Analiza procesu wysychania zawilgoconych warstw wierzchnich form i rdzeni piaskowych na przykładzie masy ze szkłem wodnym

• Autorzy: Kaźnica N. , Zych J. , Kolczyk J.

Identyfikatory

DOI

10.7356/iod.2017.04

Warianty tytułu

EN

Analysis of the drying process of moistened surface layers of sand moulds and cores on the example of moulding sand with water glass

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono analizę procesu wysychania warstw wierzchnich piaskowych form i rdzeni odlewniczych (wykonanych z formierskiej sypkiej masy samoutwardzalnej z uwodnionym krzemianem sodu utwardzanej ciekłym utwardzaczem estrowym) poddanych uprzednio procesowi pochłaniania wilgoci. Po 12-godzinnym procesie sorpcji wilgoci z otoczenia w warunkach wysokiej wilgotności względnej powietrza (powyżej 85%) oraz temperatury (28−33°C) analizowano proces wysychania (desorpcji) powierzchniowych warstw form i rdzeni odlewniczych w warunkach odpowiednio niższych wartości temperatury i wilgotności na przykładzie masy ze szkłem wodnym. W badaniach wykorzystano metodę grawimetryczną. Na podstawie uzyskanych wyników wykazano, że zawilgocone powierzchniowe warstwy wysychają z różną intensywnością, uzależnioną od warunków otoczenia oraz rozmiarów ziarna osnowy piaskowej (porów międzyziarnowych). Wiedza na temat przebiegu zarówno procesu sorpcji, jak i desorpcji wilgoci przez wierzchnie warstwy elementów form piaskowych jest niezbędna do zapobiegania powstawaniu powierzchniowych wad odlewów, pojawiających się okresowo w odlewniach.

EN

An analysis of the drying process of surface layers of sand moulds and cores (made of loose self-hardening moulding sand with hydrated sodium silicate hardened with a liquid ester hardener) which was previously subjected to the process of moisture sorption is presented in the hereby paper. After a 12-hour process of moisture sorption from the environment under conditions of high relative air humidity (over 85%) as well as temperature (28−33°C), an analysis was performed using the drying (desorption) process on the surface layers of sand moulds and cores under conditions of lower values of temperature and humidity on the example of water glass moulding sand. The investigations involved the use of the gravimetric method. Based on the obtained results, it was demonstrated that the moistened surface layers dry up with different intensities depending on the environmental conditions as well as the size of the sand grains (intergranular pores). The knowledge of the course of both the sorption and desorption of moisture by surface layers of sand mould components is necessary to prevent the formation of casting surface defects, which periodically appear in foundries.

Słowa kluczowe

PL

formy piaskowe; warstwy wierzchnie; wysychanie; szkło wodne

EN

sand moulds; surface layers; drying; water glass

• Wydawca: Instytut Odlewnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Odlewnictwa
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 57, no. 1
• Strony: 29--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kaźnica N.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Odlewnictwa, Katedra Tworzyw Formierskich, Technologii Formy i Odlewnictwa Metali Nieżelaznych, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Polska

autor

Zych J.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Odlewnictwa, Katedra Tworzyw Formierskich, Technologii Formy i Odlewnictwa Metali Nieżelaznych, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Polska

autor

Kolczyk J.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Odlewnictwa, Katedra Tworzyw Formierskich, Technologii Formy i Odlewnictwa Metali Nieżelaznych, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Polska

Bibliografia

• 1. Jamrozowicz Ł., J. Zych, J. Kolczyk, D. Wróblewski. 2014. „Rola kształtu powierzchni formy w procesie wysychania wybranych powłok ochronnych”. Archives of Foundry Engineering 14(sp. is. 2) : 39−44.
• 2. Kolczyk J., J. Zych. 2014. „Kinetyka utwardzania i wysychanie form ceramicznych ze spoiwem nowej generacji – krzemionką koloidalną”. Przegląd Odlewnictwa 64(3−4) : 84−92.
• 3. Kaźnica N., J. Zych. 2015. „Investigations of the sorption process' kinetics of sand moulds' surface layers under conditions of a high air humidity”. Archives of Foundry Engineering 15(sp. is. 3) : 29−32.
• 4. Kaźnica N., J. Zych. 2015. „Procesy pochłaniania wilgoci z otoczenia i wysychania na przykładzie wierzchnich warstw form odlewniczych”. Archives of Foundry Engineering 15(sp. is. 4) : 63−66.
• 5. PN-87M-04250: Warstwa wierzchnia. Terminologia.
• 6. Proces suszenia substancji spożywczych. Ćwiczenia laboratoryjne. Gdańsk: Politechnika Gdańska, Wydział Mechaniczny. Pobrane z: http://mech.pg.edu.pl/documents/4555684/4565480/suszenie.pdf [dostęp: 19.09.2016].
• 7. Śliwa T. 2014. Analiza odkształcania i pękania materiałów ilastych podczas suszenia konwekcyjnego. Rozprawa doktorska, Poznań: Politechnika Poznańska.
• 8. Boszko M. 2009. Kinetyka suszenia. Warszawa: Politechnika Warszawska, Laboratorium Procesów Wymiany Masy. Pobrane z: http://www.zap.pw.plock.pl [dostęp: 19.09.2016].
• 9. Kucharczyk A. 2013. „Wysychanie materiałów porowatych w układach warstwowych – Badania eksperymentalne”. Rocznik Inżynierii Budowlanej 13 : 85−88.
• 10. Baranowski J., S. Melech, P. Adamski. 2002. System sterowania temperaturą i wilgotnością w procesach suszenia produktów spożywczych. VI Sympozjum „Pomiary i sterowanie w procesach przemysłowych”.
• 11. Gubernat A. 2013. Suszenie. Transport masy i ciepła. Seminarium. Materiały dydaktyczne Katedry Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych AGH, Kraków. Pobrane z: http://kcimo.pl [dostęp: 19.09.2016].
• 12. Dłużewski M., A. Dłużewska. 2001. Technologia żywności. Podręcznik dla technikum. Część 2. Warszawa: Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne.
• 13. Kneule F. 1970. Suszenie. Warszawa: Arkady.
• 14. Kowalski S.J. 2003. Thermomechanics of drying processes. Lecture Notes in Applied and Computational Mechanics. Vol. 8. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag.
• 15. Flaga-Maryańczyk A. 2012. „Wybrane procesy suszenia technologicznego z zastosowaniem pomp ciepła”. Czasopismo Techniczne. Środowisko 109(28) : 183−197.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).