Устройства для регенерации отработанных смесей

Существуют следующие способы регенерации отработанных фор­мовочных смесей: гидравлический, термический и пневматический.

Гидравлическая регенерация заключается в том, что после дроб­ления комьев и магнитной сепарации зерна отмываются от глины и пылевидных частиц. Промытый и очищенный от пыли песок обезвожи­вается или высушивается в печи для дальнейшего использования. При такой регенерации с зерен песка удаляются глинистые пленки и легко растворимые в воде связующие вещества.

Для отделения глины и пыли прибегают к гидравлической сепарации, в процессе которой тяжелые зерна оседают в потоке воды, а легкие остаются во взвешенном состоянии. Осадок просуши­вают, просеивают, и он может быть использован взамен свежего песка.

Преимущество способа – полное отсутствие пыли.

Гидравлический способ регенерации и сепарации песка имеет следующие недостатки: 1) расход воды на 1 т промытого песка состав­ляет 12¸15 м³; 2) необходимо устройство специальных отстойников, занимающих большие площади. После регенерации песок следует сушить, на что дополнительно расходуется топ­ливо (4¸5% от массы песка).

Гидравлический способ регенерации применяют в комплексе с гидравлической или песко-гидравлической выбивкой стержней и очисткой при изготовлении крупных отливок. Для смесей, приготовленных на трудно растворимых в воде смоляных связующих, имею­щих высокую прочность после взаимодействия с металлом в форме, этот способ регенерации не пригоден.

При термической регенерации отработанная формовочная смесь прокаливается при 550¸800 °C в специальных печах с последующим охлаждением и воздушной сепарацией.

При нагреве песка инертные пленки, обволакивающие зерна, сгорают, при этом возвращаются его первоначальные свойства. Для нагрева смеси при термической регенерации используют печи с кипящим слоем. Обычно такие установки не только обжигают песок, но и охлаждают его. Производительность их невысокая (0,5¸0,6 т/ч).

Термический способ регенерации песчано-глинистых смесей экономически малоэффективен, так как требует больших затрат энергии на нагревание смеси, ее охлаждение и обеспыливание. Кроме того, при термической обработке приходит в негодность часть активной глины, которая могла быть использована в смеси как формовочный материал. При регенерации смесей на смоляных связующих этот способ весьма эффективен.

Установки для пневматической регенерации (рис. 69) более просты и компактны. В этих установках воздух используется как движу­щая сила, а зерна песка, вследствие своих абразивных свойств, соприка­саясь в движении, очищают свою поверхность от неактивной пленки.

Рис. 69. Схема пневматического регенератора

Воздух от вентилятора высо­кого давления подается к соплу 1, на выходе которого он приобретает высокую скорость истечения. В ре­зультате этого песок вместе с воз­духом эжектируется (увлекается) в трубу 2, где его скорость еще более возрастает. Благодаря взаимному стол­кновению песчинок в процессе их движения по трубе 2, а также в результате удара их о конический экран 3 происходит срыв неактивной оболочки связующего с поверхности зерен песка. Час­тично регенерированный песок из коллектора 4 разделяется на два потока: один направляется по желобу 5 в следующую аналогичную камеру (их может быть последовательно соединено от 2 до 8), а дру­гой в нижнюю часть коллектора 4 и опять увлекается воздухом в трубу 2. Одновременно с перетеканием песка в следующую ка­меру идет непрерывная загрузка не регенерированного песка.

Установка позволяет в широких пределах регулировать произво­дительность и силу удара песчинок о конический экран. В установке имеется классификатор песка каскадного типа и вращающееся сито.

Пневматические регенерационные установки обычно снабжены мощными эффективными вентиляционными установ­ками для очистки от пыли. Благодаря простоте конструкции и надежности в эксплуата­ции пневматические регенерационные установки находят все большее распространение. Недостаток этого способа регенерации в том, что происходит частичное дробление песка.