УСТАНОВКА ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ ОТРАБОТАННОЙ ФОРМОВОЧНОЙ СМЕСИ

Полезная модель относится к области металлургического производства, а более конкретно - к средствам для приготовления или обработки формовочных смесей, и может найти применение в землеприготовительных отделениях литейных цехов.
Известна комплексная система подготовки отработанных формовочных смесей путем вторичного охлаждения и повторного увлажнения DISA SCR компании DISA Industries A/S, Дания (см. Интернет _coolers.aspx/).
В данном устройстве вода дозированно подается посредством форсунок на транспортируемый открытым ленточным конвейером охлаждаемый материал и смешивается с ним в точках перехода между конвейерами на пересылках, понижая тем самым температуру охлаждаемой смеси.
Известно также устройство для подготовки отработанной формовочной смеси (комплексная модель Spray Cool Water Addition Sistems) производства американской фирмы General Kinematics (см. Интернет http://www.generalkinematics.com/foundri-eguipment/water-addition-sistems/).
Данное устройство содержит приводной ленточный конвейер закрытого типа, вытяжную вентиляционную систему и форсунки для мелкодисперсного разбрызгивания воды.
По количеству общих признаков, функциональному назначению и конструктивному исполнению это устройство наиболее близко к заявляемому и является его ближайшим аналогом (прототипом).
Принцип работы устройства заключается в следующем: отработанный горячий материал (смесь) подается на ленту конвейера и транспортируется в его закрытую часть, в которой происходит смачивание верхнего слоя материала водой посредством форсунок с последующим удалением пара при помощи вытяжной вентиляции. При этом происходит частичное охлаждение транспортируемой смеси.
Основным недостатком вышеуказанных устройств (как аналога, так и прототипа) является низкая эффективность охлаждения обрабатываемой смеси, что в дальнейшем отрицательно сказывается на процессе ее регенерации, а также удлиняет весь цикл по времени. Это происходит потому, что мелкодисперсное распыление воды достаточно эффективно охлаждает лишь поверхностный слой смеси, внутри же она остается горячей. Увеличение продолжительности смачивания по времени приводит к повышенному расходу воды и электроэнергии, что в конечном итоге сказывается на увеличении себестоимости выпускаемой продукции. Не дает также желаемого результата охлаждение в местах перехода материала с конвейера на конвейер (на пересыпах), поскольку происходит это в течение короткого промежутка времени.
Предлагаемой полезной моделью решается задача создания устройства (установки) с улучшенными эксплуатационными характеристиками для предварительной подготовки к регенерации отработанной формовочной смеси.
Технический результат, достигаемый при осуществлении полезной модели заключается в повышении эффективности охлаждения формовочной смеси в ходе ее транспортировки на ленточном конвейере, сокращение времени охлаждения, и как следствие, снижение расхода материальных и энергетических ресурсов.
Для достижения этого технического результата известное устройство, содержащее закрытый приводной ленточный конвейер, на котором расположены пусковое устройство, увлажнитель смеси и воздуховоды вытяжной вентиляции, дополнительно содержит механизм перемешивания смеси непосредственно на ленте конвейера, состоящий из группы подвижных рычагов, шарнирно установленных на поперечных осях опор, на нижних концах каждого из которых закреплены ворошители смеси, при этом подвижные рычаги вдоль конвейерной ленты расположены в шахматном порядке.
Отличительными признаками заявляемой установки от ближайшего аналога - устройства фирмы General Kinematics (USA), являются наличие механизма перемешивания смеси непосредственно на ленте конвейера; выполнение механизма в виде группы подвижных рычагов, шарнирно установленных на поперечных осях опор, на нижних концах каждого из которых закреплены ворошители смеси; расположение рычагов вдоль конвейерной ленты в шахматном порядке.
Благодаря наличию этих признаков в конструкции заявляемого устройства достигается вышеуказанный технический результат. Эффективность охлаждения формовочной смеси повышается за счет того, что в результате ее перемешивания водяным потоком охлаждается не только поверхностный слой, но и происходит проникновение воды во внутренние слои, благодаря чему смесь охлаждается интенсивнее. При этом уменьшается количество расходуемого охладителя (воды), экономится электроэнергия, затрачиваемая на работу установки.
Заявляемое устройство иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-3:
на фиг. 1 - показан общий вид установки в аксонометрической проекции;
на фиг. 2 - элемент механизма перемешивания смеси (разрез по А-А);
на фиг. 3-схема расположения рычагов механизма перемешивания смеси вдоль конвейерной ленты.
Установка для предварительной подготовки отработанной формовочной смеси содержит ленточный конвейер 1, закрытый кожухом 2 (на чертеже показан с разрывом), привод конвейера 3, состоящий из электродвигателя и редуктора, пусковое устройство 4, представляющее собой механический рычажный включатель, увлажнитель смеси 5, который включает в себя водопровод, центробежный насос, гидроаккумулятор, реле давления и форсунки с электромагнитными клапанами, создающие мелкодисперсное распыление воды. Форсунки установлены на высоте 600 мм от поверхности ленты и на расстоянии 3000 мм друг от друга. Пространство над конвейером 1, ограниченное кожухом 2, соединено при помощи воздуховодов 6 с системой вытяжной вентиляции для отвода пара, образующегося при смачивании охлаждаемой смеси. Внутри кожуха 2, в зоне прохождения материала, расположен механизм перемешивания смеси 7, содержащий группу подвижных рычагов 8, шарнирно закрепленных на поперечных опорах 9 и расположенных в шахматном порядке вдоль конвейерной ленты. На нижних концах каждого рычага установлены ворошители смеси 10. Для управления работой механизмов, входящих в состав установки, служит электромеханический шкаф управления (на чертеже не показан).
Предлагаемая установка работает следующим образом.
Извлеченная из литьевых форм отработанная формовочная смесь, подвергаясь регенерации, проходит предварительную подготовку в заявляемой установке. Имея температуру более 120°C после извлечения из форм, смесь подается на ленту конвейера 1, привод 3 которого включается пусковым устройством 4, как только на ленте появляется смесь. Одновременно с запуском конвейера 1 при вхождении смеси в закрытую кожухом 2 часть установки пусковое устройство 4 включает центробежный насос, подающий воду к форсункам увлажнителя смеси 5. При этом открывается электромагнитный клапан первой форсунки и начинается орошение смеси через форсунки в течение заданного времени. Через определенное программой время открывается электромагнитный клапан второй форсунки на заданный период времени, затем третьей, и так продолжается до срабатывания последней форсунки и окончания процесса орошения.
Время распыления жидкости и очередность срабатывания форсунок закладываются в программу управления и зависят от скорости перемещения ленты конвейера и конфигурации системы конвейеров. Данная программа реализуется электромеханическими устройствами шкафа управления.
Давление в системе орошения, равное 2 атм., обеспечивается посредством центробежного насоса и гидроаккумулятора и контролируется при помощи реле давления.
Для более эффективного охлаждения транспортируемой на конвейерной ленте смеси происходит постоянное ее перемешивание в процессе орошения увлажнителем смеси 5. При этом ворошители 10, установленные на концах рычагов 8 механизма перемешивания 7, заглубляясь в смесь, рыхлят ее и переворачивают более горячие внутренние слои наверх, которые охлаждаются водой. Расположение рычагов 8 вдоль конвейерной ленты в шахматном порядке значительно улучшает процесс перемешивания смеси, ускоряя тем самым ее охлаждение.
Продукты парообразования, интенсивно выделяющиеся в результате орошения водой горячей смеси, удаляются из зоны охлаждения посредством вытяжной вентиляции через воздуховоды 6.
Наличие в заявляемой установке механизма перемешивания смеси примерно в два раза сокращает время ее охлаждения в сравнении с прототипом. В результате этого уменьшается расход воды и экономится электроэнергия. Таким образом, достигается вышеуказанный технический результат - повышение эффективности охлаждения смеси.
Предлагаемое в качестве полезной модели устройство может быть свободно изготовлено на любом машиностроительном предприятии с использованием как отечественных, так и зарубежных материалов и комплектующих узлов и деталей.