СТАБІЛІЗАЦІЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ УНІВЕРСАЛЬНОЇ ПІЩАНО- ГЛИНЯСТОЇ СУМІШІ ШЛЯХОМ ГІДРАВЛІЧНОЇ РЕГЕНЕРАЦІЇ

Автор(и)

  • І.М. Гурія Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (Київ, Україна) https://orcid.org/0000-0003-0394-9708
  • Р.В. Лютий Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (Київ, Україна) https://orcid.org/0000-0001-6655-6499
  • Я.О. Смірнова Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (Київ, Україна) https://orcid.org/0000-0002-6371-3716
  • А.К. Бондар Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (Київ, Україна)

DOI:

https://doi.org/10.15407/plit2025.04.044

Ключові слова:

оборотна суміш, регенерація, формувальна суміш, кварцовий пісок, глина, властивості

Анотація

Підвищення рівня екологічності та запровадження безвідходних технологій — важливі задачі сучасного успішного виробництва. Лиття в піщано-глинясті форми, незважаючи на свою давню історію, залишається одним із найбільш поширених та екологічно ефективних методів виготовлення виливків. Нині близько 70 % відходів ливарних підприємств складають відпрацьовані суміші. Тож питання регенерації сумішей є актуальним як з точки зору підвищення екологічності виробництва, так і з точки зору зниження собівартості литва. Статтю присвячено дослідженню впливу процесу регенерації на властивості оборотної піщано-глинястої суміші для виготовлення виливків із сплавів чорних і кольорових металів у сирих та сухих ливарних формах. Встановлено, що збільшення кількості циклів гідравлічної регенерації оборотної суміші до п’яти призводить до зниження кількості глинястої складової до рівня, який відповідає піскам кварцової групи (в межах 2,0 %). Додавання свіжого піску в межах до 20 % до регенерованої суміші дає змогу підвищити рівень властивостей у сирому стані. Збільшення кількості циклів регенерації також позитивно впливає на фізико-механічні й технологічні властивості сумішей із додаванням свіжого піску та глини. Проте вже одного (першого) циклу регенерації достатньо для зниження вмісту глинястої складової до рекомендованих меж. Збільшення тривалості перемішування регенерованої суміші з доданими свіжими піском та глиною до 15–20 хв позитивно впливає на властивості суміші в сухому стані, що пов’язано із гомогенізацією її складу та рівномірним розосередженням глини по частинках доданого піску. Таким чином, суміш після одного циклу регенерації, для якої забезпечено встановлену тривалість перемішування з доданими свіжими піском і глиною, є універсальною для виготовлення як сирих, так і сухих форм для отримання виливків із залізовуглецевих і кольорових сплавів.

Біографії авторів

І.М. Гурія, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (Київ, Україна)

канд. техн. наук, доцент, доцент кафедри ливарного виробництва

Р.В. Лютий, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (Київ, Україна)

докт. техн. наук, професор, професор кафедри ливарного виробництва

Я.О. Смірнова, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (Київ, Україна)

доктор філософії, старший викладач кафедри ливарного виробництва

А.К. Бондар, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (Київ, Україна)

здобувач вищої освіти

Посилання

Metal Casting Market. Allied Market Research. URL: https://www.globenewswire.com/en/news-release/2022/10/17/2535739/0/en/Metal-Casting-Market-Size-Worth-226-8-Billion-by-2031-CAGR-5-8-AMR.html

Green Sand Casting Market. Dataintelo. URL: https://dataintelo.com/report/global-green-sand-casting-market

Douglas M. An Analysis of the Disposition of Used Foundry Sand with Thermal Reclamation. Graduate Research Papers. 1995. 3676. https://scholarworks.uni.edu/grp/3676

Josan A., Pinca-Bretotean C., & Ratiu S. Management of the regeneration process of the moulding mixtures in order to reduce the costs of the foundry type industrial enterprises. Materials Today: Proceedings. 2021. 45, 4161-4165. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.12.034

Khan M. M., Mahajani S. M., Jadhav G. N., Vishwakarma R., Malgaonkar V., & Mandre S. A multistakeholder approach and techno-economic analysis of a mechanical reclamation process for waste foundry sand in the Indian context. Resources, Conservation and Recycling. 2021. 167, 105437. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2021.105437

Khan M. M., Mahajani S. M., & Jadhav G. N. Transformation of bentonite used in green sand molds during metal casting process and its relevance in sand reclamation. Applied Clay Science. 2021. 206, 106072. https://doi.org/10.1016/j.clay.2021.106072

Khan M. M., Singh M., Mahajani S. M., Jadhav G. N., & Mandre S. Reclamation of used green sand in small scale foundries. Journal of Materials Processing Technology. 2018. 255, 559-569. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2018.01.005

Cruz N., Briens C., & Berruti F. Green sand reclamation using a fluidized bed with an attrition nozzle. Resources, Conservation and Recycling. 2009. 54 (1), 45-52. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2009.06.006

Sabour M. R., Akbari M., & Dezvareha G. Utilization of color change and image processing to evaluate the Waste Foundry Sand reclamation level. Journal of Materials Research and Technology. 2020. 9 (1), 1025-1031. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2019.11.041

Zanetti M. C., & Fiore S. Foundry processes: the recovery of green moulding sands for core operations. Resources, Conservation and Recycling. 2003. 38 (3), 243-254. https://doi.org/10.1016/S0921-3449(02)00154-4

Downloads

Опубліковано

05-12-2025

Як цитувати

Гурія, І. ., Лютий, Р. ., Смірнова, Я. ., & Бондар, А. . (2025). СТАБІЛІЗАЦІЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ УНІВЕРСАЛЬНОЇ ПІЩАНО- ГЛИНЯСТОЇ СУМІШІ ШЛЯХОМ ГІДРАВЛІЧНОЇ РЕГЕНЕРАЦІЇ. Процеси лиття, 162(4), 44–53. https://doi.org/10.15407/plit2025.04.044

Номер

Розділ

ПРОБЛЕМИ ТЕХНОЛОГІЇ ФОРМИ

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають