Строительная доска объявлений - BENT.RU
Cтроительный портал BENT. Проектирование, гражданское и промышленное строительcтво. Проектирование зданий.

Добавить объявление
Строительные объявления Строительная документация Статьи по строительству Строительный портал

6. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ЖИДКИХ САМОТВЕРДЕЮЩИХ СМЕСЕЙ

  [Раздел: Жидкие самотвердеющие смеси]

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ЖИДКИХ САМОТВЕРДЕЮЩИХ СМЕСЕЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗ НИХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ

1. УСТАНОВКИ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЖСС

Подвижность ЖСС определяется процессами пенообразования при ее перемешивании. Поэтому конструктивные особенности агрегатов для приготовления смеси должны обеспечивать не только хорошее перемешивание, но и достаточно интенсивное вовлечение в смесь воздуха. Обычные смесеприготовительные бегуны практически не пригодны для получения жидких смесей. Их можно приспособить для этой цели, сняв катки, установив вместо них дополнительные плужки или лопасти, создающие хорошее перемешивание, при одновременном увеличении числа оборотов. Однако пользоваться такими модернизированными бегунами неудобно из-за трудности выгрузки жидкой смеси и подачи ее к рабочим местам.

Из всех известных в литейной и строительной практике агрегатов, предназначенных для приготовления смесей, строительных растворов и бетонов, условиям получения жидких смесей, по нашим данным, в наибольшей степени удовлетворяют лопастные смесители периодического действия (типа строительных растворомешалок) и установки непрерывного действия.

Установки периодического действия. В лопастных смесителях с горизонтальной осью вращения создаются благоприятные условия для вовлечения в смесь воздуха и перевода ее в подвижное состояние. Несмотря на это, обычные строительные растворомешалки сравнительно тихоходны, и поэтому сам процесс приготовления жидкой смеси занимает слишком много времени.

Экспериментально было установлено, что для получения жидкой смеси требуемого качества с коротким циклом перемешивания окружная скорость в смесителях периодического и непрерывного действия должна быть около 1,50—1,60 м/с. Поэтому при использовании для приготовления ЖСС известных строительных растворомешалок частоту вращения смесительного вала необходимо увеличить в соответствии с данными табл. 43.

В ЦНИИТмаше на базе строительных растворомешалок были спроектированы установки периодического действия различной производительности. В установках этого типа осуществлена высотная компоновка узлов, при которой все исходные компоненты смеси транспортируются сверху вниз, последовательно проходя операции дозирования, приготовления жидкой смеси и выгрузки ее в стержневые ящики или формы.

Принципиальная схема установки периодического действия производительностью 1,5 т/ч представлена на рис. 109. Сухие компоненты (песок и шлак) содержатся в смежных бункерах 1 и 2. Составляющие жидкой композиции (жидкое стекло, пенообразователь и вода) в определенных соотношениях загружаются в мешалку 3 и при работающей установке непрерывно перемешиваются во избежание возможного расслоения жидких компонентов. Из бункеров песок и шлак поступают в приемный бункер автоматического весового дозатора 4. Заданные дозы песка и шлака выгружаются в смеситель 6, где затем перемешиваются в течение 1 — 1,5 мин. Из мешалки 3 жидкая композиция поступает в бак дозатора жидкой композиции 5. По достижении заданного количества жидкости бак выходит из равновесия и наклоняется, содержимое бака сливается в смеситель 6, где происходит окончательное перемешивание всех составляющих до готовности смеси. Общая продолжительность приготовления одного замеса с разливкой смеси составляет 4—6 мин. Масса смеси в одном замесе 150 кг.

В последних моделях установок периодического действия производительностью 3, 6 и 12 т/ч изменена конструкция дозирующих устройств. Дозатор песка выполнен в виде ленточного питателя. Доза регулируется временем работы ленточного транспортера. На ведомом барабане установлен счетчик оборотов. Шлак дозируется по времени барабанным питателем, который приводится во вращение зубчатой парой от привода дозатора. На валу барабана установлен диск с лепестками, а на корпусе — конечный выключатель, который с помощью лепестков фиксирует каждый оборот барабана. Импульсы от конечного выключателя передаются на реле счетчика оборотов.

В конструкции установок предусмотрен узел подачи добавок в смесь для улучшения свойств смеси, например выбиваемости. Он состоит из шнека с приводом. Доза регулируется временем работы шнека, на валу которого установлен счетчик оборотов.

Жидкая композиция дозируется по объему. Дозатор представляет собой сварной бак. О степени его заполнения судят по уровню жидкости в водомерной трубке. Подвижный патрубок позволяет регулировать количество жидкой композиции от 10 до 50 л.

Бункер для песка разделен пополам перегородкой для загрузки песка и регенерата. Перемещением шибера, находящегося в нижней части бункера, регулируется слой песка и регенератора, поступающих на ленточный питатель. В бункерах установлены уровнемеры для контроля верхнего и нижнего уровня песка, регенерата и шлака.

Установка производительностью 12 т/ч состоит из двух блоков- смесителей производительностью 6 т/ч каждый, смонтированных на общей металлоконструкции с раздельными приводами и пультами управления.

Основные характеристики установок периодического действия, предназначенных для промышленного выпуска, приведены в табл. 44.

Для сравнения можно отметить, что у установки периодического действия производительностью 1,5 т/ч масса одного замеса составляет 150 кг и габаритные размеры 3800x3760x5450.

Установки периодического действия описанного типа являются стационарными. Стержневые ящики подаются к установке под заливку жидкой смесью по рольгангам или приводному конвейеру.

ВПТИтяжмаш разработана конструкция передвижной установки периодического действия производительностью 3 т/ч. Она предназначена для раздачи готовой смеси с помощью разливочного ковша, смонтированного на подвижной консоли. Схема установки показана на рис. 110. Из бункера 4 песок поступает в объемный звездчатый дозатор 9, откуда порция песка выдается в смеситель 10. Сюда же из бункера 3 через такой же объемный дозатор 8 подается шлак. Сухие компоненты предварительно перемешиваются в смесителе 10. Жидкая композиция из бака-мешалки 5 через объемный дозатор 6 сливается в смеситель 10, где производится окончательное перемешивание смеси. Готовая смесь разливается ковшом 1, смонтированным на консольно-поворотном механизме, по стержневым ящикам, которые находятся на плацу. Перемещение ковша 1 и консоли производится гидроцилиндрами 2 и 7.

Установка перемещается по рельсовому пути. Масса одного замеса смеси 300 кг. К преимуществам этой установки следует отнести возможность подачи смеси к стержневым ящикам, расположенным на плацу и находящихся в зоне действия разливочного ковша. В то же время необходимость перелива жидкой смеси в промежуточный ковш с последующим, хотя и кратковременным транспортированием приводит к снижению текучести смеси и может отрицательно сказаться на качестве заполнения стержневых ящиков.

Установки непрерывного действия. Определенным шагом вперед в процессах приготовления ЖСС явилась разработка конструкций установок непрерывного действия различной производительности. При этом за основу были взяты установки, применяющиеся в строительной промышленности для непрерывного приготовления бетонов и строительных растворов. Главные конструктивные переделки и изменения касались удлинения смесительной камеры, изменения числа оборотов смесительных валов, перестановки смесительных лопаток и пр.

Смесители непрерывного действия по сравнению с периодическими имеют следующие преимущества — компактность и высокую производительность, легко регулируемую в широких пределах; обеспечивают лучшие качество перемешивания и подвижность смеси; возможность приготовления и применения смесей с любой продолжительностью твердения. Смесители непрерывного действия незаменимы при изготовления крупных стержней и форм, требующих большого расхода смеси, и когда многократная порционная заливка может привести к ухудшению качества готовых изделий из-за образования на поверхности стержней и форм «спаев», «неслитин» и других дефектов.

Предприятиями станкостроительной промышленности освоен промышленный выпуск установок непрерывного действия трех моделей различной производительности: мод. 19413 производительностью 5—10 т/ч; мод. 19414 производительностью 10—20 т/ч и мод. 19415 производительностью 20—30 т/ч. Габаритные размеры в плане первой установки 5605x2585 при высоте 4195 мм, двух других 7505x6280 при высоте 5765 мм. Частота вращения смесительных валов может изменяться в пределах 75—150 об/мии, что дает возможность регулировать также производительность установки в диапазоне указанных характеристик.

Общий вид установок всех трех моделей приводится на рис. 111. Они состоят из металлоконструкции 1, дозатора 2 песка и регенерата, бункера 3 для песка и регенерата, расходного бака 4 для жидкой композиции, дозатора 5 шлака, смесителя 6, бункера для шлака 7, бункера 8для добавок и дозатора вдобавок. Дозирование песка и регенерата производится ленточным питателем; дозирование шлака и добавок — шнеками, а жидкой композиции — дозирующей шайбой.

Шнековый дозатор для шлака и добавок состоит из привода, промежуточного вала и самого дозатора. Изменение количества дозируемых добавок осуществляется с помощью вариатора.

Емкость бункера песка и регенерата рассчитана на непрерывную работу установки в течение 35 мин, бункера шлака — 50 мин. Бункера должны периодически пополняться в процессе работы агрегата.

Смесительная камера состоит из корпуса, в котором размещены два лопастных вала, вращающихся навстречу друг другу. На валах установлены лопатки для перемешивания и транспортирования смеси в сторону ее выдачи. Корпус смесителя с приводом смонтированы на опорно-поворотном устройстве с рабочим углом поворота ±45°. Установки могут работать в автоматическом и наладочном режимах.

Помимо описанных выше типовых установок периодического и непрерывного действия на заводах действуют многочисленные установки разнообразной конструкции, спроектированные и изготовленные силами самих заводов по техническим проектам, разработанным ЦНИИТмашем и другими организациями.

Установки периодического и непрерывного действия небольшой производительности обычно оборудованы баком для приготовления и хранения жидкой композиции, емкость которого бывает достаточна для непрерывной работы установки в течение нескольких часов или смены. Затем их следует пополнять.

Установки для приготовления жидкой композиции. При эксплуатации установок большой производительности или при наличии нескольких действующих в цехе установок, т. е. при большом расходе жидкой составляющей смеси, возникает необходимость в специальных установках или узлах для приготовления жидкой композиции.

С этой целью разработаны конструкции и налажено промышленное производство таких установок двух моделей. Их краткая техническая характеристика приведена в табл. 45.

Установка мод. 18112 (рис. 112) состоит из емкостей 1, 3, 6 для хранения компонентов жидкой композиции (соответственно воды, жидкого стекла и ПАВ), дозатора 2 жидкого стекла, миксера 4 для перемешивания компонентов и металлоконструкции 5.

На установках применяется объемное дозирование жидкого стекла и воды и объемно-временное дозирование ПАВ.

Работает установка следующим образом. Миксер заполняется требуемым количеством жидкого стекла, затем в него подается отдозированное количество ПАВ и воды. Перемешивание залитых в миксер компонентов производится или лопастной мешалкой (установка мод. 18112) или насосом (мод. 18113). После истечения заданного времени мешалка или насос отключаются и готовая композиция выгружается из миксера.

Установка для приготовления жидкой композиции может быть смонтирована в любом месте цеха и даже вне его. Подача композиции к установкам приготовления ЖСС осуществляется насосом по трубопроводам.

2. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗ ЖСС СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ

Требования к оснастке. Стержневые ящики и модели могут быть изготовлены из различных материалов — дерева, металла, пластмасс. Жидкая самотвердеющая смесь имеет повышенную прилипаемость и хрупкость. Поэтому при изготовлении стержневой и модельной оснастки необходимо предусматривать повышенные формовочные уклоны, тщательно выполнять галтели и отъемные части, а также уделять особое внимание качеству отделки рабочей поверхности стержневых ящиков и моделей.

В работе рекомендуется при использовании жидких смесей величину уклонов на выступающих частях и в выемках стержневых ящиков принимать в соответствии с табл. 46. Выступающие части на вертикальных стенках и на дне стержневого ящика высотой более 70 мм следует выполнять отъемными. Муфты и замкнутые рамки высотой более 100 мм, располагающиеся на дне стержневого ящика, рекомендуется изготовлять из двух разрезанных по диагонали частей с врезкой в дно стержневого ящика. При работе с жидкими смесями предпочтение следует отдавать вытряхным ящикам, отдельные элементы которых собираются в неразъемной деревянной коробке. При такой конструкции стержневой оснастки можно избежать поломок стержней при раскрытии ящиков.

Одно из преимуществ жидких смесей состоит в том, что они дают возможность при конструировании стержневой оснастки объединять несколько стержней в один стержень-блок, что, с одной стороны, повышает точность отливки, а с другой — снижает расход материала на изготовление оснастки и экономит рабочую силу.

Разделительные покрытия. ЖСС имеют повышенную прилипаемость к модельно-стержневой оснастке из-за большой величины адгезии смеси к модельным материалам: дереву, чугуну, стали, алюминию. Поэтому для устранения прилипаемости смеси необходимо применять разовые или постоянные разделительные покрытия.

Из разовых разделительных покрытий рекомендуется применять водный раствор эмульсола в соотношении 1:1, раствор сульфитно-дрожжевой бражки плотностью 1,15—1,20 г/см3, мазут с керосином (1 : 1) или мазут с керосином и серебристым графитом (1:1: 0,5), машинное масло, водный раствор хлористого кальция, ДС-РАС и др. СДБ, имеющая кислую реакцию, и хлористый кальций, контактируя со смесью, вступают во взаимодействие с жидким стеклом с образованием геля кремневой кислоты, который служит хорошим разделительным слоем.

Из полупостоянных покрытий лучшими являются химически стойкий лак XCЛ на основе пер хлорвиниловой смолы и полиуретановый лак УР-24.

В работе адгезионные свойства разделительных покрытий характеризуются двумя величинами: удельным усилием отрыва и удельным усилием сдвига модели относительно формы, действующими при извлечении модели или раскрытии стержневого ящика. Усилие отрыва преобладает при раскрытии стержневых ящиков, а усилие сдвига — при извлечении моделей и отъемных частей. Величина этих усилий в процессе твердения смеси возрастает. В табл. 47 и 48 (из работы) приведены экспериментальные данные о величине удельных усилий отрыва и сдвига модели при исследовании адгезионных свойств некоторых разовых и полупостоянных разделительных покрытий, а в табл. 49 — по прочности ЖСС при сжатии, растяжении и срезе.

Очевидно, что избежать прилипаемости смеси и повреждения стержня или формы можно в том случае, если величина прочности смеси на срез или разрыв будут больше соответствующих удельных усилий сдвига или отрыва модели. Как видно из данных таблиц, без применения разделительных покрытий деревянную оснастку нельзя отделить от стержня или формы без их повреждений, так как прочность смеси при срезе и растяжении ниже удельных усилий сдвига и отрыва модели. В то же время при использовании разовых или полупостоянных покрытий уже после 30 мин твердения прочность смеси и на срез и на разрыв больше усилий сдвига и отрыва и, следовательно, по истечении этого времени допустимо извлечение моделей и раскрытие ящиков.

Учитывая, что в начале твердения смесь имеет повышенную пластичность и менее склонна к поломкам, операции по удалению моделей из форм и раскрытию стержневых ящиков рекомендуется осуществлять в интервале 35—50 мин при средних скоростях твердения смеси.

Авторы в лабораторных условиях изучали зависимость удельных усилий извлечения модели из формы после часового твердения от числа заливок модели жидкой смесью. Было показано, что, пользуясь полупостоянными разделительными покрытиями из лака XCЛ и УР-19 по одному комплекту оснастки, можно получить до 50—60 съемов без возобновления покрытий. Эти данные подтверждаются производственной практикой.

После нанесения на оснастку лаков XCЛ и полиуретанового требуется выдержка на воздухе для высыхания в течение 5 суток. При нагреве окрашенной оснастки до 80—100° С продолжительность сушки может быть сокращена до 5 ч.

Получение стержней и форм из ЖСС. Технология изготовления стержней и форм из ЖСС сводится к простой операции заливки смеси в стержневой ящик или на модель, находящуюся в опоке. Смесь наливают с избытком для компенсации возможной небольшой усадки; после начала твердения излишек смеси срезают и спустя 35—50 мин с момента заливки смеси производят раскрытие стержневых ящиков или извлечение моделей. Каркасы проставляют в стержневые ящики до заливки смеси или погружают в смесь сразу после заполнения ящика смесью.

Во всех случаях, когда это возможно, стержни следует делать пустотелыми, применяя различные вставки и вкладыши. При изготовлении форм целесообразно пользоваться профильными опоками или жакетами. Заслуживает внимания и изучения опыт ряда станкостроительных заводов, освоивших изготовление тонкостенных форм из ЖСС для крупных станочных отливок в специальных металлических жакетах. Характерным примером может служить также изготовление изложниц и чаш шлаковоза с применением ЖСС, где расход смеси снижен до минимума благодаря применению специализированной оснастки. При этом не только снижается расход жидкой смеси, но также улучшается газовый режим стержней и облегчается выбивка смеси из отливок.

Средние и крупные формы могут быть изготовлены также двухслойными: жидкой смесью типового состава на свежем песке заполняют опоку до покрытия модели, остальную часть формы заливают жидкой наполнительной смесью на регенерате или с добавкой отработанной смеси при пониженном расходе жидкого стекла.

Из одного замеса смеси, приготовленного на установках периодического действия, можно заливать несколько стержневых ящиков, в то время как при изготовлении крупных стержней и форм

Допускается многократная периодическая заливка смеси, при этом интервал между заливками не должен превышать устойчивости пены в смеси. Для более качественного заполнения стержневых ящиков, особенно в случае повышенной их сложности, рекомендуется применять кратковременную вибрацию, пока смесь находится в жидком состоянии. Об эффективности использования вибрации для уплотнения смеси при быстро разрушающейся пене упоминалось выше.

При соблюдении рецептуры смеси и необходимом качестве исходных материалов, обеспечивающих хорошую газопроницаемость, стержни и формы из ЖСС не нуждаются в тепловой сушке. Если же в качестве противопригарных покрытий пользуются водными красками, то их следует подсушивать для удаления влаги из красочного слоя. Продолжительность подсушки составляет от 30— 60 мин до 1,5—2 ч, в зависимости от размера стержней и типа сушил. Стержни и формы можно заливать металлом через несколько часов после изготовления. В качестве противопригарных покрытий можно использовать известные водные и самовысыхающие краски.

ЖИДКИЕ САМОТВЕРДЕЮЩИЕ СМЕСИ
П.А. БОРСУК, А.М. ЛЯСС
МОСКВА, 1979

  [1] 2 »




Статьи |  Фотогалерея |  Обратная связь

© 2006-2024 Bent.ru
Бесплатная строительная доска объявлений. Найти, дать строительное объявление.
Москва: строительство и стройматериалы.