大型铸钢件湿型粘土砂处理系统及砂处理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种大型铸钢件湿型粘土砂处理系统及砂处理方法，该系统包括皮带输送装置、磁选机、六角精细筛分装置、双盘冷却器、砂再生机、混砂机等设备，其方法是通过旧砂回收、旧砂处理、旧砂再生、型砂混制、相关检测及型砂质量控制、系统除尘等步骤，本发明专利技术实现对旧砂进行回收和再生，提高了型砂的生产质量，大大减少了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
大型铸钢件湿型粘土砂处理系统及砂处理方法
本专利技术涉及砂型铸造砂处理
，具体指一种大型铸钢件湿型粘土砂处理系统及砂处理方法。
技术介绍
我国是制造大国，铸造作为机械产品基础的制造方法，各类铸件产量呈上升趋势，其中砂型铸造占到较大比例，砂型铸造的型砂主要为水玻璃砂、树脂砂、湿型粘土砂、覆膜砂等，常见的砂处理系统(如：水玻璃砂处理系统，树脂砂处理系统等)工作环境恶劣、设备运行工况差，砂处理系统运行过程中，普遍存在以下问题：1、旧砂回收困难：铸钢件的浇注温度约1760℃左右，水玻璃砂在铸件浇注后，水玻璃在高温作用下，形成水玻璃烧结层，很难进行回收；树脂砂在高温作用下，树脂烧结后以气态散发，因此，水玻璃砂处理系统、树脂砂处理系统一般不具有砂再生能力。因此，水玻璃砂和树脂砂的消耗非常大，产品的生产成本高，环境污染大。2、砂温控制困难：旧砂主要是来自于铸型开箱落砂和生产场地上的散落砂，铸型开箱落砂后的旧砂温度很高(特别是夏天)，不适合直接使用，通常情况下，需要较长旧砂冷却时间或专用场地冷却，影响生产组织和型砂质量。3、型砂质量波动大：回用砂中含有大量的粉尘、细小的废砂、金属杂物等，常见砂处理系统，无法控制回用砂含泥量，影响型砂质量和产品质量。在型砂混制过程中，型砂的相关参数不能适时检测、监控，等造型后或铸件生产出来才能发现问题，增加产品质量风险和生产成本。4、功能简单：常见的砂处理系统工艺流程(见图1)是原砂采购、旧砂输送、型砂混制、型砂输送功能的简单组合，无法满足现代化铸造生产对砂处理的效率、质量、柔性、集约、安全环保的要求。5、工作环境差：砂型铸造生产过程和开箱落砂过程中会产生大量的粉尘，工作岗位粉尘浓度超标严重，水玻璃、树脂砂生产后产生的废砂多且得不到有效处理，直接排废对环境污染大，很难到达环境保护和职业安康要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种大型铸钢件湿型粘土砂处理系统及砂处理方法，对旧砂进行回收和再生，提高型砂的生产质量，大大减少生产成本。为实现上述目的，本专利技术所设计的大型铸钢件湿型粘土砂处理系统，其特殊之处在于：包括设置在铸件开箱区和外模造型区下方的旧砂皮带输送装置，设置在旧砂皮带输送装置上的磁选机，设置在旧砂皮带输送装置输送终端的六角精细筛分装置；所述六角精细筛分装置出口与双向给料机进口相连接，所述双向给料机出口一端通过废砂输送皮带与废砂存储斗的进口相连，所述双向给料机出口另一端与双盘冷却器的进口相连，所述双盘冷却器出口与第一旧砂斗提机连接；所述第一旧砂斗提机输出端与第一皮带输送装置输入端相连接，所述第一皮带输送装置经过砂存储斗的进口端上方，所述砂存储斗出口一端与第二皮带输送装置输入端相连接，所述砂存储斗出口另一端与砂再生机进口相连接，所述砂再生机通过再生砂输送管道与再生砂存储斗进口相连接，所述再生砂存储斗出口通过输送管道与面砂混砂机的入口相连接；所述第一皮带输送装置输送终端与第三皮带输送装置输入端相连接，所述第二皮带输送装置输送终端与所述第三皮带输送装置输入端之间设有第二旧砂斗提机，所述第三皮带输送装置输出端的一端与面砂混砂机的入口相连，所述第三皮带输送装置输出端的另一端与背砂圆盘给料机的入口相连，所述背砂圆盘给料机的出口与背砂混砂机的入口相连，所述面砂混砂机和背砂混砂机之间还设有恒压供水装置，所述面砂混砂机和背砂混砂机入口位置还均连接有辅料库，所述面砂混砂机和背砂混砂机出砂口位置下方设有第四皮带输送装置；所述第四皮带输送装置输出端通过面砂皮带输送装置和背砂皮带输送装置分别与外模造型区的造型机入口相连。进一步地，所述第四皮带输送装置输出端一端与第五皮带输送装置的输入端相连，所述第四皮带输送装置输出端另一端与第六皮带输送装置的输入端相连，所述第五皮带输送装置的输出端一端与面砂皮带输送装置输入端相连，所述第五皮带输送装置的输出端另一端与背砂皮带输送装置输入端相连，所述第六皮带输送装置输出端与所述背砂皮带输送装置输入端相连，所述面砂皮带输送装置和背砂皮带输送装置的输出端分别与外模造型区的造型机入口相连。这样，一般情况下，型砂从第四皮带输送装置输出端出来后直接进入第五皮带输送装置，然后再分别进入到背砂皮带输送装置或面砂皮带输送装置，但是当第五皮带输送装置进行检修或者发生故障时，也可以通过第六皮带输送装置来输送型砂。进一步地，所述铸件开箱区、双盘冷却器和背砂圆盘给料机均通过管道与除尘器相连接。优选地，所述磁选机的数量为两个。另外本专利技术还提供一种利用上述大型铸钢件湿型粘土砂处理系统进行砂处理的方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：步骤1)旧砂回收：铸件开箱区和外模造型区的旧砂通过落砂机落入旧砂皮带输送装置，在旧砂皮带输送装置上设有磁选机，用于清理旧砂中的浇冒口、冷铁、芯骨金属废杂物，使得旧砂达到工艺要求；步骤2)旧砂处理：在旧砂皮带输送装置的输送终端设有六角精细筛分装置，对旧砂进行破碎、筛分，将大块旧砂分离、排放，并在此过程中进行吹风冷却，对旧砂进行初步降温，筛出的废砂送入废砂存储斗；经过筛选的旧砂通过双盘冷却器，采用加水、鼓风、翻转搅拌相结合的措施将旧砂快速冷却到工艺设定温度；冷却后的旧砂一部分通过斗提机和第一皮带输送装置送至砂存储斗，另一部分依次通过斗提机、第一皮带输送装置和第三皮带输送装置直接送至面砂混砂机和背砂混砂机上方的旧砂斗中储存待用；步骤3)旧砂再生：通过砂存储斗下面的给料机构将旧砂输送至砂再生机，旧砂经过鼓风、撞击、抽风除尘、筛分，进行多级气流撞击再生，去除砂粒表面的有害物质，并通过调整风压和再生机的导向板、筛网的大小，可调整再生砂质量，满足不同工艺需求，再生砂通过气力输送管道送至再生砂存储斗，然后通过管道可直接送入面砂混砂机；湿型粘土砂系统每月需加入3％-5％的新砂，以补充因系统排废减少的数量，保证砂处理系统的运行，将需要补充的新砂输送至面砂混砂机和背砂混砂机上方的新砂斗中，通过比例调节器调配新砂与旧砂混合比例；步骤4)型砂混制：在混砂过程中，旧砂、新砂及辅料经定量后加入到面砂混砂机和背砂混砂机中，同时通过恒压供水装置进行恒压供水，充分混制，根据工艺需要制作不同的型砂，然后通过第四皮带输送装置分别送至面砂皮带输送装置和背砂皮带输送装置，最后再送至外模造型区的造型机上方的砂斗中待用；步骤5)相关检测及型砂质量控制：通过面砂混砂机和背砂混砂机上设置的在线检测装置，对型砂中的紧实度、水分含量、膨润土含量进行适时测定，测定结果显示在系统控制室，并通过外模造型区的型砂人工检测室，测定型砂水分含量、膨润土含量、湿压强度、干拉强度、透气性等数据，两者形成对比，根据数据进行分析、总结，及时修正设定参数，满足工艺要求；步骤6)系统除尘：在现场粉尘较大的区域设置除尘器，通过管道和空气动力，采用离线脉冲式布袋除尘器集中处理粉尘。在上述技术方案中，铸钢件砂型铸造采用面砂、背砂相结合工艺，背砂要求比较低，冷却后的旧砂可直接混制成背砂，而面砂主要是用来成型产品外轮廓，要求更高，而旧砂中砂粒表面存在大量的惰性膜、灰分、死粘土等有害物，为了满足面砂混制工艺要求，保证型砂质量，有效去除旧砂中影响型砂工艺性能的有害物，故旧砂需经过再生后用作面砂；辅料库主要用于添加膨润土、淀粉等一些辅料。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型铸钢件湿型粘土砂处理系统，其特征在于：包括设置在铸件开箱区(1)和外模造型区(2)下方的旧砂皮带输送装置(3)，设置在旧砂皮带输送装置(3)上的磁选机(4)，设置在旧砂皮带输送装置(3)输送终端的六角精细筛分装置(5)；所述六角精细筛分装置(5)出口与双向给料机(6)进口相连接，所述双向给料机(6)出口一端通过废砂输送皮带(7)与废砂存储斗(8)的进口相连，所述双向给料机(6)出口另一端与双盘冷却器(9)的进口相连，所述双盘冷却器(9)出口与第一旧砂斗提机(10a)连接；所述第一旧砂斗提机(10a)输出端与第一皮带输送装置(11)输入端相连接，所述第一皮带输送装置(11)经过砂存储斗(12)的进口端上方，所述砂存储斗(12)出口一端与第二皮带输送装置(16)输入端相连接，所述砂存储斗(12)出口另一端与砂再生机(13)进口相连接，所述砂再生机(13)通过再生砂输送管道(14)与再生砂存储斗(15)进口相连接，所述再生砂存储斗(15)出口通过输送管道与面砂混砂机(20)的入口相连接；所述第一皮带输送装置(11)输送终端与第三皮带输送装置(17)输入端相连接，所述第二皮带输送装置(16)输送终端与所述第三皮带输送装置(17)输入端之间设有第二旧砂斗提机(10b)，所述第三皮带输送装置(17)输出端的一端与面砂混砂机15的入口相连，所述第三皮带输送装置(17)输出端的另一端与背砂圆盘给料机(18)的入口相连，所述背砂圆盘给料机(18)的出口与背砂混砂机(19)的入口相连，所述面砂混砂机(20)和背砂混砂机(19)之间还设有恒压供水装置(21)，所述面砂混砂机(20)和背砂混砂机(19)入口位置还均连接有辅料库(22)，所述面砂混砂机(20)和背砂混砂机(19)出砂口位置下方设有第四皮带输送装置(23)；所述第四皮带输送装置(23)输出端通过面砂皮带输送装置(28)和背砂皮带输送装置(27)分别与外模造型区(2)的造型机入口相连。...

【技术特征摘要】
1.一种大型铸钢件湿型粘土砂处理系统，其特征在于：包括设置在铸件开箱区(1)和外模造型区(2)下方的旧砂皮带输送装置(3)，设置在旧砂皮带输送装置(3)上的磁选机(4)，设置在旧砂皮带输送装置(3)输送终端的六角精细筛分装置(5)；所述六角精细筛分装置(5)出口与双向给料机(6)进口相连接，所述双向给料机(6)出口一端通过废砂输送皮带(7)与废砂存储斗(8)的进口相连，所述双向给料机(6)出口另一端与双盘冷却器(9)的进口相连，所述双盘冷却器(9)出口与第一旧砂斗提机(10a)连接；所述第一旧砂斗提机(10a)输出端与第一皮带输送装置(11)输入端相连接，所述第一皮带输送装置(11)经过砂存储斗(12)的进口端上方，所述砂存储斗(12)出口一端与第二皮带输送装置(16)输入端相连接，所述砂存储斗(12)出口另一端与砂再生机(13)进口相连接，所述砂再生机(13)通过再生砂输送管道(14)与再生砂存储斗(15)进口相连接，所述再生砂存储斗(15)出口通过输送管道与面砂混砂机(20)的入口相连接；所述第一皮带输送装置(11)输送终端与第三皮带输送装置(17)输入端相连接，所述第二皮带输送装置(16)输送终端与所述第三皮带输送装置(17)输入端之间设有第二旧砂斗提机(10b)，所述第三皮带输送装置(17)输出端的一端与面砂混砂机（20）的入口相连，所述第三皮带输送装置(17)输出端的另一端与背砂圆盘给料机(18)的入口相连，所述背砂圆盘给料机(18)的出口与背砂混砂机(19)的入口相连，所述面砂混砂机(20)和背砂混砂机(19)之间还设有恒压供水装置(21)，所述面砂混砂机(20)和背砂混砂机(19)入口位置还均连接有辅料库(22)，所述面砂混砂机(20)和背砂混砂机(19)出砂口位置下方设有第四皮带输送装置(23)；所述第四皮带输送装置(23)输出端通过面砂皮带输送装置(27)和背砂皮带输送装置(26)分别与外模造型区(2)的造型机入口相连。2.根据权利要求1所述的大型铸钢件湿型粘土砂处理系统，其特征在于：所述第四皮带输送装置(23)输出端一端与第五皮带输送装置(24)的输入端相连，所述第四皮带输送装置(23)输出端另一端与第六皮带输送装置(25)的输入端相连，所述第五皮带输送装置(24)的输出端一端与面砂皮带输送装置(27)输入端相连，所述第五皮带输送装置(24)的输出端另一端与背砂皮带输送装置(26)输入端相连，所述第六皮带输送装置(25)输出端与所述背砂皮带输送装置(26)输入端相连，所述面砂皮带输送装置(27)和背砂皮带输送装置(26)的输出端分别与外模造型区(2)的造型机入口相连。3.根据权利要求1或2所述的大型铸钢件湿型粘土砂处理系统，其特征在于：所述铸件开箱区(1)、双盘冷却器(9)和背砂圆盘给料机(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：何氢玲，宋仲明，苟春林，汪焱，王连华，
申请(专利权)人：南车长江车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42