Тема 4. Охлаждение и выбивка отливок, источники пыли и газовыделения.

Продолжительность охлаждения изделия в форме зависит от их массы, толщины сечений, вида сплава и теплофизических свойств формовочных материалов.

Она колеблется в очень широких пределах – от нескольких минут до небольших тонкостенных деталей, до нескольких суток – в случае массивных конфигураций.

По опытным данным мелкое чугунное литье следует извлекать из форм при температуре 700-800, а средняя при 400-500⁰.

После охлаждения до требуемой t⁰ разовую металлическую форму разрушают, выбивают из нее отливку, а из отливки – стержни.

Выбивка является трудоемким и весьма экологически неблагополучным техническим процессом. Она осуществляется как вручную при помощи ломов и кувалд, так и механизировано. В механизированных литейных цехах выбивка средних и мелких форм и стержней производится на вибрационных решетках, на которые ставят опоку с охлажденной отливкой.

Стержни из крупных отливок удаляют в гидравлических камерах струей воды диаметром от 5-15 мм под давлением 10 МГ Па. При этом также производится очистка их поверхностей от частиц приставших формовочных смесей. Выбитая смесь направляется на регенерацию, а отливки – на обрубку, т.е. удаление литников, прибыли, дефектов и на зачистку.

Очистку мелких отливок от остатков форм. Материалов осуществляется на вращающем барабане круглого или прямоугольного сечения, в который вместе с деталями загружают «звездочки» из белого чугуна. Для крупных деталей применяют дробеструйную очистку в дробеметной камере чугунной или стальной дробью, выбрасываемой со скоростью 60-70 м/с.

Используется также гидропескоструйные установки с давлением струи песка и воды до 3 мега Па.

Наиболее крупными источниками пыли и газовыделения в литейных цехах являются вагранки, электродуговые и индукционные печи, участки складирования и переработки шихты и формовочных материалов, участки выбивки и очистки литья.

При плавке чугуна в открытых вагранках производительностью 3-20 т/ч, на 1т металла выделяется 2000-2500 м³ отходящих газов.

Химический состав пыли:

от 20-50% SiO2

до 12% CaO

и другие (MgO, FeO).

Дисперсный состав от 20-70 мкм.

В закрытых вагранках производительностью от 0,5-10т в час на 1т чугуна выделяется около 200 кг СО; 0,4 SiO₂ и 11-13 кг пыли.

Очистку ваграночных газов от грубой пыли ведут в циклонах. Для тонкой очистки применяются рукавные фильтры и мокрые скрубберы. Электрофильтры используются при условии предварительного дожигания СО. При заливке металла в форму на 1 кг формов. смеси выделяется:

- от 700-8500 мг – СО₂;

- от 500-1900 мг – СО;

- от 0-800 – ашиновка;

- от 80-200 – метан (безол, цианистый Н и др.).

Разливку металла и его охлаждение производят на больших площадках, поэтому улавливание загрязнений загрязнено.