Отработанной смеси

Отработанная формовочная смесь после выбивной решетки в литейных цехах поточно-массового производства с применением сырых литейных форм неравномерна по своей температуре и влажности. В зависимости от того, из какой части формы ее выбили, ближе или дальше расположенной от отливки, температура ее может достигать 80 – 120 °С и выше, а влажность колебаться в пределах от нуля до 3 %. Поэтому при подготовке отработанной смеси, кроме магнитной сепарации и просеивания, необходимо также усреднение или гомогенизация, ее по влажности, и охлаждение до температуры, близкой к комнатной.

Гомогенизация отработанной смеси частично осуществляется при ее просеивании. Однако в современных смесеприготовительных системах, имеющих в своем составе установки для испарительного охлаждения, эффективная гомогенизация отработанной смеси осуществляется в агрегате предварительного увлажнения на входе в эти установки.

Рис. 1.2.3.1. Схема установки для испарительного охлаждения отработанной формовочной смеси:

1 – весы; 2 – увлажнение; 3 – лопаточный смеситель; 4 – виброжелоб;

5 – перфорированный пластинчатый конвейер;

6 – воздух от вентилятора; 7 – отсос

На рис. 1.2.3.1 приведена принципиальная схема установки для испарительного охлаждения отработанной формовочной смеси, апробированной многолетней практикой. В установке смесь перед испарителей (охладительным конвейером) проходит через лопаточный смеситель, где она подвергается предварительному увлажнению. В настоящее время эта операция в такого рода установках производится в особых смешивающих барабанах, или гомогенизаторах (рис. 1.2.3.2).

Рис. 1.2.3.2. Гомогенизатор:

1 – ленточный конвейер для подачи отработанной смесив барабан;

2 – гомогенизационный барабан; 3 – нагреватели; 4 – привод.

Объем смеси в барабане 1,35 м³; частота вращения 25,6 об/мин;

число нагревателей 7; мощность нагревателей 21 кВт; мощность электродвигателя 18 кВт

Гомогенизирующий цилиндроконический барабан вращается около оси, наклоненной под углом 18° к горизонту. Отработанная смесь непрерывно поступает внутрь барабана через его открытый торец с ленточного конвейера, имеющего скорость 1,3 м/с, в направлении под углом 30° к оси барабана в плане и непрерывно выходит из барабана, переваливаясь через его кромку. Вода для увлажнения подается внутрь барабана через восемь форсунок, включаемых автоматически в зависимости от влажности поступающей смеси. Чтобы смесь не налипала на поверхность барабана, он подогревается лампами инфракрасного излучения на 3 – 5° выше температуры смеси. Для предотвращения коррозии барабан изготовляют из коррозионностойкой стали.

На рисунке показан гомогенизационный барабан пропускной способностью 200 т/ч. Такие гомогенизаторы и соответствующие им охладители системы Бюрера строятся швейцарской фирмой «Fischer» с пропускной способностью 100 – 400 т/ч.

Установки испарительного охлаждения с гомогенизационными барабанами и продувкой смеси на перфорированных пластинчатых конвейерах успешно работают на современных автоматических литейных линиях. Так, на Волжском автомобильном заводе работает несколько таких установок производительностью по 200 т/ч. На рис. 1.2.3.3 приведена принципиальная схема такой установки. Испаритель, или перфорированный конвейер, установки, на котором производится испарительное охлаждение, имеет ширину 2 м и длину 30 м и сделан из коррозионно-стойкой стали. Скорость его 10 м/мин, следовательно, продолжительность охлаждения составляет 3 мин. Отверстия расположены на пластинах конвейера с шагом 40×40 мм и имеют диаметр 3 мм. Количество продуваемого воздуха 23000 м³ в час, давление 275 мм вод. ст. Температура поступающей в гомогенизатор смеси в среднем 100 °С, а температура смеси после охладителя 35 °С. Увлажнение смеси в гомогенизаторе производится из расчета 1% влаги на каждые 25 ° необходимого охлаждения.

Рис. 1.2.3.3. Схема установки Фишера для охлаждения отработанной формовочной смеси с гомогенизатором:

1 – ленточный конвейер подачи смеси в гомогенизатор;

2 и 2а – щупы количества смеси на ленте; 3 – гомогенизатор; 4 – отсосы;

5 – автоматическое увлажнение; 6 – ленточный конвейер подачи смеси в охладитель; 7 – перфорированный пластинчатый охладительный конвейер;

8 – грабли, разравнивающие смесь; 9 – дроссельный клапан; 10 – главный вентилятор; 11 – отсос над охладителем; 12 – отсасывающее устройство;

13 – уборочный ленточный конвейер под охладителем

Охлаждение отработанной формовочной смеси в потоке центральной смесеприготовительной системы может быть осуществлено и с применением других устройств и машин, установок для охлаждения в кипящем слое, охладительных барабанов, машин типа маятниковых смесителей (но без катков) с интенсивной продувкой воздухом. Однако все эти установки пока не нашли устойчивого промышленного применения.