CN100372629C - 有机粘结剂铸造砂再生装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种有机粘结剂铸造砂再生装置，该装置具有一个立式炉体(1)，炉体内限定了一个炉腔，炉体具有上部进料口(2)和下部出料口(12)，炉腔包括上下两部分，下部为燃烧室(10)，上部为预热分解室(6)，在进料口(2)之下预热分解室内设有引导砂流在炉腔内横向及纵向向下进行复合运动的倾斜耐火导流板，导流板的最下端连通所述的出料口(12)。与现有技术相比，本发明结构简单，成本低，维护方便，效率高。

Description

有机粘结剂铸造砂再生装置
技术领域
本发明涉及一种铸造用砂的再生装置，特别是涉及一种铸造用有机粘结剂砂的再生装置。
背景技术
目前，有机粘结剂砂已广泛地用于铸造的各个领域。由于使用量大、新砂价格昂贵以及废旧砂的大量填埋对环境的不利影响，铸造厂家迫切希望对使用过的旧砂进行再生。
一种常用的再生铸造砂的方法是干磨法，在该方法中旧砂需要经过一个磨碎或研磨工序，将胶结块粉碎成分散的砂粒，并从砂粒上清除残留的粘结剂和其它残留物，然后通过筛分将粘结剂残留物和细砂去除。单独使用干磨法作为一种用来回收有机粘结剂砂的可行方法是不够的，干磨法不能从砂粒砂粒中清除所有的有机粘结剂残留物，并且回收的砂的再次粘结性能与新砂粘结性能相比是低下的。
另一种常用的旧砂再生方法是热回收法，在该方法中，用过的砂被加热到足够高的温度，以清除旧砂中的残留有机粘结剂或其它残留物。一种典型的热回收方法是使用一种回转式设备或回转炉，炉内装有使用过的旧砂，随着回转炉的回转，向炉内吹入氧气及火焰，使砂粒中的残留粘结剂和其它残留物分解气化。然而，这种设备由于存在旋转部件，结构复杂，而且在高温下极易损坏，需要昂贵的维护费用，并由此加大了旧砂的再生成本。
发明的内容
本发明的目的就是克服已有技术的上述不足，提供一种结构简单、制造成本低、生产效率高的旧砂再生装置。
本发明的有机粘结剂铸造砂再生装置具有一个立式炉体，炉体内限定了一个炉腔，炉体具有上部进料口和下部出料口，炉腔包括上下两部分，下部为燃烧室，上部为预热分解室，在进料口之下预热分解室内设有引导砂流在炉腔内横向及纵向向下进行复合运动的倾斜耐火导流板，导流板的最下端连通所述的出料口。
本发明在使用时，燃料在燃烧室内燃烧，为炉腔提供足够高的温度，旧砂从进料口2进入，然后沿着倾斜的导流板从上至下逐渐流动，砂粒上的有机物逐步受热分解或气化，最后被处理的砂粒到达出料口。其中设置能够引导砂流在炉腔内横向及纵向向下进行复合运动的倾斜耐火导流板的作用是增加旧砂在炉腔内的加热流程，并使砂粒在流动中均匀受热，提高再生效率。
和现有技术相比，本发明结构简单，成本低，便于维护，再生效率高。
附图说明
附图所示为本发明有机粘结剂铸造砂再生装置的剖视图。
附图中各编号表示：1炉体，2进料口，3折流板，4折流板，5-1导流间隙，5-2导流间隙，6预热分解室，7末级折流板，10燃烧室，11缓存室，12出料口。
具体实施方式
如图所示，本发明的有机粘结剂铸造砂再生装置，其具有一个立式炉体1，炉体内限定了一个炉腔，炉体具有上部进料口2和下部出料口12，炉腔包括上下两部分，下部为燃烧室10，上部为预热分解室6，在进料口2之下预热分解室内设有引导砂流在炉腔内横向及纵向向下进行复合运动的倾斜耐火导流板，导流板的最下端连通所述的出料口12。
在此，术语“预热分解室”是指炉腔燃烧室上部的区域，在该区域内，从进料口2进入的砂粒被预热，然后在一定的温度下砂粒表面的有机物(如有机粘结剂)受热分解或气化。预热区和热分解区可以没有明确的界线，当然也没有必要划分预热区和热分解区，只要经过本发明再生装置的炉体加热，然后使砂粒表面的有机物分解或气化即可。
本发明在使用时，燃料在燃烧室内燃烧，为炉腔提供足够高的温度，旧砂从进料口2进入，然后沿着倾斜的导流板从上至下逐渐流动，砂粒上的有机物逐步受热分解或气化，最后被处理的砂粒到达出料口12。其中设置能够引导砂流在炉腔内横向及纵向向下进行复合运动的倾斜耐火导流板的作用是增加旧砂在炉腔内的加热流程，并使砂粒在流动中均匀受热，提高再生效率。和现有技术相比，本发明结构简单，成本低，便于维护，而且热能利用率及再生效率高。
在上述基础上，本发明还具有如下变型：
1、该再生装置还包括一个位于预热分解室下方的缓存室11，该缓存室11的下端连接所述出料口12，导流板的最下端连通缓存室11的上端进料口。这种结构在使用时，通过控制出料口的大小而使缓存室11中留存一定的砂量，旧砂从导流板到达缓存室11后逐步下移，最后到达出料口，由此延长砂粒在高温炉体内的滞留时间(受热时间)，提高再生效果和效率。
2、所述的缓存室11与所述的燃烧室10相邻，两者之间具有耐火隔板。将缓存室设置在燃烧室的隔壁，可以最大限度地保持缓存室的温度，提高再生效果和效率。
3、所述的导流板可以由若干从炉腔内壁倾斜向下延伸并相对交叉设置的折流板3、4构成，上层折流板的下端位于相邻下层对侧折流板的上下端之间且两者之间具有导流间隙5-1、5-2，最下端为末级折流板7，末级折流板7的下端构成整个导流板的最下端。
折流板3、4的倾斜角度(与竖直线的夹角)可以根据炉体(炉腔)高度、燃烧室条件、旧砂所含粘结剂的种类、生产率等因素而在小于90°、最好在20-70°角的范围内选择，如60°，55°，50°等，最好为25-45 °。
4、所述末级折流板7从上部覆盖住燃烧室10，该折流板7包括一组上下迭置的斜板，上层斜板的下端搭接相邻下层斜板的上端，并且相邻斜板的搭接端部之间具有导流间隙。这种结构可以使燃烧室的受热气流顺利进入预热分解室，加热旧砂，并且旧砂流过直接覆盖燃烧室的高温斜板7，可以最大限度地加热砂粒，提高再生的效率。
5、所述折流板3、4至少有一部分是活动插接在炉体内壁上的。这种结构可以更方便地对本发明的装置进行维护，在某个折流板损坏时需只需局部替换即可，特别是对某个部位容易损坏的折流板。当然也可以将所有的折流板设置为活动插接式的，而且最好是可以从炉体外部活动插接的，这样，就可以在炉体外部进行折流板的维护和更换操作。
6、所述的折流板3、4上下端之间具有限制砂粒横向流出折流板的结构。这种结构可以保证旧砂从最上级折流板逐级向下流动，该限制旧砂横向流动的结构可以由炉腔的内壁构成，也可以在折流板上单独构成。
7、所述的导流板还可以是在预热分解室6内呈上下伸展的螺旋结构，在螺旋的中心和/或外侧具有热流通道。当然该螺旋结构可以有各种形式，如连续螺旋式，或者分段螺旋式的。
8、该再生装置于其进料口2之前还设有破碎及筛分装置。设置破碎及筛分装置可以使进入炉体内旧砂具有比较小的比表面积，增加与炉体内气流的还热效率，提高再生效果和速度，同时可以去除旧砂中的粉尘及浇铸残渣，提高再生砂的质量，并保护炉内构件，减少磨损。
9、所述的炉体从外至内包括钢板、中间保温层和耐火层，并且在炉腔的上部具有排烟口。
10、该装置还可以包括一个在炉体外与所述出料口12连通的储料仓(未示出)。设置炉外储料仓，一方面可以利用余热使砂粒上的有机物继续分解气化，同时可以提高一次点火的砂处理量，提高热能的利用率。特别是该储料仓可以制成保温式的。
此外可以在预热分解室炉体的内壁上设置燃料喷嘴(未示出)，其位置和数量依具体情况而定，一般设置在预热分解室靠下的部分，以充分利用热能。设置该燃料喷嘴的目的是为了进一步提高预热分解室的温度，从而可以相应提高旧砂在炉体内的流量，提高再生效率。
本发明还可以在出料口的下游设置其它必要的处理设备，如设置筛分设备，去除因加热而破碎的砂粒。
上述参照附图及具体实施方式对发明的描述只是说明性的，而不构成对它的限定。显然，在本发明的基础上可以进行许多变型，如炉腔的水平截面形状既可以是圆的，也可以是方的，导流板或折流板上可以设置导流槽，导流板可以是螺旋一折流板复合式结构等等，但并不脱离其实质。

Claims (10)

1.一种有机粘结剂铸造砂再生装置，该装置具有一个立式炉体(1)，炉体内限定了一个炉腔，炉体具有上部进料口(2)和下部出料口(12)，炉腔包括上下两部分，下部为燃烧室(10)，上部为预热分解室(6)，在进料口(2)之下预热分解室内设有引导砂流在炉腔内横向及纵向向下进行复合运动的倾斜耐火导流板，导流板的最下端连通所述的出料口(12)，其特征在于，所述的导流板由若干从炉腔内壁倾斜向下延伸并相对交叉设置的上下层折流板(3，4)构成，上层折流板的下端位于相邻下层对侧折流板的上下端之间且两者之间具有导流间隙(5-1，5-2)，最下端为末级折流板(7)，末级折流板(7)的下端构成整个导流板的最下端。
2.根据权利要求1所述的有机粘结剂铸造砂再生装置，其特征在于，该再生装置还包括一个位于预热分解室下方的缓存室(11)，该缓存室(11)的下端连接所述出料口(12)，导流板的最下端连通缓存室(11)的上端进料口。
3.根据权利要求2所述的有机粘结剂铸造砂再生装置，其特征在于，所述的缓存室(11)与所述的燃烧室(10)相邻，两者之间具有耐火隔板。
4.根据权利要求1所述的有机粘结剂铸造砂再生装置，其特征在于，所述末级折流板(7)从上部覆盖住燃烧室(10)，该折流板(7)包括一组上下迭置的斜板，上层斜板的下端搭接相邻下层斜板的上端，并且相邻斜板的搭接端部之间具有导流间隙。
5.根据权利要求1所述的有机粘结剂铸造砂再生装置，其特征在于，所述上下层折流板(3，4)至少有一部分是活动插接在炉体内壁上的。
6.根据权利要求1所述的有机粘结剂铸造砂再生装置，其特征在于，所述的上下层折流板(3，4)上下端之间具有限制砂粒横向流出折流板的结构。
7.根据权利要求1所述的有机粘结剂铸造砂再生装置，其特征在于，所述的导流板在预热分解室(6)内呈上下伸展的螺旋结构，在螺旋的中心和/或外侧具有热流通道。
8.根据权利要求1所述的有机粘结剂铸造砂再生装置，其特征在于，该再生装置于其进料口(2)之前还设有破碎及筛分装置。
9.根据权利要求1所述的有机粘结剂铸造砂再生装置，其特征在于，所述的炉体从外至内包括钢板、中间保温层和耐火层，并且在炉腔的上部具有排烟口。
10.根据权利要求1所述的有机粘结剂铸造砂再生装置，其特征在于，该装置还包括一个在炉体外与所述出料口(12)连通的储料仓。
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