Охлаждение песка в ЛГМ-процессе

Морозов В.А.

В реальной практике ЛГМ-технологии охлаждение песка является трудноразрешимой задачей, особенно в массовом производстве при металлоемкости контейнеров (опок) на уровне 0,5 т. Особенностью в этом случае является температура песка на выходе из выбивной решетки для стального литья составляет 300...350 °С и охладить его до 40...50 °С не так просто. Большинство разработчиков и изготовителей оборудования предлагают принцип охлаждения песка псевдокипящем в слое с помощью воздуха. Этот принцип применяется в технологиях с самотвердеющими смесями. Работоспособность данного оборудования не имеет 100 % гарантии и зависит от разных факторов, но главным фактором для самотвердеющих смесей является температура смеси на выходе из выбивной решетки. Она то как раз и не превышает 150°С в силу физических свойств смеси. Разница в 150...200° является существенным фактором.

Из зарубежных источников известно, что установки, использующие принцип флюидизированной постели (кипящий слой) используют чаще всего, но имеются также и виброустановки. Относительно песка для LOST FOAM должно соблюдать одну важную предосторожность. Если применяют песок с зернистостью по AFS (GFN) Graine fineness number) менее 35, то последний с трудом поддается, а то и не поддается вовсе флюидизации. Функционирование любого оборудования, такого, например, как охладитель, которое зависит от флюидизации песка, может быть нарушено из-за применения более крупного песка. Большинство систем работают сегодня на песке с числом AFS более 35 (AFS35~cp.p-p. зерна 0,35 мм), но некоторые работают на песке в области AFS 30 (0,4мм).

А это значит, что установки с псевдокипящем слоем обеспечивают режим флюидизации песка только определенной фракции, крупные фракции залегают на дно, а мелкие уносятся воздушным потоком. В результате этого эффективность работы установки резко падает или даже она выходит из строя.

Из вышеуказанного и на основании отзывов отдельных производственников охлаждение песка необходимо производить в два-три этапа на различной стадии транспортировки. При использовании элеваторов охлаждение песка можно проводить противопотоком воздуха и падающего потока песка с применением местных рассекателей потока песка. Одним из применяемых вариантов охлаждения песка являются транспортные вибролотки с продувкой потока песка воздухом. Некоторые производственники используют накопительные бункера, в которых за длительный срок охлаждается песок.

На данный момент готовых технический решений нет, каждый выбирает свой путь.

Опубликовано: ИТБ "Литьё Украины", №9 (145) 2012 г.