Литье по газифицируемым моделям - Шуляк B.C.
ISBN 978-5-91259-011-5
Скачать (прямая ссылка):
Регенерация отработанных формовочных материалов. После многократного использования формовочных материалов при ЛГМ в них происходит накопление продуктов термодеструкции модели, остатков противопригарного покрытия, керамических частиц от литниковой системы, металлических включений и мелкой пылевидной фракции кварцевого песка — результатов его термического разрушения. Установлено, что после 10-20 циклов оборота песка в нем содержится от 0,24 до 0,48 % сконденсированных продуктов термодеструкции. Все это ухудшает технологические и физико-механические свойства сыпучих формовочных материалов, в частности песка. Поэтому формовочные сыпучие материалы должны подвергаться регенерации. Процесс регенерации включает следующие операции: магнитную сепарацию, просеивание песка
299
на вибрационном сите с ячейкой 2x2 мм и тепловую обработку при температуре 650-700 °С. Как показали исследования, проведенные ИПЛ АН УССР и Института газа АН УССР, время термической обработки кварцевого песка составляет 5-10 мин при температуре 650—700 °С, после чего песок приобретает естественный цвет, а суммарное содержание углеводородов в отходящем газе не превышает 0,001 %. Одновременно с этим в процессе термической регенерации в кипящем слое из песка удаляются мелкие пылевидные фракции. Так, содержание фракции менее 0,1 мм снижается в 5 раз, что полностью восстанавливает технологические и физико-механические свойства исходного кварцевого песка [17].
Рис. 6.23. Схема установки регенерации оборотного песка в кипящем слое
На рис. 6.23 представлена схема термической регенерации отработанного песка, на основе которой созданы промышленные установки производительностью 0,2; 1,0; 2,5; 4,0 и 10 т/ч. Установка состоит из печи регенерации 2, двухзонного охладителя 3 и рекуператора 4. Отработанный песок питателем из бункера 1 подается в печь регенерации 2, где происходит выгорание примесей и обеспыливание. Теплоноситель и одновременно окислитель в виде продуктов сгорания природного газа, разбавленного воздухом до температуры 1100-1200 °С, подается под газораспределительную
300
решетку печи регенерации. Далее регенерат поступает в охладитель песка 3 с воздухоохладительным трубчатым теплообменником, где он охлаждается до 40-5 0°С и выгружается из нижней зоны охладителя. Для псевдоожижения используется воздух от вентилятора. Таким же вентилятором воздух подается в рекуператор 4, где он нагревается отходящими из печи регенерации газами до температуры 400 °С и поступает далее в горелку СГ-40. Отходящие газы после рекуператора смешиваются с воздухом, охлаждаются и направляются в систему пылеулавливателя. Установку регенерации песка можно использовать для дожигания отходящих при заливке формы газов, для чего они направляются вакуум-насосом на вход вентилятора печи регенерации [17]. Для регенерации отработанных формовочных материалов можно также использовать установки регенерации холоднотвердеющих смесей на смоляных связующих, разработанных Челябинским конструктор-ско-технологическим институтом механизации и автоматизации в автомобилестроении (КТИАМ).
Экология и техника безопасности. При производстве отливок ЛГМ происходит выделение продуктов термодеструкции модели в виде газов, паров и сажи. Состав продуктов представлен в табл. 3.2 и 3.3 и зависит от температуры. Вредные вещества выделяются также при хранении и переработке полистирола, при приготовлении противопригарных покрытий на спиртовой основе, их нанесении на модель и при последующей сушке модельных блоков. При формовке в песок происходит выделение пыли, содержащей оксид кремния, вызывающий заболевание силикозом. Поэтому при организации производства отливок по газифицируемым моделям следует строго выполнять «Методические рекомендации по гигиене труда, технике безопасности при изготовлении точного литья по газифицируемым и предварительно удаляемым моделям из пенополистирола», разработанные Харьковским научно-исследовательским институтом гигиены труда и профзаболеваний и утвержденные Ученым советом Минздрава УССР в 1973 г., и «Санитарные правила по устройству, оборудованию и эксплуатации цехов производства литья по пенополистироловым моделям», утвержденные Минздравом СССР в 1979 г.
ГОСТ 12.1.005-76 устанавливает предельно допустимые концентрации вредных веществ (ПДК) в воздухе рабочей зоны, которые при ежедневной работе любой производительности (но не более 41 ч в неделю) в течение всего рабочего стажа не могут вызвать
301
заболевание или отклонение в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования в процессе работы. Для выделяемых при ЛГМ вредных веществ установлены следующие ПДК, мг/м : для стирола и бензола 5; толуола 50; оксида углерода 20; углеводородов летучих 300; пыли, содержащей более 70 % свободного оксида кремния, — 1, а от 10 до 70 % — 2; паров изопропилового спирта 10; этилового спирта 1000; сажи — максимально разовая 0,15, среднесуточная 0,05. Частица пыли кремнезема, которая не должна попадать в легкие человека в рабочей зоне, имеет размер менее 100 мкм или 0,1 мм. Кроме ПДК, в рабочей зоне при длительном пребывании рабочего устанавливается максимально разовая концентрация вредных веществ, мг/м3: для стирола 20, бензола 15, толуола 50. Предельно допустимые концентрации по выделениям вредных веществ при ЛГМ, установленные в России, более жестки, чем в промышленно развитых странах Европы, что видно из табл. 6.9 [18].
