CZ133693A3 - Process and apparatus for foundry sand regeneration - Google Patents

Description

Vynález se týká postupu pro regeneraci slévárenského písku, jak je popsáno v patentových nárocích pod bodem 1 zařízení, porebného k provádění tohoto postupu.

Dosavadní stav techniky

Podle patentu DE 36 42 916 02 se stal známým postup, úvodem jmenovaného druhu, při němž musí být ještě vyhazována frakce, obsahující bentonit.

Patentem DE 29 09 408 C2 se stal známým vsázkový buben pro regeneraci starého písku, pomocí něhož se však při stále ještě dlouhém provozním cyklu nedosáhne úplné regenerace.

Podstata vynálezu

Úlohou předloženého vynálezu je vytvořit postup a zařízení úvodem uvedeného druhu, při němž je dosaženo při zkráceném provozním cyklu zlepšeného výtěžku regenerátu a nižšího rozrušení křemenného zrna.

Podle vynálezu se tento úkol řeší znaky, uvedenými v patentových nárocích pod bodem 1 a zařízení znakem podle bodu 4.

Výhodná provedení postupu a zařízení jsou vyznačena v nezávislých patentových nárocích.

Vynález se týká postupu kvsázkovému zpracování starého slévárenského písku, takže může být regenerovaný písek použit jako jádrový písek ve slévárně popřípadě dán jako čerstvý písek do oběhu formovacího písku.

Písek se k tomu vystaví šaržovitě vysoké intensitě mla'ticích, třecích a střižných sil pomocí obíhajícího mláticícho ústrojí, takže se oddělí rušící částice ulpělé na povrchu křemenného zrna, jako bentonit, prach nebo organické vazní obaly.

Dávkování působení síly na křemenné zrno může probíhat řízením počtu otáček rotoru anebo bubnu. Počet otáček je třeba nastavit vždy tak, aby se křemenné zrno účinně očistilo, ale nedocházelo k k rozpadání křemenného zrna, poněvadž počet otáček musí být přizpůsoben povrchové tvrdosti materiálu, který je třeba regenerovat, případně měnící se litrové váze.

Počet otáček rotoru anebo bubnu, různě probíhajících během regeneračního procesu může přihlížet rozdílné povrchové tvrdosti od 3 do 7 (podle Moha) během regeneračního cyklu a může být dosaženo šetrného, ale účinného očištění povrchu zrna.

Pro co nejkratší trvání procesu je zapotřebí dalekosáhle stejného objemu šarže. Dodatečným plněním starým formovacím pískem během prvních minut, může dojít ke ztrátám objemu ve vsázce, kterou je třeba zpracovat, která musí být vyrovnána na začátku regeneračního procesu, na základě vynášení lehkých jílovitých podílů.

Během pracovního cyklu může být měněn objemový proud odsáváni. Tím může být vyneseno rozdílné množství prachu, vyvinutého v průběhu času, intaktní křemenná zrna zůstávají však zachována.

Přídavek starého formovacího písku může probíhat, dokud je zvýšení litrové váhy písku, který se nachází v bubnu, max. 10 % nad výchozí litrovou hmotností.

Dále je postup vhodný pro dodatečné zpracování alespoň částečně předem tepelně zpracovaného pisku, poněvadž tepelným zpracováním zkřehnou jak jílem spojené, tak organicky vázané obaly, ale ještě alespoň částečně ulpívají na povrchu křemenného zrna. Působením mlaticích, střižných a třecích sil může být tato plocha rovněž očištěna, tak aby ztráta žíháním ležela pod 0,2 %. Pevnost vyrobených jader s regenerátem se tím zvýší.

Další výhoda zařízení spočívá v otvíracím a vyprazdňovacím mechanismu, který dovoluje vyprázdnit buben za běžícího provozu. To vede ke zkráceným dobám cyklu a tím k vyšší hospodárnosti zařízení.

Další výhodou je docílené odsávání prachů, vzniklých silam|i působících při regenraci tak, že prachy, které mají v různých čásech různé složení, musí být zachyceny odděleně a přiváděny vždy dd vhod ného anebo externího zhodnocení případně musí být odstraněny, i

Variabilní rychlost/ odsávání během regerfiračního procesu může být docíleno rovněž rozdílné koncentrace látek, obsažených uvnitř.

De možné to, zachycovat odděleně prachy, odpadající na začátku regeneračního procesu tak, aby podíl cenných látek, obsažených; ještě uvnitř, jako aktivní bentonit, měřitelný pomocí methylenové; modři nebo nosiče uhlíku měřitelné pomocí ztráty žíháním v hmotovém podílu 60 - 30 % prachu, odpadajícím celkem až k tomuto časovému bodu. Tento prach může být přidáván přes zvlhčovači zařízení opět k formovacímu písku slévárenské procesu.

Je roněž možné získat na konci regeneračního procesu množství prachu, v němž dosahuje podíl škodlivin nutných mezních hodnot, které jsou určeny pro deponování anebo externí zhodnocení a tento nemusí být podroben dodatečnému např. tepelnému zpracování.

Působením mlaticích, střižných anebo třecích sil mohou být rovněž zlepšeny vlastnosti nového slévárenského písku. Opatrným vlivem těchto sil jsou hlazeny povrchy tohoto přírodního produktu.

Tím se sníží množství pojidel, použitých v jaderně k vyrobení jader. Toto je hospodárnější také jako technická výhoda z hlediska životního prostředí, poněvadž organická pojivá způsobují » zatížení odpadního vzduchu.

Vynález se rovněž týká odsávání paralelně ke středové ose bubnu a obíhajícího proudu písku, přičemž může být dosaženo vyšší průřezové plochy s nízkou rychlostí odsávání.

Přehled obrázků na výkresech

Příklad provedeni vynálezu je znázorněn na výkrese a následně popsán. Na výkrese znázorňuje obr. 1 průřez zařízení pro regeneraci písku

Regenerační zařízení, pracující vsázkovým způsobem, se skládá ze dvou hlavních konstrukčních skupin bubnu 1 a rotoru 2

Příklady provedení vynálezu

Buben 1_ se skádá v podstatě z nosné konstrukce 3. s integrovaným bubnem, který se skládá ze dvou polovin IQ,20, přičemž alespoň polovina bubnu 20 je axiálně posouvatelná, jakož i z odsávacího kuželu 30.

Na čelních stranách poloviny bubnu 10 a odsávacího kuželu 30 jsou umístěny ložiskové čepy 40 a 50., takže buben může rotovat okolo podélně ležící osy. Oba čepy bubnu jsou podepřeny v naklápěcích válečkových ložiskách 60 a 70.Tím se vyrovnávají únikové chyby mezi bubnem a jeho čepy.

Ložisko na hnací straně 60 je zabudováno jako pevné ložisko, ložiska na vtokové straně písku 70 jako otočné ložisko. Ložiskový čep 40 je proveden jako dutý hřídel a jako vpust vzduchu do bubnu je opatřen vzduchovým lopatkovým věncem G0.

Uložení bubnu jsou podepřena a upevněna na nosné konstrukci £.

Pohon bubnu probíhá elektromotorem. Počet otáček bubnu je plynule nastavitelný pomocí měniče frekvence.

Vtok písku 90 s odsávacím hrdlem 100 pro vzduch je centricky zaveden v odsávacím kuželi 30 a utěsněn.

Odsávací hrdlo 100 je vybaveno pro řízení proudu vzduchu regulačními klapkami 110 a 120.

Rotor 2 se skládá v podstatě z pevně uloženého nosného hřídele 130 s ložisky 140 a 150 a hnacího dutého hřídele s namontovaným tělesem rotoru 170. Těleso rotoru 170 je opatřeno větším počtem mlátících lišt 180.

Mláticí lišty 180 jsou opatřeny především snadno vyměnitelným svíracím kruhem.

Pohon rotoru probíhá elektromotorem. Počet otáček rotoru je plynule nastavitelný pomocí měniče frekvence.

Slévárenský písek, který je třeba regenerovat, se vpouští dávkovacím zařízením 190 přes vtok písku 90 při běžícím bubnu do regeneračního bubnu.

Proud vzduchu proudící přes vzduchový lopatkový věnec se ještě dodatečně zviruje běžícím rotorme a odnáší odrhnuté cenné látky odsávacím kuželem 30 a odsávacím hrdlem 100 dále k odlučovači;

Vyprázdnění bubnu probíhá při běžícím bubnu. K tomuto účelu se odtáhne axiálně posouvatelná polovina bubnu 20 na vlastmích kolejnicích od axiálně neposouvatelné poloviny bubnu 10 pryč, a sice tím způsobem, že mezi oběma polovinami bubnu vznikne výpustná^mezera pro regenerát.

Poloviny bubnu jsou seřízeny tak, že pásmo kolmého průřezu poloviny bubnu, přilehlé ke středu bubnu je větší než pásmo kolrtiého průřezu ležícího na vnější straně bubnu.

Skloněním plochy pláště bubnu, z toho plynoucí, je zaručeno vynášení písku, při oddělených polovinách bubnu.

Po inálo pootočeních se vyprázdní hotový regenerát z regeneračního bubnu. Těsnicí plochy mezi oběma polovinami bubnu se očistí vzduchovými tryskami.

Následně se regenerační buben opět uzavře. Euben je tak priora ven pro zpracování další vsázky.

Při vyprazdňování bubnu může být nižší počet otáček než při re generačním procesu.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Postup pro regeneraci slévárenského písku, prošlého výrobním procesem, vyznačující se tím, že písek se podrobí ve vsázkovém procesu v bubnu s otvorem a mláticím zařízením vysoké intensitě mlátících, střižných a třecích sila a intensita sil se přizpůsobí změnou otáček rotoru nebo bubnu silám, potřebným k očištění křemenných zrn.
2. 2. Postup podle bodu 1, vyznačující se tí m, že během zpracování dodaftným naplněním formovacího starého písku alespoň v počátečním stadiu, se vyrovná objemová ztráta, na základě vynášení lehkých jílovitých podílů.
3. 3. Postup podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že alespoň částečně předem termicky zpracovaný písek, se v bubnu očistí tak, že ztráta žíháním očištěného písku, je alespoň pod 0,2 % nebo pevnost zrna s umělou pryskyřicí a regenerovaným pískem je vyšší než nezpracovaného písku.
4. 4. Zařízení k provádění postupu podle jednoho z bodů 1 až 3; pro čištění slévárenského písku, které má buben a rotor, vyznačující se tím, že rychlost rotoru (2) a z toho plynoucí mlátící, střižné a třecí síly, jsou měnitelné během regeneračního procesu měnící se povrchové tvrdosti anebo měnící se litrové hmotnosti materiálu, který je třeba regenerovat.
5. 5. Zařízení podle bodu 4, vyznačující se tím, že buben (1) má dvě poloviny (10, 20), přičemž alespoň polovina (20), je axiálně posouvatelná, za účelem vyprázdnění obsahu bubnu.
6. 6. Zařízení podle bodu 4 nebo 5, vyznačující se' tím, že na polovině bubnu (20) je umístěn odsávací kužel (30), a že na čelní straně poloviny bubnu (10) a odsávacím kuželu (30) jsou umístěny ložiskové čepy (40, 50) a tyto jsou podepřeny naklápěcími válečkovými ložisky (60,70), takže buben (1) může rotovat okolo ležící podélné osy a může být vyi 8.

   9.

   10.

   vyrovnána chyba úniku mezi bubnem a ložiskovými čepy (40, 50).

   Zařízení podle jednoho z bodů 4 až 6, vyznačující se t í m, že alespoň jeden ložiskový čep (4G), je proveden jako dutý hřídel a pro vpust vzduchu do bubnu (1) je opatřen vzduchovým lopatkovým věncem.

   Zařízení podle jednoho z bodů 4 až 7, vyznačující se t í m, že počet otáček bubnu nebo rota^ruje plynule regulovatený měničem frekvence.

   Zařízení podle jednoho z bodů 4 až 8, vyznačující se t í m, že počet otáček bubnu anebo rotoru je ovládán tak aby příkon bubnu během časového obobí generačního cyklu zůstal konstantní.

   Zařízení podle jednoho z bodů 4 až 9, vyznačující se t í m, že vnitřní strany bubnu jsou pro ochranu před oděrem opatřeny obložením ze syntetického a rovněž elektricky vodivého materiálu.

   Zařízení podle jednoho z bodů 4 až 8, vyznačující se t í ra, že otáčky rotoru (2) anebo bubnu (1) jsou ovladatelné příkonem rotoru (2) anebo bubnu (1).

   12. Zařízení podle jednoho z bodů 4 až 11, vyznačující se t í m, že na vnitřních stěnách bubnu jsou umístěny unašeče, které zaruč_wují také při pomalých otáčkách dopravu písku vzhůru.

   13. Zařízení podle bodu 2 až 12, vyznačující se t í m, že vtok písku (90) s odsávacím hrdlem (100) pro vzduch v odsávacím kuželu (30) je zavedena středově a utěsněna a odsávací hrdlo (100) je vybaveno možností regulace pro ovládání proudu vzduchu.

   14. Zařízení podle jednoho z bodů 4 až 13, vyznačující se t í m, že rotor (2) je opatřen alespoň dvěma mlátícími lištami (180), které jsou opatřeny svěracím kruhem.

   11.

   15. Zařízení podle jednoho z bodů 4 až 14, vyznačuj í c Γs e t í m, že zařízení především se vzduchovými tryskami, pro čištění těsnicích ploch, je umístěno mezi oběma polovinami bubnu.

   16. Zařízení podle jednoho z bodů 4 až 15, vyznačuj í’C í se t í m, že odsávací kónus (30) je uspořádán takovými způsobem, aby odsávání jemných poílů, které vznikají při regeneračním procesu, probíhalo paralelně k horizontálně ležící středové ose bubnu (1).

   17. Zařízení podle jednoho z bodů 4 až 16, vyznačujíící se t í m, že při vyprazdňování bubnu (1( je nastavitelný nižší počet otáček bubnu než při regeneračním procesu anebo je nastavitelný nižší počet otáček rotoru (2) než při regeneračním procesu.

   18. Zařízení podle jednoho z bodů 4 až 18, vyznačují t í m, že rovněž alespoň dílčí časové pásmo regeneračního procesu jede bez použití rotoru (2), aby se regenerát tečně zbavil prachu.

   19.

   Zařízení podle jednoho z bodů 4 až 18, vyznačují^ se t í m, že alespoň jedna z polovin bubnu (10, 20) je řazena tak, aby pásmo kolmého průřezu poloviny bubnu (10, přilehlé ke středu bubnu bylo větší než pásmo kolmého prů přilehlé k vnější straně bubnu.

   dodac í

   20) řezu,

   Zařízení podle jednoho z -bodů 4 až 19, vyznačují se t í m, že alespoň dílčí proud odpadního vzduchu, zb ného prachu, pocházející z bubnu, je možno přivádět jako dávný proud vstupní stranou bubnu.