Приготовление формовочных и стержневых смесей

Для достижения высокого качества смесей необходимы точная дозировка исходных материалов, тщательное их перемешивание, вылеживание готовой смеси с целью выравнивания влажности и разрыхление смеси. Для дозировки применяют весовые и объемные дозаторы. Последние используют для взвешивания жидких составляющих—связующих и воды.

Важнейшей операцией в процессе приготовления смеси является перемешивание, обеспечивающее равномерное распределение всех компонентов в объеме смеси и обволакивание зерен песка тонкой пленкой связующего. Выполнение этих условий при перемешивании обеспечивает высокие технологические свойства смеси.

Для приготовления формовочных и стержневых смесей используют литейные смесители каткового, лопастного и шнекового типов. Наиболее распространенными смесителями каткового типа являются смешивающие литейные бегуны с вертикально-вращающимися катками, сдвоенные бегуны и центробежные смешивающие литейные бегуны.

Смешивающие литейные бегуны представляют собой неподвижную чашу с двумя гладкими катками 1, 4, не касающимися ее дна и вращающимися вокруг вертикальной оси (рис. 3.2,а). Одновременно катки вращаются и вокруг своей горизонтальной оси вследствие трения о смесь, подаваемую в чашу. Смесь направляется под катки плужками 2 и 7. Готовая смесь выбрасывается через разгрузочное окно в дне чаши, которое открывается и закрывается с помощью пневмоцилиндров и тяги. Такие бегуны являются смесителями периодического действия. Песок, вода и глина загружаются в бегуны дозаторами. Продолжительность перемешивания порции смеси зависит от ее назначения и состава и составляет для единой формовочной 2—4 мин, облицовочной — 2— 9 и стержневой — 2—10 мин. Смешивающие бегуны обеспечивают высокое качество перемешивания формовочных и стержневых смесей вследствие активного перетирающего действия катков. Недостатком их является невысокая производительность, ввиду чего они используются только в цехах с небольшим объемом производства.

Рис. 3.2. Смешивающие бегуны с вертикальными катками (а) и центробежные (б):
1,4 — катки. 2,7 — плужки. 3 — окно в дне чаши, 5 — кожух, 6 — тяга, 8 — вертикальный вал. 9 — рычаг, 10 — кривошип, 11 — чаша

В современных автоматизированных цехах применяют смесители непрерывного действия, в которых загрузка, перемешивание и выгрузка готовой смеси ведутся одновременно и непрерывно. К смесителям непрерывного действия, используемым для приготовления больших объемов единых и наполнительных смесей, относятся высокопроизводительные центробежные (или маятниковые) смешивающие литейные бегуны с катками, вращающимися в горизонтальной плоскости (рис. 3.2,6). Ободы катков и чаша в них облицованы резиной, что позволяет повысить скорость качения катков и увеличить производительность их в 3—5 раз по сравнению со смешивающими бегунами с вертикально-вращающимися катками. Наличие вентилятора позволяет дополнительно охлаждать смесь и обеспыливать ее. В центробежном смесителе плужки 7 со значительной скоростью отбрасывают смесь на борт чаши, к которому она прижимается и движется под действием центробежных сил. Во время этого движения происходит перемешивание, перетирание отдельных слоев смеси катками. Продолжительность перемешивания единой смеси составляет 2—4 мин, облицовочной и стержневой — до 3 мин.

Широкое применение находят и непрерывно действующие сдвоенные литейные бегуны, имеющие две пары вертикальных катков и две сообщающиеся между собой чаши (рис. 3.3). Загрузка исходных составляющих смеси производится непрерывно в чашу 1, а выдача готовой смеси происходит также непрерывно из чаши 2 через окно в ее борту.

Приготовленные песчано-глинистые смеси передаются из смешивающих литейных бегунов в бункера-отстойники, где смесь выдерживается 2—3 ч с целью выравнивания влажности и стабилизации свойств по всему объему. Затем уплотненную от вылеживания смесь дополнительно разрыхляют, пропуская ее через специальные установки — литейные разрыхлители, лопастные (аэраторы) и дисковые (дезинтеграторы). Разрыхленная смесь направляется в формовочное отделение конвейером к расходным бункерам.

Рис. 3.3. Схема каткового смесителя непрерывного действия:
1,2 — смежные чаши, 3, 5 — плужки, 4 — катки