CN101480694B

CN101480694B - 砂处理系统和方法

Info

Publication number: CN101480694B
Application number: CN2009100778515A
Authority: CN
Inventors: 秦升益; 秦申二; 马金奎
Original assignee: Beijing Rechsand Science and Technology Group Co Ltd
Current assignee: BEIJING RENCHUANG SAND INDUSTRY CASTING MATERIALS Co.,Ltd.
Priority date: 2009-01-23
Filing date: 2009-01-23
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2029-01-23
Also published as: CN101480694A

Abstract

本发明提供一种砂处理系统，包括：外筒，其包括用于接收砂料的入口和在外筒内壁上设置的外筒导料结构；内筒，其被至少部分地包含在所述外筒中并包括用于排出砂料的出口和在内筒内壁上设置的内筒导料结构；和至少一个加热器，用于加热所述内筒和/或所述外筒和/或所述砂料，其中，所述外筒导料结构引导砂料从所述入口行进通过所述外筒而进入所述内筒中，所述内筒导料结构引导所述砂料行进通过所述内筒而从所述出口排出所述内筒。本发明还提供一种砂处理方法。

Description

砂处理系统和方法

技术领域

本发明涉及砂处理系统和方法。

背景技术

目前在铸造领域中广泛使用砂料，特别是有机胶结砂。在砂料的处理中常常采用加热焙烧的方法，以去除杂质而得到高质量的砂料产品。

砂料的使用量很大，但由于砂料结块、粉化等原因而不得不废弃大量的砂料，而且废旧砂的填满处理方式将对环境产生不良影响。不过，由于新砂的价格昂贵，因此，砂料的再生利用越来越受到关注。

一种常用的砂料再生方法是干磨法，其中，将砂团破碎，并通过研磨方式去除砂粒上的包覆层及其他杂质，然后通过筛分去除残细砂。不过，通过干磨法易使砂粒破碎，得到的再生砂性能较差。

另一种常用的再生方法是热回收法，其中，将旧砂加热到足够高的温度以使砂粒表面包覆的可燃物焚烧去除。不过，目前的热回收的再生系统一般结构复杂，系统比较庞大，因而购置和维护费用昂贵，而且热利用率低，这都增加了砂料的再生成本。

因此，需要一种结构简单的高效的砂处理系统和方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种砂处理系统，能够实现紧凑简单的处理结构和高效的砂处理。

本发明提供一种砂处理系统，该系统包括：

外筒，其包括用于接收砂料的入口和在外筒内壁上设置的外筒导料结构；

内筒，其被至少部分地包含在所述外筒中并包括用于排出砂料的出口和在内筒内壁上设置的内筒导料结构；和

至少一个加热器，用于同时加热所述内筒、所述外筒和所述砂料，

其中，所述外筒导料结构引导砂料从所述入口行进通过所述外筒而进入所述内筒中，所述内筒导料结构引导所述砂料行进通过所述内筒而从所述出口排出所述内筒。

在一个实施例中，所述外筒导料结构和所述内筒导料结构中的至少一种为螺旋式结构。

在一个实施例中，所述外筒和所述内筒中的至少一个能够转动。

在一个实施例中，所述外筒和所述内筒相连。

在一个实施例中，所述外筒导料结构引导所述砂料的方向与所述内筒导料结构引导所述砂料的方向相反。

在一个实施例中，所述内筒在外壁上设置有内筒外壁导料结构，所述内筒外壁导料结构引导所述砂料的方向与所述外筒导料结构引导所述砂料的方向相同。

本发明还提供另一种砂处理系统，该系统包括：

外筒，其包括用于排出砂料的出口和在外筒内壁上设置的外筒导料结构；

内筒，其被至少部分地包含在所述外筒中并包括用于接收砂料的入口和在内筒内壁上设置的内筒导料结构，所述内筒通过连接机构与所述外筒相连；和

其中，所述内筒导料结构引导砂料从所述入口行进通过所述内筒而进入所述外筒中，所述外筒导料结构引导所述砂料行进通过所述外筒而从所述出口排出所述外筒。

本发明提供一种砂处理方法，该方法包括：

A、加热外筒和至少部分地设置在外筒中的内筒中的至少一种筒；

B、通过设置在外筒内壁上的外筒导料结构将进入外筒中的砂料引导通过外筒而进入内筒中，并且通过设置在内筒内壁上的内筒导料结构将进入内筒中的砂料引导排出内筒。

在一个实施例中，所述砂料被加热至500-1000℃，优选地加热至600-750℃。

在一个实施例中，所述外筒和所述内筒中的至少一种的转动速度在3-12rpm的范围内，优选地为6rpm。

由上可知，通过本发明所提供的砂处理系统，能够实现紧凑简单的处理结构，并使砂料在系统中充分被加热，而且热利用率高。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的砂处理系统的正视图。

图2是图1所示的砂处理系统的侧视图。

具体实施方式

根据本发明提供的砂处理系统，能够实现紧凑简单的处理结构，并使砂料在系统中充分被加热，而且热利用率高。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

图1是根据本发明一个实施例的砂处理系统的正视图。如图1所示，砂处理系统包括：砂料入口，外筒2，内筒8，和砂料出口，其中内筒8至少部分地包含在外筒2中，在外筒2的内壁上可设置一体形成或分立形成的外筒导料结构4，而在内筒8的内壁上可设置一体形成或分立形成的内筒导料结构7。这样，砂料可以从外筒2右端的砂料入口进入外筒2中，并当外筒2转动时在外筒导料结构4的引导下行进，即，在图1中向左行进；砂料行进至外筒2左端之后经由内外筒过渡区进入内筒8中，并在内筒导料结构7的引导下行进，即，在图1中向右行进，直至砂料从内筒8右端的砂料出口排出。这样，可以想到的是，砂料在行进过程中相互摩擦，可以将团块破碎。

本发明提供的砂处理系统中还包括加热器1，用于加热处于内筒8中的砂料而使砂粒表面包覆的可燃物会燃烧掉而被去除。如图1中所示，加热器1可设置在外筒2和内筒8之间的内外筒过渡区附近，以加热进入内筒8的砂料。在实际应用中，加热器1可根据需要而设置在任何其他适合的位置，例如设置在沿内筒8或外筒2的长度上的任何中间位置；而且，也可以根据需要设置多个加热器1，并同时设置在多个不同位置，例如同时设置在内筒8邻近处和外筒2邻近处以同时加热内筒8和外筒2。加热器1可为任何类型的加热装置，例如，燃烧器或电热器等。加热器1可根据需要而实现特定范围内的加热温度以确保砂料中的杂质气化去除，例如，加热器1可将砂料加热至500-1000℃，优选地加热至600-750℃。

在图1中所示的实施例中，仅采用加热器1加热内筒8以及其中的砂料，这样，通过被加热的内筒8同时加热其内部和外部的砂料，也就是说，不仅内筒8内部的砂料被加热，而且在内筒8与外筒2之间的砂料也被加热。在一个实施例中，内筒8优选地采用高热导率的材料制成。

这样，在图1中所示的实施例中，内筒8外壁的散热可被用于加热内筒8与外筒2之间的砂料，因而系统的热利用率高。

如前所述，砂料在外筒2转动时通过外筒导料结构4和内筒导料结构7而被引导行进，如图1中所示，外筒导料结构4向左引导砂料，而内筒导料结构7向右引导砂料，外筒导料结构4和内筒导料结构7的针对砂料的引导方向(在下文中简称为引导方向)相反，或者说外筒2和内筒8的引导方向相反，这样的结构不仅更加紧凑，而且能够使系统中的砂料充分被加热，并可提高加热效率。可以想到的是，可以根据需要调整外筒导料结构4和内筒导料结构7的结构以实现针对砂料的相反的引导方向。优选地，外筒导料结构4和内筒导料结构7可采用螺旋式的结构，并可根据需要采用相反或相同的旋向以实现针对砂料的相反的引导方向，例如，当外筒2和内筒8以相同方向转动时，外筒导料结构4和内筒导料结构7的旋向相反；而当外筒2和内筒8以相反方向转动时，外筒导料结构4和内筒导料结构7的旋向相同，从而确保外筒2和内筒8的针对砂料的引导方向相反。

在一个实施例中，外筒2转动，而内筒8保持静止，且外筒导料结构4和内筒导料结构7的引导方向相反；在优选的实施例中，外筒2和内筒8以相同方向转动，且引导方向相反；在更优选的实施例中，外筒2和内筒8以相同的方向和速度转动，且引导方向相反。当然，如果需要，外筒2和内筒8也可以采用不同的转动方向和速度。在图1中所示的实施例中，如果外筒2和内筒8以相反方向转动，则外筒导料结构4和内筒导料结构7的结构可进行相应调整，以使得二者仍具有相反的引导方向，即，砂料从系统的右端进入并仍从右端排出。不过，在不同于图1所示的其他实施例中，也可以使外筒2和内筒8的外筒导料结构4和内筒导料结构7采取相同的引导方向，从而使砂料从系统一端进入并从相反端排出。

在一个实施例中，外筒2和内筒8以相同方向转动；在优选的实施例中，外筒2和内筒8以相同的方向和速度转动，例如，外筒2和内筒8可相连而以相同的方向和速度转动。当然，如果需要，外筒2和内筒8也可采用不同的转动方向和速度。

在一个实施例中，内筒8除了在其内壁上设置有内筒导料结构7以外，还在其外壁上设置有内筒外壁导料结构，以辅助引导在内筒8与外筒2之间的砂料行进，其中，内筒外壁导料结构与外筒导料结构4的引导方向相同，但与内筒导料结构7的引导方向相反。

为了实现外筒2的转动，可以设置支撑装置和驱动装置。

在图2所示的实施例中，支撑装置可包括支撑架10和安装在支撑架10上的多个支撑滚轮9，用于支撑外筒2；不过，可以想到的是，也可以使用支撑辊或其他可滚动支撑部件以替代支撑滚轮9。在图1中所示的实施例中，在外筒2的外壁上设置有相应的导轨3，用于使外筒2支撑在所述支撑装置上转动。

可以采用适合的驱动装置以驱动外筒2转动。在图1所示的实施例中，在外筒2外壁上相应设置有针齿圈5，驱动装置采取链轮装置6的形式，以通过链轮拨动针齿圈5而使外筒2转动。不过，可以想到的是，驱动装置可采用能够驱动外筒2转动的任何适合的形式，而且可设置在任何适合位置。优选地，驱动装置可采用齿轮啮合驱动的方式，并设置在沿外壁2的长度的中点邻近处。进一步地，驱动装置可控制外筒2的转动速度和方向，其中，外筒2的转动速度可在3-12rpm的范围内，例如6rpm。

以上所述结构用于支撑和驱动外筒2的转动。如果需要，也可设置类似的支撑装置和驱动装置实现内筒8的转动。在一个实施例中，通过连接机构将外筒2与内筒8相连，从而实现二者的同步转动。

在以上所述的实施例中，通过转动外筒2和内筒8中的至少一个而促使砂料在相应导料结构的引导下行进。不过，在另一实施例中，也可以使外筒2和内筒8保持静止，而同时通过砂料推进装置(未示出)推动砂料沿相应导料结构的引导路径行进。

在以上所述的砂处理系统中，砂料入口设置在外筒2的一端，砂料出口设置在内筒8的一端，即，砂料先经过外筒2而后经过内筒8。不过，如果需要，在另一实施例中，也可将砂料入口设置在内筒8的一端，而将砂料出口设置在外筒2的一端，即，使得砂料先经过内筒8而后经过外筒2，并可相应地调整加热器1的设置位置和数量。

在以上所述的砂处理系统中，仅设置相互套置的外筒2和内筒8，不过，如果需要，在其他实施例中，也可设置更多个具有类似结构的相互套叠的筒，例如，在内筒8中进一步设置一个或两个相互套叠的筒，再如，可在内筒8与外筒2之间设置两个相互套叠的筒。

通过以上所述的砂处理系统和方法，能够对各种砂料进行处理，例如，对废旧砂进行再生处理，对新砂进行焙烧处理，等等。因此，根据需要，在以上所述的实施例中所述的砂料实际上可为各种相应的处理砂料，例如为：废旧干砂、烘干砂或再生砂，等等。在进行废旧砂再生处理时，如图1所示，通过加热器1对内筒8的加热，在内筒8与外筒2之间的废旧砂在外筒导料结构4的引导下(或者进一步在外筒2的外筒外壁导料结构的辅助引导下)行进并被烘干或预热，且在进入内筒8之后被进一步高温焙烧，以去除废旧砂表面残留的树脂，最终从砂料出口排出再生砂。类似地，在进行新砂焙烧处理时，新砂也可以经由相同的路径被加热焙烧后从砂料出口排出。

由上可知，通过本发明所提供的砂处理系统和方法，能够实现紧凑简单的处理结构，并使砂料在系统中充分被加热，而且热利用率高。

以上实施实例仅是本发明提供的砂处理系统和方法的优选实施方式，而并非用于限定本发明的保护范围。应当指出，对本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理的前提下，还可进行各种改进和变化，比如增加、删减、替换或合并某些功能单元/模块，而这些改进和变化也在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种砂处理系统，其特征在于，该系统包括：

2.根据权利要求1所述的砂处理系统，其特征在于，

所述外筒导料结构和所述内筒导料结构中的至少一种为螺旋式结构。

3.根据前述任一权利要求所述的砂处理系统，其特征在于，

所述外筒和所述内筒中的至少一个能够转动。

4.根据权利要求3所述的砂处理系统，其特征在于，

所述外筒和所述内筒相连。

5.根据权利要求4所述的砂处理系统，其特征在于，

所述外筒导料结构引导所述砂料的方向与所述内筒导料结构引导所述砂料的方向相反。

6.根据权利要求5所述的砂处理系统，其特征在于，

所述内筒在外壁上设置有内筒外壁导料结构，所述内筒外壁导料结构引导所述砂料的方向与所述外筒导料结构引导所述砂料的方向相同。

7.一种砂处理方法，其特征在于，该方法包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

9.根据权利要求7或8所述的砂处理方法，其特征在于，

所述外筒和所述内筒中的至少一个能够转动。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，

所述砂料被加热至500-1000℃。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，

所述砂料被加热至600-750℃

13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，

所述外筒和所述内筒中的至少一种的转动速度在3-12rpm的范围内。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，

所述外筒和所述内筒中的至少一种的转动速度为6rpm。