Макет страницы
Процесс нагрева приводит также к плавлению керамических добавок и к потере ими абсорбционных свойств. Это позволяет избежать дополнительной стадии механического удаления керамики, которая в противном случае будет поглощать большое количество смол в процессе изготовления стержней. Кроме того, при проведении данного процесса сгорание смол не приводит к загрязнению атмосферы.
Процесс будет описан сначала применительно к выделению песка из смеси для литья стержней, затем из формовочных смесей и, наконец, из смеси этих материалов.
Смесь для литья стержней. В качестве связующего для этих смесей используется силикат натрия, или органические смолы. Силикаты не поддаются обработке по данному методу. Песок с органическими смолами сначала обжигается с целью выжигания связующего компонента при температуре около 800 °С. Однако при этой операции карбонаты кальция и магния, присутствующие в песке, превращаются в соответствующие оксиды кальция и магния, что резко повышает величину ПК.
При остановке процесса на этой стадии возникают сложности с контролем за действием катализаторов отверждения связующими компонентами при повторном использовании песка. Эффективность действия катализаторов будет разной в новом и в регенерированном песке. Такое различие в свойствах исходных продуктов недопустимо.
Повышенные значения ПК в регенерированном песке могут быть понижены при последующей термической обработке песка при температуре 1200—HOO0C В ходе обработки при этой температуре ранее образовавшиеся оксиды кальция и магния плавятся с образованием менее реакционноспособных форм, имеющих меньшую растворимость и меньшую ПК.
Дальнейшее повышение температуры выше HOO0C приводит к протеканию химических реакций на поверхности гранул песка с образованием алюминатов и силикатов аналогично процессам при получении цемента. Это приводит к уменьшению ПК практически до нуля и алюминаты и силикаты полностью покрывают поверхность частиц песка. После этого проводится охлаждение.
Следует отметить, что при переработке стержневых смесей, не содержащих в своем составе глины, исключается возможность ее взаимодействия с оксидами кальция и магния при относительно низких температурах и для понижения ПК, необходима высокотемпературная обработка.
Формовочные смеси. Этот материал содержит в своем составе глинистые связующие компоненты и углеродсодержащие добавки, которые должны удаляться или дезактивироваться в случае дальнейшего использования очищенного песка в производстве стержней. Иначе углеродсодержащие компоненты и глина будут обусловливать ухудшение механических свойств стержней вследствие плохой адгезии смол к песку. Глина также абсорбирует большое количество добавляемых смол, что приводит к снижению механических свойств стержней и удорожанию процесса. Песок из литейных форм при многократном использовании в формовочных операциях подвергается разрушению и в нем накапливается большое количество мелких частиц.
Первоначально литейный песок подвергается нагреву до 750—900 0C для сжигания в воздушной атмосфере углеродсодержащих материалов. Такой нагрев также приводит к ослаблению связей между глиной и песком. При остановке процесса иа этой стадии возникает ряд проблем: высокое значениеПК, неполное удаление глины, что приводит к повышенной абсорбции смол и т. д.
Поэтому на второй стадии процесса продолжают нагрев до температуры 1000— 1200 °С. При этом происходит плавление глины с потерей абсорбционных свойств и ее равномерное распределение по поверхности песчаных гранул.
На третьей стадии, если ПК еще достаточно высока, нагрев продолжают при 1200—HOO0C1 при этом происходят химические превращения окислов кальция и магния как это описывалось выше, кроме того просходит их реакция с расплавленной глиной и песком с образованием алюминатов и силикатов. При такой температуре обжига обеспечивается требуемое низкое значение ПК. Затем песок охлаждают.
Перегрев песка может привести к разлому гранул песка. Разрушение может происходить при температурах выше 13500C в зависимости от типа песка и скорости нагрева и охлаждения.
Совместная переработка стержневых и формовочных смесей. В большинстве случаев на производстве присутствует смесь отходов стержней и литейных форм, в различных пропорциях. Предпочтителен следующий способ их переработки.
