Способ термической регенерации огнеупорного наполнителя из отработанной формовочной смеси

Способ термической регенерации огнеупорного наполнителя из отработанной формовочной смеси

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к технологии регенерации песков из отработанных смесей литейных цехов Цель изобретения - расширение технологических возможностей и повышение физико-технических свойств формовочных смесей на основе регенерата Для этого вводят дезинтегрированную и отсепарированную смеси, а отработанный формовочный материал - в поле высокочастотного плазменного разряда и подвергают термоудару при температурах на 50-100°С ниже температуры плавления диоксида кремния, затем аморфизируют при температуре на 50°С выше температуры плавления и на 150°С ниже температуры кипения диоксида кремния 1 табл 1Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 22 С 5/00

ГОСУДАР СТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4617006/02 (22) 02.11,88 (46) 30.05.91. Бел, ¹ 20 (71) Московский институт стали и сплавов и

Производственное объединение по проектированию, наладке, модернизации и ремонту энергетического оборудования "Центрознергоцветмет" (72) Г.С,Исаев, Г,А.Фарнасов, Н.А.Серова, Б.Р.Лобжанидзе, Ю.И.Снятков, А,А.Ежов и Д.Г.Исаев (5Э) 621 742 55(088 8) (56) Проспект фирмы "FATA", Италия, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N 1084104, кл. В 22 С 5/00, i 984. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ ОГНЕУПОРНОГО НАПОЛНИТЕЛЯ И3

ОТРАБОТАННОЙ ФОРМОВОЧНОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к литейному производству, в частности к технологии регенерации огнеупорного наполнителя из отработанных формовочных и стержневых смесей.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей и повышение физико-механических свойств формовочных смесей на основе регенерата.

Способ термической регенерации отработанных формовочных материалов заключается в измельчении и последующем обжиге материала в высокотемпературных установках "псевдокипящего слоя", при этом отработанный формовочный материал вводят в поле высокочастотного плаэменного разряда и подвергают термоудару при температурах на 50-100 С ниже температуры плавления огнеупорного наполнителя, а

„„. Ж„„1652022 Al (5l) Изобретение относится к литейному производству, в частности к технологии регенерации песков из отработанных смесей литейных цехов. Цель изобретения — расширение технологических возможностей и повышение физико-технических свойств формовочных смесей на основе регенерата, Для этого вводят дезинтегрированную и отсепарированную смеси, а отработанный формовочный материал — в поле высокочастотного плазменного разряда и подвергают термоудару при температурах на

50 — 100 С ниже температуры плавления диоксида кремния, затем аморфизируют при температуре на 50 С выше температуры плавления и на 150 С ниже температуры кипения диоксида кремния. 1 табл.. затем проплавляют при температурах на

50 С выше температуры плавления и на

150 С ниже температуры кипения (разложения) упомянутого наполнителя.

За счет термоудара иэ-за разницы в коэффициентах термического расширения огнеупорного наполнителя, примесей и связующего происходит скалывание пленок связующего и примесей с поверхности частиц наполнителя. При этом увеличивается поверхность испарения пленок связующего, что повышает эффективность регенерации.

Если частицы отработанной формовочной смеси подвергают термоудару при температурах ниже Тпд — 100 С, то происходит неполная регенерация. Если термоудар производят при температуре выше Т вЂ”

50 С, то возможно высокотемпературное

1б52022

50 диффузионное взаимодействие связующего и огнеупорного наполнителя, Кроме того, в последнем случае при соударении нагретых частиц друг с другом происходит их спекание, что приводит к изменению зернового состава огнеупорного наполнителя.

Проплавление частиц огнеупорного:. полнителя существенно повышает физико-механические свойства материала, в частности снижает коэффициент термического расширения, удаляет кристаллическую влагу и нежелательные примеси. Кроме того, частицы огнеупорного наполнителя, проплавляясь при температурах Тя, +

+ 50 С...Т рщ(р) 150 С, под воздействием сил поверхностного натяжения приобретают сферическую форму, что способствует снижению насыпного веса материала и повышению газопроницаемости литейных форм на основе регенерата. При температу рах ниже Тл + 50 С вследствие малого времени пребывания частиц в рабочей зоне плазменного разряда полного проплавления их не происходит. При температурах выше Тк () — 150 С происходит изменение зернового состава огнеупорного наполнителя вследствие интенсивного испарения с поверхности частиц. Кроме того, в этом случае в частицах огнеупорного наполнителя образуются газовые включения, отрица-. тельно влияющие на технологические свойства формовочных смесей на основе регенерата;

Предлагаемый способ регенерации отработанных формовочных смесей реализуют следующим образом.

В разрядной камере ВЧ-плазмотрона создают высокотемпературный плазменный разряд, температуру которого регулируют расходом плазмообразующего газа и мощностью, вкладываемой в разряд. Затем в зону ВЧ-разряда с помощью транспортирующего газа непрерывным потоком вводят регенерируемую смесь, Место ввода регенерируемого материала расположено таким образом, что сначала частицы подвергаются термоудару со стороны набегающего потока плазмы, приводящему к удалению с поверхностей частиц огнеупорного наполнителя пленок связующего и примесей вследствие их термической диссоциации и газовой эрозии, при температурах на 50 — 100 С ниже температуры плавления огнеупорного наполнителя. Затем при температурах на 50 С выше температуры плавления и на 1500С ниже температуры кипения (разложения) огнеупорного наполнителя частицы проплавля-ются и под действием сил поверхностного натяжения принимают сферическую форму.

Закалка (охлаждение) частиц происходит в водоохлаждаемой камере реактора ВЧплазмотрона, Регенерированный огнеупорный наполнитель накапливается в нижней части реактора, откуда его удаляют пневмоили виброспособом с последующим транспортированием в бункеры-накопители где материал охлаждается до комнатной температуры. Образующиеся в процессе регенерации газообразные продукты дожигаются в высокотемпературной зоне плазменного разряда и, проходя через каскадный фильтр "мокрой" очистки, в виде элементарных частиц выбрасываются в воздушную среду, а пылевидные составляющие конденсируются в системе охлаждения и электрофильтрации.

Способ опробован при регенерации отработанной формовочной смеси, содержащей, мас,7;; люберецкий песок марки ОБ

К02 А — 100; ортофосфорная кислота 0,15—

2,5; борная кислота 0,25; карбамидная смола BK-1 2,5 — 3;О; вода до 2. Расход плазмообразующего газа устанавливали в диапазоне

40-70 м /ч, мощность, вкладываемую в разэ ряд, — в пределах бΠ— 85 кВт, расход транс-. портирующег0 газа 1 О м /ч.

Температурные параметры процесса регенерации и физико-механические свойства формовочых смесей на регенерате приведены в таблице, Исследования, проведенные на сканирующем микрорентгеноспектральном анализаторе ISM — 840, показали, что основным и единственн ым породообразующим минералом в регенерированном материале является плавленный аморфный кварц (SIOz), связующее и примеси щелочноземельных металлов и их оксидов отсутствуют, Использование предлагаемого способа регенерации отработанных формовочных материалов по сравнению с известными способами позволяет полностью удалить с поверхности зерен огнеупорного на45 полнителя пленки связующего и примеси легкоплавких окислов щелочных и щелочноэемельных металлов, значительно повысить физико-механические свойства огнеупорного наполнителя за счет его проплавления и сфероидизации частиц, что, в свою очередь, обуславливает высокую химическую инертность к металлическим расплавам.

Формула изобретения

Способ термической регенерации огнеупорного наполнителя иэ отработанной формовочной смеси, включающий дезинтеграцию смеси до зерновой основы, сепарацию, классификацию и термическую

1652022 обработку наполнителя в псевдоожиженном слое с последующим охлаждением, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения физико-механических свойств 5 формовочных смесей на основе регенерата, термическую обработку огнеупорно о наполнителя осуществляют в поле высокочаРежимные параметры

Температура плавления, К

Температура регенера ии, К

Й р едл а га емый спо-j соб

2550

По прототипу 1073-1323

75,0 — 90,0

Составитель О. Белков

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор А. Осауленко

Редактор Е. Копча

Заказ 1735 Тираж 497 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Техноло" гические способы регенерации

1

;, q90

1850

Степень очистки огнеупорного напол нителя

Сплавление

99,.9 — 100,0

96,0 — 99,0

92,0 — 95,0

90,0 — 92,0

Сфероидизация стотного плазменного разряда. подвергая его термоудару при температуре на 50—

100 С ниже температуры плавления огнеупорного наполнителя, а затем проплавляя при температуре на 50 С выше температуры плавления и на 150 С ниже температуры кипения (разложения) упомянуто о наполнителя, 20

19,0

18,0

17,5