Способ сушки литейных форм и стержней — SU 1822358 (original) (raw)
СОЮЗ СОВЕТСКИХЬЫ 1822358 АЗ В 22 С 9/12 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(5) СПОСОБ СУПКИ ЛИТСТЕРНИЕЙ(57) Сущность иэобреную камеру циклическчий и холодный сушилэтом время продувкив каидом цикле состамени продувки горячидом последующем циклепредыдущему время холувеличивают или уменно времени горячей иФ-лн 1 табл 3 ил ЕЙИИХ ФОРМ ИЛР агрева ( ) с ли в еличины. ,Пля во х в посл стаю хонагревателеи овательном режи л л ь = по,л( ц нагре оличество волей в блоке; или мя продувки сз меньше време м с в ва(56) Книга иТеплоиспользующие уста"новки промышленных предприятий", Подредакцией О,Т.Ильченко, Харьков, Вища школа. Издательство Харьковскогоун-та., 1985, 3 Р 1 с., стр. 100-110,стр, 117-1 91. Предлагаемое изобретение относится к литейному производству, а именно к сушке литейных Форм и стереней.Известен способ нагрева теплоносителя при подаче его в печь с температурой, совершающей во времени циклические колебания, что достигается предварительной продувкой теплоносителя через регенеративную решетку.При продувке теплоносителя через регенеративную решетку его температура возрастает во времени при нагреве решетки и уменьшается при охлаждении решетки. Способ применяется при на" греве воздуха в доменных воздухона" гревателях, в мартеновских и регенеративных нагревательных печах. Время продувки воздуха через регенеративную решеткусоставляет в зависимости от времени обцего цикла (Сц) В это лучае вщественно (и)ни нагреДля воздухонагрцих о попарно"парамартеновских и,нагнеративных печей;л л лфз с + ь ав ения: в сушильподаются горяные агенты, при олодным агентом ляет 1,1-2 вреагентом. 0 каж"по отношению к одной продувки шают относительодувки, 2 з.п,1822358 снабжается горелочным устройством.При сушке регенеративная решетка раэогреваетсл дымовыми газами, образующимися от сжигания топлива. Температура сушильного агенТа во временипри этом постоянно увеличивается, чтообеспецивает нагрев литейных Формили стержней без образования термических напряжений, приводящих к ихразрушению. При достижении в рабочемпространстве печи предельно допустимой по условиям сушки данного материала температуры, отключается пода"ца топлива и через горелоцные устройства подается только воздух. Холодныйвоздух, проходя через регенеративнуюрешетку, нагревается и попадает в рабочее пространство пеци. Посколькутемпература горячего воздуха несколько ниже температуры кладки печи иформ или стержней, подвергаемых сушке, и при продувке происходит постоянное уменьшение температуры решетки,то этот период сушки проходит с постепенным понижением во времени температуры сушильного агента и, следо"вательно, просушиваемых материалов.Длительность продувки холодным агентом в 1,1-2 раза больше длительностипродувки горячим агентом, Это связано с тем, что интенсивность теплоотдачи при продувке через решетку дыма выше, чем при продувке холодноговоздуха.Уменьшение длительности продувкихолодным агентом по сравнению сдлительностью продувки горячим аген"том менее, чем в 1,1 раза приводит ктому, что с течением времени в решетке будет накапливаться тепло, температура сушильного агента превыситпредельно допустимые по технологиисушки значения, что приведет к перегреву порм или стержней, резкомуснижению их процностных свойств, перерасходу топлива. или л Лсь Поставленная цель достигается тем, 4 О что дополнительно к известным призна" кам, заклюцающимся в периодической подаче о сушильную камеру горячего и холодного сушильных агентоо, время продувки холодным агентом в 1,1-2 ра за больше времени продувки горяцйм агентом, а величину отношения времени продувки холодным агентом к времени продувки горячИм агентом по ходу сушки увеличивают или уменьшают, например, по ариФметической прогрессии,при этом о обоих случаях время холод"ной продувки изменяется в интервале1,1"2 времени горячей продукцйи.Способ осу ществляют следующим образом. Сушильная печь оборудуется55 теплоа 1;кумулирущей камерой, имеющей развитую поверхность теплообмена, например, регенеративной решеткой, и 8 этом случае время продувки равно времени нагрева.Недостатком прототипа является низкие расходы топлива и низкая прочность литейных форм и стержней.Скорость нагрева решетки горячими дымовыми газами выше скорости охлаждения ее воздухом. Разница в скоростях нагрева и охлаждения решетки свя" зана с большим объемом дыма, проходящего через решетку (большей его скоростью) и большей его плотностью в сравнении с воздухом. Кроме того, до температуры 800 С решетка греется не только конвекцией, а и излучением газов (компонентов дыма).20При времени продувки, меньшем или ра в ном времени нагрева ( , а с), решетка не успевает за время одного цикла охладиться полностью, в ней, с течением времени, при циклическом 25 нагреве и охлаждении происходит накопление тепла, цто приводит ее к разогреау и повышению температуры сушильного агента. При таком способе сушки, самопроизвольное и нерегулируемое повышение температуры сушильного агента приводит к перегреву поверхности, Форм и стержней, что снижает их прочность и повышает расход топливаЦелью изобретения является эконо" мил расхода топлива и увеличение прочности форм и стержней. Увеличение длительности продувки холодным агентом по сравнению с дли" тельностью продувки горячим агентом более цем в 2 раза нецелесообразно, поскольку, несмотря на повышение прочностных свойств форм или стерж" ней увеличивается длительность сушки, снижается производительность сушила.0 процессе сушки величину отношенил длительности продувки холодным агентом к длительности прсдувки горячим агентом целесос 16 рдэк 1 уяелици 1822358вать либо уменьшать, например, по арисиетической прогрессии, однако во всех случаях вреил холодной продувки в каждом цикле иэиенлется в интервале 1,1"2 вреиени горячей продувки. 1 елесообраэность увеличения или уменьшения отношения длительности епродувки холодным агентои к длитель" ности продувки горячим агентом определлетсл составои формовочной смеси. Гсли в состав формовочной смеси, кроме основных компонентов песка и гли" ны, входят связующие добавки, спекание которых происходит при высоких 15 температурах (350-400 С) и прочность Формы и стержнл определяется спеканием и глубиной прогрева Формы или стержня, в этом случае величину отно" шенил длительности продувки холодным 20 агентои к длительности продувки горя" чим агентом целесообразно увеличивать, Это приводит к увеличению глу" бины прогрева Форм и стержней за один цикл в последующие периоды сушки по , 25 сравнению с предыдущими. Поскольку прочюсть форм или стержней по ходу ,сушки возрастает, дополнительные температурные напряжения, возникающие при этом, не приводлт к их разрушению 30 при увеличении отношения периодов продувки по арифметической прогрессии, но позволяют существенно сократить длительность сушки и расход тепловой энергии. Гсли формовочная смесь состоит иэ песка и глины, то максииальнал теи" пература сушки имеет ориентировочные значения, а продолжительность сушки 40 не регламентирована, в этом случае величину отношения длительности продувки холодным агентом к длительнос" ти продувки горячим агентом целесообразно уменьшить, например, по арифме тической прогрессии. Это позволит существеню снизить расход топлива и продолжительность сушки без измене" ния прочностных свойств высушиваемых Форм или стержней, 80На фиг. показан температурный ре" жим сушки, когда длительность продувки холодным агентом в 1,1-2 раза больше длительности продувки горячим агентои ( с, = 2 ); на фиг,2 - температурный режим сушки, когда величи" на отношения длительности продувки холодным агентом к длительности продувки горлчим агентом по ходу сушки 1 л Ъ/Ъ лЪ )гФиг.3 - температурный режим сушки, когда велиина отношенил длительности продувки холодным агентом к дли" тельности продувки горячим агентомпо ходу сушки уиеньшаетсл (,)л(, (.л г ) л л )дПредлагаеиый способ использовался в лабораторных условилх. Осуществлялась сушка цилиндрических стержней диаметром 50 мм и высотой 50 им из 1формовочной смеси следующего состава, 3:песок 94,5жидкое стекло 4,0вода 1,5В идентичных условиях осуществля" лась сушка испытываемых образцов. Проведен сопоставительный анализ по" каэателей работы способа, взятого за прототип, и эалвляемого, Результаты испытаний по изобретению и по прото" типу представлены в таблице Таким образом, проведенные сравнительные исследования лабораторныхиспытаний показали, что применениепредлагаемого способа по сравнению сизвестным позволило на 25/ снизитьрасход топлива и повысить прочност,ьстержней на 0,П р и .и е р конкретного применения способа при использовании двухпроводных горелок высокого давления.Литейные стержни сушатся в камерном сушиле периодического действия.Сушильный агент формируется в топке,представллющей собой каиеру, верхняячасть которой заполнена регенеративной решеткой и снабженной горелочныиустройством. Для сжигания природногогаза используются двухпроводные горелки высокого давления. Продолжи"тельность сушки составляет 4 ч. Про"до жительность цикла - 1 ч.Проходя через регенеративную решетку, дымовые газы разогревают ееи, поступая в рабочее пространство,нагревают стержни. При этом температура сушильного агента во времениплавно возрастает от 20 С до 450 С.Продолжительность разогрева составляет 25 мин. После чего отключается по"дача топлива и через регенеративнуюрешетку продувается холодный воздух.Продолжительность продувки составля"1022350 По про- По изобретотипу тению Показатели Расход топлива на сушку, мз/час 30 22 Прочность. образца на разрыв похолодному, кг/см (10 Па) 3,7100246 4,2 100 Характер твердения образца,Продолжительность сушки, минПродолжительность цикла, мин 24 Продолжительность продувки горя"чим агентом, мин 4 2,5 Продолжительность продувки холодным воздухом, мин 3,5 ет 35 мин, при этом отношение временипродувки холодным агентом к временипродувки горячим агентом равно 1,4,.Температура сушильного агента во времени при этом снижается от 450 С до20 С. Работа камерного сушила периоди,ческого действия по предлагаемому способу в сравнении с существующими позволяет снизить расход топлива и повысить прочность форм и стержней. 1Способ может быть применен при сушке линейных форм и стержней на металлургических и машиностроительных заводах. Формула изобретения1. Способ сушки литейных форм истержней, включаюций циклическую по 5дачу в сушильную камеру горячего ихолодного агентов, о т л и ч а ющ и й с я тем, что время продувкихолодным агентом в каждом цикле устанавлиоают равным 1, 1-2 времени про" 1 О лувки горячим агентом.2. Способ по и.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что время продувкихолодным агентом в каждом последующем цикле увеличивают.3. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что время продувкигорячим агентом в каждом последующемцикле уменьшают.СССР гарина, 10 г. Ужго эрательский комбинат "Пат У роизводстве Заказ 2116 ВНИИПИ Госуда Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при 113035, Москва, 1-35, Раущская наб., д. В/5