CN105458163A - 一种再生覆膜砂及其配料系统 - Google Patents

Abstract

一种再生覆膜砂及其配料系统，属于覆膜砂制造领域，其中再生覆膜砂由重量比为85%～90%的再生砂、重量比为5～10%的原砂、重量比为4～8%的高分子可塑性树脂粘结剂组成，再生覆膜砂配料系统依次为：除铁机、筛选机、料仓，所述料仓上面设置有除尘装置、料仓下有称重称、混料机和滚筒加热机、所述料仓两旁设置有再生覆膜砂和原砂斗提机，滚筒加热机出料口设置有成品传送带，本再生覆膜砂可减少车间不合格覆膜砂的堆放场所，净化工作场所，降低了浪费，有效地提高了覆膜砂的利用率。

Description

一种再生覆膜砂及其配料系统

技术领域

本发明涉及一种再生砂及其配料系统，特别涉及一种再生覆膜砂及其配料系统，属于覆膜砂制造领域。

背景技术

在铸造行业，铸造铸件时，一般要利用砂箱和砂芯在砂箱内形成一个铸件产品形状的空间，然后，在空间中浇铸铁水，经过冷却后形成铸件。铸件的砂箱内腔形成时，可以利用容易造型的木头等加工成部件的外形，在箱内充填砂形成箱体的内型，铸件的内部结构则利用砂芯构成，砂芯是利用芯砂制作而成，常常是在加工的金属模具（又称热芯盒）内通过加热模具内的覆膜砂形成砂芯的，这种砂芯需要具有耐高温、耐压等特点，所述的覆膜砂是由原砂与作为粘结剂的可塑性树脂混合而成的，其中、可塑性树脂中有作为需要添加作为固化剂的乌洛托品、热固性树脂等，通过加热等工艺制作而成，但是，可塑性树脂中的乌洛托品需要在混合砂加热到一定温度后单独添加。

由于芯砂制备时需要添加各种化学成分，而且都是一些价格不菲的化学药剂，因此，覆膜砂的价格不能同一般原砂价格相比，但是，在实际的使用过程中，不可能完全被利用，有时会掉落在铸造厂房地面，或因工艺、设备等原因，没有成型的芯砂都不能使用，即使使用也得不到理想的效果，会引起铸件的各种缺陷，因此，这些覆膜砂内会混有铁屑等杂质，不能用于砂芯的制作生产，一般都堆积在一个角落，天长日久，堆积的不合格覆膜砂会越来越多，既污染环境，又占用场地，如果废弃会带来很大的浪费，如何能够充分地利用这部分混有杂质的覆膜砂成了铸造厂家，特别是砂芯成型单位的负担。

发明内容

针对混有杂质的覆膜砂不能用于生产，既舍不得废弃，又不能投入生产的实际问题，经过反复试验，得到了一种解决方法，本发明提供一种再生覆膜砂及其配料系统，其目的是为了解决越来越多的不合格覆膜砂，腾出占用的场地，降低环境污染，变废为宝，用于生产。

本发明的技术方案是：一种再生覆膜砂，再生覆膜砂由重量比为85%～90%的再生砂、重量比为5～10%的原砂、重量比为4～8%的高分子可塑性树脂粘结剂组成，树脂粘结剂中包括重量比为10～18%的乌洛托品固化剂，重量比为3～6%的硬脂酸钙，再生砂的粒度集中率80%-90%，发气量≤3ml/g。

一种再生覆膜砂配料系统，包括再生除铁机以及传送带，所述配料系统的排列依次为：除铁机、筛选机、传送带、料仓，所述料仓由再生砂料仓和原砂料仓组成，料仓上面设置有除尘装置、料仓下由上而下设置有称重称、混料机和滚筒加热机、所述料仓两旁设置有再生砂和原砂斗提机，滚筒加热机出料口设置有成品传送带，滚筒加热机的加热温度最高为170℃，用10min从常温加热到100℃，用5min从100℃加热到110℃，用5min加热到170℃，加热到130-140℃时，加入乌洛托品固化剂，所述筛选机采用的是双层筛，内层筛子目数在90～120目之间，外层筛子目数在120～150目之间，所述料仓底部为向下锥体状，所述锥体状底部直径小于等于料仓直径的一半，锥部设置有出料口，料仓底部至少设置有两个出料口，出料口的挡板连接有电机，电机与控制器连接，所述称量称分为再生砂称重称和原砂称重称，称重称中设置有重力传感器，重力传感器与控制器连接，所述除尘装置上连接有排风装置，

本发明具有的积极效果为：本发明通过再生砂和原砂之间的匹配，再加适量的可塑性树脂，能够保证再生覆膜砂的粘结性，通过在一定温度下加入乌洛托品固化剂，可提高再生覆膜砂的强度和固化程度，通过加入硬脂酸钙能够提高再生覆膜砂的热稳定性，能够稳定再生覆膜砂的热韧度和热抗弯强度，利用本发明制备而成的再生覆膜砂按相关国家标准测试，具有合符要求的抗弯强度、发气量、熔点、流动性等性能。在制作本再生覆膜砂工艺中，使用双重筛选机的筛选，能够提高再生砂的粒度集中率，通过采用除铁机能够将再生砂中存在的铁屑清除到，提高了再生砂的纯度，降低利用再生覆膜砂制作的砂芯或覆膜与铁水之间的粘接性，通过对再生覆膜砂的加热降低了混合砂中含有的水份，通过加热混合砂能够从低温型晶相向高温型晶相的相转变，由于高温型晶相较比低温型晶相的膨胀比体积要小，且膨胀速度要低，从而降低了再生覆膜砂的热膨胀系数，通过利用除尘装置，提高了再生砂的纯度，降低了由于砂中含有的粉尘引起的和环境污染，同时，也极大地提高了再生覆膜砂的操作性。通过再生覆膜砂能够减少车间不合格覆膜砂的堆放空间，可净化工作场所，降低了浪费，有效地提高了覆膜砂的利用率，为节能降耗提供了一个新途径。

附图说明

图1再生覆膜砂整体系统图。

图2覆膜砂加热文图与加热时间的关系图。

具体实施方式

为了更好的理解和实行本发明的技术方案，在此提供发明的一些实施例，这些实施例是为了更好的解释本发明所述的技术方案，不构成对本发明的任何形式上的限制。

以下参照图1就本发明的技术方案进行详细说明，其中：1：再生料仓、2：除铁机、3：筛选机、3a：内层筛、3b：外层筛、4：传送带、5：斗提机、5a：再生砂斗提机、5b：原砂斗提机、6：除尘装置、7：混料机、8：料仓、8a：卸料口一、8b：卸料口二、8b：再生砂料仓、8c：原砂料仓、9：称重称、9a：称重称一、9b：称重称二、10a：再生砂池、10b：原砂池、11：滚筒加热机、11a：添加剂入口、11b：混合料入口、12：成品传送带。

由于混有杂质的覆膜砂需要进行再生才能使用，在以下的描述中，将这些需要再生的覆膜砂简称为再生砂，加工过程中还没有形成的两种砂的混合砂成为混合砂，与原砂按一定比例配比，经过加工形成的砂称为再生覆膜砂。

本发明提供一种再生覆膜砂，一种再生覆膜砂，再生覆膜砂由重量比为85%～90%的再生砂、重量比为5～10%的原砂、重量比为4～8%的高分子可塑性树脂粘结剂组成，树脂粘结剂中包括重量比为10～18%的乌洛托品固化剂，重量比为3～6%的硬脂酸钙，再生砂的粒度集中率80%-90%，发气量≤3ml/g。

在再生加热时，当混合砂升温到130-140℃，再加入作为固化剂的乌洛托品。该温度的确定是根据实验过程中，覆膜砂制作过程中加入的最佳温度进行确定的，一般是在可塑性酚醛树脂的溶解度再提高50℃进行确定的。

下表是原砂与本发明范围内使用再生覆膜砂制作砂芯过程中的检测参数。

利用该配方相对于普通原砂覆膜工艺适当降低覆膜温度3～5℃，可节约加热砂子消耗的能源2～3.5%可降低覆膜砂制造成本，降低环境污染，与普通原砂获得相同强度相比较，该再生覆膜砂中可适当减少树脂加入量，因树脂加入量和再生砂的水分含量相对普通原砂低，其发气量也很低，与此同时良品率提高6%左右。下表是利用本发明使用两种不同再生砂和使用原砂制造出的各种技术参数的对照表。

本发明中的再生覆膜砂配料系统，所述配料系统的排列依次为：除铁机2、筛选机3、传送带4、料仓8，所述料仓8上设置有除尘装置6料仓8分为再生砂料仓8a和原砂料仓8b粮仓8下由上而下设置有称重称9、混料机7，滚筒加热机11、称重称9分为两个承重称分别是称重称一9a和称重称二9b、所述粮仓8的两旁设置有两个斗提机10，分别为再生砂10a和原砂斗提机机10b，滚筒加热机1出料口设置有成品传送带12。

除铁机的再生砂是利用斗提机等将再生砂提升到除铁机2前的再生料仓1中的，除铁机2是利用磁力将再生砂中含有的铁屑等清除掉，通过清除掉再生覆膜砂中含有的铁屑能够降低覆膜砂砂芯与铁水之间的粘结，除铁机2中出来的再生砂直接进入筛选机3中，所述筛选机3采用的是双层筛，其中外层筛子3b的目数在120～150目之间，内层筛子3a的目数在90-120目，所述内层筛子3a和外层筛子3b的旋转方向相反，通过利用双层筛子能够提高筛选的速度，提高筛选的精度，特别是提高了筛子的砂粒的集中率。经过筛选的再生砂从筛选机下面出料口直接落在传送带4上，送到传送带4端部设置的再生砂池10a中，再生砂池10a中，设置有斗提机5a，再生砂斗提5a将再生砂提升到再生砂料仓8c内，另外一侧设置有原砂斗提机5b，将原砂池10b中的原砂提升到原砂料仓8d中，两个料仓再生砂料仓8a和原砂料仓9b下分别设置有两个卸料斗，两个卸料斗分别有卸料口一8a、卸料口二8b、下面的分别设置的称重称一9a和称重称二9b，称重称按照控制器内设定的比例分别进行称重后，自动将料送进混料机7中，经过称重后的再生砂和原砂送到混料机7中，经过混料后直接通过滚筒加热机11上设置的混合料入口11b送到滚筒加热机11内，滚筒加热机11有另外还设置有添加剂入口11a，该入口主要用来添加树脂和固化剂的乌洛托品等添加剂，一个混合批次中，加入再生砂和原砂后，从添加剂入口11a首先加入，可塑性高分子树脂，当再生覆膜砂混合料升温到130-140℃，作为固化剂的乌洛托品等添加剂。所述添加剂入口11a也连接有一条图中未标注的小型的供料机，供料机上连接有小型的称重称，并且与控制系统连接，进行自动控制。

图2所示的是滚筒加热机11的加热升温曲线，当原料到130-140℃时，加入固化剂，滚筒加热机的加热温度最高为170℃，用10min从常温加热到100℃，用5min从100℃加热到110℃，用5min加热到170℃，加热到130-140℃时，加入乌洛托品固化剂。

所述料仓底部为向下锥体状，所述锥体状底部直径小于等于料仓直径的一半，锥部设置有出料口，料仓底部至少设置有两个出料口，出料口的挡板连接有电机，电机与控制器连接，所述称量称设置有重力传感器，重力传感器与控制器连接，加料、卸料以及称重都是通过控制器的控制进行进行的。所述除尘装置6上连接有排风装置。，在整个配量中利用控制器实行自动控制，在整个配量中利用控制器实行自动控制，必要时，可进行手动控制。

本发明通过再生砂和原砂之间的匹配，再加适量的可塑性树脂，能够保证再生覆膜砂的粘结性，通过在一定温度下加入乌洛托品固化剂，可提高再生覆膜砂的强度和固化程度，通过加入硬脂酸钙能够提高再生覆膜砂的热稳定性，能够稳定再生覆膜砂的热韧度和热抗弯强度，利用本发明制备而成的再生覆膜砂按相关国家标准测试，具有合符要求的抗弯强度、发气量、熔点、流动性等性能。在制作本再生覆膜砂工艺中，使用双重筛选机的筛选，能够提高再生砂的粒度集中率，通过采用除铁机能够将再生砂中存在的铁屑清除到，提高了再生砂的纯度，降低利用再生覆膜砂制作的砂芯或覆膜与铁水之间的粘接性，通过对再生覆膜砂的加热降低了混合砂中含有的水份，通过加热混合砂能够从低温型晶相向高温型晶相的相转变，由于高温型晶相较比低温型晶相的膨胀比体积要小，且膨胀速度要低，从而降低了再生覆膜砂的热膨胀系数，通过利用除尘装置，提高了再生砂的纯度，降低了由于砂中含有的粉尘引起的和环境污染，同时，也极大地提高了再生覆膜砂的操作性。通过再生覆膜砂能够减少车间不合格覆膜砂的堆放空间，可净化工作场所，降低了浪费，有效地提高了覆膜砂的利用率，为节能降耗提供了一个新途径。

在以上详细介绍了本发明的各种具体实施例，本领域的技术人员应可清楚地了解本发明的技术方案，依据本领域的各种公知常识，根据本发明的思路可进行各种等同变化、等同替换或简单的修改，这些均应属于本发明的技术方案的范畴。

Claims (9)

1.一种再生覆膜砂，其特征在于：再生覆膜砂由重量比为85%～90%的再生砂、重量比为5～10%的原砂、重量比为4～8%的高分子可塑性树脂粘结剂组成。

2.根据权利要求1所述的一种再生覆膜砂，其特征在于：树脂粘结剂中包括重量比为10～18%的乌洛托品固化剂，重量比为3～6%的硬脂酸钙。

3.根据权利要求1所述的一种再生覆膜砂，其特征在于：再生砂的粒度集中率80%-90%，发气量≤3ml/g。

4.一种再生覆膜砂配料系统，包括再生除铁机以及传送带，其特征在于，所述配料系统的排列依次为：除铁机、筛选机、传送带、料仓，所述料仓由再生砂料仓和原砂料仓组成，料仓上面设置有除尘装置、料仓下由上而下设置有称重称、混料机和滚筒加热机、所述料仓两旁设置有再生砂和原砂斗提机，滚筒加热机出料口设置有成品传送带。

5.根据权利要求4所述的一种再生覆膜砂配料系统，其特征在于：滚筒加热机的加热温度最高为170℃，用10min从常温加热到100℃，用5min从100℃加热到110℃，用5min加热到170℃，加热到130-140℃时，加入乌洛托品固化剂。

6.根据权利要求4所述的一种再生覆膜砂配料系统，其特征在于：所述筛选机采用的是双层筛，内层筛子目数在90～120目之间，外层筛子目数在120～150目之间。

7.根据权利要求4所述的一种再生覆膜砂配料系统，其特征在于：所述料仓底部为向下锥体状，所述锥体状底部直径小于等于料仓直径的一半，锥部设置有出料口，料仓底部至少设置有两个出料口，出料口的挡板连接有电机，电机与控制器连接。

8.根据权利要求4所述的一种再生覆膜砂配料系统，其特征在于：所述称量称分为再生砂称重称和原砂称重称，称重称中设置有重力传感器，重力传感器与控制器连接。

9.根据权利要求4所述的一种再生覆膜砂配料系统，其特征在于：所述除尘装置上连接有排风装置。