О компании
Оборудование
Информация
Статьи
Контакты



А.В.Трещалин (канд. техн. наук, ООО «Клуб литейщиков», Москва)

Применение различного технологического оборудования для ХТС-процессов оборудования

Широкое распространение технологии ХТС в литейном производстве повлекло создание разнообразного производственного оборудования, позволяющего максимально использовать конкретные условия литейного участка: номенклатуру литья, необходимую производительность, тип процесса, имеющиеся производственные площади. Каждое литейное предприятие индивидуально и имеет свои особенности. Редко можно найти два совершенно идентичных производства. Для максимального удовлетворения запросов литейщиков разработана большая гамма формовочного и регенерационного оборудования, однако, иногда и в стандартное оборудование приходится вносить существенные изменения. В связи с имеющимся у российских литейщиков большим интересом к ХТС рассмотрим несколько примеров использования как стандартного, так и модернизированного оборудования на примере зарубежных литейных предприятий. Информация о предприятиях была предоставлена компанией Omega Foundry Machinery LTD (Великобритания) – ведущим мировым производителем оборудования для ХТС-процессов.

Компания Friedrich Wilhelms-Hutte GmbH (Германия) ведет свою историю с 1811 г. На сегодняшний день компания FWH насчитывает 600 сотрудников, ежегодный оборот 100 млн. евро (2007 г.). Компания производит отливки массой до 160 тонн, включая блоки судовых двигателей, газовые и паровые турбины, ветроэнергетические установки и изложницы. Имеются отдельные производства для изготовления чугунных и стальных отливок.

Рис. 1. Трехрукавный смеситель над формовочным кессоном

Трехрукавные смесители. В 2005 г. компания FWH приняла решение модернизировать имеющийся формовочный участок и увеличить формовочные площади. Вначале предполагалось взамен давно эксплуатируемого двухрукавного смесителя установить два новых смесителя (каждый с радиусом действия 6 м), что обеспечило бы увеличение доступной для формовки площади и увеличило бы выпуск продукции. Однако после технической проработки данного вопроса, было решено установить вместо двух двухрукавных смесителей один трехрукавный смеситель с радиусом действия до 8 м. За короткий срок компания Omega Foundry Machinery LTD разработала новый трехрукавный смеситель SPARTAN 335AB (рис. 1) номинальной производительностью 35 т/ч. Первый рукав смесителя оснащен приводом для поворота, подача песка осуществляется лентой. Во втором и третьем рукавах подача смеси осуществляется шнеком, оба рукава оснащены системами блокировки перемещения. Управление работой смесителя осуществляется оператором с панели управления, закрепленной на торце третьего рукава.

На рис. 2 приведено сравнение рабочей зоны действия двухрукавного и трехрукавного смесителей.

Рис. 2. Зоны действия смесителей

После установки трехрукавного смесителя и эксплуатации в рабочем режиме компания FWH заказала еще два аналогичных смесителя для сталелитейного цеха.

Рис. 3. Финальная проверка работы смесителя

Еще одно немецкое литейное предприятие Ergocast заказало трехрукавный смеситель с возможностью изменения высоты выхода смеси (рис. 3). Отличительными особенностями этого смесителя являются:

  • подача песка в первом и втором рукаве осуществляется с помощью ленты, что позволяет осуществлять быстрый переход с одного вида песка на другой;
  • все три рукава снабжены приводами для поворота;
  • существенно увеличен радиус действия (до 14 м) смесителя;
  • высота выхода смеси может изменяться от 1,5 до 4 м;
  • управление смесителем осуществляется дистанционно, с помощью радиоуправления.

Рис. 4. Мобильный трехрукавный смеситель

Для французской компании SAFEM компания OMEGA разработала и установила в формовочном пролете на передвигающейся вдоль цеха платформе трехрукавный смеситель (рис.4). Такая конструкция смесителя позволила существенно расширить рабочую зону формовки.

Рис. 5. Формовочная карусель в работе

ОАО «Полтавский турбомеханический завод» одним из первых в Украине ввел в эксплуатацию формовочную линию по изготовлению форм из холоднотвердеющих смесей (фуран-процесс). В качестве формовочной системы завод применил шестипозиционную карусельную установку для получения форм с максимальными размерами 1200х1000х425/425(рис.5).

Достоинство такой системы в ее компактности(диаметр карусели 4700 мм), простоте и надежности конструкции, экономичности. Средняя производительность такой формовочной установки – 15 форм в час. Производительность зависит от нескольких факторов и может изменяться как в большую, так и в меньшую сторону. Вот некоторые из этих факторов:

  • производительность смесителя;
  • конструкция и качество модельной оснастки (влияет на время нахождения заполненной оснастки в кантователе);
  • затрачиваемое время на нанесение противопригарной краски (ручное окрашивание или с применением автоматизации);
  • количество устанавливаемых в форме стержней и время на сборку форм;
  • способ передачи готовой формы под заливку.

Эти же факторы влияют и на производительность Рис.5. Формовочная карусель в работе формовочной системы FAST-LOOP. Если сравнивать эти две системы (карусельная установка и система FAST-LOOP), то можно отметить следующее: FASTLOOP занимает большее пространство, чем карусель, и является более сложной системой (два ряда последовательных приводных рольганговых столов для передачи оснастки, две курсирующие передаточные тележки, усложненная система управления). Отсюда сложности в размещении линии на свободных площадях участка и обслуживании. Преимуществом FASTLOOP может считаться возможность увеличения количества приводных рольганговых столов (позиций) для увеличения количества комплектов модельной оснастки, находящихся на формовке. Кроме того, это позволяет «выровнять» технологический процесс в случае использования в одном потоке модельной оснастки для крупных форм и мелких. В карусельной установке жестко синхронизированы позиции заполнения оснастки на вибростоле и позиция нахождения оснастки в кантователе. В FAST-LOOP эти позиции могут работать независимо друг от друга. Кроме того, на карусели оптимально изготавливать формы с размерами до 1600х1200, а на линиях FAST-LOOP можно изготавливать формы больших габаритов. Поэтому при выборе оптимальной формовочной системы надо учитывать как достоинства, так и недостатки каждой системы.

Компания Swan Foundry основана в 1947 г. и занимается производством отливок из различных марок чугуна массой до 1500 кг. Литейный цех Swan Foundry расположен недалеко от исторического центра города Banbury в туристической зоне. Из-за такого расположения к заводу предъявляют высокие экологические требования. По этой при чине на протяжении многих лет в качестве технологии формообразования используется процесс «Жидкое стекло+СО. Большинство форм изготавливаются на механизированной формовочной линии, формы больших размеров на плацу. Для регенерации смесей с 1986 г. использовалась термомеханическая регенерация (газовый нагрев смеси+оттирка) фирмы Richards.

Рис. 6. Установка "вторичной оттики" и оттирочный барабан

Установка «вторичной оттирки». В 2007 г. компания Swan foundry принимает решение по внедрению последних разработок в области регенерации формовочных песков для снижения энергетических затрат и увеличения процента возврата песка в действующее производство. В 2008 г. была запущена в работу 2-х секционная установка вторичной оттирки фирмы Omega Foundry Machinery LTD, производительностью 5 т/ч (рис. 6). Часть регенерационной установки фирмы Richards Engineering LTD была оставлена для измельчения комьев и первичной оттирки, далее песок пневмотранспортом подается в приемный бункер установки вторичной оттирки.

В конструкцию установки «вторичной оттирки» входят два оттирочных барабана (секции), вращающихся с высокой скоростью. Под действием центробежных сил поступающий песок отбрасывается на боковые стенки корпуса. Для увеличения эффекта оттирки пленок жидкого стекла от зерен кварцевого песка используются истирающие ролики с поверхностью из абразивного материала. Ролики закреплены консольно в корпусе установки. Их давление на песок контролируется и регулируется пневматическими цилиндрами, закрепленными на основании установки. Песок задерживается во вращающемся барабане лишь на короткое время, так как его вытесняют следующие порции песка. Пройдя последовательно два оттирочных барабана, кварцевый песок попадает в расположенную внизу камеру-классификатор, где в псевдоожиженном слое происходит окончательное отделение песка от пыли и мелких фракций. После этого песок подается в охладитель и через пневмотранспорт обратно к смесителю.

Анализ регенерированного песка показал, что остаточное содержание пленок жидкого стекла после прохождения «вторичной оттирки» лежит в пределах 0,35-0,45%. Это позволило использовать на формовочной линии до 100% регенерата, а при изготовлении крупных форм до 90%.

Применение новой системы регенерации позволило решить несколько задач:

  1. Снизить энергозатраты за счет исключения газового нагрева смеси.
  2. Снизить расходы на приобретение песка за счет увеличения процента возврата регенерированного песка в оборот.
  3. Улучшить экологию за счет уменьшения объемов вывозимых смесей и снизить расходы на их вывоз и захоронение.

Рассмотренные примеры показывают, что на сегодняшний день в мире применяется разнообразное оборудование и технологии для ХТС процессов. Компания «Клуб литейщиков» готова поделиться накопленными знаниями и опытом для решения возникающих перед предприятиями задач и проблем.

За дополнительной информацией обращайтесь:
Тел.: (495) 937-16-94
факс: (926) 529-12-36, (903) 111-37-41
E-mail: mail@foundryclub.ru

Политика конфиденциальности