окружающей атмосферы. При этом достигается высокая точность и надежность дозирования, процесс легко поддается автоматизации.The loading of solid refractory components together with the bubbling gas has a number of advantages: fire resistant components are metered into different zones of the volume of the prepared suspension, thus achieving uniform distribution, completely eliminating dust from the surrounding atmosphere. At the same time, high accuracy and reliability of dosing is achieved, the process is easily automated.

Повышение давления при проведении реакции гидролитической поликонденсации Этилсиликата способствует улучшению растворимости барботирующего газа в растворе связующего, в результате чего ускоряются процессы окисления этоксильных групп этилсиликата и сокращается время образования сили2Increasing the pressure during the hydrolytic polycondensation of ethyl silicate improves the solubility of the sparging gas in the binder solution, as a result of which the oxidation of the ethoxylic groups of ethyl silicate is accelerated and the time for the formation of silicon is shortened.

ксановой связи, а значит и в целом продолжительность приготовления связующего, кроме того, уменьшается испарение летучих составляющих сус5 пензии. Применение пульсирующего давления способствует устранению оседания огнеупорных составляющих и более равномерному распределению их по всему объему суспензии, чтоThe xanic bond, and hence, in general, the duration of the preparation of the binder, in addition, decreases the evaporation of the volatile components of the suspension. The use of pulsating pressure helps to eliminate the settling of the refractory components and their more uniform distribution throughout the entire volume of the suspension, which

Ю значительно улучшает качество приготовленной суспензии.U significantly improves the quality of the prepared suspension.

Реакция гидролиза идет с выделением тепла и сопровождается повышением температуры раствора. Темпера15 тура раствора регулируется интенсивностью охлаждения газа перед подачей его в барботажный перемешиватель.The hydrolysis reaction proceeds with the evolution of heat and is accompanied by an increase in the temperature of the solution. The temperature of the solution is governed by the intensity of the cooling gas before it is supplied to the bubbling stirrer.

Охлаждение барботирующего газа до 0-20°С позволяет регулировать кине20 тику протекания процесса структурообразования связующего, добиться вероятного образования линейной структуры полимерных молекул, а вследстеи этого и максимальной связующей спо25 собности гидролизованного раствора этилсиликата.Cooling the bubbling gas to 0–20 ° C allows one to regulate the kinetics of the process of structure formation of the binder, to achieve the likely formation of a linear structure of polymer molecules, and, consequently, the maximum binding capacity of the hydrolyzed ethyl silicate solution.

Пузырьки холодного газа, поднимаясь вверх и контактируя с суспензией отбирают тепло реакции гидролитичес30 кой поликондёнсации и уносят его с собой, отдавая его охладителю, и сно ва охлажденный газ барботирует суспензию. Пары растворителя и этилсилнката при охлаждении газа конденсируются в мельчайшие капельки и воз35Cold gas bubbles, rising upwards and contacting the withdrawn slurry reaction heat gidrolitiches Coy polikondonsatsii 30 and carry it with them, giving it cooler and clear wa cooled gas is bubbled slurry. Solvent and ethyl silicate vapor condenses into smallest droplets and air while cooling the gas.

вращаются вместе с газом в суспензию. Следовательно, охлаждение барботирующего газа позволяет регулировать кинетику протекания реакции гидролитической поликонденсации этил силиката, повышать связующую способность гидролизованного раствора этил· силиката и экономить растворитель и этилсиликат.rotate with the gas in suspension. Consequently, the cooling of the bubbling gas allows one to control the kinetics of the hydrolytic polycondensation of ethyl silicate, to increase the binding capacity of the hydrolyzed ethyl silicate solution and to save the solvent and ethyl silicate.

Для осуществления операций загрузки твердых материалов в газовый поток и охлаждения газа предусмотрены два параллельных потока газа, водном из которых газ охлаждается, а в другом потоке загружают твердые материалы.For the operations of loading solid materials into the gas stream and cooling the gas, there are two parallel gas streams, of which water is cooled by the gas, and solid materials are charged in the other stream.

На фиг. 1 показана установка для гидролиза этилсиликата; на фиг. 2 общая схема установки для приготовления керамической суспензии с эамк55 нутым оборотным циклом подачи барботирующего газа.FIG. 1 shows an installation for the hydrolysis of ethyl silicate; in fig. 2 A general scheme of the installation for the preparation of a ceramic suspension with an amyclic circulating cycle of supplying bubbling gas.

Установка состоит из емкости 1 гидролизатора, крышки 2 с газоот3 ' 1196100The installation consists of a tank of 1 hydrolyser, a cover 2 with a gas outlet 3 '1196100

водящими трубками_ 3. В крышку 2 вставлены трубки 4 для подачи жидкйх материалов суспензии. К крышке 2 крепится по меньшей мере один конусный циркуляционный патрубок 5, , 5leading tubes_ 3. In tube 2, tubes 4 are inserted for supplying liquid materials for the suspension. To the cover 2 is attached at least one tapered circulation nozzle 5,, 5

сужающийся кверху. В дно. емкости выгнутой формы установлен(набор газоподводящих трубок 6. В центре дна емкости 1 расположен патрубок 7 для слива готовой суспензии, в бо- Ю ковой стенке емкости имеется водомерное стекло 8. В газоотводящий патрубок 3 вмонтирован перепускной клапан 9 давления.tapering upwards. In the bottom. A curved shaped container is installed (a set of gas supplying tubes 6. In the center of the bottom of the tank 1 there is a pipe 7 to drain the finished suspension, in the side wall of the vessel there is a water glass 8. A pressure bypass valve 9 is installed in the gas outlet pipe 3.

Основное функциональное назна- 15 чение циркуляционного патрубка 5 заключается в создании внутри него восходящего газового потока, увлекающего за собой объемы суспензии. Циркуляционный патрубок 5 вертикаль- 20 но располагается в'емкости 1 таким . образом, что верхний конец патрубка находится ниже уровня суспензии, а нижний не доходит до дна емкости. Коническая сужающаяся кверху форма 25 полого циркуляционного,патрубка позволяет добиться большего эффекта захватывания суспензии пузырьками газа, что дополнительно увеличивает интенсивность перемешивания. Через трубки зд 4 осуществляется дозировка жидких составляющих суспензии на поверхность суспензии и связующего или внутрь их объема в нисходящий поток жидкости путем регулировки глубины погружения трубок. Дозировка производится из специальной мерной емкости или через ротаметры.The main functional purpose of the circulation nozzle 5 is to create an upward gas flow inside it, entraining the suspension volumes. Circulating pipe 5 is vertical but 20 is located in capacitance 1 such. the way that the upper end of the nozzle is below the level of the suspension, and the lower does not reach the bottom of the tank. The conical tapering upward shape 25 of the hollow circulation nozzle allows for a greater effect of seizing the suspension with gas bubbles, which further increases the intensity of mixing. Through the tubes of the building 4, the liquid components of the suspension are dispensed to the surface of the suspension and the binder or inside their volume into the downward flow of liquid by adjusting the immersion depth of the tubes. The dosage is made from a special measuring container or through rotameters.

Газоподводящие трубки 6 предназначены для нагнетания газа в емкостьGas supply tubes 6 are designed for forcing gas into the tank

_ „ 40_ „40

гидролизатора для создания барботажного перемешивания., Трубки расположены под торцем циркуляционных патрубков так, что выходящий газ поднимается на поверхность обязательно внутри патрубка. Газ содержит компоненты суспензии: пары воды, растворителя, хлористого водорода, твердые составляющие суспензии. Дно емкости имеет выгнутую форму для предотвращения оседания суспензии в углах.hydrolyzer to create a bubbling mixing., The tubes are located under the end of the circulation nozzles so that the outgoing gas rises to the surface necessarily inside the nozzle. The gas contains the components of the suspension: water vapor, solvent, hydrogen chloride, the solid components of the suspension. The bottom of the tank has a curved shape to prevent the suspension from settling in the corners.

Через сливной патрубок 7 производится слив готовой суспензии без всякой предварительной подготовки емкости. Газоотводящий патрубок 3 55Through the drain pipe 7 is draining the finished suspension without any preliminary preparation of the tank. Gas outlet pipe 3 55

отводит прошедшие через объем суспензии барботирующие газы, насыщенные парами растворителя. В газоотводящий патрубок 3 вмонтирован перепускной клапан 9 давления, в зависимости от настройки, которого в емζ кости гидролизатора поддерживается и регулируется давление. Через водомерное стекло 8 производится визуальное наблюдение за количеством суспензии в емкости.removes the bubbling gases saturated with the solvent vapor passing through the suspension volume. The gas exhaust pipe 3 is mounted a pressure relief valve 9, depending on the setting in which it is supported ζ bone hydrolyser and pressure regulated. Through gauge glass 8 is the visual observation of the amount of suspension in the tank.

Схема установки для приготовления керамической суспензии замкнутого оборотного цикла подачи барботирующего газа (фиг. 1) содержит емкость 1 гидролизатора, газоотводящий патрубок 3 с перепускным клапаном 9 давления, газоподводящие трубки 8, сливной патрубок 7, нагнетатель 10, охладитель 11, кран-тройник 12, загруз очно-смешивающее устройство 13 для дозирования твердых материалов суспензии, состоящей из корпуса 14, улавливающей воронки 15, загрузочного лотка 16, герметично закрывающего шибера 17, металлической сетки с войлочной прокладкой 18, крана 19. Охладитель 11 состоит из корпуса, через который прокачивается хладагент. Внутри корпуса расположены витки спи^ рально замкнутых газоподводящих трубок,The setup for preparing a ceramic suspension of a closed circulating cycle of supplying bubbling gas (Fig. 1) contains a tank 1 of a hydrolyzer, a gas outlet pipe 3 with a pressure relief valve 9, gas supply pipes 8, a drain pipe 7, a supercharger 10, a cooler 11, a tap-tee 12, in-person mixing device 13 for dispensing solid materials of a suspension consisting of a housing 14, a collecting funnel 15, a loading tray 16, a hermetically closing gate 17, a metal mesh with felt pad 18, a crane 19. The cooler 11 consists of a housing through which the refrigerant is pumped. Inside the case there are turns of spirally closed gas supply tubes,

Устройства установки соединены между собой газопроводящими трубами.The installation devices are interconnected by gas-conducting pipes.

Установка работает следующим образом.The installation works as follows.

В емкость·1 , герметично закрытую крышкой 2, через трубки 4 подают жид' кие материалы суспензии,При заполнении емкости выше верхнего конца циркуляционного патрубка 5 ,что контролируется через водомерное стекло 8,начинают подачу газа через газоподводящие трубки 6. Газ, поднимаясь внутри патрубка 5, увлекает за собой жидкость или суспензию, в результате чего в емкости начинается процесс циркуляционного перемешивания (показано на фиг.1 . стрелками). Твердые материалы вводят в емкость вместе с газовым потоком через трубки 6. Барботирующий газ, проходя через объем жидкости, насыщается парами растворителя и выводится через газоотводящий патрубок 3. Перепускной клапан 9 давления поддерживает давление в емкости в пределах 1-2 ати. При повышенном давлении быстрее протекают физико-химические процессы приготовления'связующего.In the container · 1, hermetically sealed with a lid 2, liquid materials of the suspension are supplied through the pipes 4. When the container is filled above the upper end of the circulation nozzle 5, which is controlled through the water-metering glass 8, gas starts to flow through the gas supplying pipe 6. The gas rises inside the nozzle 5, carries away a liquid or suspension, with the result that the process of circulation mixing begins in the tank (shown in Fig. 1 with arrows). Solid materials are introduced into the tank along with the gas flow through the tubes 6. The sparging gas, passing through a volume of liquid, is saturated with solvent vapor and discharged through the gas outlet pipe 3. The pressure bypass valve 9 maintains the pressure in the tank within 1-2 MPa. At elevated pressure, physicochemical preparation of the binder proceeds faster.

По окончании приготовления суспензии или связующего прекращается подача газа и готовый продукт сливаетсяAt the end of the preparation of the suspension or binder, the gas supply is stopped and the finished product is discharged.

5 11 5 11

через выпускной патрубок 7. При необходимости быстрого освобождения емкости перекрывают газоотводящий паттрубок 3 и слив производится без прекращения подачи газа. Подвод газа к емкости 1 производится от нагнетателя 10, При первом положении (не показано) крана-тройника 12 весь газ проходит через охлаждающий элемент 11 и далее через газоподводящие трубки 6 барботируют суспензию в емкости 1, внутри которой создается давление 1-2 ати, регулируемое клапаном 9.Газы,насыщенные парами растворителя, через газоотводящий патрубок 3 и клапан 9 давления снова поступают на вход нагнетателя 10. Таким образом, осуществлется постоянная оборотная циркуляция газов внутри системы в замкнутом цикле.through the outlet 7. If necessary, a quick release of the tank overlap the gas exhaust pipe 3 and the drain is made without stopping the gas supply. The gas is supplied to the tank 1 from the blower 10. At the first position (not shown) of the crane-tee 12, all gas passes through the cooling element 11 and then through the gas-supplying tubes 6 bubbled suspension in the tank 1, inside which a pressure of 1-2 atm is created, adjustable valve 9. Gas saturated with solvent vapors through the gas outlet pipe 3 and pressure valve 9 are again fed to the inlet of the supercharger 10. Thus, there is a constant circulating circulation of gases inside the system in a closed loop.

Вследствие экзотермичности реакции гидролитической поликонденсации этилсиликата газы, проходящие через суспензию, сильно нагреваются, отбирая тепло суспензии. Для проведения реакции в нужном направлении барботирующий газ предварительно охлаждается в охладителе 11.Due to the exothermicity of the hydrolytic polycondensation of ethyl silicate, the gases passing through the slurry get very hot, taking heat from the slurry. For carrying out the reaction in the desired direction, the bubbling gas is pre-cooled in the cooler 11.

При необходимости загрузки твердых материалов в емкость гидролизатора 1, открывают кран 19, при котором 25 50Х всех газов поступает через устройство 13 для получения и дозирования псевдоожиженной взвеси огнеупорных составляющих. Газ, проходя через 'металлическую сетку с войлочной прокладкой 18, приводит твердые составляющие в псевдоожиженное состояние.· Далее кварцевая или другая взвесь через улавливающую воронку 15 и газоподводящие трубки 6 поступает · в емкость 1. Газы проходят через суспензию, а твердые составляющие остаются в ее объеме, равномерно распределяясь. Дозировка твердых составляющих в устройство 13 осуществляется из загрузочного лотка 16 посредством открывания герметичного шибера 17. Дозировка производится тогда, когда газ на устройство 13 не поступает. После окончания дозировки твердых составляющих в устройство 13 герметичный шибер 17 закрывается. Выпуск готовой суспензии осуществляется через сливной патруб о к 7 .If it is necessary to load solid materials into the tank of hydrolyzer 1, the valve 19 is opened, at which 25 50Х all gases are supplied through the device 13 to receive and dispense a fluidized suspension of refractory components. The gas, passing through the metal grid with felt pad 18, causes the solid components to fluidize. · Then quartz or other suspension through the collecting funnel 15 and the gas supply tubes 6 enters the container 1. The gases pass through the suspension, and the solid components remain in it volume, evenly distributed. The dosage of solid components in the device 13 is carried out from the loading tray 16 by opening the sealed gate 17. The dosage is performed when gas is not supplied to the device 13. After the end of the dosage of solid components in the device 13 sealed gate 17 closes. The release of the finished suspension through the drain pipe about to 7.

Состав суспензии по предлагаемому и известному способам одинаков, мас.%: этилсиликат марки 40 8,4;The composition of the suspension according to the proposed and known methods is the same, wt.%: Ethyl silicate brand 40 8.4;

100 6 •ацетон марки- А 16,54; подкисленная вода 0,06; кварц пылевидный ПК-2 |75. Температура продуваемого газа составляет 15 С, объем замеса 15 л.100 6 • Acetone grade A 16.54; acidified water 0.06; quartz dust-like PK-2 | 75. The temperature of the purged gas is 15 C, the volume of the mixture is 15 liters.

Пример 1. По известному способу в емкость смесителя через загрузочное окно в крышке вливают растворитель и подкисленную воду и продувают кислородсодержащим газом (сжатым воздухом) в течение 1-2 мин. Затем в емкость постепенно вливают этилсиликат, загружают огнеупорные составляющие, устанавливают рабочее давление в газоподводящей системе и продолжают продувку (перемешивание) всего объ.ема суспензии с помощью барботирующего газа до приобретения суспензией исходной температуры (16°С) . По окончании приготовления суспензии отключают подачу газа, производят подъем газоподводных трубок и перемешивают и с помощью специального механизма производят поворот емкости для слива приготовленной суспензии. После сливания готового продукта емкость возвращают в исходное состояние, очищают от остатков суспензии и приступают к приготовлению новой порции.Example 1. According to a known method, the solvent and acidified water are poured into the container of the mixer through the loading window in the lid and purged with oxygen-containing gas (compressed air) for 1-2 minutes. Then ethyl silicate is gradually poured into the tank, refractory components are charged, the operating pressure in the gas supply system is established, and the entire volume of the suspension is purged (stirred) with sparging gas until the suspension acquires the initial temperature (16 ° C). At the end of the preparation of the suspension, turn off the gas supply, lift the gas supply tubes and mix and use a special mechanism to turn the container to drain the prepared suspension. After draining the finished product, the container is returned to its original state, cleaned of any residual suspension, and proceed to the preparation of a new batch.

Пример 2. Приготовление керамической суспензии по предлагаемому способу осуществляют следующим образом.Example 2. Preparation of ceramic suspensions for the proposed method is as follows.

В емкость 1 гидролизатора, герметично закрытую крышкой 2, через трубки 4 подают аналогично известному способу жидкие составляющие. При заполнении емкости выше верхнего конца циркуляционного патрубка 5,что .контролируется через водомерное стекло 8, от нагнетателя 10, через кран 12,охлаждающий элемент 11 и через газоподводящие трубки 6 в емкость подают газ в течение 1-2 мин. Газ, поднимаясь внутри патрубка 5, увлекает за собой жидкость, в результате чего в емкости происходит интенсивное циркуляционное перемешивание. В это время кран 19 полностью закрыт.In the tank 1 hydrolyzer, hermetically sealed with a lid 2, through the tubes 4 serves as a well-known method liquid components. When the tank is filled above the upper end of the circulation nozzle 5, which is controlled through the gauge glass 8, from the supercharger 10, through the valve 12, the cooling element 11 and through the gas supply tubes 6 the gas is supplied to the tank for 1-2 minutes. The gas, rising inside the pipe 5, carries the liquid with it, as a result of which intensive circulation mixing takes place in the container. At this time, the valve 19 is fully closed.

Затем из загрузочного лотка 16 с помощью шибера 17 производят дозировку огнеупорных составляющих.в устройство 13. После поступления твердых составляющих в устройство 13 шибер герметично закрывают и открывают кран 19, а кран-тройник 12 поворачивают во второе положение, при котором <^35% всего газа поступает в устройство 13, Газ, проходя черезThen, from the loading tray 16, using the gate 17, refractory components are metered into the device 13. After the solid components enter the device 13, the gate is hermetically closed and the valve 19 is opened, and the tee crane 12 is turned into the second position, in which <^ 35% of everything gas enters the device 13, Gas passing through

7 117 11

металлическую сетку и войлочную прокладку 18, приводит твердые составляющие в псевдоожиженное состояние. Кварцевая взвесь через улавливающую воронку 15 и газоподводящие трубки 6 поступает в емокость 1,где благодаря наличию циркуляционных патрубков происходит интенсивное перемешивание суспензии, а с помощью перепускного клапана 9 создается избыточное давление в необходимых пределах 1-2 ати. При превышении давления перепускной клапан 9 срабатывает, давление в емкости падает, а затем опять начинает расти до указанного предела. Так продолжается до тех пор·, пока температура суспензии не достигнет исходной (16°С). При срабатывании клапана 9 в емкости 1 происходит резкое падение давления и всплеск суспензии по всему объему, способствующий устранению оседания огнеупорных частиц и более равномерному их распределению во всем объеме замеса.metal mesh and felt pad 18, causes the solid components in a fluidized state. The quartz suspension through the trapping funnel 15 and the gas supplying tube 6 enters the tank 1, where, due to the presence of circulation nozzles, the suspension is intensively stirred, and using the overflow valve 9 creates an overpressure within the required range of 1-2 atm. When the pressure is exceeded, the bypass valve 9 is activated, the pressure in the tank drops, and then begins to rise again to the specified limit. This continues until the temperature of the suspension reaches the initial temperature (16 ° C). When the valve 9 is triggered in the tank 1, there is a sharp drop in pressure and a surge in the suspension throughout the volume, which helps to eliminate the settling of refractory particles and their more uniform distribution throughout the entire batch volume.

Таким образом, при приготовлении суспензии по предлагаемому способу в емкости 1 происходит барботирование суспензии, циркуляционное и пульсирующее перемешивание, что значительно ускоряет процесс приготовления суспензии и повышает ее качество. Газы, насыщенные парами растворителя и этилсиликата, через газоотводящий патрубок 3 снова поступают в емкость гидролизатора 1, проходя через нагнетатель 10, охлаждающий элемент 11 и газоподводящие патрубки 6. Таким образом, осуществляется постоянная -оборотная циркуляция газов. По окончании приготовления суспензий готовый продукт сливают через выпускной патрубок 7 в раздаточные емкости.Thus, during the preparation of the suspension according to the proposed method, the bubbling of the suspension, circulating and pulsating mixing takes place in the tank 1, which significantly speeds up the process of preparing the suspension and improves its quality. Gases saturated with vapors of the solvent and ethyl silicate, through the gas outlet pipe 3 again enter the tank of hydrolyzer 1, passing through the blower 10, the cooling element 11 and the gas supply pipes 6. Thus, a constant circulation of gases. At the end of the preparation of suspensions of the finished product is poured through the discharge pipe 7 into the transfer tanks.

В табл. 1 приведены сравнительные данные Кинетики изменения температуры суспензии в процессе ее перемешивания в зависимости от давления (избыточное давление, равное 0 ати, соответствует известному способу).In tab. 1 shows the comparative data of the Kinetics of a change in the temperature of a suspension in the process of its mixing depending on the pressure (an overpressure of 0 MPa corresponds to a known method).

Из табл. 1 следует, что оптимальное давление в емкости гидролизатора при приготовлении суспензии составляет 1-2,0 ати. При понижении давления до 0,5 ати скорость реакции гидролитической поликонденсации замет но уменьшается и мало отличается от известного способа. При увеличении давления свыше 2,0 ати скоростьFrom tab. 1 it follows that the optimal pressure in the tank of the hydrolyser when preparing the suspension is 1-2.0 MPa. When the pressure is lowered to 0.5 atm, the rate of hydrolytic polycondensation reaction noticeably decreases and differs little from the known method. With increasing pressure over 2.0 atm speed

100 й100 th

реакции практически не изменяется, а создание большого давления требует использования мощного нагнетателя.. Кроме того, продолжительность приготовления керамической суспензии по предлагаемому способу составляет 22,5-25,0 мин, против 35 мин по известному, т.е. сокращается в 1,4 - 1,5 раза.the reaction practically does not change, and the creation of a large pressure requires the use of a powerful supercharger. In addition, the preparation time of the ceramic suspension using the proposed method is 22.5-25.0 minutes, versus 35 minutes according to the known, i.e. reduced by 1.4 - 1.5 times.

Более быстрое протекание физикомеханических процессов, в частности реакции гидролитической поликонденсации этилсиликата, по предлагаемому способу связано с тем, что повышение давления в емкости гидролизатора улучшает растворимость барботирующего газа в суспензии. В результате этого ускоряются процессы окисления этоксильных групп этилсиликата и сокращается время образования силиксановой связи, что наряду с циркуляционным и пульсирующим перемешиваниями значительно . сокращает продолжительность приготовления суспензии и повышает ее качество.The more rapid course of physical and mechanical processes, in particular the hydrolytic polycondensation of ethyl silicate, according to the proposed method is due to the fact that increasing the pressure in the tank of the hydrolyzer improves the solubility of the sparging gas in the suspension. As a result, the oxidation of the ethoxyl groups of ethyl silicate is accelerated and the formation time of the silixane bond is shortened, which, along with circulation and pulsating mixing, is significantly reduced. reduces the duration of the preparation of the suspension and improves its quality.

Повышение качества приготовленной суспензии приводит к повышению механических характеристик образцов.Improving the quality of the prepared suspension leads to an increase in the mechanical characteristics of the samples.

В табл. 2 приведены показатели прочности на изгиб керамических образцов.In tab. 2 shows the bending strength of ceramic samples.

Прочность керамических оболочек при статическом изгибе определяют по стандартной методике .Испытание прово- , дят после прокалки при 900°С в течение 1 ч охлажденных до комнатной температуры образцов. Температура продуваемого газа составляет 15°С.The strength of ceramic shells under static bending is determined by the standard method. The test is carried out after calcining at 900 ° C for 1 h of samples cooled to room temperature. The temperature of the purged gas is 15 ° C.

Из табл. 2 следует, что предлагаемый способ обеспечивает повышение прочности керамических оболочек по сравнению с известным. Оптимальное давление барботирующего газа внутри емкости составляет 1-2 ати. Увеличение давления свыше 2,0 ати нецелесообразно, так как прочность оболочек изменяется незначительно. Уменьшение давления до 0-0,5 ати приводит к резкому снижению прочности.From tab. 2 it follows that the proposed method provides an increase in the strength of the ceramic shells in comparison with the known. The optimum pressure of the bubbling gas inside the tank is 1-2 MPa. The increase in pressure above 2.0 MPa is impractical, since the strength of the shells varies slightly. Reducing the pressure to 0-0.5 ati leads to a sharp decrease in strength.

Газопроницаемость образцов по известному и предлагаемому способам практически не изменяется и составляет 5-7 условных единиц.The permeability of the samples according to the known and proposed methods practically does not change and is 5-7 conventional units.

В табл. 3 показана прочность оболочек, полученных при перемешивании суспензии барботирующим газом, охлаж денным до различных температур. Дав1196100In tab. 3 shows the strength of the shells obtained by stirring the suspension with a sparge gas cooled to different temperatures. Dav1196100

ление внутри емкости 1,5 ати, расход газа 0,25 м3/ч на 15 л суспензии.inside the tank is 1.5 ati, gas consumption is 0.25 m 3 / h per 15 l of suspension.

Из табл. 3 видно,что температура барботирующего газа, при которой прочность оболочек сохраняется на дос-5 таточно высоком уровне, составляет 0-20°С. В этом диапазоне температур прочность оболочек по предлагаемому способу в среднем в 1,3 раза больше, чем по известному.From tab. 3, it can be seen that the temperature of the bubbling gas, at which the strength of the shells is maintained at dos-5 at a sufficiently high level, is 0-20 ° C. In this temperature range, the strength of the shells of the proposed method is on average 1.3 times greater than the known.

Наряду с повышением качества приготовленной суспензии, использование барботирующего газа по замкнутому циклу полностью устраняет потери растворителя, этилсиликатала и 15 пылевидных составляющих суспензии, вследствие чего улучшаются санитарногигиенические условия труда, повыша— . ется. выход годного продукта. По известному способу потери жидких и пы- 20 левидных компонентов составляют 1020% от емкости замеса. Концентрация в рабочей зоне установки составляет для газов и паров растворителя и этилсиликата 1500 мг/м3 воздуха, пылевид-25 ных фракций кремнезема при загрузке огнеупорных составляющих - 4-5 мг/м3 (ПДК составляет 1 мг/м3).Along with improving the quality of the prepared suspension, the use of a bubbling gas in a closed cycle completely eliminates the loss of solvent, ethyl silicate and 15 pulverized components of the suspension, as a result of which sanitary and hygienic working conditions are improved. it is. yield of the product. According to a known method, the loss of liquid and dustlike components is 1020% of the mixing capacity. The concentration in the working area of the installation for gases and vapors of the solvent and ethyl silicate is 1500 mg / m 3 of air, and dusty-25 silica fractions when loading refractory components - 4-5 mg / m 3 (MPC is 1 mg / m 3 ).

Преимуществом предлагаемой установки является то, что отпадает неЮThe advantage of the proposed installation is that it does not disappear.

обходимость поворота емкости для слива готовой продукции и очистки ее от. остатков суспензии.Turning capacity to drain the finished product and clean it from. residual suspension.

Экономический эффект предлагаемого изобретения заключается в устранении потерь жидких и пылевидных ингредиентов связующего или суспензии.The economic effect of the present invention is to eliminate the loss of liquid and pulverized ingredients of the binder or suspension.

Так, .при приготовлении суспензии известным способом потери составляют 10-20% от емкости замеса. Они складываются за счет испарения раствог рителя и этилсиликата в процессе при готовления суспензии, выброса огнеупорных составляющих в атмосферу цеха при их загруз.ке в емкость для смешивания, а также удаление оставше гося под переметивателем огнеупорного наполнителя после слива суспензии.So, when preparing a suspension in a known manner, the losses amount to 10-20% of the mixing capacity. They are formed by evaporation of the solvent and ethyl silicate during the preparation of the slurry, the release of the refractory components into the atmosphere of the shop when they are loaded into the mixing tank, as well as the removal of the refractory filler remaining under the separator after the slurry has been drained.

. По предлагаемому способу за счет оборотного использования в замкнутом цикле барботирующего газа и устранения безвозвратных потерь огнеупорных составляющих полностью устра йены потери жидких и пылевидных ингредиентов. При стоимости 1 т керамической суспензии 220 руб, экономический эффект составляет в среднем 33 руб. на 1 т приготовленного продукта.. According to the proposed method, due to circulating use in a closed cycle of bubbling gas and eliminating the irretrievable losses of the refractory components, losses of liquid and pulverized ingredients are completely eliminated. At a cost of 1 ton of ceramic suspension 220 rubles, the economic effect is an average of 33 rubles. per 1 ton of cooked product.

Таблица 1Table 1

Время продувки, мин Purge time, min Температура суспензии,°С,при давлении, ати The temperature of the suspension, ° C, at a pressure of ATI 0 0 0,5 0.5 | 1,0 | 1.0 2,0 2.0 I 2·5 I 2 · 5 0 0 16 sixteen 16 sixteen 16 sixteen 16 sixteen 16 sixteen 2,5 2.5 16 sixteen 18 18 19 nineteen 20 20 21 21 5,0 5.0 16 sixteen 20 20 23 23 27 27 28 28 7,5 7.5 17 17 23 23 30 thirty 35 35 3636 10,0 10.0 18 18 25 ' 25 ' 33 33 33 33 34 34 12,5 . 12.5. 18 18 27 27 31 31 30 thirty 32 32 15,0 15.0 19 nineteen 29 29 28 28 28 28 27 27 17,5 . 17.5. 20 20 30 thirty 24 24 23 23 21 21 20,0 20.0 21 21 28 28 20 20 19 nineteen 16 sixteen 22,5 22.5 23 23 25 25 18 18 16 sixteen - - 25,0 25.0 25 25 23 23 16 sixteen - - - - 27,5 27.5 25' 25 ' 19 nineteen - - - - - - 20,0 20.0 23 23 17 17 - - - - 32,5 32.5 20 20 16 sixteen - - - - 35,0 35.0 16 sixteen - - - - - -

11eleven

11961001196100

Таблица 2table 2

—---------— Способ приготовления ———— Way cooking Прочность на Strength on изгиб, кг/см2, при давлении в емкости, атиbending, kg / cm 2 , with pressure in the vessel, pressure 0 0 Ί Ί 0,5 : 0.5: | 1,0 | 2,0 | | 1.0 | 2.0 | 2,5 2.5 Предлагаемый Proposed 78,5 78.5 82,0 82.0 113,0 133,5 113.0 133.5 135,5 135.5 Известный Famous 65,5 65.5 - - - - - - Таблиц Spreadsheets а 3 a 3 Способ Way Предел прочности на изгиб, кг/см2, при температуру продуваемого газа,вСFlexural strength, kg / cm 2 , at the temperature of the purged gas, in C -5 -five 0 0 10 | 15 | 20 | 10 | 15 | 20 | 25 25 Известный Famous 51,5 51.5 69,0 69.0 78,5 78.5 90,1 95,4 97,0 90.1 95.4 97.0 62,5 62.5 Предлагаемый Proposed 65,5 65.5 '97,5 . '97, 5. 105,0 105.0 115,0 130,5 127,0 115.0 130.5 127.0 70,7 70.7

φυ*.1φυ * .1

1 1961001 196100

Claims (2)

1. Способ приготовления суспензии, используемой при получении керамических форм по выплавляемым моделям, включающий загрузку твердых и жидких материалов в емкость гидролиз атора, перемешивание материалов1. The method of preparation of the suspension used in the preparation of ceramic molds in investment casting, including the loading of solid and liquid materials in the tank ator hydrolysis, mixing materials с помощью газа, последующую выгрузку готовой суспензии, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, экономичности процесса и качества суспензии, а также улучшение санитарно-гигиенических условий труда, перед загрузкой жидких и твердых материалов емкость гидролизатора герметизируют, перемешивание осуществляют при пульсирующем давлении газа от 1 до 2 атм, которыйusing gas, the subsequent unloading of the finished suspension, characterized in that, in order to increase productivity, efficiency of the process and quality of the suspension, as well as improve sanitary and hygienic working conditions, before loading the liquid and solid materials, the capacity of the hydrolyzer is sealed, mixing is carried out under pulsating gas pressure from 1 to 2 atm, which принудительно перемещают из верхней «1асти гидролизатора в его нижнюю часть двумя потоками, в одном из которых снижают температуру газа до 0-20°С, а в другой поток загружают твердые материалы и направляют его в нижнюю часть гидролизатора.they are forcibly transferred from the upper part of the hydrolyser to its lower part by two streams, in one of which the temperature of the gas is lowered to 0–20 ° C, and the other stream is loaded with solid materials and sent to the lower part of the hydrolyzer. 2. Установка для приготовления суспензии, используемой при получении керамических форм по выплавляемым моделям, содержащая емкость гидролизатора, барботажный перемешиватель и систему подачи газа с газоподводящими трубками, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности, экономим- 59 ности процесса и качества суспензии, а также улучшения санитарно-гигиенических условий труда, она снабжена газонагнетателем,охладителем и загрузочно-смешивающим устройством, соединенными между собой газопроводными трубами, при этом охладитель и загрузочно-смешивающее устройство размещены на газопроводных трубах параллельно друг другу между нагнетателем и емкостью гидролизатора, а барботажный перемешиватель закреплен в емкости гидролизатора вертикально и выполнен в виде нескольких циркуляционных патрубков, каждый из которых имеет форму усеченного конуса, к торцам которых подведены газоподводящие трубки.2. Installation for the preparation of suspensions used in the preparation of ceramic molds on investment casting, containing a tank of hydrolyser, a bubble stirrer and a gas supply system with gas supply tubes, characterized in that, in order to improve the performance, cost effectiveness of the process and the quality of the suspension, also improve sanitary and hygienic working conditions, it is equipped with a gas pump, a cooler and a loading and mixing device, interconnected by gas pipes, while the cooler and loading and mixing device for gas pipes are arranged parallel to each other between the supercharger and the capacitance hydrolyser and bubble agitator is mounted in the container hydrolyser vertically and is made in the form of several circulating pipes, each of which has the shape of a truncated cone, the ends of which are summed gas supplying tube. 8и ,11961008i, 1196100 11961001196100 1one
SU843750756A 1984-06-05 1984-06-05 Method and installation for preparing slurries SU1196100A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843750756A SU1196100A1 (en) 1984-06-05 1984-06-05 Method and installation for preparing slurries

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843750756A SU1196100A1 (en) 1984-06-05 1984-06-05 Method and installation for preparing slurries

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1196100A1 true SU1196100A1 (en) 1985-12-07

Family

ID=21122888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843750756A SU1196100A1 (en) 1984-06-05 1984-06-05 Method and installation for preparing slurries

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1196100A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4000227A (en) Dissolving gas in liquid
US4676953A (en) Continous production of sodium silicate solutions
US3574331A (en) Aeration tank for waste treatment
HU191461B (en) Dip evaporating chamber and method for introducing evaporable additives into melt
KR100378769B1 (en) A device for bringing liquids or gases into contact with a solid body in the form of a free-
SU1196100A1 (en) Method and installation for preparing slurries
US4750843A (en) Apparatus for producing a stable emulsion for use in cleaning and decontamination devices
US2668598A (en) Apparatus for removing gases from a liquid
US3415654A (en) Deep vat fermentation of beer
US3078166A (en) Continuous brewing
US2137931A (en) Method of and apparatus for granu
US3623846A (en) Particle size control
EP0018339B1 (en) A method of producing an aluminium-sulphate solution
US3541008A (en) Method and apparatus for neutralizing acid waste water
US1892331A (en) Method and apparatus for dissolving salts
US2661323A (en) Asphalt blowing
GB2086874A (en) Calcining calcium sulphate dihydrate
US3202409A (en) Apparatus for degassing molten metals
US791872A (en) Apparatus for circulating and mixing crushed ore.
CN207546279U (en) A kind of coating allocates bulking system
US2564543A (en) Lime feeding processes and apparatus suitable for water-softening plants
US3038608A (en) Liquid treating process and apparatus
SU822876A1 (en) Continuous-action leaching reactor
US1428315A (en) Mixing apparatus
US1365739A (en) Walter