(一)整体烘干
图3-2 燃煤烘干炉示意图
1—燃烧室;2—火道;3—炉体;4—烘芯架;5—台车;6—烟道;7—炉门;8—测温孔
大型和较重要的砂型和砂芯要进行整体烘干。一般在烘干炉内进行。烘干炉常用煤、焦炭、油或天然气等作燃料,做成长方体结构。见图3-2。各面炉墙均用耐火砖砌成,一端设置进出门,底面有轨道,装载型(芯)的平板车在轨道上往复行走,轨道下面外侧设有加热炉。轨道下方周围为热气上升道,热气从周围向上升,吸收湿气后,经过底部中央排气道进入烟囱排出炉外。
对于整体烘干的中小砂芯亦可应用普通箱式电阻炉或远红外烘干炉进行烘干。
远红外烘干炉烘芯,不直接靠炉气温度,而是靠远红外辐射器在加热时发出的辐射波。其波长为0.77~1000μm,具有很强的穿透能力,在被烘物体吸收后,重新转变为热能,使物体内部温度升高。由于它直接穿透砂芯内部,使砂芯温度更均匀,烘干时间短烘干质量好,且节省能源,因此是一种较好的烘干设备,见图3-3。炉壁由三层组成,外层为炉体,中间为隔热保温层,内层为铝质反射板。
图3-3 远红外烘干炉示意图
1—直通式烟道;2—测温孔;3—烟道闸门;4—炉体;5—炉门;6—烘芯器具;7—小车;8—反射板;9—隔热保温材料;10—远红外辐射器;11—电控柜
(二)砂芯的微波加热烘干
1.微波加热原理
微波是指频率为300~3×105 MHz(波长为1~1000mm)的超高频电磁波。工业用微波频率一般为(915±25)MHz和(2450±50)MHz两个频段,而2450MHz在铸造生产中应用最多。
微波加热,就是利用某些物质具有吸收微波的性能,微波与这些物质的分子相互作用产生热效应,这种物质称为耗介质材料。各种耗介质材料的损耗系数是不同的,一般为0.001~0.5。损耗系数越大,越易于微波加热。水的损耗系数为0.3,因此,用微波就可有效地去除砂芯中的水分,使砂芯固化。
传统的加热过程是由表及里向内传导热量的过程,因此,加热时间长,表里温度差异大。而微波则通过电磁场使分子之间相互磨擦而产生热量,因此,微波能量是同时作用于被加热物体的整个截面上,表里一致地同时加热,而使温度迅速升高。(www.xing528.com)
2.微波加热的主要特点
(1)调控方便。可通过调节电场强度和频率来控制被加热物质的热量和升温。
(2)穿透力强。可实现被加热物体里外同时加热。
(3)不需预热。可使被加热物体实现瞬时加热和停止加热。
(4)劳动环境得到改善。微波加热设备本身基本不辐射热量,不会有环境高温。
(5)高效经济。可提高效率约50%~80%,节省能源60%~80%。
(6)有利于砂芯粘结剂的硬化。酚醛和尿醛树脂粘结剂,吸收微波的能力强,因而,用这种粘结剂的砂芯在微波加热中可迅速的硬化。但一般油砂芯硬化速度较慢。
(7)可加入附加物缩短硬化时间。食盐、石墨、焦炭、铁粉等物质,对微波都有较强的吸收能力,因而将这些物质加入到芯砂中可使砂芯快速升温硬化。
(8)烘干板应用石棉、陶瓷、玻璃等非金属材料。由于金属材料能对微波起反射作用,因而不能用来制作砂芯的烘干板。
除此之外,微波加热对砂芯涂料的烘干非常有利,不仅可使烘干时间缩短,而且可以避免传统烘干方法造成的砂芯涂料层剥离现象,砂芯表面光滑,无裂纹、凹坑、起泡等缺陷。
(三)表面烘干
为了缩短生产周期、减少燃烧能源消耗、降低铸件成本及有利于组织流水作业,在能达到质量要求的条件下,应尽量应用表面烘干。表面烘干的方法主要有:
(1)喷灯火焰表面烘干。适用于砂型(芯)局部修理后的烘干和上涂料后的二次烘干。这种方法的特点是温度高而集中,烘干速度快。
(2)移动式焦炭或煤气炉表面烘干。多用于地坑造型表面烘干。
(3)远红外线辐射表面烘干。远红外线干燥穿透能力强,热源稳定,装置结构简单,热效率高,生产率高,是一种较好的表面烘干方法。
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