用于再生铸造砂的设备制造技术

一种用于再生铸造砂的设备包括燃烧室(10)和冷却室(14)，燃烧室和冷却室设置有喷嘴以在每个室中保持流化流体床。连通管道(18)将燃烧室(10)与冷却室(14)连接。管道(18a)的竖直或倾斜的下端部分至少部分地由冷却室(14)中的制冷管(27)包围或与之靠近。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于再生铸造砂的设备
本专利技术涉及一种用于再生先前在用于生产型芯的铸造中使用的砂的设备。
技术介绍
为了通过铸造进行复杂金属件的生产，将熔融金属注入到定位有型芯以再现零件内部形状的模具中。砂与特殊的树脂及合适的催化剂混合，以允许硬化从而使型芯具有一致性。在除去包含在砂中的树脂、催化剂及其他杂质的残留物之后，回收用于生产型芯的砂在经济上是方便的。铸造砂通过热型设备或机械型设备再生。热型设备执行覆盖砂粒表面的有机树脂的燃烧；机械型处理在颗粒表面上产生机械磨损，该机械磨损是通过机械摩擦经由高速机械搅拌砂粒所获得的。大多数铝铸造砂再生设备目前是热型的，并且用于形成型芯的树脂主要是来源于石油的有机树脂(酚醛树脂和呋喃树脂等)。形成型芯的工艺包括冷成型(“冷箱”)和热成型(“热箱”)，在冷成型中，硬化反应通过气态催化剂(胺或SO2)瞬间发生，而在热成型中，反应通过温度的影响发生，但对于工业实践来说仍然足够快。与有机树脂的使用相关的一个问题是，当铸造时(在700-800℃的温度下)它们会产生需要去除和减少以避免留存在铸件中的气体，因为该气体是有害的。为了减少这些气体排放，需要燃烧后减排系统，这具有极高的运行成本。这促使一些树脂生产商考虑使用无机型树脂作为用于型芯的粘合剂，这种无机型树脂不会产生气体或产生极少量的气体。无机型树脂主要是在某种程度上可溶于水的硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐等，其通过热成型产生溶解和硬化的水。含有无机型树脂的砂涉及高处理成本，并且由于可溶性钠化合物产生高碱性化合物，这可能会造成生态问题，因此需要开发用于这类砂的再生的系统。已知的铸造砂再生设备包括燃烧室和冷却室，在燃烧室中，将可燃气体添加到待再生的砂中以燃烧树脂，而在冷却室中，将来自燃烧室的砂冷却到室温或稍高于室温。连通管道连接燃烧室与冷却室。砂通过重力发生转移。两个室都具有喷嘴，该喷嘴向上喷射空气以在每个室中形成砂的流化床。连接管道装配有阀或其他机械开闭器，其当设备停止时或在启动或关停过渡操作时是关闭的。连接管道的阻塞用于防止燃烧室(通常位于比冷却室更高的水平处)被排空并且也在启动和关停过渡期间将两个砂床保持在期望的比例。当阀在关停阶段关闭时，阀导致在管道的朝向冷却室的端部处形成静态砂体积。当在关停阶段之后重新启动设备的情况下加热该静态体积时，该静态体积阻止砂进入冷却室。在用有机树脂粘合的砂的操作中，在阀打开时，砂开始通过重力从炉自由流动到冷却器，从而引起在设备正常操作期间发生的规则的砂流。相反，在用无机树脂粘合的砂的热再生的情况下，特别是在再生温度为800-850℃的情况下，砂的静态体积由于无机树脂本身的低熔融温度而低于800-850℃并且倾向于形成软/刚性块，并且在任何情况下，防止重力引起的砂的自由流动并因此不可能实现正常操作。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的上述缺点，尤其是降低设备管理成本。通过具有所附权利要求中所述特征的砂再生设备实现了这个和其他目的以及优点，这将在后面更好地理解。总之，将燃烧室与冷却室连接的连通管道具有竖直或倾斜的下端部分，该下端部分至少部分地由冷却室中的多个制冷管包围或者与冷却室内的至少一个所述制冷管相邻。当设备停止时，留在管道端部处的砂被迅速冷却并充当盖子，从而停止砂朝向冷却罐下降并因此保持燃烧室中适量的砂。当设备重新启动时，冷却罐中的砂再次被流化；因此，管道端部处的砂盖被流化，并且设备恢复操作而不需要任何干预。附图说明现在将描述根据本专利技术的一种用于再生砂的设备的一些优选但非限制性实施例的功能和结构特征。参考附图，其是根据本专利技术的实施例的再生设备的形式的示意性竖直剖视图。具体实施方式一种用于再生铸造砂的设备，包括燃烧室10和通过部分倾斜的连通管道18与燃烧室10连通的相邻冷却室14。燃烧室10位于炉12内，而冷却室14位于炉附近。燃烧室10具有圆柱形内壁，优选为竖直的或几乎竖直的。例如，壁可以相对于水平面倾斜85°。壁的竖直性或接近竖直性有助于避免砂的积聚和硬块的形成，它们在高于无机树脂的开始软化温度的温度下会变粘，表示性地在600-650℃开始。在燃烧室10和冷却室14下方存在相应的空气入口室13、15，空气通过相应的喷嘴供应系统17、19从空气入口室向上喷射到燃烧室10中和冷却室14中。通过喷嘴17、19排出空气从而将砂以流化状态保持在室10和14内。冷却室14中的流化砂处于比容纳在燃烧室10中的流化砂更低的水平处。入口26位于炉12的较高部分中以将待再生的砂引入到燃烧室10中。倾斜的连通管道18具有通向燃烧室10的顶部入口21和通向冷却室14的底部出口22。从冷却室14为再生及冷却的砂分支出一个倾斜的排放管道25。从炉12的顶部为燃烧气体分支出排放管道23。从冷却器的顶部为冷却室14的流化空气分支出排放管道24。可燃气体的供应喷嘴16分布在燃烧室的底部，适当地与位于同一底板上的空气流化喷嘴17交替。用于确保在燃烧室中点燃的火焰存在的引燃器29有利地置于炉内的较高位置，在砂流不能达到的位置以防止砂粒由于高温而沉积在燃烧器上并粘附在燃烧器上。在冷却室14内部在各种水平或高度处布置制冷管27，冷水在该制冷管内循环。连接管道18的出口22在制冷管27之间的中间水平处打开。倾斜的连接管道18具有靠近底部出口22的下端部分18a，该下端部分至少部分地由制冷管27中的一个或多个围绕或与之邻近或靠近。在所示的示例中，下端部分18a基本上是竖直的。下端部分18a可以是基本竖直的，即，竖直的或几乎竖直的，或者在任何情况下以有利于砂从管道18流出到冷却室14中的角度相对于水平线倾斜。优选地，底部出口22面向并位于至少一个制冷管27的上方。有利地，下端部分18a没有机械关闭阀装置。设备的操作如下。在铸造厂中使用的并且夹杂有残留树脂、催化剂和杂质的砂通过入口26供给到燃烧室10，在燃烧室中，通过喷嘴16供给可燃气体并且通过位于燃烧室底部的喷嘴17吹出空气。在燃烧室10中，实现了触发和保持与砂混合的树脂的燃烧反应所需的热力学和流体动力学条件。优选地，可燃气体流入到室10中被控制为在尽可能高的温度下工作，理想地在800-850℃的范围内。燃烧室10内的空气流速必须能使砂粒保持在流化状态。对于包括在0.15mm到0.5mm之间的硅砂颗粒尺寸可以表示性地包括在大约0.1m/s到1m/s之间的空气流速。在设备的正常操作期间，砂通过重力在流化条件下通过倾斜管道18从燃烧室10流出到冷却室14。进入到冷却室14的砂被保持在流化状态下，并且通过从喷嘴19向上喷射的流化空气以及由制冷管27(冷水在该制冷管中循环)进行的热交换的组合作用而被逐渐冷却。S1和S2表示两个室中的砂的自由表面水平，这两个室中的砂都处于流化状态(S1)和静止状态(S2)。从管道25排放再生的冷砂。管道18和25在冷却室14的端部或相对侧间隔开。在设备堵塞或关停的情况下，存在于冷却室中的砂终止被流化并因此停止，从而也停止容纳在倾斜管道18中的砂的下降。倾斜管道充满砂。管道18的端部18a浸没在冷却室的砂中，并因此被相对冷的砂包围，因为它与制冷管27接触。因此，来自燃烧室10的砂的流出被中断。在燃烧室10中，保持了砂的正确水平。因此，炉不会将尚未再生的砂排空，至少部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于再生铸造砂的设备，包括：燃烧室(10)，具有至少一个入口(26)，用于将待再生的砂引入到所述燃烧室(10)中，喷嘴(16)，用于将可燃气体供给到所述燃烧室(10)中，喷嘴(17)，用于喷射空气以便在所述燃烧室中保持加热的砂流化床；冷却室(14)，用于冷却来自所述燃烧室(10)的砂，所述冷却室具有喷嘴(19)，用于吹送空气以便在所述冷却室(14)中保持砂流化床；制冷管(27)，布置在所述空气喷嘴(19)上方；连通管道(18)，将所述燃烧室(10)与所述冷却室(14)连接；其特征在于，所述连通管道(18)包括至少部分地由所述冷却室(14)中的多个所述制冷管(27)围绕或与多个所述制冷管相邻的竖直或倾斜的下端部分(18a)，并且所述下端部分(18a)具有设置在相对于至少一个所述制冷管(27)的较低水平处的底部出口(22)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.06 IT 1020160000702321.一种用于再生铸造砂的设备，包括：燃烧室(10)，具有至少一个入口(26)，用于将待再生的砂引入到所述燃烧室(10)中，喷嘴(16)，用于将可燃气体供给到所述燃烧室(10)中，喷嘴(17)，用于喷射空气以便在所述燃烧室中保持加热的砂流化床；冷却室(14)，用于冷却来自所述燃烧室(10)的砂，所述冷却室具有喷嘴(19)，用于吹送空气以便在所述冷却室(14)中保持砂流化床；制冷管(27)，布置在所述空气喷嘴(19)上方；连通管道(18)，将所述燃烧室(10)与所述冷却室(14)连接；其特征在于，所述连通管道(18)包括至少部分地由所述冷却室(14)中的多个所述制冷管(27)围绕或与多个所述制冷管相邻的竖直或倾斜的下端部分(18a)，并且所述下端部分(18a)具有设置在相对于至少一个所述制冷管(27...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴尔托洛梅奥·托斯科，保罗·博卡，
申请(专利权)人：法塔铝业责任有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT