Процес лиття у піщано-глинясті форми є найпоширенішим у світі. Для виготовлення сирих форм використовують як зв’язувальний компонент бентонітову глину, а для сухих, як правило, – каолінову або полімінеральну.

Піщано-глинясті суміші можуть використовуватись багаторазово. З огляду на це, існує умовний розподіл їх за можливістю повторного застосування, який наведено нижче.

Оборотна суміш – це формувальна (стрижнева) суміш, яка після вибивання форми використовується як наповнювач для приготування нової суміші.

Відпрацьована суміш – та, яка після вибивання форми не може бути використана повторно і вивозиться у відвали.

Регенерат – це оборотна суміш, яка пройшла ряд послідовних операцій очищення (регенерацію). За мінералогічним і гранулометричним складом регенерат наближений до формувального піску.

Об’єктом дослідження є суміш із ливарної лабораторії, яка використовуються вже багато років і наразі має незадовільні показники по усім основним властивостям.

Метою роботи є проведення регенерації піщано-глинястої лабораторної суміші до забезпечення рівня фізико-механічних і технологічних властивостей, достатнього для отримання якісних виливків із алюмінієвих, мідних і залізовуглецевих сплавів.

Існує декілька способів регенерації суміші – механічна, пневматична, гідравлічна та термічна. Аналіз названих процесів показав, що для очищення цієї суміші найкращим і найпростішим способом є гідравлічна (мокра) регенерація. Теоретично таким способом можна у незначний термін обробити усю суміш.

Регенерацію проводили наступним чином: відбирали пробу суміші масою 1…1,5 кг, заливали проточною водою і ретельно перемішували, забруднену воду зливали (операцію повторювали 3…4 рази), висушили суміш. Отриману очищену оборотну суміш використано як основний наповнювач для приготування регенерованих сумішей. Зважаючи, що під час мокрої регенерації суміш втратила майже усю активну та неактивну глину, було передбачено додавання свіжої бентонітової глини у кількості від 5 до 10%. Крім цього, додано 20% свіжого кварцового піску.

Проведено визначення властивостей суміші у сирому та у сухому стані. Результати представлено у табл. 1.

Таблиця 1. Властивості лабораторної суміші до і після мокрої регенерації

Властивості

Суміш до регенерації

Суміш після регенерації

У сирому стані

Міцність, кПа

49

99

Газопроникність, од

73

225

Обсипаємість, %

0,3

0,9

Ущільнювальність, %

43

39

Формувальність, %

62

50

Вологість, %

6,2

2,2

Текучість, %

32

33

У сухому стані

Міцність, МПа

0,55

0,81

Газопроникність, од

139

284

Обсипаємість, %

1,3

6,3

Запропонований в роботі метод регенерації націлений на відновлення властивостей відпрацьованої суміші з мінімальним освіженням її глиною та піском, що є економічно вигідно для лабораторій та підприємств.

У результаті міцність при стисканні у сирому стані збільшилась у 2 рази, причому цей результат досягнено при зниженій вологості (менше 3%), а також значно підвищилась газопроникність, що є досить важливим для покращення якості виливків. У сухому стані також спостерігається підвищення міцності і газопроникності.