Sandaufbereitung

Herstellung eines formgerechten Fertigsandes für die Formerei und die Kernmacherei unabhängig vom verwendeten Binder, aber immer unter der Voraussetzung von Sandform und Sandkern. (Bild 1, Küttner GmbH & Co. KG)
 
Die Formstoffeigenschaften müssen auf die in den nachfolgenden Prozessstufen auftretenden Beanspruchungen abgestimmt sein. Dies muss unter Berücksichtigung der verfügbaren Rohstoffqualitäten, der vorhandenen Ausrüstungen und der spezifischen Besonderheiten des Fertigungsprozesses erfolgen. Tabelle 1 zeigt die Ziel- und Einflussgrößen und deren Wechselwirkung im Aufbereitungsprozess.

Das Ziel der Formstoffaufbereitung besteht beispielsweise für bentonitgebundene Formstoffe im Erreichen konstanter Eigenschaften im Umlauf durch geregelte Zu- bzw. Abfuhr von Komponenten (Tabelle 2) unter möglichst günstigen wirtschaftlichen Bedingungen (datec Dosier- und Automationstechnik GmbH). Dieses Ziel wird erreicht durch die Festlegung der erforderlichen Zugaberaten pro Umlauf für Bentonit, Kohlenstaub, Formstoffzusätze, Neusand (unter Berücksichtigung des Kernsandzulaufes) und Wasser, die Festlegung der abzuführenden Altsandmenge zur Einstellung des Umlaufgleichgewichtes, sowie durch die Festlegung technisch-technologischer Maßnahmen (z. B. Mischzeit, Kühlintensität, Entstaubungsintensität u. a.).

Das Dispergieren des Bentonits und das anschließende Umhüllen der Quarzkörner ist das Besondere der Aufbereitung tongebundener Formstoffe.

Da der Altsand mengenmäßig den überwiegenden Anteil der aufzubereitenden Formstoffmischung ausmacht, bestimmt dessen Qualität und Gleichmäßigkeit entscheidend die erreichbaren Formstoffeigenschaften. Um die erforderliche Gleichmäßigkeit zu gewährleisten, muss er in den Prozessstufen der Formstoffrückgewinnung entsprechend vorbehandelt werden.

Das Homogenisieren des Umlaufsandes gewinnt bei Formanlagen mit hoher Flexibilität (variables Sand-: Eisenverhältnis) zunehmend an Bedeutung. Diese Homogenisierung muss den Formstoff mehrerer ausgepackter Formen erfassen. Die Kühlung des Formstoffes auf Temperaturen um 40 °C (Altsandkühlung) gewinnt wegen der höheren Umlaufzahlen und der größeren thermischen Belastung an Bedeutung. Die Zufuhr an regenerierendem und stabilisierendem Neusand (s. a. muss Neusandzusatz) unter Berücksichtigung des Zustromes an Kernaltsand erfolgen.

Besonders problematisch ist die Zufuhr an neuem Bindeton (Bentonit) unter Beachtung des unterschiedlichen Abbrandes durch schwankende thermische  Belastung und die variable Zufuhr von Kernaltsand bzw. Neusand.

Die Feuchtigkeit des Rücklaufsandes sollte in einem Wassergehaltsbereich von 1,5 bis 2,0 % (entspricht Verdichtbarkeit um 20 bis 25 %) gesichert werden. Damit ist der Altsand staubfrei, aber noch gut rieselfähig.

Die erforderliche Genauigkeit der Dosierung der Einsatzstoffe in den Mischer ist nur über entsprechende Wägesysteme für die einzelnen Komponenten möglich. Der Wassergehalt bzw. die Verdichtbarkeit der Fertigmischungen (Neuformstoff) darf nur geringfügig schwanken (Wassergehalt + 0,1 bis 0,2 %, Verdichtbarkeit + 2,5 %). Die Rückführung wertvoller abgesaugter Feinanteile (aktiver Bentonit, aktiver Steinkohlenstaub) in den Formstoffkreislauf ist zwingend notwendig. Dies ist bei der Formstoffsteuerung zu berücksichtigen (Tabelle 3).

Weiterführende Stichworte:
Aufbereitung
Formsandprüfung
Unteraufbereitung

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