Габаритные размеры (длина, ширина, высота), мм 1000X705X 1190 12 страница

Рис. 7.6. Поворотная тигельная печь типа CAT

алюминиевых сплавов минимальной по полезной вместимости является индукционная канальная печь ИА-0,5 (рис. 7.7).

Печи ИА-05, снабжены гидравлическим механизмом с плунже­рами для поворота. Расплав сливают при наклоне печи через слив­ной носок.

Индукционные электропечи ИА-0,5 применяют для непрерывной работы. Пусковой период включая время на футеровку печи длится 1 —1,5 мес, поэтому в эксплуатации должно быть не менее двух печей; Стойкость футеровки канальной части печей ИА-0,5 выполненной из шамотно-кварцитовой массы, 2000—3000 плавок. В процессе работы каналы печи зарастают окисью алюминия, их приходится система-тичзски прочищать 1—2 раза в смену специальным инструментом (трубы, ерши и г. д.). Полная вместимость каналов 0,3 т и рабочей ванны 0,5 т. Номинальная мощность печи 125 кВт, мощность транс­форматора 180 кВт. Удельный расход электроэнергии 450— 445 кВт-ч/т. Продолжительность плавки 2 ч. Мощность холостого хода 22 кВА. Выдача расплава может производиться в заданном темпе до 250 кг/ч.

Целесообразно применять индукционные тигельные печи (ИПА-250 и ИПА-500) промышленной частоты вместимостью 250 и 500 кг, которые хорошо себя зарекомендовали в эксплуатации

(табл. 7.7).

Таблица 7.7

Технические характеристики индукционных тигельных печей ИПА-250 и ИПА-500 для плавки алюминиевых сплавов и печи ИПМ-350 для плавки магниевых сплавов

Примечание. Частота питающего тока 50 Гц; напряжение на индукторе печи питающей сети и конденсаторной батареи 380 В.

На рис. 7.8 показана тигельная индукционная печь промышлен­ной частоты. Печь состоят из толстостенного тигля с крышкой, ин­дуктора, теплоизоляции и магнитопровода. Тигель установлен в кар­кас печи, который поворачивается гидравлическим подъемником. Нагрев и плавка шихты происходят за счет теплоты, индуктирован­ной в материале шихты, и теплоизлучения тигля, нагреваемого индуктивными токами. Благодаря этому, удельный расход электро. 7.8. Индукционная тигельная электропечь промышленной часто­ты для плавки легких сплавов:

1 — тигель; 2 — тепловая изоля­ция; 3 — индуктор; 4 — гидравли­ческий подъемник; 5 — узел при­соединения печи; 6 — щит управ­ления; 7 — помещение для конден­саторов

энергии значительно со­кращается. КПД таких печей очень высок и до­стигает 0,85.

При плавке алюминие­вых сплавов применяют чугунные тигли. В печах типа ИПА можно также плавить медные сплавы, но в графитовых тиглях.

Использование чугун­ных тиглей при плавке приводит к насыщению алюминиевых сплавов же­лезом вследствие раство­рения стенок тигля. Во избежание этого чугунные тигли в подогревом до 150 °С состоянии покры­вают защитными красками, которые снижают степень насыще­ния железом алюминиевых сплавов. Чтобы полностью исклю­чить насыщение алюминиевых сплавов железом и снизить экс­плуатационные расходы, связанные с заменой чугунных тиглей, на ряде промышленных предприятий для индукционных печей типа ИПА внедрены тигли из жаростойкого бетона.

Бетон состоит из шамотно-магнезитовой крошки, скрепленной жидким стеклом и кремнефтористым натрием. Твердение этого бес­цементного бетона происходит в результате физико-химических процессов, протекающих при взаимодействии составляющих смеси. При этом образуются форстерит и кордиерит, связывающие все ком­поненты в однородную прочную массу.

Приготовление алюминиевых сплавов заключается в сплавлении алюминия с другими металлами. В разогретую печь загружают шихто­вые материалы по расчету, в следующем порядке: возврат сплава (литники, бракованные детали и сплески), исходные металлы (алю­миний, силумин, магний) и лигатуры (промежуточный сплав). Сильно угорающие элементы (магний, цинк) вводят в сплав в по­следнюю очередь. Такой порядок загрузки позволяет вести плавку форсированно, не перегревая сплав; тем самым снижается угар ком­понентов и повышается качество сплава.

Алюминиевые сплавы легко окисляют. В процессе плавки на поверхности расплава образуется прочная окисная пленка, защи­щающая сплав от дальнейшего окисления. Во время плавки переме­шивать расплав не следует, чтобы не разрушать окисной пленки. Добавки вводят осторожно, сдвинув пленку с части поверхности металла. Алюминиевые сплавы интенсивно поглощают и растворяют газы, особенно водород, что приводит к газовой пористости в отлив­ках. Поэтому все шихтовые материалы хранят в сухом помещении и вводят в печь в сухом виде и даже слегка подогретыми. Индукцион­ные печи с железным сердечником футеруют смесями, в которые входят молотый фарфор или шамот (50—55 %), глина огнеупорная (30—40 %) и барит в порошке или плавиковый штап (9—12 %).

Для уменьшения зарастания окисью алюминия каналы выпол­няют из графитовых электродов или путем обклейки шаблона при футеровке специальными графитовыми пластинами. Для предупреж­дения образования пористости и исключения неметаллических вклю­чений алюминиевые сплавы подвергают дегазации и рафинированию в жидком состоянии. Для этих целей применяют продувку расплава хлором, обрабатывают гексахлорэтаном или хлористыми солями (хлористый цинк, хлористый марганец и хлористый алюминий). Предварительно соли обезвоживают переплавкой и до использова­ния хранят в электрошкафу при температуре 120—150 °С.

Для повышения механических свойств, особенно пластичности, алюминиевые сплавы, содержащие >5 % Si с грубой структурой подвергают модифицированию (искусственное измельчение струк­туры).

При литье по выплавляемым моделям, когда процесс кристалли­зации замедлен из-за повышенной температуры формы (100—300 °С), получаются отливки с крупнокристаллической структурой и отно­сительно низкими механическими свойствами. В таких случаях ре­комендуется модифицирование расплава введением в него неболь­шого количества натрия. Для этого используют хлористые и фтори­стые соли натрия. Сначала расплав рафинируют, а затем модифици­руют. Опыт показал, что во время модифицирования двойным (34 % NaCl + 66 % NaF) или тройным (62,5 % NaCl + 25 % NaF + + 12,5 % КСl) модификатором расплав вновь насыщается газами и неметаллическими включениями. Во избежание этого, а также для ускорения и удешевления процесса плавки применяют так называе­мый универсальный флюс, который одновременно рафинирует и мо­дифицирует расплав. Универсальный флюс растворяет, переводит в прозрачный расплав 1,2—1,6 % (по массе) А1203, адсорбирует 6—12 % Аl2O3 и дегазирует расплав активнее хлористого цинка, Так как заливку разных отливок производят при различных темпе­ратурах, применяют три состава универсального флюса, приведен­ные в табл. 7.8.

Рафинируют и модифицируют расплавы универсальным порошко­вым флюсом следующим образом. Соли, входящие в состав флюса, предварительно сушат при 200—250 °С в течение 3 ч. Высушенные соли смешивают в бегунах или в шаровой мельнице до получения

однородной смеси. Готовый флюс, предварительно нагретый до 250— 300 °С, вводят в количестве 0,75—1,0 % на струю расплава, пода­ваемого в разливочный ковш (при заполнении его). По истечении 2—4 мин после заполнения ковша расплав тщательно очищают и затем заливают в формы. Еще более эффективно действие универ­сального флюса в жидком состоянии. Для расплавления флюса при­меняют трехфазную дуговую печь с центральным нагревом солей (рис. 7.9).

Рафинируют и модифицируют расплав жидким универсальным флюсом следующим образом. В нагретый разливочный тигель на небольшой слой расплава мерной ложкой заливают жидкий флюс в количестве 0,3—0,5 % массы расплава и заполняют тигель распла­вом. При этом флюс всплывает. Проходя через весь расплав флюс взаимодействует с ним, дегазируя, рафинируя и модифицируя рас­плав. С момента заполнения тигля расплав выдерживают в течение 3 мин, после чего флюс снимают с зеркала расплава и последний раз­ливают в формы.

Плавка магниевых сплавов. Магний и его сплавы при нагреве на воздухе окисляются и загораются, поскольку окисная пленка магния рыхлая и не защищает его от дальнейшего окисления. По­этому плавку магниевых сплавов надо вести под защитой флюсов или с добавкой 0,01—0,02 % Be. В цехах литья по выплавляемым моделям для плавки магниевых сплавов рекомендуется применять индукцион­ные тигельные печи промышленной частоты ИПМ (рис. 7.10) с встав­ным стальным тиглем (см. табл. 7.7). Магниевые сплавы готовят в два приема: сначала предварительный сплав, в затем рабочий сплав.

В раскаленном тигле расплавляют флюс ВИ-2 в количестве 1—2 % массы шихты, затем в него загружают чушковый магний, алюминий, лигатуру и расплавляют шихту. Расплав нагревают до 680—700 °С и вводят в него легирующие низкоплавкие элементы (в зависимости от состава сплава). Затем расплав доводят до темпера­туры 700—720 °С и рафинируют его флюсами с перемешиванием в течение 5—6 мин. С поверхности расплава снимают шлак и загряз­ненный флюс, наносят свежий флюс, повышают температуру рас­плава до 750—780 °С и выдерживают при этой температуре 12— 15 мин, чтобы расплав отстоялся. После этого берут пробы на анализ

плавки универсального флюса:

1— трехфазный трансформатор 380/24;

2— щит управления; 3 — шины; 4 — графитовые электроды; 5 — вытяжной зонт; 6 — футеровка из шамотного кир­пича; 7 — каркас печи

химического состава, охлаждают расплав до 700—680 °С и разли­вают в изложницы. Тигель очищают от остатков флюса, шлака и других загрязнений и подготовляют к следующей плавке.

Рабочий сплав в тигельной печи готовят так же, как предвари­тельный сплав, только в шихту для рабочего сплава кроме чушковых свежих металлов и лигатур загружают отходы данного сплава. После нагрева расплав модифицируют углеродсодержащими материалами (мел, мрамор, магнезия) и рафинируют флюсом ВИ-2, затем охлаж­дают до температуры заливки и разливают в формы. При этом сли­вают не весь расплав, 10—15 % остается в тигле и его сливают в из­ложницы. Тигель очищают и готовят к следующей плавке.

Плавка титановых сплавов. Вследствие большого сродства ти­тана к кислороду и образования нитридов титана при нагреве его в воздушной среде плавка титана и его сплавов возможна только в вакууме или в среде нейтральных газов.

Для литья по выплавляемым моделям наибольшее распростране­ние находят дуговые гарниссажные электропечи с расходуемым элек­тродом (рис. 7.11). Графитовый тигель 2, в котором происходит плавка, охлаждается водой, протекающей в медной обойме 5. Темпе­ратуру внутренней поверхности тигля регулируют с таким расчетом,

Рис. 7.11. Схема плавки в дуговой гарнис­саж ой электропечи с расходуемым элек­тродом

чтобы на стенках тигля в тече­ние всего процесса плавки оставался нерасплавленным слой титанового сплава толщи­ной 10—15 мм, так называемый гарниссаж 3. Гарниссаж пре­пятствует непосредственному контакту тигля с ванной рас­плава 4, полученной от распла­вления расходуемого электро­да 1, и, таким образом, предо­храняет сплав от насыщения углеродом.

В табл. 7.9 приведены технические характеристики электропечей для плавки титановых сплавов. Одна из печей (ОКБ-956) с поворот­ным тиглем для заливки расплава в форму представлена на рис. 7.12.

Для заливки тонкостенных отливок в плавильно-заливочных ка­мерах устанавливают центробежные установки.

Таблица 7.9 Техническая характеристика дуговых вакуумных гарниссажных электропечей

Плавка в электродуговых гарниссажных печах с расходуемым электродом имеет и недостатки - затруднен перегрев расплава и

зуют аксиальные и радиаль­ные электронные пушки. На их базе созданы гарниссажные установки для плавки титана и других тугоплавких ме­таллов.

На рис. 7.13 показана электронно-лучевая гарниссаж пая промыш­ленная установка для литья тугоплавких металлов, в которой нахо­дятся четыре аксиальные пушки мощностью 120 кВт каждая. Ем­кость тигля для плавки титана 6 л. Печь снабжена системой дистан­ционного наблюдения и управления процессом.

В отличие от дуговой плавки с расходуемым электродом элек­тронно-лучевой нагрев позволяет расплавлять кусковой шихтовый материал, в том числе и отходы применяемых сплавов, легировать сплав введением легирующих компонентов в твердую шихту или в рас­плав в ходе плавки. При этом представляется возможным выдержи­вать расплав в течение любого времени и перегревать его до необходи­мой температуры. Кроме того, электронный нагрев позволяет созда­вать глубокий вакуум непосредственно над зеркалом ванны расплава для максимальной очистки его от вредных примесей.

На рис. 7.14 показана схема гарниссажной электропечи с пово­ротной радиальной пушкой, что позволяет эффективно обо­гревать ванну в процессе поворота тигля для слива расплава в форму.

Наряду с дальнейшими работами по внедрению электронно-лу­чевой плавки ведутся работы по плазменному нагреву. Для получе­ния плазмы используют электрический разряд в среде газа. Обычно плазму получают с помощью дугового разряда в плазменной горелке. Проходя в плазменной горелке через дуговой разряд, газ ионизи­руется и выходит из сопла с температурой в несколько тысяч граду­сов. Полученную таким образом плазму применяют для гарниссаж­ной плавки титана и других тугоплавких металлов.

Плавка медных сплавов. Бронзу и другие медные сплавы при литье по выплавляемым моделям плавят в индукционных или дуго­вых электропечах малой емкости.

Нагрев печи и плавка металла в дуговых электропечах произ­водятся теплоизлучением от независимой электрической дуги, воз­никающей между двумя горизонтально расположенными графито­выми электродами. Корпус печи обычно цилиндрический с горизон­тальной осью. По оси размещены электроды, к которым подведен постоянный ток. Печи выполняют поворотными вокруг горизонталь­ной оси, что удобно как для слива расплава, так и для быстрого.

ГЛАВА 8

ВЫБИВКА, ОЧИСТКА И ТЕРМООБРАБОТКА

ОТЛИВОК

__________________________________________________________________________

8.1. ОХЛАЖДЕНИЕ ЗАЛИТЫХ ФОРМ И ВЫБИВКА ОТЛИВОК

После заливки формы охлаждают естественным путем — на воз­духе — или принудительно — обдувкой холодным воздухом, души-рованием водой. Естественное охлаждение происходит весьма мед­ленно. Например, средняя скорость охлаждения стальных отливок, залитых в форму с опорным наполнителем при 900 °С, составляет ~6 °С/мин. Та же форма, но без наполнителя, охлаждается со ско­ростью 30 °С/мин. В механизированных цехах формы с наполнителем охлаждают на конвейере, имеющем кожух с отсасывающей вентиля­цией (скорость охлаждения до 12 °С/мин) или же с душированием извлеченных из накопителя блоков водой на агрегатах мод. 675 (до 80°С/мин).

Практика работы цехов литья по выплавляемым моделям и иссле­дования [20, 91 ] показывают, что при медленном охлаждении ме­талла (например, при заливке в формы, нагретые до 900 °С) качество металла выше, чем при заливке в подстуженные или холодные формы. Несмотря на практически одинаковую плотность отливок и более из­мельченную кристаллическую структуру (в 1,5 раза меньше условный диаметр зерна стали по ГОСТ 5639—82), механические свойства от­ливок с крупнокристаллической структурой, охлаждаемых с малой скоростью, выше, чем при быстром охлаждении (рис. 8.1).

Исследования [23] показали, что основное влияние на механиче­ские свойства металла отливок оказывают не плотность, степень раз­дробленности и число пор, а размер пор и их форма. С увеличением скорости охлаждения число пор N на 1 см2 поверхности шлифа ме­талла (рис. 8.2) уменьшается, однако их суммарная площадь в сече­нии шлифа S и диаметр увеличивается. Чем меньше размер усадоч­ной поры, тем больше ее форма приближается к сферической и тем меньше она оказывает отрицательное влияние на механические свой­ства металла. Крупные поры разветвленной хлопьевидной формы, являясь концентратами напряжений, снижают прочность и пластич­ность стали отливок.

Следует отметить, что ускоренное охлаждение затвердевших от­ливок, например душированием, способствует увеличению внутрен­них напряжений в них и может вызвать образование трещин.

Для выбивки блоков отливок применяют выбивные решетки и поворотные машины. Эти устройства работают обычно в комплексе с механизмами для просеивания и возврата опорного наполнителя.

Отсев (комья, куски оболочки) выбрасывают в отвал, а просеянный

наполнитель вновь используют для формовки. Для выбивки опоку можно поворачивать над решеткой вверх дном на цапфах, с помощью коромысла и пневмоподъемника, передвигающегося по подвесному монорельсу.

Поворотные машины бывают двух типов. На машинах первого типа наполнитель высыпается в приемник конвейера вместе с от­ливками. Во втором типе машины предусмотрена выбивка на решетку, сквозь которую наполнитель просыпается в бункер, а отливки пере­даются на конвейер. Устройство второго типа более удачно, так как отливки после выбивки транспортируют без наполнителя и они бы­стро охлаждаются.

8.2. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОЧИСТКА БЛОКОВ
ОТЛИВОК

На блоках отливок после выбивки имеются остатки оболочки и наполнителя. Чем выше температура выбитых блоков, тем больше и плотнее слой наполнителя. После охлаждения наполнитель осы­пается, блоки проходят предварительную очистку и далее поступают на операцию отделения от ЛПС и окончательную очистку. Блоки предварительно очищают ударами по литниковой воронке. В механи­зированном производстве для этого применяют специальные вибра­ционные установки.

При изготовлении мелких отливок, часто применяют вибрацион­ные установки, выполняющие две операции — предварительную очистку и отделение отливок. Предварительной очисткой оболочку удаляют только с наружных частей отливок, но она остается в отвер­стиях и поднутрениях.

8.3. ОТДЕЛЕНИЕ ОТЛИВОК ОТ ЛИТНИКОВОЙ СИСТЕМЫ

Для отделения отливок от литниковой системы применяют сле­дующие способы: отбивку на вибрационных установках, отрезку на металлорежущих станках, отделение на прессах, газопламенную и анодно-механическую резку Отбивка на вибрационных установках заключается в том, что при ударной вибрации блока отливка приобретает колебательное дви­жение, вследствие чего разрушается металл питателя и отливка от­валивается от стояка. Для этого в определенном месте на питателе выполняют пережим, являющийся концентратором напряжений. В вибрационных установках блок отливок зумпфом устанавливают на подпятник подушки. Боек перфоратора прижимают к литниковой воронке блока пневмоцилиндром. При включении установки вначале отделяется оболочка, а затем и отливки, которые падают в ящик. Вся установка заключена в звукоизоляционный корпус.

Производительность вибрационных установок, в основном зависит от трех факторов: от способа закрепления обрабатываемого блока, от материала, из которого изготовлены отливки, и от мощности уста­новленного вибратора. Отливки отделяются за 3—7 мин. Вибрацион­ный способ позволяет отделять отливки, соединенные со стояком как одним, так и несколькими питателями, расположенными в любой плоскости. При этом отливки могут быть соединены со стояком не непосредственно, а через коллекторы.

При сложной конфигурации отливок с выступающими частями возможно появление микронадрывов и трещин, а иногда происходит и разрушение отливки. Поэтому рассмотренный способ можно при­менять для отбивки оболочки вибрацией до 30 с и его нельзя рекомендовать для отделения от стояка отливок любой конфигурации.

В условиях крупносерийного и массового производства мелких стальных отливок нашел применение полуавтомат мод. 693 (см. рис. 10.8), в котором блок после кратковременной вибрации в вибро­устройстве передается на гидроцилиндр, проталкивающий стояк через фильеру для отделения отливок. Подробное описание устрой­ства этого автомата приведено в гл. 10. В некоторых случаях, например когда ЛПС кроме стояка и кол­лекторов имеет также прибыли, последние и отливки отрезают меха­ническими ножовками, дисковыми пилами или на токарных фрезер­ных, шлифовальных станках. Токарный станок с узким отрезным резцом или фрезерный станок с дисковой фрезой удобнее всего ис­пользовать для отрезки отливок, изготовленных с дисковой или кол­лекторной литниковой системой.

Отрезка отливок на металлорежущих станках может быть оправ­дана только в том случае, если другие способы отделения невозможны или в случае применения разнообразных литниковых систем, тре­бующих универсального оборудования. Низкая стойкость режущего инструмента при отрезке отливок объясняется тяжелыми условиями его работы (на удар), а иногда и тем, что в местах реза имеются остат­ки оболочки. При использовании абразивных кругов на операции отрезки отливок производительность значительно увеличивается и не зависит от твердости литейного сплава. Для ускорения отрезки отли­вок применяют различные приспособления, сокращающие вспомога­тельное время установки блоков. Можно использовать шлифоваль­ные станки с возвратно-поступательным движением стола и абра­зивным кругом толщиной до 3 мм Рис. 8.3. Схема анодно-механической резки

При отделении отливок на прессах стояк с отливками про­давливают сквозь отрезную труб­чатую матрицу. После отделения последнего верхнего ряда отливок стояк вытягивают из матрицы. Производительность гидравличе-

ского пресса мод. 694 составляет 120 — 180 блоков в час.
Преимущества этого способа — простота конструкции, бесшум-­
ность работы и большая производительность, в среднем в 10 раз
превышающая производительность вибрационных установок. Этим
способом обычно отделяют отливки, прикрепленные непосредственно
к стояку одним питателем. Если питателей два и более, то они должны
быть в одной горизонтальной плоскости для одновременного восприятия нагрузки при отрезке.

В процессе отрезки вначале происходит отгибание питателей и, если расстояние между рядами отливок невелико или длина питате­лей небольшая, отгибаемые отливки могут упираться либо в отливки соседнего ряда, либо в стояк, что приводит к их деформации.

Газопламенную и анодно-механическую резку применяют глав­ным образом для отрезки прибылей от крупногабаритных отливок. Отрезка прибылей, а иногда и отрезка отливок от стояка с помощью газовых горелок — трудоемкий процесс, трудно поддающийся ме­ханизации. При газопламенной резке ввиду неравномерного нагрева в отливках могут возникать термические напряжения и деформации. Брызги расплавленного металла часто попадают на поверхность от­ливок, ухудшая их качество.

Сущность анодно-механической резки основана на сочетании элек­трохимического и теплового действий тока с механическим воздей­ствием (рис. 8.3). Полюсы источника постоянного тока низкого на­пряжений соединяют с отрезаемой отливкой — анодом 3 и вращаю­щимся диском — катодом 1. Для предупреждения короткого замы­кания электродов в пространство между отливкой и диском подают по трубе 2 непрерывной струей электролит (раствор жидкого стекла).

Под действием постоянного тока на поверхности отливки возни­кает защитная силикатная пленка, являющаяся диэлектриком. При вращении металлического диска — катода — эта пленка частично механически удаляется с микровыступов поверхности реза — анода. В отдельных точках толщина пленки резко уменьшается и подводи­мый ток концентрируется именно в этих местах. Плотность тока здесь оказывается настолько большой, что его кратковременное тепловое действие достаточно для оплавления микроскопических участков реза. Расплавленные частицы увлекаются быстровращающимися диском и выбрасываются, в результате чего диск поступенно углуб­ляется в тело питателя или прибыли и разрезает их содержания общей щелочи, свободной щелочи и жидкого стекла. Пополнение раствора водой до прежнего объема приводит к перво­начальной общей щелочности раствора. Унос раствора с извлекае­мыми из ванны отливками и пополнение водой приводит к уменьше­нию общей и свободной щелочи и жидкого стекла, а при доливке ванны щелочным раствором содержание общей и свободной щелочи увеличивается, жидкого стекла уменьшается.

Оптимальная концентрация КОН 45—55 %. Дальнейшее увели­чение концентрации сокращает цикл очистки, но такой раствор неудобен из-за его кристаллизации при понижении температуры.

Все рассмотренное выше по очистке отливок щелочью относится к кипящим растворам. При кипении происходит интенсивное омывание отливок раствором и время очистки сокращается. Достаточно сказать, что 30 %-ный кипящий раствор щелочи эффективнее очищает отливки, чем 50 %-ный раствор при той же температуре. Однако тем­пература кипения раствора не может служить параметром, опреде­ляющим работоспособность ванны, так как температура кипения раствора с различной свободной щелочью одинакова при соответ­ствующем содержании пассивного жидкого стекла (см. рис. 8.5).

Теоретически расход щелочи, вычисленный по реакции

2КОН + Si02 → K2SiOs + Н20,

составляет 1,87 кг на 1 кг оболочки. Практически расход КОН составляет 1,3—1,4 кг на 1 кг оболочки, так как при щелочении часть оболочки отваливается от очищаемых отливок и оседает на дно, где реакция между КОН и SiO2 протекает медленно вследствие малого притока свежего раствора. Аналогичное явление происходит и на отливках, поверхность которых скрыта от раствора КОН образовав­шимся жидким стеклом. Интенсивное перемешивание раствора или перемещение отливок в растворе заметно ускоряет процесс очистки.

Операцию выщелачивания отливок из-за ее вредности следует максимально механизировать. Полностью механизированные уста­новки бывают двух типов: конвейерные и — наиболее часто применяе­мые — барабанные. На установке, используемой на ПО ЗИЛ отливки загружают в 35 корзин подвесного конвейера. Во время движения в ванне с 50 %-ным раствором КОН корзины вращаются, совершая 23 об/мин, что ускоряет процесс очистки. На выходе из ванны корзины с отливками промываются горячей водой. Производительность уста­новки 200—450 кг/ч.

Значительно интенсифицируется очистка во вращающихся бара­банах (мод. 695). Барабан разделен на два отсека. В первый отсек наливают 30—40 %-ный раствор щелочи, во второй — воду. Содер­жимое барабана подогревают газовыми горелками. Медленно вра­щаясь, барабан винтовыми спиралями перемещает отливки вдоль оси от места их загрузки к перегрузочному устройству, перебрасы­вающему их во второй промывочный отсек вместе со шламом. Из промывочного отсека отливки и шлам разгрузочным устройством выбрасываются в перфорированную приставку, в которой шлам смы Рис. 8.6. Съемный очистной барабан

вается с отливок. Производительность установки 300—350 кг отливок в час.

В цехах с меньшей производительностью используют барабаны периодического действия (рис. 8.6). Барабан обслуживается краном-балкой. Внутри теплоизолированного кожуха 2 установлена ванна 3 с раствором КОН. На раме 4 смонтированы разъемные подшипники, в которых вращается перфорированный барабан 5. Ванну подогревают газовыми горелками 1. В барабан через секторное окно 7 загру­жают 300—450 кг отливок и устанавливают в ванну, где он вращается с частотой 10—12 об/мин. Ванна оборудована бортовым отсосом 6. После очистки барабан с отливками погружают в ванну с горячей водой для промывки. Скорость очистки значительно возрастает при загрузке в барабан вместе с отливками металлической дроби.

В таких барабанх отливки разных наименований перемешиваются, что требует последующей разборки, а также забиваются острые кромки отливок. Для исключения этих недостатков применяют ба-рабан мод. 6Б95 (рис. 8.7).

Отливки из бункера 1 по рукаву попадают в барабан 2, заполнен­ный кипящим щелочным раствором. Раствор подогревают газовыми горелками 8. Барабан разделен на шесть секций, в которых можно очищать отдельные партии отливок, не смешивая их. Барабан с по­мощью электродвигателя 7 поворачивается в обе стороны на 270°. После определенного времени выщелачивания, определяемого особен­ностями технологического процесса, барабан поворачивается на 360° и отливки передаются в следующие секции. Отливки из последней (крайней правой) секции перегружают по лотку 4 в секцию, в которую по трубе 5 подведена горячая вода для промывки. В следующих двух правых крайних секциях отливки промывают холодной водой и по лотку 6 подают в тару. Вместе с отливками из секции в секцию пере­дается шлам, который попадает в барабан 3, загруженный шарами, которые измельчают шлам, не давая ему превратиться в монолитную массу. В каждую секцию загружают ~80 кг отливок.

При использовании в качестве рабочей среды 100 %-ной щелочи, т. е. расплава ее с температурой 500 °С, время выщелачивания сокра­щается до нескольких минут.