Способ регенерации порошков огнеупорных окислов из отработанных керамических форм Советский патент 1992 года по МПК B22C5/00 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам регенерации порошков огнеупорных окислов шлифзерна и микропорошков электрокорунда, и может быть использовано для реге- нерации отработанных керамических оболочковых форм после титанового и монокристального литья, имеющих в своем составе включения технологического графита. Изобретение может найти применение на всех заводах отрасли, так как загрязненные графитом отходы выбрасываются в отвал. Большой расход электрокорунда, его дефицитность, высокая стоимость и истощение месторождений вызывают необходимость изыскивать способы регенерации электрокорунда из отходов керамических форм с включениями графита.

Известен способ регенерации порошков огнеупорных окислов из отработанных керамических форм, включающий химическую обработку отработанных керамических форм и стержней, промывку, сушку и

классификацию, дезинтеграцию растворами.

Недостатком известного способа является невозможность регенерирования отра- ботанных керамических форм с включениями технологического графита. Указанные недостатки обусловлены тем, что перед химической обработкой отсутствует операция выжигания и озоления графита, так как в технологическом процессе регенерации обрабатываются отходы форм после равноосного литья,

Известен также способ регенерации отработанных литейных смесей, где обжиг смесей осуществляют в псевдосжиженном слое излучением галогенных ламп накаливания при величине энергетической облученности, равной 50-75 Вт/см2 поверхности псевдосжиженного слоя,

Недостатком этого способа является то, что по данному способу можно подвергнуть регенерации только литейные смеси, содержащие органические связующие Указанный недостаток обуславливается тем, что

х| 1 J 00

ю ы

CJ

способ неприемлем для регенерации литейных смесей на неорганическом связующем и содержанием на поверхности зерен элех- трокорунда пленки двуокиси кремния.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ термической регенерации отработанных смесей на карбидном связующем, включающий дробление, грохочение, окислительный обжиг при 250-400°С со скоростью 11-15°С/мин. Недостатком способа является то, что в процессе окислительного отжига при 250-400°С со скоростью 11- 15°С/мин графит из отработанных форм не выгорает из-за недостатка температуры отжига, не обеспечивая чистоты и высокого качества регенерации огнеупорных окислов.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей производства по ресурсосбережению дефицитных огнеупорных окислов, снижение себестоимости литейных смесей, повышение выхода годного регенерата.

Поставленная цель достигается тем, что в способе регенерации порошков огнеупорных окислов из отработанных керамических форм, включающем дробление, грохочение, окислительный обжиг, классификацию, окислительный обжиг проводят при 850 - 900°С, а после классификации смесь подвергают химической обработке.

Предлагаемый способ регенерации порошков огнеупорных окислов из отработанных керамических форм реализован следующим образом.

Пример. Бой форм после титанового и монокристального жаропрочного литья отдельно подают в дробильный барабан. Продукты размола через отверстие в барабане и натянутую на поверхность барабана сетку размерами ячеек 1,2 мм просыпают в приямок элеватора. Элеватор подает дробленые продукты в бункера-наполнители-накопители. Раздробленные отходы после моно и титанового литья из бункеров-накопителей подают в серийно используемую печь для обжига керамических стержней (11Я-611-000-00 печь собственного изготовления КМПО), отходы после титанового литья - в прокалочную печь (7Я-3437-000- 00 изг. КМПО).

Окислительный обжиг отработан в заводских условиях на имеющихся указанных печах по режиму со скоростью нагрева 30- 50°С/мин при 850-900°С в течение 5 ч. Бой литейных форм не содержит посторонних

примесей (металла, дерева, ветоши). При обжиге графит выжигают из отходов керамических форм до остаточного содержания 0.02-0,06 мае. %, а в отходах после монокристального литья 0,01-0,02 мас.%, что является ничтожно малой величиной и не влияет на ход технологического процесса. Цвет отходов боя литейных форм после отжига и удаления включений графита изменяются от

темно-серого до светло-белого цвета, что указывает на удаление включений графита. Прокаленный продукт подают по отдельности в промежуточный бункер-накопитель. Из бункера-накопителя раздробленные отходы подаются в классификатор, где происходит разделение на зерна с размерами частиц более 63 мкм и микропорошки с размерами частиц менее 63 мкм. Затем ведут химическую обработку в реакторах с гидроокисью щелочного металла, где происходит растворение пленок двуокиси кремния и перевод ее в растворимую соль. Длительность процесса 60-90 мин. Далее обработанные порошки отмывают от продуктов реакций,

сушат в печах типа ПГ-2 в течение 1 ч при 300°С. Обработанные зерна окислов поступают в бункеры готового продукта.

Качество регенерированных окислов и химический состав по содержанию нежелательных примесей, а именно примесей окислов железа, двуокиси кремния, окиси натрия, соответствуют отраслевому стандарту на электрокорунд.

Регенерацию окислов, применяемых

для изготовления форм по выплавляемым моделям, следует проводить, если стоимость регенерированного материала не превышает стоимости исходного продукта, если окислы остродефицитны, а качество регенерированных материалов не снижает эксплуатационных характеристик литых деталей.

Формула изобретения Способ регенерации порошков огне- упорных окислов из отработанных керамических форм, включающий дробление, грохочение, окислительный обжиг, классификацию, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей производства по ресурсосбережению дефицитных огнеупорных окислов, снижения себестоимости литейных смесей, повышения выхода годного регенерата, окислительный обжиг проводят при 850,..900°С, а после классификации смесь подвергают химической обработке.

Использование: в литейном производстве, а именно при регенерации порошков огнеупорных окислов шлифзерна и микропорошков электрокорунда, в том числе отработанных керамических оболочковых форм после титанового и монокристального литья, имеющих в своем составе включения технологического графита. Сущность: отжиг проводят при 850-900°С перед химической обработкой.