Установка для регенерации формовочных и стержневых смесей Советский патент 1992 года по МПК B22C5/00 

Изобретение относится к литейному производству, конкретно к регенерации песков из отработанных формовочных и стержневых смесей.

Известна установка для термической обработки материалов в кипящем слое, которая предназначена для восстановления песков из отработанных смесей с органическими выгорающими добавками (А.с. Мг 1054642, кл. F 26 В 15/00, В 22 С 5/00, Б.И. №42, 1983).

Известна вибрационная установка для регенерации формовочной смеси, которая может быть применена для песчано-бенто- нитовых смесей с целью удаления пылевидной фракции, однако органические примеси в процессе оттирки удаляются только частично (А.с СССР № 1122398, В 22 С 5/00, Б.И. №41. 1984).

Недостатком известных установок является невозможность восстановления песка из отработанных смесей сложного состава,

содержащих органические, и минеральные примеси.

Наиболее близкой к предлагаемой установке по технической сущности и достигаемому результату является установка для реализации способа регенерации песка из отработанных смесей сложного состава (А.с. СССР № 1486260 А1, В 22 С 5/00, Б.И. № 22, 1989). В установке реализован метод термоудара, т.е. очистка поверхности песка от пленок при резком охлаждении за счет различия коэффициентов термического расширения пленки и песчинки.

Недостатком известного устройства является невозможность обработки смесей с органическими и неорганическими примесями, поскольку загружают предварительно нагретую до 600-800°С смесь, из которой органика уже выгорела.

Целью изобретения является повышение качества регенерата путем совмещения операций обжига и оттирки в одном агрегате.

XJ

сл

ю ю

Для этого установка для регенерации формовочных и стержневых смесей, содержащая рабочую камеру, узлы загрузки и выгрузки, форсунку для подачи воды, воздушное сопло, расположенное в нижней части рабочей камеры, узел отсоса пыли, разгонный и ударный узлы снабжена беспровальной решеткой кипящего слоя, размещенным на ней приемным устройством, выполненным с возможностью регулирования по высоте, разгонный узел выполнен в виде разгонной трубы, размещенной заборной частью внутри приемного устройства, напротив воздушного сопла и расположенной коаксиально в нем форсунки для подачи воды, ударный узел выполнен в виде полусферы, а узел нагрузки снабжен жалюзий- ной решеткой.

Расположение форсунки для подачи воды коаксиально внутри воздушного сопла сокращает промежуток времени от смачивания зерен песка до их удара в полусферический экран. Эффект термоудара в данном случае, учитывая, что коэффициент термического расширения кварца 0, 1/град, и шамота 6 -1СГ6 1/град. сильно разнятся между собой, проявляется в наиболее полном виде и способствует удалению инертных пленок.

Выполнение приемного устройства с возможностью регулирования по высоте позволяет получать качественный регенерат при заданной производительности, не зависимо от крупности песка, что существенно для установок с кипящим слоем.

Наличие решетки кипящего слоя позволяет подать в установку газовоздушную смесь или продукты ее сгорания и при избытке кислорода выжечь органическую часть при заданной температуре 600- 800°С.

Указанный положительный эффект, в отличие от известных в технике решений, получен за счет конструктивных отличий, что доказывает соответствие технического решения критерию существенные отличия.

На чертеже схематично изображена предлагаемая установка.

Установка состоит из рабочей камеры 1, узла загрузки 2, узла выгрузки 3, форсунки для подачи воды 4, воздушного сопла 5, разгонной трубы 6, ударного экрана 7, узла отсоса 8. В рабочей камере расположена беспровальная решетка кипящего слоя 9, на ней размещено приемное устройство 10 с подвижной гильзой 11с возможностью регулирования по высоте h. Узел разгрузки 3 над ударным экраном 7 снабжен жалюзий- ной решеткой 12. Разгонная труба 6 своей

заборной частью размещена внутри приемного устройства 10 напротив воздушного сопла 5 и расположенной в сопле 5 коаксиально форсунки 4 для подачи воды.

Установка работает следующим образом.

Включается система газоочистки через узел отсоса 8, подают газовоздушную смесь

под решетку 9, а материал на регенерацию - через узел загрузки 2.

При сжигании газовоздушной смеси в кипящем слое в рабочей камере 1 при 650- 800°С происходит интенсивное выгорание

органических примесей, удаление пылевидной фракции в систему газоочистки через узел 8 совместно с дымовыми газами.

По мере поступления отработанной смеси через загрузочный узел 2 песок-регенерат, с поверхности которого выгорела органическая примесь, перегружается кипящим слоем в приемное устройство 10 через верхнюю кромку подвижной гильзы 11.

Под действием воздушной струи из сопла 5 и водяной струи из форсунки 4 песок- регенерат направляется в разгонную трубу 6. При попадании воды на разогретый до 650-800°С песок с пленками шамотизированной глины происходит его мгновенное охлаждение и шамотизированная пленка в виде большой разницы в коэффициентах термического расширения отделяется от кварцевой песчинки.

При соударении об экран 7 происходит окончательное удаление шамотизирован- ных пленок с песчинок. Годная фракция песка - регенерата через узел выгрузки 3 транспортируется на дальнейшее использование, а мелкие частицы, в том числе и ша- мотизированные пленки, удаляются через жалюзийную решетку 12 и узел отсоса 8 в систему газоочистки. Расположение жалю- зийной решетки 12 над экраном 7 в узел

разгрузки 3 позволяет снизить вынос годной фракции песка.

При обработке песков различной зернистости, например, 1К010, 1К016, 1К020,

1 К315, на одной установке для обеспечения заданных производительности и качества, требуется регулировка скорости кипящего слоя. При отсутствии резерва по дутью в установке предусмотрена регулировка высоты расположения приемного устройства 10 путем перемещения вверх-вниз подвижной гильзы 11. При обработке мелкого песка гильза 11 занимает верхнее положение, т.е. поднята на высоту h.

При обработке крупного песка гильза 1 занимает одно из промежуточных или нижнее положение.

Данная регулировка обеспечивает получение качественного песка, так как при оп- тимальной скорости кипящего слоя высоты подъема обратно пропорциональная диаметру частиц обрабатываемого материала.

Размещение приемного устройства 10 с разгонной трубой 6 внутри рабочей камеры 1 позволяет максимально использовать эффект термоудара, повышая эффективность отделения инертных пленок, например, шамотизированной глины, в то же время использовать единую систему га- зоочистки через узел отсоса 8, Кроме функции отделения пленок с песчинок вода является также охлаждающим агентом. Таким образом предложенная конструкция позволяет совместить в одном агрегате не- сколько операций: обжиг, оттирку и охлаждение.

Использование изобретения позволит получить значительный экономический и социальный эффекты.

Экономический - за счет совмещения в одном агрегате нескольких операций, социальный - путем экономии сырьевых ресурсов в виде свежего формовочного песка.

По данной заявке во II кв. 1991 года будет изготовлен опытный образец установки.

Формула изобретения Установка для регенерации формовочных и стержневых смесей, содержащая рабочую камеру, узлы загрузки и выгрузки, форсунку для подачи воды, воздушное сопло, расположенное в нижней части рабочей камеры, узлы отсоса пыли, разгонный и ударный узлы, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества регенерата при совмещении операций обжига и оттирки, она снабжена беспровальной решеткой кипящего слоя, размещенным на ней приемным устройством, выполненным с возможностью регулирования по высоте, разгонный узел выполнен в виде разгонной трубы, размещенной заборной частью внутри приемного устройства напротив воздушного сопла, и расположенной коаксиально в нем форсунки для подачи воды, ударный узел выполнен в виде полусферы, а узел выгрузки снабжен жалюзийной решеткой.

Использование: в литейном производстве для повышения качества регенерата путем совмещения операций обжига и оттирки в одном агрегате. Сущность изобретения: в установке, содержащей прока- лочную и осадительную камеры, решетку кипящего слоя, устройства загрузки и выгрузки, пневмоперегружатель с приемным устройством, соплом и разгонной трубой, расположенный в прокалочной камере, в нижней части приемного устройства пнев- моперегружателя соосно соплу установлена форсунка для подачи воды в разгонную трубу, а приемное устройство выполнено с возможностью регулирования по высоте. 1 ил,

/2