CC BY
30
г, ггттгп г:
Г/^ШЛТГГГ?
- 2 (38). 2006
/39
ИТЕЙНОЕКк ЯР* ПРОИЗВОДСТВО
During decades all over the world the main mixing outfits of sand-clay agglutinant sands have been blenders of periodic action of rolling type. A new generation of mixers comes to replace them.
J
Д. Л. КОСТЫЛЕВ, Д. М. ГОЛУБ, НПРУП «Институт БелНИИлит», Д. М. КУКУЙ, БИТУ,
А. П. МЕЛЬНИКОВ, А. И. БАЧЕК, НП РУП «Институт БелНИИлит»
УДК 621.74
МОДЕРНИЗАЦИЯ СМЕСЕПРИГОТОВИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПЕСЧАНО-ГЛИНИСТЫХ ФОРМОВОЧНЫХ СМЕСЕЙ
В литейной промышленности происходит постоянный рост требований, предъявляемых к отливкам, их геометрической и размерной точности, чистоте поверхности. Это является определяющим фактором развития технологий смесепри-готовления, поскольку более 70% брака отливок связано с низким качеством используемой в литейных цехах формовочной смеси и самой формы. Проведенные специалистами НП РУП «Институт БелНИИлит» исследования, анализ накопленного мирового опыта показывают, что применительно к песчано-глинистым смесям наиболее эффективными являются высокоскоростные вихревые смесители, которые обеспечивают лучшую газопроницаемость, высокую степень гомогенизации, оптимальные значения уплотняемо-сти и формуемости полученной смеси. Кроме того, вихревые смесители позволяют готовить высокопрочные смеси (до 0,2 МПа), применяемые при производстве песчано-глинистых форм на современных автоматических линиях.
Вихревое смешивание отличается высокими линейными и вращательными скоростями движения частиц наполнителя. Распределение связующего в объеме смеси и по поверхности зерен наполнителя происходит под воздействием высоких динамических энергий. Интенсивное разнонаправленное поступательно-вращательное движение всей смеси, ее микрообъемов и каждой отдельной частицы обеспечивает получение высококачественной смеси, отличающейся высокой степенью гомогенности и безупречным покрытием каждого зерна. Высокие скорости движения зерен и непрерывное соударение частиц, получаемые благодаря вихревой головке, приводят к так называемой механической активации связующего комплекса, обеспечивая тем самым повышение прочностных характеристик смеси. Непрерывная
аэрация смеси во время перемешивания улучшает ее формуемость и уплотняемость, позволяет готовить высокопрочные смеси при сохранении производительности смесителя.
Вихревой смеситель по сравнению с Катковым обладает более высокой (в 1,5—2,0 раза) производительностью и обеспечивает повышение качественных характеристик формовочной смеси: газопроницаемость — в 1,2—1,5 раза; прочность — на 10—15%; уплотняемость — на 15—20%.
Удельное энергопотребление вихревого смесителя в 1,5—2,0 раза ниже, чем каткового, а время замеса не превышает 2 мин с загрузкой и выгрузкой смеси.
В соответствии с потребностью литейного производства в новых смесителях и отсутствием отечественного образца смешивающего агрегата специалистами НП РУП «Институт БелНИИлит» в 2005 г. заключен договор с Министерством промышленности Республики Беларусь, в рамках которого поставлена задача создать отечественный образец надежного, высокопроизводительного, автоматизированного смесеприготовительного комплекса. Проанализировав существующие конструкции смесителей как вихревых, так и Катковых, специалисты НП РУП «Институт БелНИИлит» для работы над проектом выбрали следующую кинематическую схему смесителя: горизонтально расположенная чаша, трехлопастная траверса, стационарная вихревая головка. Результатом работ стал экспериментальный образец смесителя, изготовленный на базе каткового смесителя мод. 1А11 объемом замеса 0,25 м3 (рис. 1). На созданной экспериментальной установке проводили поиск оптимальной конструкции вихревой головки с различными комбинациями расположения ее лопастей. Лучшими показателями обладает головка, показанная на рис. 2. Лопасти располо-
40
ттгг? г: гсгтшгггта
(38). 2006 -
Рис. 1. Схема экспериментального образца вихревого смесителя 4842
Рис. 2. Вихревая головка
жены по спирали, вокруг оси; нижние при вращении подбрасывают смесь вверх, а верхние направляют ее вниз. При данном расположении лопастей время перемешивания компонентов минимально с учетом оптимальной скорости вращения траверсы и вихревой головки. На экспериментальном образце отработана технология высокоскоростного перемешивания, разработаны рекомендации по составам используемых смесей.
На основании полученных результатов в НП РУН «Институт БелНИИлит» разработана конструкторская документация на промышленный образец вихревого смесителя мод. 4843 объемом замеса 1м3 (рис. 3). Указанный типоразмер выбран исходя из его наибольшего спроса на предприятиях Республики Беларусь. При объеме замеса 1м3 смеситель имеет производительность 44 т/ч и мощность 85 кВт-ч. Первый смеситель, созданный специалистами института, с надежной системой опережающего контроля смеси и гибкой системой автоматического управления процессом ее приготовления, разработанной сотрудниками УП «ТЕХНОЛИТ», будет работать на РУП «МАЗ».
Хотелось бы отметить важную роль РУП «Волковысский завод литейного оборудования» в создании смесителей вихревого типа. Помимо того, что на этом предприятии изготовлен экспериментальный образец, специалистами завода предложены важные конструкторские решения и дополнения, воплощенные при разработке промышленного образца смесителя мод. 4843. В качестве его базы использовано основание, чаша и редуктор каткового смесителя 15104М. Это не только упрощает и удешевляет смеситель мод. 4843, но и делает его более надежным, так как перечислен-
Рис. 3. Промышленный образец вихревого смесителя мод. 4843
ные выше узлы апробированы многолетним опытом эксплуатации в литейных цехах.
Разработка вызвала интерес на предприятиях Республики Беларусь. При изучении рынка выяснилось, что потребность исчисляется десятками вихревых смесителей и автоматизированных смесеприготовительных комплексов на их базе. Данная разработка поможет литейным цехам модернизировать смесеприготовительные системы песчано-глинистых формовочных смесей и выйти на новый уровень качества создаваемой продукции.
