23. Процессы подготовки исходных материалов и влияние их на качество (обогащение, измельчение, активация).

Исходные формовочные материалы, применяемые в качестве компонентов смесей, перед использованием подвергают соответствующей подготовке. Формовочный песок сушат, а затем просеивают. Температуру сушки определяют исходя из содержания в песке глинистой составляющей. Для песков, в которых содержание глинистых составляющих более 10%, температура сушки не должна превышать 250–300°С. Пески с меньшим содержанием глинистой составляющей сушат при температуре 500°С. Сушку песка осуществляют в горизон-тальных барабанных сушилах.

Рис. 7.1. Схема горизонтального барабанного сушила:

1 – топка; 2 – течка для загрузки песка; 3 – дымосос;

4 – выходное отверстие; 5 – барабан; 6 – привод;

7 – винтовые насадки для распределения высушиваемого материала

Горизонтальное барабанное сушило показано на рис. 7.1. Загрузку песка в барабан 5 производят непрерывно. При вращении барабана, установленного под углом к горизонту, песок движется по наклону под действием собственной массы и распределяется внутри барабана по продольным каналам насадок 7. Высушенный песок поступает в ленточный транспортер, а после охлаждения – к месту потребления. Производительность горизонтальных барабанных сушил в зависимо-сти от модели составляет до 45 т песка в час.

Р ис. 7.2. Схема установки для сушки и охлаждения песка в «кипящем» слое:

1 – сушильная камера; 2 – приемная воронка; 3 – транспортер;

4 – течка; 5 – газораспределительная решетка; 6 – топка; 7 – трубопровод;

8 – шибер; 9 – трубопровод; 10 – вентилятор; 11 – смесительная камера;

12 – воздухораспределительная решетка; 13 – транспортер;

14 и 16 – желоба; 15 – охладительная камера

Влажный песок по ленточному транспортеру 3, через приемную воронку 2 и течку 4 поступает в сушильную камеру 1 на газораспре-делительную решетку 5. Топливо подается по трубопроводу 7 и сжи-гается в топке 6. Из топки горячие газы поступают в смесительную камеру 11, в которой они частично охлаждаются холодным воздухом до 900–1000°С, а затем продуваются через газораспределительную решетку 5. При продувке песок переходит в состояние псевдокипе-ния, в процессе которого зерна песка обдуваются горячими газами и трутся друг о друга, частично очищая свою поверхность от примазок других минералов. Высушенный горячий песок по желобу 16 посту-пает в охладительную камеру 15, в которой он повторно продувается через воздухораспределительную решетку 12, но уже холодным воз-духом. К установке воздух нагнетается вентилятором 10 по трубо-проводам 9. Регулирование подачи воздуха производят шиберами 8. Охлажденный песок по наклонному желобу 14 поступает на ленточ-ный транспортер 13, а затем к месту потребления. Производитель ность установок для сушки песка в «кипящем» слое в зависимости от модели составляет от 3 до 24 т/ч.

Формовочные пески с высоким содержанием глинистой состав-ляющей (более 10%) после сушки с целью разминания комьев под-вергают дроблению с применением оборудования, предназначенного для грубого дробления формовочных материалов. К данному виду оборудования относятся щековые, валковые, молотковые и роторные дробилки.

С хема одного из видов этого оборудования – щековой дробилки – приведена на рис. 7.3. Материал, предназначенный для дробления, за-гружают в зазор 1, образованный подвижной 3 и неподвижной 2 ще-ками. Дробление кусков осуществляется с помощью эксцентрикового вала, передающего колебательное движение подвижной щеке через шатун 6, который, поднимаясь с помощью распорок 5, приближает ее к неподвижной щеке, а, опускаясь, позволяет ей под действием пружины отойти обратно. Загруженный кусковой материал при этом опускается и измельчается до величины, соответствующей наименьшему расстоя-нию 4 между щеками, после чего проваливается вниз. Производитель-ность дробилок данного типа составляет до 5–6 м³/ч.

Рис. 7.3. Схема щековой дробилки:

1 – верхний зазор; 2 – неподвижная щека; 3 – подвижная щека; 4 – нижний зазор; 5 – распорки; 6 – шатун

Просеивание песка с целью отделения спекшихся комочков и мелких камней (гальки) производят с помощью полигональных бара-банных сит или вибрационных установок (грохотов), имеющих раз-меры ячеек 3–5 мм.

Все высокоогнеупорные наполнители формовочных смесей и про-тивопригарных красок (хромит, хромомагнезит, магнезит и др.) долж-ны иметь такой зерновой состав, который соответствовал бы их назна-чению. В противном случае их перед применением измельчают (дро-бят, размалывают) и просеивают. Например, хромитовые пески при-меняют обычно таких групп: 01, 016 и 02. Кусковой хромит подвер-гают измельчению в дробильно-размольных машинах: щековых и ко-нусных дробилках, а затем в размольных вальцах или бегунах с про-сеиванием на ситах до получения фракции 3,2–0,5 мм. Измельчение хромита до размера зерен менее 0,06 производят в трубных мельницах.

Ф ормовочную глину используют в сухом молотом состоянии или в виде водной суспензии. Подготовка глины заключается в следующем. Комовую глину сначала подвергают сушке в барабанных сушилках. Температура сушки обычной глины не должна превышать 200–250°С, а бентонитовой – 150–180°С. При более высоких температурах глина будет терять свою связующую способность. Дробление и размол глин обычно происходит в две стадии: грубое и тонкое дробление.

Рис. 7.4. Схема шаровой мельницы:

1 – загрузочная воронка; 2 – барабан из стальных пластин; 3, 5 – сита; 4 – лопатки для повторного сбрасывания в барабан крупных частиц; 6 – разгрузочное окно

В барабан вместе со стальными шарами загружают глину, кото-рая, прошла стадию грубого дробления. Во время движения барабана шары размалывают глину, которая, проходя через решетчатые стен-ки, выходит наружу через разгрузочное окно. Глина, не прошедшая через решетчатые стенки барабана, специальными лопастями по-вторно направляется в барабан для дробления. С целью увеличения производительности шаровые мельницы оснащаются специальными проточными сепараторами, которые улучшают процесс отделения недомолотой глины для повторного размалывания. Производитель-ность шаровых мельниц составляет до 6–7 т/ч.