Вогнетривка суспензія для ливарного виробництва являє собою суміш з вогнетривкою основою та зв’язувальною речовиною — гідролізованим розчином етилсилікату з огелювачем. В основі суспензії використовують кварцовий пісок і пилоподібний кварц у співвідношенні 1:3. Ці компоненти не розчиняються у воді, тому для отримання стійкої суміші важливо ретельно їх подрібнити та рівномірно інтенсивно змішати з рідиною, розподіливши по всьому її об’єму. Чим якісніше виконані ці процеси, тим стійкіша і однорідніша буде суміш. У зв’язку з цим актуальним стає отримання суспензій на апараті вихрового шару (АВС) від компанії GlobeCore.

Вогнетривка суспензія піску у ливарному виробництві

При виробництві металевих виробів, деталей складної форми і конфігурації, а також компонентів з тонкими стінками традиційні технології виточування або штампування неактуальні. У цьому випадку застосовують лиття по виплавлюваних моделях. Для виготовлення форм, у яких відливають деталі, використовується вогнетривка суспензія кварцового піску. Від якості цієї суміші залежить, наскільки добре вдасться відлити деталь, скільки часу буде витрачено на підготовку і виготовлення, кількість браку та інші показники виробничої лінії.

Керамічні форми роблять, попередньо підготувавши моделі деталей, наприклад, з воску. Далі їх заливають у опоку або опускають у підготовлену суміш. Вогнетривка суспензія обволікає модель і застигає на ній. Модель витягують, отримавши готову пустотілу форму для лиття. Після додаткової обробки у формі вже можна відливати деталь. Для цього в неї заливають розплавлений метал, який заповнює форму, виготовлену з вогнетривкої суспензії. Коли метал застигає, оболонку знімають, видаляють або розбивають — для цього використовують різні методи, наприклад, вібраційні установки.

Як виготовляється вогнетривка суспензія кварцового піску в етилсилікаті

Технологічний процес приготування суспензії починається з підготовки гідролізованого розчину етилсилікату, який є зв’язувальною речовиною. Гідроліз етилсилікату виконують на спеціальних високошвидкісних змішувачах до 2800 обертів на хвилину. При цьому для розчинення речовини у воді використовують розчинники типу спирту, ацетону і соляної кислоти, яка виступає каталізатором і інтенсифікує процеси. Це пов’язано з тим, що етилсилікат сам по собі у воді не розчиняється.

Технологія підготовки розчину в механічному змішувачі передбачає початкове перемішування етилсилікату з ацетоном протягом 2-3 хвилин. Далі в розчин додають підкислену воду і перемішують ще протягом години. Після приготування суміш витримують від 16 до 24 годин.

Безпосередньо виробництво суспензій для ливарного виробництва починається з просіювання сухих компонентів та їх перемішування до стану однорідної маси. Далі суміш готують в лопатевому змішувачі, заливаючи в апарат гідролізований розчин. Рідину перемішують і поступово безперервно подають у неї сухий вогнетривкий наповнювач. На 1 літр розчину подається від 25 до 45 кг сухої суміші. У різних технологіях огелювач додають перед засипанням суміші або після її додавання.

Отримання суспензій на лопатевому змішувачі являє собою механічне перемішування інгредієнтів. Суспензію вимішують доти, поки не отримаємо стійку однорідну масу. На цей процес витрачаються години. Далі вогнетривка суспензія подається до місця формування, заливається у стрижневі ящики та опоку.

Недоліки традиційних технологій виробництва

Тривалість процесу і його енерговитратність — не єдині недоліки підготовки суспензії на лопатевому змішувачі. Особливо важливим етапом виробництва суспензії є введення огелювача. Його потрібно подати з високою точністю і постійністю, забезпечивши ретельне рівномірне розподілення добавки по всьому об’єму суміші. Через невелику кількість цієї добавки досягти цього у класичній технології складно. Тому традиційно виробництво суспензій вимагає високої точності і досить великих витрат енергоресурсів та часу на змішування інгредієнтів.

Лише в такому випадку є шанс отримати суспензії високої якості. При нерівномірному розподіленні огелювача в об’ємі значно знижується якість поверхні облицювального шару керамічного виробу, погіршуються його механічні властивості, можуть з’явитися тріщини.

Крім того, вогнетривка суспензія, отримана традиційним способом, може мати погану седиментаційну стійкість і розшаровуватися. А час твердіння суміші при цьому збільшується.

Оптимізувати виробництво суспензій і розв’язати ці проблеми класичних технологій можна завдяки використанню апарата вихрового шару від компанії GlobeCore. Крім того, апарат вихрового шару можна використовувати і при підготовці гідролізованого розчину етилсилікату. У такому випадку для інтенсифікації процесів не обов’язково використовувати хімічний каталізатор, оскільки АВС і без того забезпечить якісну підготовку речовини. При цьому на технологічний процес буде витрачено у рази менше часу.

Застосування апарата вихрового шару у виробництві вогнетривкої суспензії

Виробництво суспензій на апараті вихрового шару являє собою інтенсивне змішування сухих нерозчинних у воді компонентів з гідролізованим розчином і огелювачем у середовищі електромагнітного поля. У робочу камеру з феромагнітними частинками подаються складові суспензії. Індуктор створює тут електромагнітне поле, під впливом якого голки перетворюються на мішалки і дробарки. Вони швидко переміщуються по камері і обертаються, тим самим інтенсифікуючи процеси диспергування і змішування.

Вогнетривка суспензія, отримана на апараті вихрового шару, проходить обробку під впливом процесів електролізу, високих локальних тисків, акустичних коливань і електромагнітного поля. В результаті компоненти ефективно перемішуються по всьому об’єму, додатково подрібнюються і активуються. Отримуємо однорідну суміш з високою стійкістю до розшарування, здатністю до швидкого твердіння і утворення форм без тріщин та інших дефектів.

Апарат універсальний, тому може застосовуватися на різних етапах технологічного процесу. На ньому можна підготовляти гідролізований розчин етилсилікату, змішувати сухий кварцовий пісок і пилоподібний кварц, а також безпосередньо підготовляти з цих продуктів вогнетривку суспензію з огелювачем.

Переваги АВС у виробництві вогнетривкої суспензії кварцового піску

Отримання суспензій на апараті вихрового шару є однією з основних задач, вирішуваних за допомогою цього обладнання завдяки наступним перевагам:

• Інтенсифікація процесів приготування суспензії. Виробництво суспензій прискорюється в сотні разів завдяки інтенсифікації процесів під час приготування сумішей. За даними Д.Д. Логвиненка, час виробництва скорочується у 700 разів.
• Підвищення якості продукції. Якісне розподілення огелювача по об’єму маси дозволяє зменшити витрати етилсилікату. При цьому виходить більш якісна вогнетривка суспензія для створення міцних форм.
• Економічність. Зменшуються не лише витрати на дорогі інгредієнти, але й значно знижуються витрати енергоресурсів і часу, завдяки чому собівартість продукції також знижується без шкоди для якості.
• Простота використання. Апарат вихрового шару можна використовувати як на великому підприємстві, так і в компактному цеху завдяки невеликим розмірам. Під нього не потрібен фундамент, і його легко вбудувати в існуючу виробничу лінію.

Таким чином, вогнетривка суспензія, отримана на апараті вихрового шару, дешевша, якісніша, а вихід продукту збільшується порівняно з традиційними методами приготування суміші. Це рішення підходить для оптимізації виробничих ліній на підприємствах ливарної галузі.

Щоб проконсультуватися і замовити апарат вихрового шару АВС-100 або АВС-150, зверніться до менеджерів компанії GlobeCore.