СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ
PROCEDURE FOR PREPARING CORE SAND MIXTURES

Изобретение относится к литейному производству, в частности к способам приготовления стержневых смесей.
Большинство применяемых в настоящее время известных способов основано на механическом перемешивании песка со связующими материалами [Болдин А.Н. Литейные формовочные материалы. Формовочные, стержневые смеси и покрытия. Машиностроение, М., 2006]. Эти способы даже при современной интенсификации их не могут обеспечить нанесение тонких пленок связующих на поверхность зерен песка, что вызывает завышенный расход связующих материалов. Время приготовления смесей этими способами исчисляется минутами.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения формовочных смесей для замороженных форм в кипящем слое, включающий использование влажного воздуха в качестве ожижающего агента для предварительно охлажденного песка (Способ приготовления стержневой смеси. Патент №2167023, 2001 г.).
Этот метод позволяет обеспечить равномерное и тонкое распределение связующего (воды) по поверхности зерен песка. Однако удельная прочность льда существенно ниже удельной прочности современных синтетических связующих. Соответственно высока требуемая влажность смеси, что усложняет функционирование кипящего слоя и увеличивает время приготовления смеси. Кроме того, сфера применения метода ограничена замороженными формами.
Задачей настоящего изобретения является создание способа, позволяющего на порядок сократить время приготовления смеси и довести расход связующего ниже 1% от веса песка. Технический эффект достигается за счет применения в качестве ожижающего агента формовочного песка связующего тумана, представляющего собой газовую среду со взвешенными в ней частицами связующего размером менее одного микрона.
Примером реализации предлагаемого способа является приготовление стержневой смеси на лабораторной установке. Основу установки составляли емкость для кипящего слоя песка и ресивера для связующего тумана. После создания в ресивере связующего тумана после открытия клапана на границе ресивера и емкости с песком связующий туман ожижал песок. Вес песка составлял 3 кг. Через 15 с 100% (в поле зрения микроскопа) зерен песка были покрыты пленкой связующего. При этом содержание его в смеси составило 0,7%. «Сухая» прочность смеси равнялась 1,3 мПа. Прочность смеси, приготовленной с этим же количеством связующего и песка за 3 мин механического смешивания в лабораторных бегунах, составила 0,3 мПа.
Таким образом, технический эффект предполагаемого изобретения выражается в кардинальном повышении производительности труда и сокращении расхода связующих материалов.