一种基于复式焙烧设备对铸造废砂再生利用的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于复式焙烧设备对铸造废砂再生利用的方法，包括如下步骤：S1.物料通过均料板进入受料槽内，再经过叶轮进入进料保护装置然后进入卧式燃烧室；S2.物料被燃烧室底部热风鼓吹沸腾，从燃烧室一端向相对另一端流动，期间依次进行三级焙烧，一级焙烧的温度为300‑400℃，时间为10‑20s；二级焙烧的温度为600‑800℃，时间为180‑240s；三级焙烧的温度为850‑900℃，时间为10‑20s；S3.焙烧完后物料进入风预热室，所述物料与冷风进行热交换冷却至200‑300℃后出料，高温废气也换热后排出。本发明专利技术的再生利用方法出料温度低于300℃，炉温升温速度快，升到物料的焙烧温度低于30分钟，而且排出的废气温度低、有害物质少。

A Method of Recycling Casting Waste Sand Based on Compound Roasting Equipment

The invention discloses a method for recycling foundry waste sand based on compound calcination equipment, which includes the following steps: S1. Material enters the receiving trough through the equalizing plate, then enters the feeding protection device through the impeller, and then enters the horizontal combustion chamber; S2. Material is boiled by the hot air at the bottom of the combustion chamber and flows from one end of the combustion chamber to the other end, during which three stages of calcination are carried out in turn. The temperature of the first stage roasting is 300 400 C and the time is 10 20s; the temperature of the second stage roasting is 600 800 C and the time is 180 240s; the temperature of the third stage roasting is 850 900 C and the time is 10 20s; S3. After roasting, the material enters the air preheating chamber, and the material is cooled by heat exchange with the cold air to 200 300 C and discharged after heat transfer. The regeneration utilization method of the invention has the advantages of discharging temperature lower than 300 C, fast furnace temperature rising speed, roasting temperature of materials lower than 30 minutes, low exhaust temperature and less harmful substances.

【技术实现步骤摘要】
一种基于复式焙烧设备对铸造废砂再生利用的方法
本专利技术属于物料焙烧
，具体涉及一种基于复式焙烧设备对铸造废砂再生利用的方法。
技术介绍
铸造行业中大约90％的铸件是采用砂型铸造的工艺生产的。制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂，常用的型砂粘结剂可以分为有机型(例如：酚醛树脂、冷芯盒树脂等)和无机型(例如：粘土、水玻璃等)，而常用的铸造砂是硅砂(20-140目颗粒)，一般生产1吨铸件会产生1-1.5吨的铸造废砂，大量的硅砂来源于自然界，铸造业的规模发展必然导致天然硅砂资源的大量开采和大量含有害物质废砂的丢弃。为了铸造行业的可持续发展，很有必要对铸造废砂进行再生循环利用，以保护我们的地球资源和环境。目前公开的铸造废砂热法再生的一种方法是在立式结构的焙烧炉中加热到700-800℃条件下对废砂进行焙烧，将硅砂表面的杂质烧尽除去，以达到脱膜再生的目的。现有的热法再生方法对铸造废砂及废气燃烧不够充分，废气排放量大，环保效果不佳，热损失相对较高。其主要原因是立式焙烧炉进料方式是从上到下，燃烧室在底部，进料过程中铸造废砂受热，而又达不到燃烧的温度，粘在铸造废砂上的有机物就挥发排出，而且废气不经换热直接外排，热损失大，出砂温度高，能耗高。例如CN201620006956.7公开了一种卧式旧砂焙烧炉，CN201710427201.3则公开了另一种立式焙烧炉，这两种是现有技术中常用的两种焙烧炉，其均存在着上述不足。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中存在的问题，设计一种基于复式焙烧设备对铸造废砂再生利用的方法，具有能耗更低、燃烧效率更高、更节能、更环保的优点。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种基于复式焙烧设备对铸造废砂再生利用的方法，所述复式焙烧设备设有卧式燃烧室，所述卧式燃烧室分为燃烧室和风选去杂室，燃烧室和风选去杂室相互横向连通；燃烧室外远离风选去杂室的一端设有进料机构，进料机构用于向燃烧室内输送物料；燃烧室侧面设有多个燃烧枪，燃烧枪朝向燃烧室内部喷射燃烧火焰；燃烧室底部排列有多个风帽，风帽的下端连通有热风风箱，热风风箱包含有第一进风口，热风从第一进风口进入热风风箱后，经风帽吹入燃烧室内；风选去杂室的上方连通有换热室，换热室上端设有第一出风口，焙烧后产生的高温废气进入换热室后从第一出风口排出；换热室内设有换热器，换热器上设置有多个换热管；换热器包含有第二进风口和第二出风口，冷风从第二进风口进入换热器，与高温废气热交换之后变成热风从第二出风口排出；第二出风口与第一进风口连接，第二出风口的热风从第一进风口进入热风风箱内；风选去杂室的下方连通有风预热室，风预热室下端设有出料管，焙烧后的高温物料落入风预热室后，经风预热室下端的出料管排出落入到收料斗，并从出料口排出；风预热室内设有若干螺旋换热管，螺旋换热管的上端设有风嘴，下端与冷风风箱连通，冷风风箱包含有第三进风口，冷风从第三进风口依次进入冷风风箱和螺旋换热管，在风预热室内通过螺旋换热管与焙烧后的高温物料换热后，从风嘴吹入风选去杂室内；所述基于复式焙烧设备对铸造废砂再生利用的方法包括如下步骤：S1.物料通过均料板进入受料槽内，再经过叶轮进入进料保护装置然后进入卧式燃烧室的燃烧室；S2.物料被燃烧室底部热风鼓吹沸腾，从燃烧室向风选去杂室流动，期间通过燃烧枪依次进行三级焙烧，一级焙烧的温度为300-400℃，时间为10-20s；二级焙烧的温度为600-800℃，时间为180-240s；三级焙烧的温度为850-900℃，时间为10-20s；S3.物料焙烧完后从风选去杂室落入风预热室，与风预热室内的螺旋换热管的冷风换热冷却至200-300℃后出料，螺旋换热管换得的热风通过风嘴吹入风选去杂室，使焙烧后的物料处于沸腾状态，增加物料与物料之间的摩擦达到进一步去杂效果；杂物物料焙烧产生的废气与风预热室上部的换热器的冷风换热冷却后排出，换热器换得的热风进入热风风箱内。本专利技术在给料器上方设置有均料板，物料通过均料板均匀进入给料器后落入燃烧室，这样可以使得物料均匀分布，避免物料堆积在一起沸腾不起。进入燃烧室后，物料会有两种运动状态，而产生这两种运动状态的原因是因为焙烧设备的结构不一样：卧式段与立式段。卧式段主要通过高压风机或压缩空气来使物料在燃烧室内沸腾，然后对沸腾的铸造废砂和废气进行三级焙烧，一级焙烧的温度为300-400℃，时间为10-20s；二级焙烧的温度为600-800℃，时间为180-240s；三级焙烧的温度为850-900℃，时间为10-20s。通过三级焙烧，使铸造废砂和废气充分燃烧，无有害、有机气体挥发，大大提高了铸造废砂的脱模率、去杂效果及稳定性。立式段主要是通过物料自上而下进入风预热室，高压风通过埋在物料中的螺旋换热管与高温的物料进行换热，获得热风，一方面保证焙烧设备内温度不会降低，一方面对物料进行冷却。充分的热交换，使得物料的出料温度在200-300℃，而其他的铸造废砂热法再生的出料温度在500-600℃。风预热室上方连通换热器，由于换热器顶部的出风口产生的负压，高温的废气上升，又与换热器上鼓吹进来的冷风进行热交换，冷风得到预热，废气的余热也通过换热器得到了降低。通过上述两次的热交换，把预热后的热风供到燃烧室上沸腾物料及预热物料；保温效果好，使启炉时升温速度快，升到物料的焙烧温度低于30分钟，而其他的铸造废砂热法再生产升温需90-120分钟。本专利技术大大降低了焙烧炉的能耗，节能环保。优选地，所述一级焙烧的温度为400℃，时间为15s；二级焙烧的温度为700℃，时间为240s；三级焙烧的温度为850℃，时间为10s。优选地，所述风预热室上方连通换热器，由于换热器顶部的出风口产生的负压，高温的热风上升，又与换热器上鼓吹进来的冷风进行热交换，冷风得到预热；把预热后的热风供到燃烧室使用。优选地，所述燃烧室和风选去杂室升到物料的焙烧温度低于30分钟。优选地，所述换热室外设置有保温层。优选地，所述燃烧室和风选去杂室的侧壁由内而外依次为耐高温耐磨材料、保温层和壳体。优选地，所述燃烧室和风选去杂室的顶部由内而外依次为耐高温耐磨材料、保温层和壳体。优选地，所述燃烧室远离风选去杂室的一端侧面设有维修入孔。优选地，所述出料管位于收料斗内的部分设有气动吹料系统，气动吹料系统从出料管的内部朝向出料管的出口方向吹气。优选地，所述叶轮通过驱动电机进行驱动，叶轮的下部为进料口，进料口与燃烧室之间设有进料保护装置。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、通过两次热交换，使物料与热风换热效果更强，热损失小，热能利用充分能耗更低。螺旋换热管的上端设的风嘴吹出来的气体也使砂处于沸腾状态，砂与砂之间进行摩擦，增强去杂效果。2、多级焙烧及通道空间限制使物料及废气得到了更充分的焙烧，大大提高了物料的脱模率、去杂效果及降低了废气排放量，更环保。3、复式结构使物料从一端向相对另一端流动经过由热交换得到的热风预热、多级焙烧、两次换热，出料温度低于300℃，炉温升温速度快，升到物料的焙烧温度低于30分钟，而且排出的废气温度低、有害物质少，产生的能耗更低，更环保。附图说明图1为本专利技术复式焙烧设备的侧面结构示意图；图2为本专利技术复式焙烧设备的俯视结构示意图；图3为图1中B-B的剖视图；图4为图2中C-C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于复式焙烧设备对铸造废砂再生利用的方法，其特征在于，所述复式焙烧设备设有卧式燃烧室，所述卧式燃烧室分为燃烧室和风选去杂室，燃烧室和风选去杂室相互横向连通；燃烧室外远离风选去杂室的一端设有进料机构，进料机构用于向燃烧室内输送物料；燃烧室侧面设有多个燃烧枪，燃烧枪朝向燃烧室内部喷射燃烧火焰；燃烧室底部排列有多个风帽，风帽的下端连通有热风风箱，热风风箱包含有第一进风口，热风从第一进风口进入热风风箱后，经风帽吹入燃烧室内；风选去杂室的上方连通有换热室，换热室上端设有第一出风口，焙烧后产生的高温废气进入换热室后从第一出风口排出；换热室内设有换热器，换热器上设置有多个换热管；换热器包含有第二进风口和第二出风口，冷风从第二进风口进入换热器，与高温废气热交换之后变成热风从第二出风口排出；第二出风口与第一进风口连接，第二出风口的热风从第一进风口进入热风风箱内；风选去杂室的下方连通有风预热室，风预热室下端设有出料管，焙烧后的高温物料落入风预热室后，经风预热室下端的出料管排出落入到收料斗，并从出料口排出；风预热室内设有若干螺旋换热管，螺旋换热管的上端设有风嘴，下端与冷风风箱连通，冷风风箱包含有第三进风口，冷风从第三进风口依次进入冷风风箱和螺旋换热管，在风预热室内通过螺旋换热管与焙烧后的高温物料换热后，从风嘴吹入风选去杂室内；所述基于复式焙烧设备对铸造废砂再生利用的方法包括如下步骤：S1.物料通过均料板进入受料槽内，再经过叶轮进入进料保护装置然后进入卧式燃烧室的燃烧室；S2.物料被燃烧室底部热风鼓吹沸腾，从燃烧室向风选去杂室流动，期间通过燃烧枪依次进行三级焙烧，一级焙烧的温度为300‑400℃，时间为10‑20s；二级焙烧的温度为600‑800℃，时间为180‑240s；三级焙烧的温度为850‑900℃，时间为10‑20s；S3.物料焙烧完后从风选去杂室落入风预热室，与风预热室内的螺旋换热管的冷风换热冷却至200‑300℃后出料，经螺旋换热管换得的热风通过风嘴吹入风选去杂室，使焙烧后的物料处于沸腾状态，增加物料与物料之间的摩擦达到进一步去杂效果；物料焙烧产生的废气与风预热室上部的换热器的冷风换热冷却后排出，换热器换得的热风进入热风风箱内。...

【技术特征摘要】
1.一种基于复式焙烧设备对铸造废砂再生利用的方法，其特征在于，所述复式焙烧设备设有卧式燃烧室，所述卧式燃烧室分为燃烧室和风选去杂室，燃烧室和风选去杂室相互横向连通；燃烧室外远离风选去杂室的一端设有进料机构，进料机构用于向燃烧室内输送物料；燃烧室侧面设有多个燃烧枪，燃烧枪朝向燃烧室内部喷射燃烧火焰；燃烧室底部排列有多个风帽，风帽的下端连通有热风风箱，热风风箱包含有第一进风口，热风从第一进风口进入热风风箱后，经风帽吹入燃烧室内；风选去杂室的上方连通有换热室，换热室上端设有第一出风口，焙烧后产生的高温废气进入换热室后从第一出风口排出；换热室内设有换热器，换热器上设置有多个换热管；换热器包含有第二进风口和第二出风口，冷风从第二进风口进入换热器，与高温废气热交换之后变成热风从第二出风口排出；第二出风口与第一进风口连接，第二出风口的热风从第一进风口进入热风风箱内；风选去杂室的下方连通有风预热室，风预热室下端设有出料管，焙烧后的高温物料落入风预热室后，经风预热室下端的出料管排出落入到收料斗，并从出料口排出；风预热室内设有若干螺旋换热管，螺旋换热管的上端设有风嘴，下端与冷风风箱连通，冷风风箱包含有第三进风口，冷风从第三进风口依次进入冷风风箱和螺旋换热管，在风预热室内通过螺旋换热管与焙烧后的高温物料换热后，从风嘴吹入风选去杂室内；所述基于复式焙烧设备对铸造废砂再生利用的方法包括如下步骤：S1.物料通过均料板进入受料槽内，再经过叶轮进入进料保护装置然后进入卧式燃烧室的燃烧室；S2.物料被燃烧室底部热风鼓吹沸腾，从燃烧室向风选去杂室流动，期间通过燃烧枪依次进行三级焙烧，一级焙烧的温度为300-400℃，时间为10-20s；二级焙烧的温度为600-800℃，时间为180-240s；三级焙烧的温度为850-900℃，时间为10-20s；S3.物料焙烧完后从风选去杂室落入风预热室，与风预热室内的螺旋换热管的冷风换热冷却至200-300℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁炎，戴伟平，罗桂猛，刘临琦，余兵，
申请(专利权)人：广西兰科资源再生利用有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45