§ 10. Приготовление формовочных смесей

Качество художественной отливки во многом зависит от каче­ства формовочной смеси, из которой приготовлена ее литейная форма. Поэтому подбор формовочных материалов для смеси и ее приготовление в технологическом процессе получения отливки имеет важное значение. Формовочная смесь может быть при­готовлена из свежих формовочных материалов и отработанной смеси с небольшой добавкой свежих материалов.

Процесс приготовления формовочных смесей из свежих формо­вочных материалов состоит из следующих операций: составления смеси (подбор формовочных материалов), перемешивания состав-

Ряс. II. Смешивающие бегумы: Рис 12. Механическое качающее сито

/ — кожух; 2, 3 — катки; 4 — механизм закрывания отверстия в дне чеши; 5 --плужки

ляющих смеси в сухом виде, увлажнения, перемешивания после увлажнения, вылеживания, разрыхления.

Составление, Известно, что формовочные пески, отвечающие всем технологическим свойствам формовочной смеси, в природных условиях встречаются редко. Поэтому смеси, как правило, при­готовляют путем подбора песков с различным содержанием глины, так, чтобы полученная смесь содержала нужное количество глины и обладала необходимыми технологическими свойствами. Такой подбор материалов для приготовления смеси называют составле­нием смеси.

Перемешивание и увлажнение. Составляющие формовочной \ смеси тщательно перемешивают в сухом виде с целью равномер- | кого распределения частиц глины по всей массе песка. Затем смесь увлажняют, добавляя нужное количество воды, и снова перемешивают так, чтобы каждая из частиц песка покрылась пленкой глины или другого связующего. Увлажнять компоненты I смеси до перемешивания не рекомендуется, так как при этом / пески с высоким содержанием глины скатываются в небольшие шарики, трудно поддающиеся разрыхлению. Перемешивание боль­шого количества материалов вручную — большая и трудоемкая работа. В современных литейных цехах составляющие смеси п процессе ее приготовления перемешивают в шнековых смесите­лях или смешивающих бегунах.

Смешивающие бегуны (рис. 11) имеют неподвижную чашу \ и два гладких катка, сидящих на горизонтальной оси вертикаль­ного вала, соединенного конической передачей с редуктором электродвигателя. Между катками и дном чаши делается регули­руемый зазор, предотвращающий дробление катками зерен смеси.

Для приготовления смеси составляющие материалы засыпают в чашу бегунов и перемешивают в течение 2—3 мин в сухом виде. Затем вливают в смесь необходимое количество воды и продол­жают перемешивать в течение 10—15 мин до получения равно­мерной по влажности и прочности смеси. Готовая формовочная смесь выгружается из чаши бегунов через отверстие в дне чаши.

В современных мощных литейных цехах применяют сдвоенные смешивающие бегуны производительностью до 200 м³/ч, маятнико­вые бегуны с циклом обработки замеса 1,5—3 мин.

Вылеживание. Для более равномерного распределения влаги по всей массе формовочная смесь должна вылежаться в течение 1,5—2 ч.

Разрыхление. Слежавшуюся после вылеживания смесь раз­рыхляют просеиванием через сита с ячейками 5—8 мм. На рис. 12 показано механическое сито. В современных механизированных цехах для разрыхления смеси применяют специальные машины — разрыхлители различной конструкции. Удобными в производстве художественного литья являются передвижные разрыхлители.

Приготовление смеси для кусковой формовки. Отличительной особенностью смеси для кусковой формовки является значительное содержание в ней глины (25—30 %). Глинистые пески, как ука­зывалось ранее, трудно поддаются перемешиванию с другими составляющими смеси, поэтому при приготовлении из них смеси избегают перемешивания после увлажнения, а поступают следу­ющим образом. Хорошо смешанные в сухом виде составляющие формовочной смеси засыпают слоем толщиной 6—8 см в специаль­ный (запарный) ящик, поверхность слоя слегка увлажняют. На первый слой засыпают второй и снова увлажняют его поверх­ность. Такими слоями засыпают ящик до верха, поверхность последнего слоя не увлажняют. Смесь в ящике выдерживают (пропаривают) в течение 6—8 ч. При этом влага (без перемеши­вания) равномерно распределяется по всей массе смеси в ящике. Появление на поверхности верхнего слоя мокрых пятен свидетель­ствует о готовности смеси. После вылеживания смесь разрыхляют.

Влажность формовочной смеси для кусковой формовки обычно составляет 6—7 % и ее увеличение не ухудшает качество форм, так как их заливают после сушки. При длительном изготовлении форм (сложное изделие) рекомендуется увеличить количество влаги в смеси до 10 %, так как это предохраняет ее от подсыхания во время продолжительного процесса формовки.

Зерна кварца смеси при неоднократных температурных воз­действиях заливаемого в форму металла растрескиваются, а при дальнейших операциях приготовления смеси размельчаются, обо­гащая смесь пылью.

Глинистая часть смеси при нагревании постепенно теряет клеящую способность, перегоревшие частицы глины становятся балластом смеси. Вследствие таких изменений смесь теряет свои первоначальные технологические свойства — уменьшается ее

пластичность, газопроницаемость и огнеупорность. Для восста­новления утраченных свойств в смесь добавляют 5—35 % свежих формовочных материалов. Такую операцию при приготовлении формовочной смеси принято называть освежением смеси.

Процесс приготовления формовочной смеси с использованием отработанной смеси состоит из следующих операций: подготовки отработанной смеси, добавления в отработанную смесь свежих формовочных материалов, перемешивания в сухом виде, увлаж­нения, перемешивания составляющих после увлажнения, выле­живания, разрыхления.