عملية معالجة رمل الراتنج

عملية معالجة رمل الراتنج
تعد عملية معالجة رمل الراتينج (عادةً ما تشير إلى صب الرمل باستخدام مواد لاصقة مثل راتنج الفوران أو راتنج الفينول القلوي) إحدى التقنيات الأساسية في ورش الصب الحديثة. هدفها الرئيسي هو إعادة تدوير الرمال القديمة وتجديدها وإعادة استخدامها بكفاءة لتقليل التكاليف وضمان جودة الصب وتقليل التلوث البيئي.
على عكس رمل هلام السيليكا، فإن الطبقة اللاصقة العضوية لرمل الراتنج سوف تتفحم وتصبح هشة بعد صبها، ولكنها لا تختفي تمامًا. ولذلك، فإن جوهر عملية المعالجة هو إزالة طبقة الراتنج الخاملة والشوائب الموجودة على سطح جزيئات الرمل القديمة.
فيما يلي عملية المعالجة الكاملة والمعدات الرئيسية لرمل الراتينج (مع أخذ رمل التصلب الذاتي لراتنج الفوران الأكثر استخدامًا كمثال):
1. تدفق العملية الأساسية: "دورة رملية" كاملة
إن خط إنتاج معالجة رمل الراتنج النموذجي عبارة عن نظام حلقة مغلقة-، كما يلي:
الرمال القديمة ← التكسير ← الفصل المغناطيسي ← الفحص ← التجديد الأولي ← التجديد الثانوي ← تنظيم درجة حرارة الرمل ← الخلط ← الصب ← إزالة الرمال ← الرمال القديمة
2. شرح تفصيلي لكل عملية والمعدات الرئيسية
1. قسم إزالة الرمال والمعالجة المسبقة-.
الهدف: فصل المسبوكات عن الكتل الرملية وإجراء عملية تنقية أولية.
المعدات الرئيسية:
* آلة إزالة الرمل الاهتزازي / الكسارة: تكسير كتل الرمل الكبيرة لفصل كتل الرمل عن المسبوكات وصناديق الرمل.
* الفاصل المغناطيسي (ترتيب -متعدد المستويات): يتم تعيينه عادةً على عدة مستويات (مثل بعد إزالة الرمال وقبل التجديد) على الخط، مما يؤدي إلى إزالة الشوائب المغناطيسية الحديدية بقوة (مثل الفلاش وحبوب الحديد ومسامير الحديد وما إلى ذلك) لحماية المعدات اللاحقة.
* الغربال الاهتزازي: قم بإزالة الشوائب غير المغناطيسية من الكتل الكبيرة مثل النوى والكتل الخشبية والألواح البلاستيكية وما إلى ذلك من الرمال.
2. قسم تجديد الرمال (الأساسية)
هذا هو المفتاح لتحديد جودة الرمال المتجددة وتكلفة النظام. يعتمد تجديد رمل الراتينج الحديث بشكل عام على "التجديد الجاف الميكانيكي"، وينقسم إلى مستويين أو أكثر:
التجديد الأساسي (التجديد المسبق-/التجديد الأساسي):
* الهدف: من خلال الاحتكاك الشديد والاصطدام، قم بإزالة معظم (حوالي 70-80٪) من طبقة الراتنج الهشة الموجودة على سطح جزيئات الرمل.
* المعدات الرئيسية:
آلة تجديد التكسير الاهتزازي: لديها وظائف التكسير والتجديد الأولي. من خلال الاهتزاز، تصطدم جزيئات الرمل مع بعضها البعض.
آلة التجديد بالطرد المركزي: تستخدم الدوران عالي السرعة-للدوار لعرض تدفق الرمل، مما يسبب تأثيرًا واحتكاكًا عالي السرعة-بين جزيئات الرمل والبطانة المقاومة للتآكل-، والتي تعد حاليًا أكثر معدات التجديد الأولية انتشارًا وكفاءة.
التجديد الثانوي (التجديد الدقيق):
* الهدف: إزالة طبقة الراتنج المتبقية والمسحوق الناعم، وتسوية جزيئات الرمل لتقليل كمية الراتنج المضافة وتحسين قابلية تدفق رمل التشكيل.
* المعدات الرئيسية:
آلة تجديد تأثير تدفق الهواء: تستخدم الهواء عالي السرعة-(عادةً من مروحة) لدفع جزيئات الرمل إلى الاصطدام بقوة في غرفة التجديد، مما يؤدي إلى إجراء "تصادم ناعم" لتقريب جزيئات الرمل. هذا هو جوهر التجديد الثانوي.
آلة تجديد الاحتكاك: من خلال الوسائل الميكانيكية لجعل جزيئات الرمل تصطدم بكثافة.
مبرد قرصي مزدوج-/ أسطوانة مبردة بالماء-: معدات تبريد اختيارية أخرى.
3. قسم تنظيم درجة حرارة الرمل (مفتاح ضمان جودة خلط الرمل)
الهدف: تفاعل معالجة الراتنج حساس للغاية لدرجة الحرارة. غالبًا ما تكون درجة حرارة الرمل المتجدد عالية جدًا (قد تتجاوز 40-50 درجة في الصيف أو أثناء الإنتاج المستمر)، ويجب تبريده وتثبيته ضمن النطاق المثالي الذي يتراوح بين 25-35 درجة لضمان ثبات كمية إضافة الراتنج وسرعة المعالجة في عملية الخلط اللاحقة.
المعدات الرئيسية:
* مبرد سرير الغليان: أكثر معدات التبريد كفاءة استخدامًا. النفخ في الهواء البارد لجعل جزيئات الرمل في حالة غليان مميعة، من خلال الاتصال الكامل بالهواء للتبادل الحراري، مع إزالة الرطوبة وبعض المساحيق الناعمة. عادة ما تكون مجهزة بنظام التحكم التلقائي في درجة الحرارة.
* مبرد قرصي مزدوج-/ أسطوانة مبردة بالماء-: معدات تبريد اختيارية أخرى.
4. قسم الخلط والقولبة الهدف: خلط الرمل المعالج والمعاد تدويره (مع إضافة رمل جديد بما يتناسب مع تعويض الخسائر) مع الراتنجات وعوامل المعالجة لإنتاج رمل القولبة الذي يمكن استخدامه في القولبة.
المعدات الرئيسية:
*خلاطة الرمل المستمرة: وهي الأكثر استخداماً. مثل خلاط الرمل من النوع الدوار عالي السرعة، مع كثافة خلط عالية وتجانس، وقادر على الاتصال التلقائي بخط التشكيل. جوهرها هو التحكم بدقة في كمية إضافة الراتنجات وعوامل المعالجة (عادة 0.8%-1.5% من وزن الرمل).
5. نظام تخزين ونقل الرمال
الهدف: ربط المحطات المختلفة وتخزينها للتخزين المؤقت.
المعدات: صناديق تخزين الرمل، مصاعد الدلو، الناقلات الحزامية، أنظمة النقل الهوائية، إلخ.
ثالثا. المؤشرات الفنية الأساسية لعملية إعادة تدوير رمل الراتنج
نظام إعادة التدوير الناجح يجب أن يتحكم في المؤشرات التالية:
فقدان حرق الراتنج (LOI): مؤشر رئيسي لقياس محتوى المادة العضوية المتبقية. كلما انخفض ذلك، كلما كان بإمكان خطوط إعادة التدوير-الجودة العالية والأفضل التحكم فيه بنسبة 1.5%-2.5%.
محتوى المسحوق الناعم (PD): يؤثر بشكل مباشر على قوة ونفاذية رمل التشكيل. لا بد من السيطرة عليها في<0.5%.
درجة حرارة الرمال: يجب أن تكون ثابتة عند 25-35 درجة.
قيمة الرقم الهيدروجيني (لرمل الراتنج الفينولي): يجب أن يكون الرمل المعاد تدويره حمضيًا ضعيفًا لتسهيل معالجة الراتنج.
توزيع حجم الجسيمات: حافظ على الاستقرار لتجنب الإفراط في الرمال الناعمة أو القليل جدًا.
رابعا. اتجاهات التطوير ومقترحات الاختيار
إعادة التدوير المجمعة الفعالة: أصبح "تأثير الطرد المركزي القوي (الأساسي) + تأثير تدفق الهواء (الثانوي)" هو التكوين السائد، والذي يمكنه تحقيق معدل إعادة تدوير مرتفع مع ضمان الجودة.
الذكاء وتوفير الطاقة: التحكم التلقائي في الحلقة المغلقة- لدرجة حرارة الرمال، وحجم الهواء، وكمية التغذية؛ إعادة تدوير الرمل الحراري (مثل استخدام الرمل الحراري لتسخين عوامل المعالجة).
تعزيز حماية البيئة: التجميع والمعالجة المركزية لغاز عادم المركبات العضوية المتطايرة المتولدة في محطات غسل الرمال وإعادة تدويرها وخلطها (مثل طريقة الاحتراق وطريقة الامتزاز).
اقتراحات التحديد: بالنسبة لورش صب الحديد والصلب الكبيرة- التي يبلغ إنتاجها السنوي عدة آلاف من الأطنان أو أكثر، فإن إعادة التدوير بالطريقة الجافة الثانوية الكاملة + نظام تنظيم درجة حرارة الرمل، يعد خط إنتاج رمل الراتنج خيارًا اقتصاديًا وصديقًا للبيئة. يمكنها إعادة تدوير 95% أو أكثر من الرمال القديمة، حيث يتطلب تجديد الرمال الجديدة 5-10% فقط، كما أن الفوائد على المدى الطويل- كبيرة. باختصار، تعد عملية معالجة الرمل الراتنجي عبارة عن هندسة نظام متطورة تتمحور حول "التجديد الجاف الفعال" و"التحكم الدقيق في درجة حرارة الرمل"، بهدف تحقيق أقصى استفادة من موارد الرمل و-دورة حلقة مغلقة عالية الجودة.