[发明专利]用于制备模砂的方法以及将其进行实际应用的装置(具体化)

说明书

技术领域

本发明涉及铸造领域，即，涉及制备模砂和控制其特性的技术，特别是在模砂制备过程中的湿度控制。

背景技术

制备模砂的方法包：括将砂子、膨润土和水按比例称取，将砂组分填充于旋转混合鼓，这些砂在此处进行均匀处理，同时在真空下进行冷却，其湿度水平被测量从而能够通过精确的计算得到加入到特定砂混合物中的必要的水的含量(参见杂志《CASTING Plant and Technology》），2009年，第5、6页)。在上述方法中湿度的测量可通过将探头插入模砂中并在其端部固定湿度检测器而进行(参见EIRICH公司宣传手册，《Equipment for preparing mold-sand》，第9页，2006年7月，德国)。

此公知的方法的缺点具有其仅能在某些情况下进行使用的局限性，当探头插入接近模砂流时，在湿度检测器的前面形成一个具有永久结构相当稳定的、致密的砂区域。在上述使用探针的方法中，混合器的碗的旋转导致形成模砂流。然而，这种检测湿度的方法不能用于具有固定碗的混合器，这是因为，在将探针插入到具有松散结构的未压实的模砂中时，其不能为湿度检测器的操作提供一个主要的条件，即，与砂混合物的表面的紧密接触。相应地，在这种情况下，检测器的读数是不稳定的。

用于检测模制材料的特性的方法是公知的，其中，在通过混合起始模制材料进行制备模砂的阶段，采样模制材料，将其形成恒定的体积，然后使用活塞将其压实，水分含量由具有温度探针所测量的模制材料的温度的基于介电常数的检测器进行检测；以及用于实现上述方法的装置也是公知的，其包括由升降缸驱动的采样器，将所述样品抬升至顶出缸，然后将样品通过漏斗填充到设置于底座上的筒状测试容器，之后，使用刮板将多余的砂模砂除去，该测试容器传送至压缩柱，样品在此处通过具有压实液压缸的冲压器进行压实，再进一步被传送至测试和超声波测量柱（参见RU专利2140074，国际分类：G01N29/00，公开日：1999年10月20日）。

然而，上述公知方法和装置的使用是有限的，由于上述测试操作是在制备模砂装置的外面进行的，其不能用于改变组合物的结果，且必然地，也不能用于改变现有的混合材料的特性。更进一步地，用于实现该方法的装置笨重且技术复杂。

对于技术本质，本发明最接近的技术方案是一种用于制备模砂的方法，其包括如下步骤：将模砂组分倒入混合器内；加入已称量的水的混合物；混合所述组分；在搅动下，从模砂的上层连续采样；以及确定其湿度，当上部的模砂层达至最大湿度时停止混合，相应地，用于实现上述方法的装置，包括：用于执行湿度检测的装置，制成作为采样器同时进行湿度测量，且固定于模砂水平的上部(参见USSR作者证书第958035，国际分类:B22C5/04,公开日期：1982年9月15日)。

然而，这些已知的解决方案也不能预见到对模砂的湿度控制以对其数值进行调整，但是，这些方案仅能评价模砂在其制备过程中含水率的变化，以作为围绕模砂体积的均匀水分布的结果。当这种关系达到最大值时，即当已制备的模砂的湿度接近设定值时，混合物(mill)得到释放。

因此，在将这种公知的方法用于实际时，只有模砂与加入的给定量的水进行混合达到最佳时间的时刻被记录。

然而，对于将这个参数和使用这些公知的方法和装置的评价用于连续监测模砂混合物的相对湿度也是不准确的，因为结构的异质性和提取样品的质量不能保证检测结果的准确，当使用将模砂制备和冷却方法相结合的技术时，这一点特别重要。

发明内容

本发明的主要任务在于研发一种制备模砂的方法以及用于实现该方法的装置，能够控制已考虑的批量混合物的湿度，以提供稳定的湿度值，并且，相应地提供模砂混合物稳定的压实和良好的技术特性，以能在铸件制造的整个过程中产生较高的效率。