SU1565568A1 - Способ регенерации жидкостекольной смеси и установка дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к литейному производству, в частности к технологии регенерации формовочных и стержневых смесей. Цель изобретени  - повышение качества регенерированного наполнител . Предлагаемый способ включает дезинтеграцию кусков смеси, грохочение, нагрев, перемешивание смеси с природным кварцевым песком и охлаждение смеси в разделенных потоках пеновоздушным агентом со скоростью, в 13...23 раза превышающей скорость ее нагрева. При этом потоки смеси направл ют пр моточно и касательно друг к другу, закручива  их спиралеобразно в противоположные стороны. Установка дл  осуществлени  способа включает загрузочный бункер 1 оборотной смеси, узел нагрева в виде, например, барабанного сушила 3 с футеровкой, смеситель 7, сито 8, камеру регенерации 10 с аспирационной системой 11, комплексом разгонных устройств 19 и узлом генерации пеновоздушного агента в виде смесител  12, емкости 14 и регул торов 15 и 18, а также трубопроводов. Устройства 19 смонтированы пр моточно со смещением их выходных отверстий друг к другу и содержит внутренние сопла, позвол ющие регулировать технологический процесс оттирки остаточного св зующего от зерен наполнител . Реализаци  изобретени  позвол ет снизить измельчение зерновой основы наполнител . 2 с.п. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к литейному производству,, в частности к спо- собам подготовки и восстановлени  отработанных смесей дл  повторного использовани , а также к устройствам дл  осуществлени  регенерировани  формовочных и стержневых смесей, и может быть использовано дл  смесей с жидкостеколъНым св зующим при многократном их обороте в производстве отливок черных металлов.

Цель изобретени  - повышение ка- чества регенерированного наполнител 

На фиг. 1 представлена установка дл  регенерации жидкостекольной смеси; на фиг. 2 - комплекс разгонных устройств, включающий одно централь- ьое и два периферийных устройства; на фиг. 3 - комплекс разгонных устройств , поперечный разрез.

Установка содержит бункер 1 оборотной смеси с дозатором 2, подающим смесь в рабочую зону барабанного сушила 3 с футеровкой и циклоном 4. Бункер 5 свежих сыпучих материалов содержит также дозатор 6, причем желоба от сушила 3 и дозатора 6 соеди- иены с загрузочной камерой проходного гравитационно-лабиринтного смесител  7 s содержащего чередующиес  наклонные плоскости,, формующие каскадное , лабиринтное перемещение смешива щихс  компонентов смеси и песка при их падении, а также трубопроводы уноса образовавшегос  пара из секций камеры. Количество секций определ етс  с учетом ДОСТАТОЧНОГО перемешивани  компонентов, а также с учетом достаточного влагозабора с поверхности зерен свежего сыпучего материала. В донной части смесител  7 установле

0

5

0 5 Q

5

но полигональное сито 8, кожух которого соединен с трубопроводом 9 подачи сыпучего материала к камере 10 регенерации, содержащей в конечной зоне циклон 11.

Пеновоздушна  смесь образуетс  в смесителе 12 электорного типа, соединенном с пневмоисточником 13 и емкостью 14 дл  водного раствора с пенообразователем ., регул тором 15 массо- расхода, а так же трубопроводом 16 подачи пеновоздушной смеси, св занным с регул тором 17 давлени  центрального потока и регул торами 18 давлени  периферийных потоков.

Трубопроводы 9 и 16 соединены с разгонными устройствами 19, содержащими корпус 20 с вихревой полостью 21 переменного сечени , разгонной полостью 22, В зоне полости 21 размещено конусное сопло 23, аксиально перемещаемое благодар  резьбе в корпусе 20 и содержащее на выходном торце закругленный бурт 24. Сопло содержит центральное отверстие 25 впуска нагретого сыпучего материала. Камеры всех разгонных устройств имеют отверсти  26 впуска пеновоздушной смеси в зоне 21, расположенные под острым углом к направлению движени  по касательной к цилиндрической поверхности полости 21.

Оборотна  жидкостекольна  смесь складируетс  после выбивки, дроблени , просева и сепарации в бункере 1 и подаетс  в сушило 3 дл  нагрева до 580-680РС. В нем осуществл ют ско- . ростной Прогрев смеси со скоростью не менее 3 С/с. Это достигаетс  варьированием массоподачи дозатором 2 и скорости вращени  барабана сушила

3. Используют барабан с футерованно камерой диаметром 1,2 м и длиной 4,0 м с двум  газопламенными горелками , противоточным режимом нагрева и регулируемой скоростью вращени  барабана 6-10 об/мин.

В случае использовани  з схеме операции предварительного перемешивани  нагретой оборотной смеси со свежим песком (дл  снижени  энергозатрат при сушке последнего), нагрета  отработанна  смесь поступает в смеситель 7 параллельно с подачей свежего песка из бункера 5 через дозатор 6, отрегулированный на требуемое процентное содержание регенератора и свежего леска в формовочной смеси. i

На фиг. 1 по стрелкам А показан унос отработанной газообразной рабочей среды, по стрелкам Б - сброс пылевидных и других отходов, по стрелке В - разгрузка регенератора. Перемешивание нагретой оборотной смеси со свежим песком в смесителе 7 сопровождаетс  пароуносом из каждой секции по стрелкам Г. Смесь просеиваетс  в полигональном сите 8 и по трубопроводу 9 поступает в разгонные устройства 19. В камере 10 регенерации создан комплекс из трех разгонных устройств - одного централ и двух периферийных. Пено- воздушна  смесь образуетс  в смесителе 12 путем создани  струйного потока сжатого воздуха из пневмоисточ- ника 13 с эжектированием пенообразую щего водного раствора из емкости 14. Используют компрессионный воздух с давлением в магистрали 0,65 МЛа. Дл  интенсификации последующего охлаждени  нагретого регенерируемого песка охлаждающей смесью в емкости 14 приготавливают водный раствор охлаждающей жидкости с 2%-ной добавкой пенообразовател  ПО-1, широко используемого в пожарном деле. Смеситель 12 работает по принципу подсоса струей сжатого воздуха пенообразующей жидкости .

Полученна  пеновоздушна  охлаждающа  жидкость трубопроводом 16 подаетс  через регул торы 17 и 18 давлени  в разгонные устройства 19. Величина давлени , а следовательно, скоростей струи, устанавливаема  регул торами 17 и 18 с учетом зазоров между конусной поверхностью вихревой

5655686

полости 21 устройств 19 и поверхностью сопла 23, определ ет величину подсоса нагретого регенерируемого песка, а также энергию сгруи в потоке . При этом величина авлени  многоструйного потока должка обеспечигатъ гашение энергии поток з противоположном торце камеры 10 регенерации Дл  горизонтальной камеры длиной ЕК15

20

30

10

дивной зоны L 3,J м, величину давлени  в потоке начально распредел ют следующим образом: давление центрального разгонного устройства (наибольшее давление в трубопроводе с учетом потерь) 0,62 Ша, давление периферийных устройств 0,45±0,15 Ша каждое.

Угол наклона разгонных устройств одного к другому установлен на величину 5-15°, при этом выходной торец центрального разгонного устройства на 10-15 мм выступает за пределы уровн  торцов периферийных разгонных

25 устройств. Подачу пеновоздуюной охлаждающей смеси в вихревую камеру 21 разгонного устройства производ т под острым углом к направлению струи песка и по касательной к внутренней поверхности устройства 19. Пеновоздуь- на  охлаждающа  смесь завихр етс  и попадает в разгонную полость устройства , име  спиралеобразный, кольцевой характер движени . В результате образованного струей разрежени , происходит подсос регенерируемого нагретого песка из сопла в зону разгонной полости 22.

В результате спиралеобразного завихрение струи охлаждающей смеси эжектируемый песок увлекаетс  в осевую , центральную часть струи охлаждающей смеси, охватываетс  ею и приобретает тот же спиралеообразный, кольцевой характер движени , по крайней мере при выходе из разгонного устройства. Расположение трубопроводов ввода охлаждающей смеси выполн ют противоположным дл  касающихс  потоков с тем, чтобы направлени  спи- ралеобразного вращени  касающихс  потоков также были противоположные.

Ввиду того, что завихрение струи образуетс  по конусным суживающимс  поверхност м сопла и вихревой камеры устройства, в зоне вершины сопла образуетс  неустойчивый характер движени , привод щий к снижению степени разрежени  в центральной части струи

35

40

45

50

55

и искажению направлени  потока., Дл  исключени  этого создают нарушение правильной спиралеобразное™ движени  струи плавно закругленным буртом на выходном торце сопла. В результате выброс струи в разгонную полость из сопла производитс  на большее рассто ние , а это отдал ет зону разрежени  от торца сопла, исключает неустойчивый характер эжекции. Выполнение сопла аксиально регулируемым благодар  резьбе на его цилиндрической части позвол ет варьировать кольцевой зазор между буртом сопла и конусом i вихревой полости камеры, что и обеспечивает комплексную регулировку скоростей струи.

В конечной зоне активной области потока прореагировавший регенерат подаетс  на системы транспортировани  в смесеприготовительное отделение по стрелке В, а пылевидна  фракци , образованна  разрушением жидко- стекольной оболочки, уноситс  в системы классификации и пылеочистки, с отводом используемого очищенного воздуха по стрелке А и сбросом пылевидной фракции по стрелке Б.

Установлено, что нагрев оборотного песка со скоростью не менее 3 С/с и с последующим резким охлаждением, в режиме хладоудара со скоростью, в 13-23 раза превышающей скорость нагрева в струе избыточного давлени  пеновоздушной смеси, обеспечивает га рантированное трещинообразование оболочки св зующего на зернах песка всей обрабатываемой массы. Процесс скоростного объемного прогрева песка с последующим хладоударом, совмещенным с механическим взаимодействием зерен песка в многоструйном потоке, эффективнее по времени, причем соударение осуществл ют по всей длине траектории струи.

Врем  взаимодействи  зерен увеличено в стру х потока в безимпульсном режиме и соответственно по всей длине активной зоны струи, причем зерна песка в каждой струе имеют сложный характер движени  - спиралеобразное (по крайней мере, в начале полета) вращение, направленное в противоположные стороны дл  двух касающихс  потоков.

Интенсивность охлаждени  песка в струе пеновоздушной смеси объ снима снижением поверхностного нат жени 

5

на границе раздела охлаждающей среды и зерен песка, уменьшением силы св зи между зернами, лучшим смачиванием зерен песка охлаждающей средой. Увеличение температуры материала усиливает испарение дисперсионной среды и обезвоживание пленок пены с одновременной интенсификацией охлаждени  регенерируемого песка. Процесс механического взаимодействи  з.ерен провод т в щад щем режиме, исключающем пр мое, импульсное соударение зерен. Указанные признаки нар ду с гарантированным трещинообразованием увеличивают интенсивность взаимодействи  зерен без опасности их разрушени .

Claims (4)

1. Формула изобретени 

   0 1 Способ регенерации жидкосте- кольной смеси, включающий дезинтег- рацию комьев смеси, сепарацию, нагрев смеси, удаление остаточного св зующего посредством разделени  смеси

   5 на потоки и взаимодействи  потоков смеси, а также классификацию смеси в восход щем потоке, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества регенерированного напол0 нител , жидкостекольную смесь после нагрева перемешивают с природным кварцевым песком, подвергают грохочению и охлаждают в разделенных потоках пеновоздушным агентом со скорос5 тью падени  температуры, в 13-23 раза превышающей скорость нагрева смеси , направл   потоки смеси пр моточ- но и касательно друг другу, при этом потоки смеси закручивают спиралеоб0 разно.
2. 2. Способ поп.1, отличающийс  тем, что потоки смеси закручивают спиралеобразно в стороны, противоположные одна другой.

   5
3. 3. Установка дл  регенерации жид- костекольной смеси, содержаща  загрузочный бункер, делитель потоков смеси , узел нагрева смеси, комплекс разгонных устройств эжекторного типа Q в виде полых корпусов с каналами

   подачи эжектируемых материалов и камеру регенерации с аспирационной системой, отличающа с  тем, что, с целью повышени  качества регенерированного наполнител , она снабжена смесителем проходного типа, полигональным ситом, дополнительным разгонным устройством и узлом генерации пеновоздушного агента, смеситель и полигональное сито размещены последовательно между узлом нагрева смеси и комплексом разгонных устройств , выполненных с внутренними ,. соплами, при этом разгонные устройства смонтированы пр моточно со смещением друг к другу выходных отверстий,
4. 4. Установка поп.З, отличающа с  тем, что каналы по

   дачи эжехтируемых материалов выполнены по касательной к внутренней поверхности разгонных устройств, при этом внутренние coiina упом нутых устройств смонтированы с возможностью аксиального перемещени  относительно последних, причем сопла выполнены в виде усеченных конусов с буртиками на выходных торцах.

   20 21 24

   22

   Фиг. 2

   Редактор И.Горна 

   Составитель О.Белков Техред Л, Олийнык

   Заказ 1183

   Тираж 619

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

   Корректор В.Кабаций

   Подписное