型砂再生处理工艺及系统技术方案

本发明专利技术属于铸造领域，特别涉及铸造过程中的型砂处理工艺。一种型砂再生处理工艺，第一步、旧砂回收：去除旧砂中的杂质和砂块，将干净的平均砂粒细度指数为62‑72的旧砂进行回收；第二步、旧砂冷却：已回收的旧砂进行降温、增湿、调匀，通过向旧砂喷水使旧砂降温到43℃以下，湿度达到1.8～2.2%，再混合调匀，混合后的旧砂回到大砂仓中“醒砂”；第三步、混砂：第二步冷却醒砂后的旧砂中添加膨润土、煤粉等辅料，混碾出性能合格的型砂，调整到型砂含水量达到砂量的3.2～3.8%。本发明专利技术真正做到了无需再添加新砂，有效降低成本，且旧砂更加均匀稳定，性能良好。

Technology and system of sand reclamation

【技术实现步骤摘要】
型砂再生处理工艺及系统
本专利技术属于铸造领域，特别涉及铸造过程中的型砂处理工艺。
技术介绍
通常砂处理系统分四个单元：旧砂回收单元，去除旧砂中的杂质和砂块，将干净的合适粒度的旧砂进行回收。旧砂冷却单元，为已回收的旧砂进行降温、增湿、调匀，从而达到旧砂的性能要求。混砂单元，砂中添加膨润土、煤粉等辅料，混碾出性能合格的型砂。型砂输送单元，为造型机输送性能合格且松散的型砂。砂处理系统将混好的型砂源源不断的供给DISA线进行造型，然后将浇注后的旧砂收集，回到砂处理系统进行处理，再添加必要的辅料进行混砂，制成新的型砂供给DISA线造型，在这个过程中，旧砂是反复使用的，这会导致型砂性能变差，铸件废品率增高，甚至无法生产，所以通常情况下，砂处理系统，都会在型砂中添加1～３%的新砂，一般DISA线生产厂，生产1吨铸件，需要13吨左右的型砂，按年产4万吨铸件的铸造厂，一年就要添加新砂5200吨～15600吨新砂，直接导致成本的增高，而新砂的加入，又导致辅料的加入比例上升，这又导致了成本的进一步增高。DISA线生产中，通常砂处理系统会出现如下情况：1、系统砂量不足：由于铸件表面会粘砂，带走一些砂子，还有些砂粒会破碎，造成系统砂量流失，系统砂量的减少，使旧砂经过处理后的“醒砂”时间低于必须的2.5小时，使型砂质量变差，这种情况下，如果没有其他砂子的补充，就只能添加新砂。2、旧砂砂温过高：铸件落砂后，旧砂回到砂系统需要经过砂冷却器的处理，使温度降到43℃以下，否则即为“热砂”，旧砂为“热砂”的情况下，混砂后的型砂也是“热砂”，“热砂”使砂中的水分无法保持，砂中的膨润土无法有效发挥作用，使型砂质量变差，铸件废品率显著提高，很多铸造厂存在这个问题，夏季更加明显，为了减少“热砂”的影响，也必须加新砂改善，究其原因是砂冷却器的冷却效果不好或者没调整好。3、型砂含泥量过高：铸型浇注后，会有部分砂粒在高温铁水的作用下粉化，还会有部分膨润土等辅料被烧死，这些加剧了旧砂中粉尘含量的增高，通常将除尘器风量开到最大，也没办法将它们抽出去，造成混砂后型砂的含泥量过高。究其原因是：、除尘器风量小或抽风口风量分布不合理，还有除尘器布袋堵塞或管道堵塞。、使用的造型材料质量差，添加的新砂本身含泥量就高，混砂加入的膨润土复用性差，大部分被烧成死粘土，而添加新砂又需要加入更多的膨润土来包覆新砂粒，被烧死的粘土就更多，恶性循环，使除尘器不堪重负。上述原因，造成很多铸造厂型砂的含泥量偏高，性能变差，不得不添加新砂。4、覆膜砂进入量过多：随着下芯件的生产，覆膜砂芯重量的80%左右都会进入砂系统，由于很多覆膜砂粒表面的树脂膜没有被烧掉，他们在混砂时膨润土等辅料很难包覆在砂粒表面，使砂粒之间的粘结力下降，强度降低，型砂质量严重恶化，铸件废品率显著提高，很多铸造厂遇到此情况，没有什么办法，只能添加新砂。5、型砂粒度变化：由于浇注后，砂粒会有部分破碎，铸件表面也会带走部分砂子，除尘器也会抽走少量细砂，使型砂的粒度组成发生变化，需要及时进行调整，否则，铸件质量也会受到影响，很多铸造厂都是通过添加新砂来调整粒度的。这5种情况，通常会叠加出现，又无法解决，导致砂处理系统必须添加新砂，以此来降低这些不利因素对型砂性能的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述必须添加新砂的问题，提供一种型砂再生处理工艺，实现不需添加新砂，保证型砂处理正常生产，降低成本。本专利技术的另一目的是提供一种型砂再生处理系统，结构紧凑，全自动生产，快速高效。本专利技术为解决上述问题所采用的技术方案是：一种型砂再生处理工艺，包括旧砂回收、旧砂冷却和混砂三步骤；第一步、旧砂回收：去除旧砂中的杂质和砂块，将干净的平均砂粒细度指数为62-72的旧砂进行回收；第二步、旧砂冷却：已回收的旧砂进行降温、增湿、调匀，通过向旧砂喷水使旧砂降温到43℃以下，湿度达到1.8～2.2%，再混合调匀，混合后的旧砂回到大砂仓中“醒砂”；第三步、混砂：第二步冷却醒砂后的旧砂中添加膨润土、煤粉等辅料，混碾出性能合格的型砂，调整到型砂含水量达到砂量的3.2～3.8%。所述第一步、旧砂回收：生产线浇注后的砂型，以及造型机处作为芯子加入的覆膜砂，覆膜砂的80%左右也一同回收。所述第二步、旧砂冷却：回收的旧砂通过向旧砂喷水，水分汽化后可以带走大量热量，同时吹风带走水蒸气的方法，使旧砂降温到43℃以下，湿度达到1.8～2.2%，再经过滚筒混合调匀，混合后的旧砂回到大砂仓中“醒砂”。第三步、混砂：第二步冷却后的旧砂中添加膨润土、煤粉和褐煤，加入混砂机，混碾出性能合格的型砂，其中膨润土的加入量占砂量的0.8～1.1%，煤粉的加入量占砂量的0.28～0.38%，褐煤的加入量占砂量的0.05～0.07%，此外再补加水达到砂量的3.2～3.8%。所述第三步混砂：冷却醒砂后的旧砂中加入的膨润土采用天然钠基膨润土和人工钠化膨润土组成的混合膨润土，天然钠基膨润土占比混合膨润土的60%以上质量百分比。所述第三步、混砂：混砂后的型砂进入输送工艺，为造型机输送性能合格且松散的型砂。本专利技术一种型砂再生处理系统，包括旧砂回收单元、旧砂冷却单元、混砂单元和型砂输送单元，旧砂回收单元、旧砂冷却单元、混砂单元和型砂输送单元依次连接形成一个循环的再生处理系统；所述旧砂回收单元依次排布爬坡机、振动滚筒、落砂机、磁选机、多角筛和过渡砂斗；所述旧砂冷却单元依次排布冷却设备沸腾床或双盘冷却器、调匀滚筒和大砂仓；所述混砂单元依次排布混砂机、在线检测和缓冲砂斗；所述型砂输送单元依次排布松砂机和供砂机构。本专利技术与同类技术相比，最显著的特点是真正做到了无需再添加新砂。可降低成本，按年产4万吨铸件计算，每吨铸件需要13吨型砂，则年需要混砂量52万吨，按加入新砂2%计算，需要新砂量10400吨，成本约312万元。同时，还需要多补加辅料，按占新砂量的4%计算，需要辅料416吨，成本约81万元。则年共降成本约393万元。本专利技术调整型砂粒度是通过调整覆膜砂粒度实现的，要求覆膜砂生产厂按照我们需要的粒度生产，使覆膜砂落入砂系统后，补充的砂子粒度适合型砂粒度，保证了型砂的平均细度指数控制在62~72，无需通过加新砂调整粒度。本专利技术回收的旧砂通过向旧砂喷水，水分汽化后可以带走大量热量，同时吹风带走水蒸气的方法，使出砂均匀稳定，水分含量合适，温度达到要求的43℃以下，湿度达到1.8～2.2%，再经过滚筒混合调匀，混合后的旧砂回到大砂仓中“醒砂”，使旧砂更加均匀稳定，性能良好。本专利技术混砂使用冷却后的旧砂，再添加膨润土、煤粉等辅料，其中膨润土加水形成粘结剂，使型砂产生强度，煤粉用于防止铸件粘砂，褐煤用于帮助膨润土和煤粉提高性能。附图说明图1是本专利技术系统流程示意图。图2是砂处理系统结构示意图。图中：松砂机1、供砂机构2、造型机3、爬坡机4、振动滚筒5、落砂机6、磁选机7、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种型砂再生处理工艺，包括旧砂回收、旧砂冷却和混砂三步骤，其特征在于，/n第一步、旧砂回收：去除旧砂中的杂质和砂块，将干净的平均砂粒细度指数为62-72的旧砂进行回收；/n第二步、旧砂冷却：已回收的旧砂进行降温、增湿、调匀，通过向旧砂喷水使旧砂降温到43℃以下，湿度达到1.8~2.2%，再混合调匀，混合后的旧砂回到大砂仓中“醒砂”；/n第三步、混砂：第二步冷却醒砂后的旧砂中添加膨润土、煤粉等辅料，混碾出性能合格的型砂，调整到型砂含水量达到砂量的3.2～3.8%。/n

【技术特征摘要】
1.一种型砂再生处理工艺，包括旧砂回收、旧砂冷却和混砂三步骤，其特征在于，
第一步、旧砂回收：去除旧砂中的杂质和砂块，将干净的平均砂粒细度指数为62-72的旧砂进行回收；
第二步、旧砂冷却：已回收的旧砂进行降温、增湿、调匀，通过向旧砂喷水使旧砂降温到43℃以下，湿度达到1.8~2.2%，再混合调匀，混合后的旧砂回到大砂仓中“醒砂”；
第三步、混砂：第二步冷却醒砂后的旧砂中添加膨润土、煤粉等辅料，混碾出性能合格的型砂，调整到型砂含水量达到砂量的3.2～3.8%。


2.根据权利要求1所述的一种型砂再生处理工艺，其特征在于，所述第一步、旧砂回收：生产线浇注后的砂型，以及造型机处作为芯子加入的覆膜砂，覆膜砂的80%左右也一同回收。


3.根据权利要求1所述的一种型砂再生处理工艺，其特征在于，所述第二步、旧砂冷却：回收的旧砂通过向旧砂喷水，水分汽化后可以带走大量热量，同时吹风带走水蒸气的方法，使旧砂降温到43℃以下，湿度达到1.8～2.2%，再经过滚筒混合调匀，混合后的旧砂回到大砂仓中“醒砂”。


4.根据权利要求1所述的一种型砂再生处理工艺，其特征在于，第三步、混砂：第二步冷却后的旧砂中添加膨...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴竹影，
申请(专利权)人：大连冰山金属技术有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21