2.8.1. Регенерация (восстановление песка )

Регенерация песка является с некоторого времени частью цикла литья, представляя собой важный и обязательный этап благодаря следующим причинам:

• требованию большей теплоустойчивости;

• дефициту свежего песка хорошего качества;

• продолжающемуся росту затрат на закупку, хранение и транспортировку свежего песка;

• затратам на удаление отработанного песка, которые тоже быстро растут;

•трудностям отыскания подходящих свалок отходов. Тепловое расширение диоксида кремния вследствие морфологических изменений в кварце является практически необратимым в повторно используемом песке из-за повторного нагрева и образования неорганических окислов. Использование такого песка уменьшает поверхностные дефекты в отливках, вызываемые тепловой деформацией поверхностей литейной формы.

Аллотропное превращение кварца (кристабалит и тридимит) является практически необратимым в регенирированных песках (рис.2.27). Следовательно, стабильность теплового расширения возрастает по мере увеличения процента регенерированного песка.

Регенерация загрязнённого песка представляет собой утилизацию и восстановление со следующими операциями:

• удаление плёнки отверждённого крепителя и катализатора с поверхности частиц для удержания их на приемлемых уровнях;

• удаление металлов и других инородных тел;

удаление инертных материалов и частиц тонких фракций

• , образующихся в результате измельчения частиц песка, с использованием системы, которая не вызывает дальнейшего измельчения частиц;

• охлаждение формовочной смеси.

Рис.2.27. Кривые расширения песков

Практика показывает, что наиболее эффективной регенерацией для ХТС является механическая и гидравлическая. Эффективность установки для регенерации песка и её исправное состояние можно легко определить путём выполнения следующих проверок регенерированного песка:

-определение гранулометрического спектра и коэффициента зернистости;

2.8.2. Регенерированный кварцевый песок

Регенерация песка, используемого в литейном производстве, имеет своей целью восстановление первоначальных свойств песка в пределах, установленных производственным процессом и затратами на него.

Различия между характеристиками свежей и регенерированной формовочной смеси (с одинаковым содержанием смолы) проиллюстрированы на рис.2.28 и 2.29 в виде функции времени. Данные по потребности в кислоте или щелочи, рекомендуемые для регенерированного песка, соответственно следующие: 5 кубических единиц NaOH или 5 кубических единиц HC1 на каждые 100 г песка.

В большинстве практических случаев, отношение массы песка к массе отливок изменяется в зависимости от типа литья. Следовательно, количество остаточного органического вещества в оборотном песке изменяется в зависимости от объема теплоты, выделяемой заливаемым металлом.

Рис.2.28. Влияние времени отверждения смеси ХТС на предел прочности на сжатие:для свежего песка и с использованием 20% регенерата

Рис. 2.29. Влияние времени отверждения смеси ХТС на предел прочности :на изгиб для свежего песка и с использованием 20 % ренерата

Процесс литья со сжиганием органических соединений является одной из форм частичной регенерации песка.

Изменение в потере веса при прокаливании, которое связано с соотношением песка к отливке и температурой заливки представлено на рис.2.30.

Рис.2.30 Влияние соотношения массы металла к массе смеси в форме на потери при прокаливаемости.

Измерение потери веса на прокаливание и степени насыщения песка необходимо для определения требуемой степени регенерации в регенерационной установке.

Обычно для изготовления стержней и деталей форм, которые должны выдерживать очень высокие температуры или которые требуют быстрого охлаждения, используется хромитовый песок. Поскольку хромитовый песок загрязняет кварцевый песок, регенерационная установка должна быть способна их разделять.

Всякий раз, когда необходимо изменить либо тип песка, либо тип крепителя, важно определить их взаимную совместимость.