Способ регенерации огнеупорных материалов из отходов форм,используемых в производстве литья по выплавляемым моделям и установка для их регенерации Советский патент 1986 года по МПК B22C5/00 

ВИЯ, расположенной у выхода ленточного вакуум-фильтра для кислотной суспензии, и грохотом, при этом под вакуум-фильтрами установлены ресиверы с напорными трубопроводами для возврата щелочного и кислотного фильтратов в соответствующие реакторы и для возврата воды на вакуум-фильтры для первичной промывки суспензий.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в черной и цветной металлургии для регенерации огнеупорных материалов из отходов керамических форм и стержней, используемых в производстве литья по выплавляемым моделям. ,

Цель изобретения - исключение потери мелкодисперсных фракций огнеупорных материалов, экономия химических реагентов и воды, повышение производительности труда, создание непрерывного технологического процесса, а также более полное отделение влажного порошка от лент вакуум фильтров .

На .фиг. 1-5 изображена установка для регенерации, реализующая предлагаемый способ.

Установка представляет собой автоматическую линию непрерывной обработки отходов керамических форм и стержней, используемых в производстве литья по выплавляемым моделям.

Установка содержит бункер 1 для загрузки отходов керамических форм, электровибрационньй питатель 2, комбинированную дробилку 3, ленточный конвейер 4 с электромагнитным сепаратором для отделения металлических включений, злеватор 5, бункер 6 для загрузки порошков огнеупорных материалов, электровибрационный питател 7, мерную тару 8 с подвесным путем 9 для ее перемещения, реакторы 10 для обработки порошков огнеупорных материалов щелочью, напорные трубопроводы с насосами 11 для подачи щелочной суспензии в напорный аппа3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что, с целью более полного отделения зерен огнеупорных окислов от лент вакуум-фильтров, она снабжена устройствами для подачи сжатого воздуха снизу на ленты вакуум-фильтров и ножами, взаимодействующими с поверхностью лент вакуум- фильтров.

рат 12, ленточный вакуум-фильтр 13 для щелочной суспензии, ресивер 14 для щелочного фильтрата, напорный трубопровод с насосом 15 для подачи щелочного фильтрата в реакторы 10, ресивер.16 для воды, использованной, для предварительной промывки щелочной суспензии, напорный трубопровод - с насосом 17 для удаления отработанной воды, ресивер 18 для воды, использованной для окончательной промывки, напорный трубопровод с насосом 19 для повторного использования воды после окончательной промывки,

течку 20 для подачи регенерированного порошка в реактор 21 для кислотной нейтрализации, напорный трубопровод с насосом 22 для подачи кислотной суспензии в напорный аппарат 23, ленточный вакуум-фильтр 24 для кислой суспензии, ресивер 25 для кислого фильтрата, напорный трубопровод с насосом 26 для возврата кислого фильтрата в реактор 21, ресивер 27 для воды, использованной для промывки, напорный трубопровод с насосом 28 для промывной воды, течку 29 для подачи огнеупорных порошков в сушилку 30, бункер 31 для приема сухого порошка, пневмотранспортное средство 32, рукавный фильтр 33, бункер 34 и грохот 35. В месте выгрузки порошка с верхней ленты ленточных вакуум-фильтров 13 и 24 установлены устройства 36 для подачи сжатого воздуха снизу и ножи 37, взаимодействующие с лентой.

Установка работает следующим образом.

Отходы керамических форм из бункера 1 электровибрационным питателем

2 непрерывно подаются в комбинированную дробилку 3, Измельченные до частиц размером не более 2 мм отходы подаются ленточным конвейером 4 с электромагнитным сепаратором, отделяющим металлические включения, в элеватор 5 и затем в бункер 6. Из бункера 6 с помощью электровибрационного питателя 7 измельченные отходы насыпаются в мерную тару 8, которая по подвесному пути 9 переме- щается к загрузочному устройству реакторов 10. В реакторы 10 заливается 30%-ный раствор едкого натрия (из расчета соотношения твердой фазы к жидкой 1:5), включается подача пара в рубашку реакторов и ведется процесс разварки керамики при 110- в течение 2 ч с одновременной циркуляцией суспензии с помощью насоса 11, а также перемешиванием мешалкой и сжатым воздухом. В реактор 10 вместо измельченных керамических форм может загружаться мерной тарой 8 огнеупорная суспензия, используемая для образования оболочки керамических форм. Во время процесса раз- варки из керамической крошки вьщеля- ются зерна огнеупорных окислов, а покрывающая их оболочка двуокиси кремния переходит в растворимое состояние. Затем суспензия охлаждается до 25-30°С путем подачи в рубашку реакторов вместо пара холодной воды. Готовая щелочная суспензия насосами 11 подается в напорный аппарат 12, где суспензия не оседает благодаря подаче в аппарат сжатого воздуха, а непрерывным потоком поступает на ленточный вакуум-фильтр 13. Цикл работы одного реактора 10 составляет 6-7 ч. Использование в установке нескольких реакторов 10 со сдвинутым циклом работы обеспечивает непрерывную загрузку вакуум-фильтра 13. На вакуум-фильтре 13, представляющем со бой непрерывно движущуюся ленту с вакуумными зонами под ней, производится непрерывное отделение огнеупорных материалов от щелочного фильтрата, двукратная промывка, причем для предварительной промывки используется вода после окончательной про- мьшки, а для окончательной - чистая вода, отдувка огнеупорных материалов от ленты сжатым воздухом, подаваемым устройством 36, отделение их ножами 37 и сброс по течке 20 в реактор 21 .

:10

15

20

2453954

Щелочной ф5шьтрат через ресивер 14 насосом 15 подается по трубопроводу в реакторы 10 на повторное использование. Вода после окончательной промывки через ресивер 18 насосом 19 подается на предварительную промывку, а затем через ресивер 16 насосом 17 направляется на очистные сооружения.

В реактор 21 подается 1-5%-ный раствор соляной кислоты (в соотношении твердой фазы к жидкой 1:5), и едкий натрий, находящийся на поверхности ог йеупорных материалов, нейтрализуется с образованием растворимой соли хлористого натрия. Перемешивание кислой суспензии в реакторе 21 осуществляется с помощью мешалки, а также сжатым воздухом, подаваемым в опущенную на дно реактора трубу. Кислая суспензия насосом 22 по трубопроводу непрерывно подается через напорный аппарат 23 на ленточный вакуум-фильтр 24, на котором происходит непрерывное отделение огнеупорных порошков от кислого фильтрата с помощью вакуума, промывка их водой, отдувка от ленты сжатым воздухом устройством 36, отделение от ленты ножом 37 и сброс по течке 29 в не - прерывнодействующую электросушилку 30. Кислый фильтрат через ресивер 25 насосом 26 подается на повторное использование в реактор 21, промывная вода - на очистные сооружения.

Высушенные огнеупорные материалы из сушилки 30 через бункер 31 пнев- мотранспортным средством 32 подаются в рукавный фильтр 33,.затем в бункер 34 и рассеиваются по фракциям в грохоте 35.

Управление работой оборудования и запорной аппаратурой на трубопроводах производится автоматически с дистанционного пульта управления. В установку также входит система блокировки, срабатывающая при внезапной остановке какого-либо агрегата или другой аварийной ситуации.

25

30

35

40

45

Предлагаемые способ и установка для его реализации благодаря раздельной химической обработке щелочным и кислотным растворами, а также благодаря использованию в установке

ленточных вакуум-фильтров, на которых осуществляется отделение щелочного и кислотного фильтратов и промывка суспензии огнеупорных материалов водой, позволяют значительно повысить производительность труда, обеспе ть непрерывное осуществление технологического процесса, создать полностью автоматизированное производство, исключить потери огнеупорных материалов, повторно исполь12453956

зовать щелочь и кислоту, сократить расход воды.

Таким образом, предлагаемый спо- 5 соб является более эффективным и эконо1 -шчным по сравнению с иэвест ными.

I, Спойоб регенерации огнеупорных материалов из отходов форм, используемых в производстве литья по выплавляемым моделям, включающий дробление отходов огнеупорных материалов, последовательную химическую обработку их гидроокисью щелочного металла и кислотой, промывку после каждой химической обработки, сушку и рассеивание, отличающий- с я тем, что, с-целью исключения потери мелкодисперсных фракций порошков огнеупорных материалов и эконо- мии «химических реагентов и воды, отходы огнеупо1)ных материалов после обработки их гидроокисью щелочното металла и кислотой подают в виде щелоч- .ной, а .затем кислой суспензии на вакуумную фильтрацию с возвратом щелочного и кислого фильтрата на повтор- ное. Использование при химической обработке, затем-подвергают полученную суспензию предварительной и окончательной промывке водой при непрерывном перемещении ее в процессе фильтрации и промывки в горизонтальном на-, правлении и при подаче воды сверху, при этом окончательную промывку проводят чистой водой, а предварительную - водой, полученной после использования ее для окончательной промывки. 2. Установка для регенерации огнеупорных материалов из отходов форм, используемых в производстве литья по выплавляемым моделям,, содержащая реактор для химической обработки из- мельченных отходов и трубопровод для подачи рабочей среды в реактор, о т- личающаяся тем, что, с целью повышения производительности труда, создания непрерывного техно- .логического процесса и экономии химических реагентов и воды, она снабжена расположенными в технологической последовательности и соединенными друг с другом транспортными средствами, бункером для загрузки отходов литейных форм, комбинированной дробилкой, бункером для загрузки размолотых отходов литейных форм, дополнительными реакторами для их обработки щелочью и реактором для последующей кислотной нейтрализации, мерными тарами для приема и передачи размолотых отходов в реакторы для щелочной обработки двумя ленточными .ракуум- фильтрами для отделения фильтратов из щелочной и кислотной суспензий с трубопроводами для псщачи на вакуум- фильтры чистой воды, и соединенными с помощью напорных трубопроводов и насосов с соответствующими реакторами электросушилкой непрерывного деист- . а СО

г Отмды ог//е //70/7-rV V ной суспензии

Д Сжать/и -

Зоздук

PacrhBop едцого натри

Вода

Вода

Конденсат Фиг. 2

11

CiKomiu

Вода X

- - 1 ; .. у 11.-. l

15

Вода X

37

С/катыи fosSjiK.

Раствор соляной кислоти

/ Отстойник

Сжатый ЗозЛ/х

.Вода

фСжатый

У.../Л.УУ../;,./ .37

ге

26 28

30

Сжатый воз&уя

Сжатый

вазду)(

23

Фс4г.5