CN102350483B - 铸造废砂再生为冷芯盒用砂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铸造废砂再生为冷芯盒用砂的方法，其工艺流程是：筛分-除尘-脱膜-除尘-水洗-擦洗-水洗-烘干-磁选-储罐-分装。采用设备：筛分机、除尘系统、脱膜机、水洗笼、擦洗缸、水洗槽、烘干机、磁选机、水雾除尘机、脉冲除尘机、污泥脱水机。采用擦洗缸组工序，擦洗缸选用了双回旋擦洗装置，擦洗更充分，角形系数更好，铸件表面更光洁，无烧结、无粘砂等缺陷，采用脱膜机，使粘土废砂表面的粘土膜和砂分离脱落，并对粒形进行修整，减轻擦洗工序工作量，减少环境污染，能耗成本低。采用干洗机使砂与粉尘充分分离，脱模性能好，起模快，不粘模，急热膨胀率低，减少铸件产生脉纹、毛刺、尺寸变形，提高铸件合格率和尺寸精度。

Description

铸造废砂再生为冷芯盒用砂的方法
技术领域
本发明涉及铸造粘土废砂再生利用。特别是铸造粘土废砂再生为冷芯盒用砂的方法。
背景技术
随着全球经济一体化，在国际间的合作日益密切、竞争日趋激烈之时，我国铸造业充分地发挥铸造资源优势，发展了铸造工业。近几年我国铸件产量一直位于世界前列，2010年铸件产量达到3960万吨，其中砂型铸造在铸造业中占绝大部分，大约是80-90％。据统计，我国每生产1吨合格铸件产生废砂约1.2吨。目前，除了少量废砂再生回用外，大部分以丢弃为主，极大浪费有限资源，对环境造成严重污染。我国技术工作者长期对废砂再生技术的研究进行了不懈努力并取得一定的成果，但对于再生粘土废砂替代冷芯树脂的芯砂的研究仍进展缓慢，主要是再生成本高、再生砂的品质达不到冷芯盒树脂的芯砂要求。我公司经过近三年的研发，在粘土废砂再生设备和工艺技术取得了重大突破。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于铸造粘土废砂再生用于冷芯盒树脂芯砂方法，包括生产工艺流程和废砂再生设备组合两部份；本发明生产再生粘土废砂，生产效率高、能耗成本低、产品品质好，如发气量低、角形系数好、粒度均匀率高。产品综合性能同比超过原新砂，比原新砂具有更好脱模性能，起模快，不粘模；具有急热膨胀率低，减少铸件产生脉纹、毛刺、尺寸变形；铸件表面更光洁，无烧结、无粘砂等缺陷；提高铸件合格率和尺寸精度。在生产过程中充分利用铸造废砂内在价值，资源利用最大化，减少三废排放，不对环境造成二次污染，有利于保护环境。
本发明人为了达到上述目的而进行深入研究，结果发现使用下述设备组合和工艺技术可以在生产过程中充分利用铸造粘土废砂内在价值，资源利用最大化，减少三废排放，有利于保护环境。由于这一发现从而完成了本发明。
本发明的技术解决方案是这样的：一种铸造废砂再生为冷芯盒用砂的方法，其特征在于：①、其工艺流程是筛分-除尘-脱膜-除尘-水洗-擦洗-水洗-擦洗-水洗-烘干-磁选-储罐-分装，②、采用设备是：筛分机、1号除尘系统、2号除尘系统、磁选机、水洗槽、烘干机、焙烧机、水雾除尘机、脉冲除尘机、污泥脱水机、擦洗机。
工艺流程是：筛分---第一次除尘---脱膜1-2次---第二次除尘1-2次---第一次水洗---第一次擦洗用砂水比1：1-6，擦洗1-18次---第二次水洗---烘干---磁选---储罐---分装，其设备组合是：筛分机、1号除尘系统、脱膜机、2号除尘系统、水洗笼、擦洗缸组、水洗槽、烘干机组、焙烧机组、磁选机、水雾除尘机、脉冲除尘机、污泥脱水机。
工艺步骤是：①、筛分：用20-50目筛网，由风送至废砂缸筛分出可利用和不可利用的杂物进行分类处理，采用脉冲除尘，
②、除尘：废砂从废砂缸流入除尘机用脉冲除尘，除尘机频率20～50，粗沙由风力输送到废砂缸，粉尘另处理，除尘1-2次，
③、脱膜：粗沙从废砂缸流入脱膜机脱膜，脱膜机转速300～1000转／分，废砂流量1～3吨／时，脱膜后输送到废砂缸，采用脉冲除尘，脱膜1～2次，
④、2号除尘系统：脱膜后废砂从废砂缸流入2号除尘系统，废砂流量1～3吨／时，涡轮旋风机频率调节至20～50，风量10～50立方米／秒，粗砂由风力输送到废砂缸，粉尘另处理，采用脉冲除尘，
⑤、水洗：粗砂与水按1：0～6的比例混和流入水洗槽水洗脱水，流入擦洗缸擦洗，流入水洗笼和水洗槽水洗脱水，输送到指定场所存放，此工序污水处理系统采用沉降、絮凝、泥水分离，污泥脱水干燥，
⑥、烘干：经过擦洗干净的砂输入烘干机烘干，干砂风送到废砂缸，采用水雾除尘和脉冲除尘，
⑦、磁选：干砂流入磁选机，磁选后的干砂利用风送到成品储缸，选出磁性的物质分类处理。
脱膜机转速300～1000转／分钟，水洗笼直径1.0～2.0米，转速100～150转／分钟，擦洗缸内缸径30～80厘米，外缸直径50～100厘米，转速600～1000转／分钟，磁选机300～1000GS，烘干为焙烧。
本发明优点是：
1、本发明在生产过程中采用擦洗缸组工序，擦洗缸使用了双回旋擦洗装置，擦洗更充分，并对粒形进行修整，使产品中杂质含量更低，粒度均匀率更高，角形系数更好，铸件表面更光洁，无烧结、无粘砂等缺陷；
2、本发明在生产过程中采用脱膜机，使粘土废砂表面的粘土膜和砂分离脱落，并对粒形进行修整，减轻擦洗工序工作量，减少环境污染，提高生产效率，能耗成本低。
3、本发明在生产过程中采用除尘系统，使砂与粉尘充分分离，提高废砂利用价值，减轻擦洗工序工作量，减少环境污染，提高生产效率，能耗成本低。
4、本发明在生产过程中充分利用铸造废砂内在价值，，废砂综合回改利用率达99％以上，资源利用最大化，减少三废排放，不对环境造成二次污染，有利于保护环境。
5、本发明产品具有更好脱模性能，起模快，不粘模；具有急热膨胀率低，减少铸件产生脉纹、毛刺、尺寸变形；提高铸件合格率和尺寸精度。
6、本发明可应用于铸造粘土废砂再生为冷芯盒用砂的方法。
附图说明
图1为本发明的产品性能指标图表。
图2为本发明的再生砂和原新砂性能测试对比图表。
图3为本发明的再生砂和原新砂型砂强度测试对比图表。
图4为采用本发明的再生砂和原新砂生产铸件，对铸件进行解剖的对比结论图表。
具体实施方式
本发明的最佳实施例是这样的。一种用于铸造粘土废砂再生为冷芯盒用砂的方法，包括工艺技术和设备组合两部份，工艺技术有筛分、1#除尘系统、脱膜(1-2次)、除尘(1-2次)、水洗、烘干(焙烧)、磁选等主要工序；设备组合有筛分机、除尘机、脱膜机、2号除尘系统、水洗笼、擦洗缸组、水洗槽、烘干机组、焙烧机组、磁选机、水雾除尘机、脉冲除尘机、污泥脱水机等设备。本实用新型的工艺流程和设备组合：筛分---第一次除尘---脱膜(1-2次)---第二次除尘(1-2次)---第一次水洗---第一次擦洗(砂水比1：1-6，擦洗1-18次)---第二次水洗---第二次擦洗(砂水比1：3-6，擦洗1-18次)---第二次水洗---烘干-----磁选---储罐---分装；设备组合：筛分机、1号除尘系统、脱膜机、2号除尘系统、水洗笼、擦洗缸组、水洗槽、烘干机组、焙烧机组、磁选机、水雾除尘机、脉冲除尘机、污泥脱水机。
如上述脱膜机(转速300-1000转／分钟)、水洗笼(直径1.0-2.0米，转速100-150转／分钟)、擦洗缸(内缸直径30-80厘米、外缸直径50-100厘米、转速600-1000转／分钟)、磁选机(300-1000GS)。是由我公司自行设计设备，设备性能达到国内外先进水平。
实施例1
一、工艺流程图
前处理---除尘---脱膜---除尘---擦洗---烘干---磁选。
二、工艺技术包括下列步骤：
1、30目筛网对废砂进行筛分，通过筛网的废砂利用风力输送到指定废砂罐，未通过筛网的杂物进行分类处理，分为可回收利用和不可回收利用两类，此工序采用脉冲除尘；
2、废砂从废砂罐流入除尘机进行除尘，除尘机频率调节至20-50，粗砂利用风力输送到指定废砂罐，粉尘另处理，此工序采用脉冲除尘；
3、粗砂从废砂罐定量流入脱膜机进行脱膜，脱膜机转速300-1000转／分钟，废砂流量1-3吨／小时，脱膜后输送到指定废砂罐，此工序采用脉冲除尘；
4、脱膜后废砂从废砂罐定量流入2号除尘系统，废砂流量1-3吨／小时，涡轮旋风机频率调节至20-50，风量10-50立方米／秒，粗砂利用风力输送到指定废砂罐，粉尘另处理，此工序采用脉冲除尘；
5、粗砂与水按1：1-6的比例混和流入水洗笼进行水洗，流入擦洗缸擦洗，流入水洗笼和水洗槽水洗脱水，流入擦洗缸擦洗，流入水洗笼和水洗槽水洗脱水，输送到指定场所存放；此工序污水处理系统采用沉降、絮凝、泥水分离，污泥脱水干燥后用于建材或肥料。
6、经过擦洗干净的砂输送入烘干机烘干，干砂利用风力输送到指定废砂罐，此工序采用水雾除尘和脉冲除尘；
7、干砂流入磁选机，磁选后的干砂利用风力输送到指定成品储罐，选出有磁性的物质分类处理，可做特种砂原料或金属冶炼原料。
三、设备组合包括下列设备：
筛分机、1号除尘系统、脱膜机、2号除尘系统、水洗笼、擦洗缸组、水洗槽、烘干机组、磁选机、水雾除尘机、脉冲除尘机、污泥脱水机等设备，
实施例2
一、工艺流程图
前处理---1号除尘---脱膜---2号除尘---脱膜---除尘---擦洗---烘干---磁选。
二、工艺技术包括下列步骤：
1、30目筛网对废砂进行筛分，通过筛网的废砂利用风力输送到指定废砂罐，未通过筛网的杂物进行分类处理，分为可回收利用和不可回收利用两类，此工序采用脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
2、废砂从废砂罐流入除尘机进行除尘，除尘机频率调节至20-50，粗砂利用风力输送到指定废砂罐，此工序采用脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
3、粗砂从废砂罐定量流入脱膜机进行脱膜，脱膜机转速300-1000转／分钟，废砂流量1-3吨／小时，脱膜后输送到指定废砂罐，此工序采用脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
4、脱膜后废砂从废砂罐定量流入2号除尘系统，废砂流量1-3吨/小时，涡轮旋风机频率调节至20-50，风量10-50立方米／秒，粗砂利用风力输送到指定废砂罐，此工序采用脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
5、粗砂从废砂罐定量流入脱膜机进行再次脱膜，脱膜机转速300-1000转／分钟，废砂流量1-3吨/小时，脱膜后输送到指定废砂罐，此工序采用脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
6、脱膜后废砂从废砂罐定量流入2号除尘系统，废砂流量1-3吨／小时，涡轮旋风机频率调节至20-50，风量10-50立方米／秒，粗砂利用风力输送到指定废砂罐，此工序采用脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
7、粗砂与水按1：3-6的比例混和流入水洗笼进行水洗，流入擦洗缸擦洗，流入水洗笼和水洗槽水洗脱水，流入擦洗缸擦洗，流入水洗笼和水洗槽水洗脱水，输送到指定场所存放；此工序污水处理系统采用沉降、絮凝、泥水分离污泥脱水干燥后用于建材或肥料。
8、经过擦洗干净的砂输送入烘干机烘干，干砂利用风力输送到指定废砂罐，此工序采用水雾除尘和脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
9、干砂流入磁选机，磁选后的干砂利用风力输送到指定成品储罐，选出有磁性的物质分类处理，可做特种砂原料或金属冶炼原料。
二、设备组合包括下列设备：
筛分机、1号除尘系统、脱膜机、2号除尘系统、水洗笼、擦洗缸组、水洗槽、烘干机组、磁选机、水雾除尘机、脉冲除尘机、污泥脱水机等设备，
实施例3
一、工艺流程图
前处理---1号除尘系统---脱膜---擦洗---烘干---磁选。
二、工艺技术包括下列步骤：
1、30目筛网对废砂进行筛分，通过筛网的废砂利用风力输送到指定废砂罐，未通过筛网的杂物进行分类处理，分为可回收利用和不可回收利用两类，此工序采用脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
2、废砂从废砂罐流入除尘机进行除尘，除尘机频率调节至20-50，粗砂利用风力输送到指定废砂罐，此工序采用脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
3、粗砂从废砂罐定量流入脱膜机进行脱膜，脱膜机转速300-1000转／分钟，废砂流量1-3吨／小时，脱膜后输送到指定废砂罐，此工序采用脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
4、脱膜后废砂从废砂罐定量流入除尘机，废砂流量13-60吨／小时，旋风机频率调节至20-50，鼓风机风量20-100立方米／秒，粗砂利用风力输送到指定废砂罐，此工序采用脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
5、粗砂与水按1：3-6的比例混和流入水洗笼进行水洗，流入擦洗缸擦洗，流入水洗笼和水洗槽水洗脱水，流入擦洗缸擦洗，流入水洗笼和水洗槽水洗脱水，输送到指定场所存放；此工序污水处理系统采用沉降、絮凝、泥水分离污泥脱水干燥后用于建材或肥料。
6、经过擦洗干净的砂输送入烘干机烘干，干砂利用风力输送到指定废砂罐，此工序采用水雾除尘和脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
7、干砂流入磁选机，磁选后的干砂利用风力输送到指定成品储罐，选出有磁性的物质分类处理，可做特种砂原料或金属冶炼原料。
三、设备组合包括下列设备：
筛分机、除尘机、水洗笼、擦洗缸组、水洗槽、烘干机组、磁选机、水雾除尘机、脉冲除尘机、污泥脱水机等设备，
实施例4
一、工艺流程图
前处理---除尘---脱膜---除尘---焙烧---磁选。
二、工艺技术包括下列步骤：
1、30目筛网对废砂进行筛分，通过筛网的废砂利用风力输送到指定废砂罐，未通过筛网的杂物进行分类处理，分为可回收利用和不可回收利用两类，此工序采用脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
2、废砂从废砂罐流入除尘机进行除尘，除尘机频率调节至20-50，粗砂利用风力输送到指定废砂罐，此工序采用脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
3、粗砂从废砂罐定量流入脱膜机进行脱膜，脱膜机转速300-1000转／分钟，废砂流量1-3吨／小时，脱膜后输送到指定废砂罐，此工序采用脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
4、脱膜后废砂从废砂罐定量流入2#除尘系统，废砂流量1-3吨／小时，涡轮旋风机频率调节至20-50，风量10-50立方米／秒，粗砂利用风力输送到指定废砂罐，此工序采用脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
5、粗砂从废砂罐定量流入焙烧机组焙烧，成品砂利用风力输送到指定砂罐，此工序采用水雾除尘和脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
6、成品砂流入磁选机，磁选后的干砂利用风力输送到指定成品储罐，选出有磁性的物质分类处理，可做特种砂原料或金属冶炼原料。
三、设备组合包括下列设备：
筛分机、除尘机、脱膜机、2号除尘系统、焙烧机组、磁选机、水雾除尘机、脉冲除尘机等设备，
实施例5
一、工艺流程图
前处理---除尘---脱膜---除尘--脱膜---除尘---焙烧---磁选。
二、工艺技术包括下列步骤：
1、30目筛网对废砂进行筛分，通过筛网的废砂利用风力输送到指定废砂罐，未通过筛网的杂物进行分类处理，分为可回收利用和不可回收利用两类，此工序采用脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
2、废砂从废砂罐流入除尘机进行除尘，除尘机频率调节至20-50，粗砂利用风力输送到指定废砂罐，此工序采用脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
3、粗砂从废砂罐定量流入脱膜机进行脱膜，脱膜机转速300-1000转／分钟，废砂流量1-3吨／小时，脱膜后输送到指定废砂罐，此工序采用脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
4、脱膜后废砂从废砂罐定量流入2#除尘系统，废砂流量1-3吨／小时，涡轮旋风机频率调节至20-50，风量10-50立方米／秒，粗砂利用风力输送到指定废砂罐，此工序采用脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
5、粗砂从废砂罐定量流入脱膜机进行再次脱膜，脱膜机转速300-1000转／分钟，废砂流量1-3吨／小时，脱膜后输送到指定废砂罐，此工序采用脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
6、脱膜后废砂从废砂罐定量流入2#除尘系统，废砂流量1-3吨／小时，涡轮旋风机频率调节至20-50，风量10-50立方米／秒，粗砂利用风力输送到指定废砂罐，此工序采用脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
7、粗砂从废砂罐定量流入焙烧机组焙烧，成品砂利用风力输送到指定砂罐，此工序采用水雾除尘和脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
8、成品砂流入磁选机，磁选后的干砂利用风力输送到指定成品储罐，选出有磁性的物质分类处理，可做特种砂原料或金属冶炼原料。
三、设备组合包括下列设备：
筛分机、除尘机、脱膜机、2号除尘系统、焙烧机组、磁选机、水雾除尘机、脉冲除尘机等设备，
实施例6
一、工艺流程图
前处理---除尘---焙烧---磁选。
二、工艺技术包括下列步骤：
1、30目筛网对废砂进行筛分，通过筛网的废砂利用风力输送到指定废砂罐，未通过筛网的杂物进行分类处理，分为可回收利用和不可回收利用两类，此工序采用脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
2、废砂从废砂罐流入除尘机进行除尘，除尘机频率调节至20-50，粗砂利用风力输送到指定废砂罐，此工序采用脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
3、粗砂从废砂罐定量流入焙烧机组焙烧，成品砂利用风力输送到指定砂罐，此工序采用水雾除尘和脉冲除尘，粉尘可用于建材或肥料；
4、成品砂流入磁选机，磁选后的干砂利用风力输送到指定成品储罐，选出有磁性的物质分类处理，可做特种砂原料或金属冶炼原料。
三、设备组合包括下列设备：
筛分机、除尘机、焙烧机组、磁选机、水雾除尘机、脉冲除尘机等设备，
本发明所生产的产品通过国家级技术中心的玉柴机器股份公司工程研究院闭环试验，各项性能指标都达到设计和使用要求。
本发明所生产的产品经广西壮族自治区分析测试研究中心检验，报告完全符合国家标准。

Claims (2)

1.铸造废砂再生为冷芯盒用砂的方法，其特征在于：其工艺流程是：筛分---第一次除尘---脱膜1-2次---第二次除尘1-2次---第一次水洗，擦洗1-18次---第二次水洗---烘干---磁选---储罐---分装； 
所述的筛分是用20～50目筛网，由风送至废砂缸筛分出可利用和不可利用的杂物进行分类处理，采用脉冲除尘； 
所述的第一次除尘是将废砂从废砂缸流入除尘机用脉冲除尘，除尘机频率20～50，粗砂由风力输送到废砂缸，粉尘另处理，除尘1～2次； 
所述的脱膜是粗砂从废砂缸流入脱膜机脱膜，脱膜机转速300～1000转/分，废砂流量1～3吨/时，脱膜后输送到废砂缸，脱膜1～2次，采用脉冲除尘； 
所述的第二次除尘是脱膜1-2次后废砂从废砂缸流入2号除尘系统，废砂流量1～3吨/时，涡轮旋风机频率调节至20～50，风量10～50立方米/秒，粗砂由风力输送到废砂缸，粉尘另处理，采用脉冲除尘； 
所述的水洗是按照粗砂与水按1：0～6的比例混和流入水洗槽水洗脱水，流入擦洗缸擦洗，流入水洗笼和水洗槽水洗脱水，输送到指定场所存放，此工序污水处理系统采用沉降、絮凝、泥水分离，污泥脱水干燥；所述的擦洗缸使用双回旋双缸结构； 
所述的烘干是经过擦洗干净的砂输入烘干机烘干，干砂风送到废砂缸，采用水雾除尘和脉冲除尘； 
所述的磁选是干砂流入磁选机，磁选后的干砂利用风送到成品储罐，选出磁性的物质分类处理。 
2.根据权利要求1所述的铸造废砂再生为冷芯盒用砂的方法，其特征在于：脱膜机转速300～1000转/分钟，水洗笼直径1.0～2.0米，转速100～150转/分钟，双回旋双缸结构擦洗缸的内缸直径30～80厘米，外缸直径50～100厘米，转速600～1000转/分钟，磁选机300～1000GS。 
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