Оборудование ЛГМ
Современный технологический уровень массового литейного производства предъявляет все более высокие требования к качеству отливок, их сложности, выходу годного и пр. В этих условиях одним из перспективнейших направлений является внедрение на существующих литейных производствах технологии литья по газифицируемым моделям (ЛГМ). Основным принципом ЛГМ является заливка расплава чугуна, стали или цветного сплава в опоку, находящуюся под отрицательным давлением, внутри которой в плотной песчаной смеси расположена пенополистирольная выжигаемая модель.
Практика доказала, что применение, предлагаемой технологии литья по газифицируемым моделям и оборудования для ЛГМ позволяет:
- снизить затраты на расходные материалы в 3-5 раз;
- сократить трудозатраты в 2-4 раза;
- снизить расход электроэнергии в 2-3 раза;
- в разы снизить процент брака и увеличить выход годного;
- снизить потребности в цеховых площадях;
- обеспечить максимальную безотходность;
- улучшить условия труда персонала и многое другое.
В технологии литья по газифицируемым моделям используется одноразовая пенополистирольная (пенопластовая) модель, которая при заливке выгорает и полностью замещается металлом. В технологии ЛГМ отсутствуют такие операции как смесеприготовление, изготовление стержней, а формовка заменяется виброуплотнением. На сегодняшний день технология ЛГМ остается наиболее востребованной благодаря низким капитальным затратам на закупки оборудования ЛГМ для запуска производства, высокому качеству получаемого литья, относительно низкой себестоимости литья. Кроме этого технология ЛГМ считается экологичной, что позволяет литейным цехам располагаться в непосредственной близости к населенным пунктам.
Особое внимание отдается подбору оборудования ЛГМ и технологии для подготовки модели, которая осуществляется в "белом цехе". Правильный подбор исходного полистирола по гранулометрическому составу, по технологическим свойствам; соблюдение технологии первичного и вторичного вспенивания сырья; правильный расчет и компоновка литниково-питающей системы; правильный подбор противопригарного покрытия и режимов его сушки - все это факторы получения качественной полистирольной модели.
Оборудование "белого цеха":
Первая операция в технологии производства пенополистирольной модели – предварительное (первичное) вспенивание полистирола. Предвспенивание осуществляют в специализированных установках –автоматических предвспенивателях полистирола периодического действия. Весь процесс происходит в герметичной камере под давлением водяного пара при постоянном перемешивании. Поэтому вспенивание отличается равномерностью и однородностью по всему объему сырья.
Предвспениватель с сушильной камерой . Вспенивание гранул полистирола происходит в герметичной камере, при этом постоянно перемешиваясь. Установка программируется и может работать в ручном или полностью в автоматическом режиме. Используется внешний источник пара. Возможна настройка следующих параметров: загрузка материала, рабочее давление в камере, объем поступаемого пара и время вспенивания полистирола . Благодаря правильной установке параметров, можно достичь заданной плотности предвспененных гранул. После вспенивания гранулы перемещаются в сушильную камеру, где в "кипящем" слое происходит удаление остаточной влаги. Воздух на «кипящий» слой подогревается за счет трубчатого теплообменника, устанавливаемого на входе воздуходувки. Из сушилки вспененные гранулы, при помощи пневмотранспорта, входящего в комплект сушилки, попадают в бункера вылеживания, где происходит их насыщение кислородом.
Модельный автомат. Модельный автомат предназначен для изготовления крупных и средних по размеру пенополистирольных моделей методом вторичного вспенивания в алюминиевой пресс-форме. Пресс-форма выглядит как короб с рубашкой. В этом коробе происходит поочередная подача пара, воды охлаждения и сжатого воздуха. Крепление пресс-формы осуществляется на плитах автомата, после чего она готова к работе. Управление всеми узлами автомата осуществляет программируемый логический контроллер (PLC). Интервалы времени вводятся в память PLC через сенсорный дисплей. При подаче предвспененных гранул полистирола в полость пресс-формы происходит автоматический запуск подачи пара в рубашку формы. Тепло пара передается гранулам полистирола, происходит вторичное вспенивание и формирование модели, заполняются пустоты между гранулами, благодаря их частичному разбуханию. Благодаря заданным параметрам нагрева, подача пара отключается и в рубашку подается холодная вода охлаждения. Вода останавливает вторичное вспенивание, охлаждает пресс-форму, предупреждая оплавление полистирольной модели. Горячая вода уходит в канализацию или в систему охлаждения. По окончании заданного времени подача воды отключается, модельный автомат раскрывает пресс-форму и оператор убирает модель из рабочей области. Цикл автомата зависит от конфигурации модели, толщины стенки, типа полистирола и может составлять от 5 до 15 минут.
Автоклав требуется для производства мелких и средних пенополистирольных моделей при помощи вторичного вспенивания в ручной алюминиевой пресс-форме. Операции по сборке пресс-формы, задувке предвспененного полистирола, перемещению формы в рабочую камеру, извлечению из рабочей камеры, перемещении в охлаждающую ванну, разборке и извлечению модели производятся вручную оператором автоклава – модельщиком. Автоклав комплектуется собственным тэновым парогенератором, кроме этого автоклав возможно подключить к внешнему источнику пара. Узлы, контактирующие с водяным паром, выполнены из нержавеющей стали. Для удобства загрузки пресс-форм каждый автоклав имеет выдвижную корзину, благодаря которой пресс-формы оказываются в центре камеры. Режим обработки может варьироваться в широком диапазоне как по температуре 40-135ºС так и по времени 0-60 мин. Нагрев пресс-форм осуществляется равномерно со всех сторон. Контроль температуры внутри камеры осуществляет термопара, передающая сигнал на регулятор. По завершению времени тепловой обработки давление в камере сбрасывается. Дверь автоклава разблокируется. Это гарантирует безопасность работы персонала. Время обработки паром, давление и температура в камере настраиваются в соответствии с конфигурацией пенополистирольной модели. В автоклаве можно производить предвспенивание небольших порций полистирола, например при отработке технологии на новом сырье. Камера автоклавов выполняется из нержавеющей стали
Парогенераторы электродные (электропарогенераторы ЭПГ) применяются для производства водяного насыщенного пара (от 10 до 1500 кг в час) избыточным давлением от 0,01 МПа до 0,8 МПа (0,1-8,0 кг/см²) и температурой от 105 С° до 180 С° для технологических целей. Электропарогенератор ЭПГ поставляется в виде единого моноблока максимальной заводской готовности, выполнены все гидравлические и электрические подключения в границах блока. Электропарогенератор ЭПГ полностью собирается и тестируется на заводе изготовителя и требует только три подключения на месте установки: к водопроводу, паропроводу, электросети. Электропарогенератор ЭПГ предназначен для прямой подачи пара на обьект и при наличии у потребителя системы центрального водоснабжения. Поставляется в комплекте с ресивером на 500 литров. Не подлежит регистрации в органах Гостехнадзора (объем котла менее 25 литров)
Краскомешалка (смеситель для противопригарных покрытий) – устройство для приготовления противопригарной краски на водной основе. Краскомешалки предотвращают осаживание компонентов огнеупорного наполнителя, расслоение краски, равномерно распределяют составляющие по всему объему. Смеситель представляет собой жесткую колонну, зафиксированную на основании, внутри которого располагается гидравлический цилиндр, шток которого соединен с верхней поворотной траверсой. На траверсе установлены: перемешивающий вал, электродвигатель, а также ременная передача, которая защищена кожухом. Емкости с водой находятся в непосредственной близости к краскомешалке, после чего заводят и опускают во внутреннюю область ёмкости за счет гидроцилиндра перемешивающий вал и включают перемешивание. Частоту вращения вала можно настроить в диапазоне 0-1500 об/мин. При постоянном перемешивании в область вала смесителя равномерно высыпают порошкообразную краску в необходимом объеме. Консистенцию краски проверяют вискозиметрами и при необходимости добавляют воду либо сухую краску. В комплекте с краскомешалкой поставляется гидравлическая станция и пульт управления. Опционально установки комплектуются баками из нержавейки.
Оборудование "черного цеха":
В "черном цехе" происходят такие операции как формовка (расположение подготовленной модели в вакуумной опоке, засыпка опоки огнеупорным наполнителем, виброуплотнение, накрытие опоки полиэтиленовой пленкой), вакуумизация опоки, заливка металла, охлаждение и выбивка литья, регенерация (просеивание, магнитная сепарация, охлаждение и обеспыливание песка).
Вибростол создан для уплотнения огнеупорного наполнителя (песка) в вакуумной опоке. Вибростол ЛГМ оборудован тремя парами вибродвигателей, каждая пара которых направляет вибрацию в сторону пространственных осей – Х, Y, Z. При работе двигатели вращаются в разном направлении, благодаря чему происходит качественное уплотнение песка по всему объему опоки. Установку опоки на вибростол возможно производить с помощью грузоподъемного механизма. Для эффективной передачи вибрации от вибродвигателей к опоке имеется возможность установки пневматических зажимов. Вибростол можно устанавливать на механизированном участке ЛГМ как отдельно стоящее оборудование, или встраивать в автоматические формовочные линии ЛГМ.
Вакуумные опоки представляют из себя сварные короба, необходимые для формовки пенополистирольных модельных кустов огнеупорным наполнителем. Боковые и нижняя стенки опоки оснащены вакуум-проводами, которые изолированы от внутреннего пространства опоки нержавеющей металлической сеткой. Постановка модельного блока в опоку происходит вручную или с помощью робота-манипулятора, при этом расстояние от боковой стенки должно быть не менее 50мм, а от нижней стенки не менее 70 мм. После заполнения опоки песком производится уплотнение за счет вибрации. Далее опока накрывается сверху полиэтиленовой пленкой и засыпается слоем песка в 20-40 мм. Соединение опоки с вакуумной системой осуществляется через армированный резиновый рукав. Размеры рабочего пространства опок расчитываются на начальной стадии проектирования и зависят от конфигурации модельного блока. Для перемещения опоки грузоподъемным механизмом предусмотрены специальные цапфы. Опока может комплектоваться колесными парами для передвижения по рельсам.
Вакуумная система предназначена для создания разряжения в заформованной вакуумной опоке перед заливкой металла. Данное оборудование состоит из вакуумного водоциркуляционного насоса, мокрого пылеуловителя, ресивера, сепаратора, трубопроводов, обратных клапанов, гребенки, армированного резинового рукава, манометров и системы управления. Сердцем вакуумной системы является вакуумный насос. Вода в насос поступает из сепаратора и обеспечивает герметичный слой между импеллером и корпусом насоса. Обратно в сепаратор вода возвращается по верхнему трубопроводу в виде капель. Вакуумные опоки вручную присоединяются к гребёнке системы через резиновый армированный рукав. Гребенка в стандартной комплектации имеет от 2 до 8 выводов, каждый из которых оснащается ручным регулировочным клапаном-бабочкой. При заливке металлом полистирольная модель выгорает, при этом газы отводятся вакуумной системой и выходят через пылеуловитель мокрого типа. В результате этого продукты деструкции полистирола осаживаются, и очищенный воздух поступает в насос. Предварительная очистка отходящих газов защищает импеллер насоса от засоров, а также улучшает экологическую обстановку в цехе. Вакуумный ресивер, поставляемый вместе с вакуумной системой, играет роль аккумулятора отрицательного давления, за счет чего при выключенном насосе разряжение в опоке поддерживается в течении 1-5 мин, в зависимости от состояния полиэтиленовой пленки.
Гидравлический кантователь опок, предназначен для опрокидывания вакуумных опок после заливки и охлаждения с целью извлечения отливок и подачи отработанного песка в систему пескооборота для восстановления его свойств. Кантователь состоит из рамы, механизма фиксации вакуумной опоки, гидроцилиндров фиксации, гидроцилиндра опрокидывания, концевых выключателей и пр. При работе кантователя опока сначала зажимается механизмом фиксации при помощи двух гидроцилиндров. Положение механизма фиксации контролируется при помощи бесконтактных концевых выключателей, передающих сигнал на PLC, а оттуда на гидравлический распределитель маслостанции кантователя. После фиксации опоки запускается механизм опрокидывания. Верхнее и нижнее положение опоки при опрокидывании контролируются бесконтактными концевыми выключателями. При кантовке опоки песок в определенном положении начинает высыпаться на просыпную решетку. В крайнем верхнем положении песок гарантированно полностью выспится из опоки вместе с охлажденными отливками. Пустая опока вернется в нижнее положение при помощи гидроцилиндра опрокидывания. После достижения нижнего положения механизм фиксации разжимает опоку для передвижения.
Виброгрохот, необходим для просеивания отработанного песка и его доставки до цепного элеватора. Виброгрохот состоит из стационарной части, подвижной части, вибродвигателей, пружин сита и пр. Краска с отливок, крупные включения и скрап проходят через отверстия просыпной решетки и попадают на сито виброгрохота. Они перемещаются по ситу и выгружаются по отдельному желобу в установленную тару. Просеянный песок поступивший через сито выгружается в нижнюю головку элеватора для подъема. Участок пересыпки оборудован вытяжным зонтом для отвода пылевидной фракции. Вибрация воспроизводится двумя асинхронными вибродвигателями, вращение которых производится в разных направлениях. Вибродвигатели установлены под углом к горизонту, что обеспечивает направленное движение песка и отсеянных включений.
Элеватор используется для подъема отработанного песка. В элеваторах TH ковши смонтированы на цепях, поэтому их можно использовать для подъема горячей смеси. В элеваторах модели Y ковши смонтированы на резинотканевой ленте. На фотографии представлены верхняя (слева) и нижняя (справа) части элеватора. Количество средних секций зависит от высоты устройства. В комплект входя верхняя и нижняя части, привод (эл. двигатель + редуктор), натяжное устройство, лента (цепи), ковши. На основе обычного элеватора в соответствии с необходимостью автоматизации линии добавлено устройство контроля и сигнализации функционирования оборудования, например, если во время работы элеватора возникнут проблемы, система сигнализации тут же отправит сигнал в систему контроля PLC, вся линия пескооборота остановится, неполадка отобразится на индикационной панели шкафа управления. При нормальной работе элеватора ковши с песком поднимаются вверх и разгружаются через верхнюю головку. Для обслуживания и контроля положения ковшей на кожухах элеватора предусмотрены смотровые окна. При монтаже элеватора необходимо особое внимание уделить стыковке кожухов: по соединительным фланцам необходимо прокладывать асбестовый шнур.
Шкаф охлаждения, предназначен для охлаждения и обеспыливания отработанного песка. Составляющие шкафа: воздуходувка, распределитель, клапан, трубчатый теплообменник корпуса и пылеулавливающий зонт. Загрузка песка производится через верхний патрубок, воздуходувкой нагнетается в нижний слой избыточное воздушное давление, уровень дутья в нижнем слое можно регулировать при помощи клапанов-бабочек, расположенных на распределителе воздушного потока. Внутри шкафа смонтирован трубчатый теплообменник, по которому циркулирует вода. Из-за избыточного воздушного давления в нижней части шкафа появляется эффект «кипения» пес-ка (кипящий слой), мелкая фракция и частицы пыли имеют меньшую массу, поэтому поднимаются на большую высоту и удаляются в систему пылеулавливания. Находясь в непрерывном движении песок со-прикасается с трубчатым теплообменником и отдает ему часть своего тепла. Таким образом происходит обеспыливание и предварительное охлаждение песка. Охлажденный и обеспыленный песок самотеком разгружается через разгрузочный желоб. Шкаф охлаждения – важный узел в системе регенерации. Для периодической очистки шкафа предусмотрены окна, находящиеся в его нижней части. Шкаф охлаждения – важный узел в системе регенерации. Для периодической очистки шкафа предусмотрены окна, находящиеся в его нижней части.
Перфорированная плита (орошение), предназначена для заполнения вакуумной опоки песком методом орошения. Плита состоит из пластин и шибера с круглыми отверстиями, через которые в опоку просыпается песок, пневмоцилиндра, кронштейна и пр. При срабатывании пневмоцилиндра отверстия на пластинах и шибере совпадают и песок начинает просыпаться в опоку. Шибер расположен среди пластин. Верхняя пластина защищает шибер от залипания ввиду большой массы песка, оказывающей воздействие сверху.
Пылеуловитель. Пылеулавливание – важнейшая задача в процессе регенерации отработанного кварцевого песка. В процессе выбивки, транспортировки, огромное количество мелкой фракции песка (пыли), плен термодиструкции полистирольной модели и прочих загрязнений. В регенерированном песке вышеперечисленные включения недопустимы, т.к. они приводят к ухудшению технологических свойств наполнителя (газопроницаемость, текучесть и пр.), ухудшению экологической обстановки в цехе и на рабочем месте формовщика. Забор воздуха, загрязненного мелкими включениями, осуществляется на всех участках пересыпки и переработки отработанного песка. Забор осуществляется вытяжным вентилятором, который увлекает загрязненный воздух через трубопровод к рукавным фильтрам, натянутым в вертикальном положении. Загрязненный воздух проходит через рукав, при этом загрязнения остаются на внутренней части рукава, а очищенный воздух выбрасывается в атмосферу цеха. После каждого цикла работы пылеуловителя предусмотрена автоматическая очистка рукавов при помощи механического (пневматического) встряхивания. Пыль осыпается в приемный конус и извлекается открытием ручного шиберного затвора.
-
Линия ЛГМ в Челябинской области
-
Линия ЛГМ в Брянской области
-
Линия ЛГМ в Брянской области
-
Система пескооборота ЛГМ в Забайкальском крае
-
Станок для резки полистирола, Омская область
-
Линия для литья по газифицируемым моделям (ЛГМ) в Омской области
-
Оборудование белого цеха для литья по газифицируемым моделям в Омской области
-
Цех литья по газифицируемым моделям (ЛГМ) Омская область
-
Предвспениватель EPS-JF-100 в Омской области
-
Цех литья по газифицируемым моделям (ЛГМ)
-
Цех литья по газифицируемым моделям (ЛГМ)
-
Автоклавы
-
Шкаф охлаждения
-
Станок резки пенополистирола
-
Гидравлический кантователь опок
-
Предвспениватель с сушильной камерой
-
Виброгрохот
-
Вакуумная система
-
Вибростол
-
Система перемещения опок
-
Предвспениватель с сушильной камерой
-
Гидравлический кантователь опок
-
Автоклавы WS-150 и WS-400
-
литье по газифицируемым моделям
-
Линия ЛГМ в Брянской области
-
Линия ЛГМ в Брянской области
-
Линия ЛГМ в Брянской области