CN105598361B - 回收铸造用水玻璃旧砂的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种回收铸造用水玻璃旧砂的装置，包括用于输送旧砂至洗砂机构的上料输送机构，上料输送机构包括具有磁选装置的第一传送带,和设置在第一传送带下游的具有除泥装置的第二传送带。所述洗砂机构包括：破碎洗砂装置、振动筛洗砂装置、螺旋洗砂装置和供水装置。本发明还提供了利用上述装置进行回收铸造用水玻璃旧砂的方法。根据本发明的回收铸造用水玻璃旧砂的装置和方法，可以将旧砂中的铁磁性颗粒和泥沙充分除去，提高了旧砂的综合回收率和再生砂的质量，提高了装置的可靠性，同时充分利用重力来进行物料的输送和传递，减少了输送设备，减小了占地和能耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种回收水玻璃砂的装置和方法，具体涉及一种回收铸造用水玻璃旧砂的装置和方法。
背景技术
在目前的铸钢件生产技术中，广泛使用CO2硬化水玻璃砂，其优点在于工艺简单、成本低，但该工艺产生的水玻璃旧砂呈强碱性，若不处理会造成严重污染。水玻璃旧砂(简称“旧砂”或“废砂”)通常包括石英砂、水玻璃(粘结剂,通常指钠水玻璃，Na2O.mSiO2.nH2O)和辅助材料(例如溃散剂、脱模剂等)，主要特点是：1)结膜：水玻璃和辅助材料常在砂粒表面形成薄膜，除少部分在浇注过程中被燃烧外，大部分粘附于砂粒表面而难以通过筛分除去，对回用再生影响较大；2)成团：在铸型浇注打箱后仍有很多难以打碎的砂粒团块；3)粉化：经受高温的砂粒、杂质和粘结剂等由于脱水、老化而粉化，砂粒经受不均匀受热或机械力而形成粉末或细颗粒。
在现有技术中，水玻璃旧砂通常采用干法再生或湿法再生进行回收和再生。干法再生使用的设备系统简单，投资较少，但再生砂的质量不高，一般只能用做背砂。湿法再生利用旧砂表面残留物易溶于水的特点，除膜率较高(可大于90％)、旧砂回用率也较高(达90％以上)，而且得到的再生砂质量也较高(在再粘结强度、使用时间、耐火度等性能指标方面接近新砂)，可代替新砂作面砂和单一砂使用。此外，再生过程中分离出的铁砂和粉末状的泥沙(主要包括石英砂细粉，以及少量的粘结剂粉末等)通常会混在一起，使得回收的铁砂杂质含量较高，不利于铁砂的进一步回收利用。
中国实用新型专利CN201482914U公开了水玻璃废砂再生系统，其中，废砂经破碎设备破碎并与清水池的清水按预设比例混合后，依次进入一级湿法再生设备和二级湿法再生设备，再经过湿砂脱水设备及烘干设备得到再生砂；产生的废水则由污水池进入污水处理设备进行净化处理。然而，该专利中的系统仍然存在占地面积较大，设备较为复杂且损坏率较高，自动化程度不高，处理效率较低，以及能耗较高等不足。
因此，仍然需要改进的回收铸造用水玻璃砂的装置和方法。
发明内容
本发明提供了一种回收铸造用水玻璃旧砂的装置和方法，具体而言，本发明申请提供以下技术方案：
1.一种回收铸造用水玻璃旧砂的装置，包括用于输送旧砂至洗砂机构的上料输送机构，上料输送机构包括具有磁选装置的第一传送带和具有除泥装置并用于接收来自第一传送带的旧砂的第二传送带，第二传送带设置在第一传送带下游并将洗砂机构和第一传送带隔开，洗砂机构与第二传送带相邻并设置在第二传送带的下游用于接收来自第二传送带的旧砂。
在一些情况下，所述磁选装置是设置在第一传送带上端的高强磁滚筒，高强磁滚筒支持第一传送带并用于分离旧砂中的铁砂，所述铁砂可以是任何具有铁磁性的颗粒，例如浇注时残留的含铁颗粒等。旧砂不被高强磁滚筒吸引，在此处落下并且被处于下游的第二传送带承接，而铁砂在高强磁滚筒的磁力作用下附在传送带上，随着传送带向下移动并逐渐远离磁选装置，当磁力不足以将铁砂附在传送带上时，铁砂在重力(和任选的橡胶铲)的作用下，离开传送带并落入铁砂收集装置中。
在一些情况下，来自第一传送带的旧砂落在第二传送带上，并由第二传送带输送至洗砂机构的上方，然后从第二传送带上端落下并进入洗砂机构。当洗砂机构将水喷洒在旧砂上时，水经常会溅在附近的第二传送带上，将第二传送带打湿，打湿的传送带可能将旧砂中的至少部分粉末状泥沙粘附在传送带上，并在除泥装置(例如刮泥版)的作用下从第二传送带上除去，落在下方的泥沙收集装置中。
本发明的装置利用第一传送带和第二传送带分别去除旧砂中的铁砂和泥沙，显著减少了再生砂中铁砂和泥沙的含量，提高了再生砂的质量。同时，利用具有除泥装置的第二传送带将具有磁选装置的第一传送带与洗砂机构隔开，不但巧妙地利用洗砂机构的水雾强化了泥沙的去除，同时使磁选装置保持干燥使得铁砂的去除更加彻底并且减小了铁砂落在铁砂收集装置外而导致意外的可能性。
相反，若仅设置具有磁选装置的传送带，那么从洗砂机构飞溅到附近传送带上的水会将高强磁滚筒处的传送带打湿，从旧砂中分出的至少部分铁磁性颗粒可能会附着在湿润的传送带上而不能在重力作用下及时离开传送带，这样铁磁性颗粒可能会落在铁砂收集装置之外，不但导致操作繁琐、工作量增加，也有可能导致意外发生(例如，铁砂落入传动机构或电气设备中可能导致机械故障或电气设备故障)。
2、根据技术方案1的回收铸造用水玻璃旧砂的装置，还包括设置在第一传送带上游的旧砂初步筛分装置。旧砂初步筛分装置主要用于将旧砂中的大团块筛除，并将筛除大团块后的旧砂均匀装载到第一传送带上。旧砂中的大团块落在传送带上会使得输送的旧砂量不均匀，从而影响磁选装置对铁磁性颗粒的去除效果，同时不均匀的旧砂流量也可能导致下游洗砂机构工作不正常。例如，突然增加的旧砂流量可能超出磁选装置和洗砂机构的处理能力，或者旧砂中的大团块可能无法通过磁选装置去除而最终进入再生砂。在一些情况下，旧砂初步筛分装置的下游设有螺旋送料器用于将旧砂均匀地送入第一传送带，螺旋送料器可以更加均匀地将旧砂送到第一传送带上。
3、根据技术方案1或2的回收铸造用水玻璃旧砂的装置，还包括设置在第一传送带上游或旧砂初步筛分装置上游的旧砂初步破碎装置。旧砂初步破碎装置主要用于将旧砂中的大团块破碎，以此避免大团块对磁选和洗砂的影响，进一步改善旧砂的再生处理效果。此外，通过初步破碎也可增加旧砂的回收率。
4、根据技术方案1-3中任一项的回收铸造用水玻璃旧砂的装置，磁选装置为设置在第一传送带上端的磁性滚筒，优选高强磁滚筒。磁性滚筒的下方设有接收铁磁性颗粒的铁砂收集装置，例如铁砂槽。
5、根据技术方案1-4中任一项的回收铸造用水玻璃旧砂的装置，除泥装置为设置在第二传送带上端滚筒下方的刮泥板(或者除泥刮板、橡胶铲等)，刮泥板具有与第二传送带接触的刃部。除泥刮板的下方设有接收泥沙的泥沙收集装置，例如泥沙槽。
在一些情况下，分别通过磁选装置和除泥装置去除旧砂中的铁磁性颗粒和泥沙，并且用铁砂收集装置和泥沙收集装置收集，可以基本上完全去除旧砂中的铁磁性颗粒和泥沙，显著改善再生砂的质量，并且收集的铁磁性颗粒和泥沙的纯度较高、杂质含量较低，有利于对其进行进一步的回收利用。
6、根据技术方案1-5中任一项的回收铸造用水玻璃旧砂的装置，还包括用于加湿第二传送带的加湿装置。在一些情况下，加湿装置可以是洗砂装置，因为洗砂装置在洗砂过程中的水雾会飞溅到第二传送带上。在另一些情况下，可以设置独立的加湿装置，例如喷雾装置，用于加湿第二传送带。优选地，加湿装置仅对第二传送带的上端加湿，以利于泥沙的去除。
在一些情况下，可以在第一传送带和第二传送带之间设置挡板以防止加湿装置的水雾飞溅到第一传送带上，从而保持第一传送带处于干燥状态，以利于磁选过程的进行。
7、根据技术方案1-6中任一项的回收铸造用水玻璃旧砂的装置，洗砂机构包括：破碎洗砂装置、振动筛洗砂装置、螺旋洗砂装置和供水装置，其中：
破碎洗砂装置是具有第一冲水装置的破碎机，破碎机具有用于接收旧砂的第一进料口和用于破碎旧砂颗粒上的水玻璃膜和旧砂团块的破碎机构，第一冲水装置与供水装置连接并具有用于将洗砂水导入破碎机以在破碎旧砂团块的同时对旧砂进行水洗的第一布水口，第一布水口设置在第一进料口和/或破碎机构的上方；
振动筛洗砂装置是具有第二冲水装置的振动筛，设置在破碎洗砂装置的下游，振动筛具有用于接收来自破碎洗砂装置的旧砂和任选的洗砂水的第二进料口和用于筛除旧砂中的旧砂团块的筛体，第二冲水装置与供水装置连接并具有用于将洗砂水导入振动筛以在筛除旧砂团块的同时对旧砂进行水洗的第二布水口，第二布水口设置在第二进料口和/或筛体的上方；
螺旋洗沙装置是螺旋洗砂机，设置在振动筛洗砂装置的下游，螺旋洗砂机具有用于接收来自振动筛洗砂装置的旧砂和洗砂水的第三进料口，用于搅拌混合旧砂和洗砂水的下段螺杆，以及用于将旧砂与细粉料和洗砂水分离以获得再生砂的上段螺杆。
在一些情况下，所述破碎机可以选自颚式破碎机、反击式破碎机、立式冲击式破碎机、圆锥破碎机、环锤式破碎机、锤式破碎机、辊式破碎机、复合式破碎机、双级破碎机、旋回式破碎机、移动式破碎机等，优选颚式破碎机、圆锥破碎机。
在一些情况下，振动筛选自直线振动筛、圆振动筛、高频振动筛等。
在一些情况下，螺旋洗砂机主要通过设备内的螺杆对旧砂进行搅拌，从而使旧砂中的细粉料和泥土与水混合后从设备上的流口排出，而旧砂则在螺杆的作用下从顶端的出料口排出，从而实现了旧砂的清洗、筛选和脱水效果。螺旋洗沙机可以是单螺旋洗砂机或双螺旋洗砂机。在一些情况下，螺旋洗砂机具有第三进料口、搅拌池和螺杆，第三进料口设置在搅拌池上方用于接收并将来自振动筛洗砂装置的旧砂和洗砂水导入搅拌池，螺杆的下部为用于搅拌混合旧砂和洗砂水的下段螺杆，螺杆的上部为用于将旧砂与细粉料和洗砂水分离以获得再生砂的上段螺杆，下段螺杆的至少部分设置在搅拌池中，上段螺杆设置在搅拌池的外部上方。在一些情况下，螺杆设置在螺杆槽中，螺杆槽的下部为搅拌池壁的一部分，螺杆槽的上部由搅拌池壁向斜上方延伸形成并在顶端形成出砂口。
在本发明中，破碎洗砂装置能够在破碎机破碎旧砂团块和旧砂颗粒上的水玻璃膜的同时，利用第一冲水装置提供的冲洗水冲洗旧砂，从而实现抑制破碎时产生的粉尘，强化旧砂团块和水玻璃膜的破碎，以及溶解除去旧砂颗粒上的水玻璃膜等效果；振动筛洗砂装置能够在筛除旧砂团块的同时，使旧砂颗粒与筛体之间以及旧砂颗粒之间相互摩擦和撞击，由此进一步破坏旧砂颗粒上的水玻璃膜，并且利用第二冲水装置提供的冲洗水进一步冲洗旧砂，从而实现去除旧砂团块，破坏和溶解旧砂颗粒上的水玻璃膜等效果；螺旋洗沙装置的下段螺杆能够对来自振动筛洗砂装置的旧砂和洗砂水进行搅拌混合，进一步强化水玻璃膜的破碎和水洗去除效果，而上段螺杆能够将旧砂与细粉料和洗砂水分离，由此获得了高品质的再生砂。在一些情况下，所得再生砂的Na2O含量小于0.1％，并且基本不含细粉料和旧砂团块。
在一些情况下，所述回收铸造用水玻璃旧砂的装置还包括集砂池，所述集砂池设置在振动筛洗砂装置的下游和螺旋洗砂装置的上游，换句话说，设置在振动筛洗砂装置和螺旋洗砂装置之间，所述集砂池具有倾斜底面，在倾斜底面的高部附近设有出水口，所述螺旋洗砂机的第三进料口和下段螺杆设于所述集砂池中并位于倾斜底面的低部上方，并且所述振动筛洗砂装置的出料口与所述出水口之间的距离不小于0.5米，所述螺旋洗砂机的第三进料口与所述出水口之间的距离不小于0.5米。
在一些情况下，在所述回收铸造用水玻璃旧砂的装置中，所述破碎洗砂装置的出料口位于所述第二进料口上方，所述振动筛洗砂装置的出料口位于所述第三进料口的上方。
在一些情况下，经破碎洗砂装置处理的旧砂(或旧砂与洗砂水一起)从破碎洗砂装置的出料口直接落入其下方的振动筛洗砂装置的第三进料口。在一些情况下，经振动筛洗砂装置处理的旧砂和洗砂水从振动筛洗砂装置的出料口直接落入其下方的螺旋洗砂机的第三进料口。在另一些情况下，经振动筛洗砂装置处理的旧砂和洗砂水从振动筛洗砂装置的出料口落入其下方的集砂池中，然后进入螺旋洗砂机的第三进料口。对于本发明的回收铸造用水玻璃旧砂的装置，这样的布置有利于充分利用重力进行物料转移，避免了额外的物料输送装置，使得整个装置结构紧凑，占地减少、节约投资、可靠性增加、可以有效地实现连续化操作和自动化控制、大大提高了处理效率并改善了再生砂的质量。
在一些情况下，在所述回收铸造用水玻璃旧砂的装置中，所述螺旋洗砂机具有第三冲水装置，第三冲水装置与供水装置连接用于将洗砂水导入螺旋洗砂机的上段螺杆处以便进一步地对旧砂进行水洗，洗砂水与旧砂在螺旋洗砂机中以逆流方式接触。
在一些情况下，螺旋洗沙机具有用于排出再生砂的出砂口。由螺旋洗砂机出砂口排出的再生砂可直接包装备用，或者干燥得到干燥的再生砂后包装备用。
在一些情况下，在所述回收铸造用水玻璃旧砂的装置中，还包括用于干燥来自螺旋洗沙机的再生砂的干燥装置，所述干燥装置设置在所述螺旋洗沙装置的下游。所述干燥装置具有接收来自螺旋洗砂机的再生砂的进料口。
干燥可以通过阴干、露天晾晒、各种干燥机或干燥器进行。干燥机或干燥器可以是，例如，厢式或带式干燥器、流式床干燥器、气流干燥器、喷雾干燥器、滚筒干燥器、回转圆筒干燥器、红外线和远红外线干燥器、高频干燥器和微波干燥器、真空耙式干燥器、立式干燥器、竖式粉碎气流干燥器、组合干燥器等。
8、一种回收铸造用水玻璃旧砂的方法，包括以下步骤：
步骤00，提供根据前述技术方案中任一项的回收铸造用水玻璃旧砂的装置；
步骤10，将旧砂连续引入第一传送带的下端，第一传送带将旧砂提升并在第一传送带的上端进行磁选以去除旧砂中的铁磁性颗粒；
步骤15，将去除铁磁性颗粒后的旧砂引入第二传送带的下端，第二传送带将旧砂提升并在第二传送带的上端进行除泥以去除旧砂中的泥沙；
步骤20，将去除泥沙后的旧砂引入洗砂机构进行洗砂以得到再生砂。
9、根据技术方案8的回收铸造用水玻璃旧砂的方法，步骤20包括：
步骤200，将旧砂引入破碎洗砂装置，在利用破碎机破碎旧砂团块的同时，利用第一冲水装置将洗砂水导入破碎机对旧砂进行水洗；
步骤300，将来自步骤200的旧砂和任选的洗砂水引入振动筛洗砂装置，在利用振动筛筛除旧砂团块的同时，利用第二冲水装置将洗砂水导入振动筛对旧砂进行水洗；
步骤400，将来自步骤300的旧砂和洗砂水引入螺旋洗沙装置，利用螺旋洗砂机搅拌旧砂和洗砂水，并将旧砂中的细粉料和水分离除去以得到再生砂。
10、根据技术方案9的回收铸造用水玻璃旧砂的方法，在步骤400之后，还包括：
步骤500，将来自步骤400的再生砂干燥以获得干燥的再生砂。
在一些情况下，步骤200中，利用人工或上料输送机构将旧砂引入破碎洗砂装置。
在一些情况下，在步骤400中，利用第三冲水装置将洗砂水导入螺旋洗砂机的上段螺杆处，并使导入的洗砂水与旧砂逆流接触。
在一些情况下，本发明的回收铸造用水玻璃旧砂的装置还包括回传杆；并且在本发明的回收铸造用水玻璃旧砂的方法中，将来自步骤300中的由振动筛筛除的旧砂团块回传至步骤200的破碎洗砂装置，与旧砂一起进行步骤200的处理。
在一些情况下，本发明的回收铸造用水玻璃旧砂的装置还包括污水处理装置；并且在本发明的回收铸造用水玻璃旧砂的方法中，将来自步骤200、步骤300和/或步骤400的洗砂水导入污水处理装置中进行处理，处理后的水可以引入供水装置作为洗砂水而重复使用。
在一些情况下，在步骤300中，将来自步骤200的洗砂水与旧砂一起引入振动筛洗砂装置。在另一些情况下，在步骤300中，仅将来自步骤200的旧砂引入振动筛洗砂装置，而来自步骤200的洗砂水引入污水处理装置。
根据本发明的回收铸造用水玻璃旧砂的装置和方法，可以将旧砂中的铁磁性颗粒和泥沙分别在干态和湿态情况下除去，解决了回收条件不一致的问题，使得铁磁性颗粒和泥沙可以分别回收，提高了旧砂的综合回收率和再生砂的质量，对旧砂的回收利用更加充分，也提高了装置的可靠性，同时利用重力来进行物料的输送和传递，减少了输送设备，减小了占地和能耗。
根据本发明，在回收旧砂的整个过程中，也即旧砂团块破碎和水玻璃膜破碎过程、旧砂团块筛除过程以及细粉料分离过程中，通过创造性的努力，合理地设计、选配和改造了设备，使得旧砂从始至终连续经受摩擦和撞击以及水洗作用，充分利用了过程的各个步骤和环节来强化水玻璃膜的去除效果，提高了再生砂的质量，同时通过合理且创造性的设计和布置，充分利用重力来进行物料的输送和传递，减少了输送设备，减小了占地，节约了能耗。
根据本发明，再生砂的回收合格率达到90％以上，分选出的不合格的旧砂可以做备砂使用，经水处理沉淀后细密的砂可以用于铸铁造型使用，这样综合利用率达到98％以上。根据本发明的装置，设备自动化程度高，顺序结合完美，角度科学合理，按照整套设备功率40千瓦为例，每小时再生旧砂45吨左右，整个生产线使用1人即可操作。
附图说明
图1是根据本发明一个实施方式的回收铸造用水玻璃旧砂的装置的示意图；
图2是根据本发明另一个实施方式的回收铸造用水玻璃旧砂的装置中洗砂机构的示意图，其中(a)是局部正视图，(b)是局部俯视图；
其中，各个标记含义如下：
1：初筛振动筛；2：初筛电机；31：第一传送带驱动电机；32：第二传送带驱动电机；41：第一传送带；42：第二传送带；51：高强磁滚筒；52：第二传送带滚筒；53：刮泥板；6：破碎机；7：振动筛；8：螺旋洗砂机；91：铁砂收集装置；92：泥沙收集装置；10：再生砂收集装置；11：第一冲水装置；12：第二冲水装置；13：第三冲水装置；14：集砂池；15：集砂池高部；16：集砂池低部；17：下段螺杆；18：出水口；19：上段螺杆。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明的回收铸造用水玻璃旧砂装置的一个实施方式的示意图，所述装置包括：上料输送机构和洗砂机构，上料输送机构用于输送旧砂至洗砂机构，其中上料输送机构包括：初筛振动筛(1)、初筛电机(2)、第一传送带驱动电机(31)、第二传送带驱动电机(32)、第一传送带(41)、第二传送带(42)、高强磁滚筒(51)、第二传送带滚筒(52)、刮泥版(53)；洗砂机构包括：破碎机(6)、振动筛(7)、螺旋洗砂机(8)、铁砂收集装置(91)、泥沙收集装置(92)、再生砂收集装置(10)、第一冲水装置(11)、第二冲水装置(12)、任意选装的第三冲水装置(13)，其中，第二传送带(42)设置在第一传送带(41)下游并将洗砂机构和第一传送带(41)隔开，洗砂机构与第二传送带(42)相邻并设置在第二传送带(42)的下游用于接收来自第二传送带(42)的旧砂。在一些情况下，在初筛振动筛(1)的上游还设置有初步破碎装置(未示出)，用于破碎旧砂中的大团块，来自初步破碎装置的旧砂可以直接引入初筛振动筛(1)，或者直接引入第一传送带(41)。
工作中，旧砂经初筛振动筛(1)分离除去其中的大团块后，落入其下方的第一传送带(41)，向上输送到第一传送带(41)上端的高强磁滚筒(51)处，旧砂不受高强磁滚筒(51)的作用而直接落下进入第二传送带(42)，铁磁性颗粒被高强磁滚筒(51)吸引而随着第一传送带(41)向下移动并逐渐远离高强磁滚筒(51)，当高强磁滚筒(51)的吸引力不足以克服重力时，铁磁性颗粒在重力作用下落入铁砂收集装置(91)；第二传送带(42)将旧砂向上输送到第二传送带滚筒(52)处，旧砂在重力作用下落入洗砂机构的破碎机(6)中，而旧砂中的泥沙(主要包括石英细粉和粘结剂粉末)会粘附在被洗砂机构打湿的第二传送带(42)上并随第二传送带(42)向下移动，然后被刮泥板(53)刮下落入泥沙收集装置(92)。
在洗砂机构中，破碎机(6)布置在振动筛(7)进料口的上方，振动筛(7)布置在螺旋洗砂机(8)进料口的上方，第一冲水装置(11)、第二冲水装置(12)和任意选装的第三冲水装置(13)分别与供水装置(未示出)连接并分别布置在破碎机(6)、振动筛(7)和螺旋洗砂机(8)的上方，用于将洗砂水分别加至破碎机(6)、振动筛(7)和螺旋洗砂机(8)。
利用料斗电机(2)驱动料斗(1)将其中的水玻璃旧砂连续地释放到位于料斗(1)出料口下方的传送带(4)上。传送带驱动电机(3)驱动传送带(4)向上运动将传送带(4)上的旧砂送至传送带(4)上端的高强磁滚筒(5)处。高强磁滚筒(5)通过磁力吸引旧砂中的铁砂使其附在传送带(4)上并随传送带(4)继续移动传送带(4)的背面。在离开高强磁滚筒(5)一定距离后，当磁力不足以克服重力时，铁砂在重力作用下从传送带(4)的背面落下进入铁砂收集装置(9)。旧砂由于不受磁力吸引，在重力作用下从传送带(4)的上端高强磁滚筒(5)处下落并进入破碎机(6)中。
在破碎机(6)中，旧砂中的旧砂团块和旧砂表面的水玻璃膜被破碎机(6)破碎，同时第一冲水装置(11)将洗砂水喷淋在破碎机(6)中的旧砂上，由此强化破碎效果并溶解水玻璃膜。
从破碎机(6)出料口排出的旧砂和洗砂水在重力作用下落入振动筛(7)中。振动筛(7)将旧砂中尚未破碎的团块等筛出，同时第二冲水装置(12)将洗砂水喷淋在振动筛(7)中的旧砂上。筛出的团块(筛上物)可以通过回传杆(未示出)返回传送带(4)或破碎机(6)。过筛的旧砂和洗砂水(筛下物)在重力的作用下落入螺旋洗砂机(8)的下部料槽中。
螺旋洗砂机(8)的螺杆在下部料槽中搅拌混合旧砂和洗砂水，并将旧砂提升至螺旋洗砂机(8)的上端。在选装有第三冲水装置(13)的情形时，其将洗砂水喷淋在螺旋洗砂机(8)的螺杆处的旧砂上，洗砂水与旧砂逆流接触进一步将旧砂中的残存的水溶性杂质和细粉料冲回螺旋洗砂机(8)的下部料槽。无论是否装有第三冲水装置(13)，洗净的旧砂都从螺旋洗砂机(8)的上端落下进入再生砂收集装置(10)中得到再生砂。
在如图2所示的实施方式中，螺旋洗砂机(8)的下部料槽还用作集砂池(14)，集砂池(14)具有倾斜底面(倾斜底面与地面的夹角可以是10-50度，例如15-45度、20-40度、25-30度等)和出水口(18)，螺旋洗砂机(8)的下段螺杆(17)设于所述集砂池(14)中并位于倾斜底面的低部(16)上方。来自振动筛(7)的旧砂和洗砂水落入集砂池的位置(即集砂池(14)或螺旋洗砂机(8)的进料口的位置)与出水口(18)之间的距离b不小于0.5米，螺旋洗砂机(8)的下段螺杆(17)与出水口(18)之间的距离c不小于0.5米，由此避免了旧砂从出水口排出的问题。同时，来自振动筛(7)的旧砂和洗砂水落入集砂池(14)的位置与下段螺杆(17)与出水口(18)之间的距离a不小于0.5米，这样就避免了来自振动筛(7)的旧砂和洗砂水对螺旋洗砂机(8)的下段螺杆处的干扰，下段螺杆提升的旧砂会更干净一些，由此进一步减少了再生砂中的Na2O含量和细粒料含量，进一步提高了再生砂的质量。
从出水口(18)排出的洗砂水和悬浮其中的细粉料可经单级或多级沉淀池(未示出)分离。沉淀池分离出的上清液可以进入污水处理装置(未示出)，经中和处理和沉淀处理后得到回收水，回收水可直接回用作为洗砂水。沉淀池中的沉淀物主要是细粒料，主要包含破碎、粉化的石英微粒，可用于铸铁造型等用途。
在一些情形下，料斗(1)可以是破碎机、振动筛或其组合，其中破碎机可以将直径100mm以上的旧砂块破碎，振动筛可以将直径100mm以上的旧砂块分选出来，由此可以防止大块砂进入设备造成损坏。
根据本发明，再生砂的回收合格率达到90％以上，Na2O含量小于0.1％，分选出的不合格的旧砂可以做备砂使用，经磁选装置分出的铁砂可以用于铸造等用途，经第二传送带分离的泥沙以及经水处理沉淀后细密的砂可以用于铸铁造型使用，这样旧砂的综合利用率达到99％以上。根据本发明的装置，设备自动化程度高，顺序结合完美，角度科学合理。在一些情况下，按照整套设备功率40千瓦为例，每小时再生旧砂45吨左右，整个生产线使用1人即可操作。
本发明的工艺流程短、处理净化效率高、占地面积小、操作简便、运行费用较低。实践表明，其对水玻璃砂的污水具有良好的处理净化效果，可以实现用水的闭路循环和污水的零排放。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种回收铸造用水玻璃旧砂的装置，包括用于输送旧砂至洗砂机构的上料输送机构，上料输送机构包括具有磁选装置的第一传送带和具有除泥装置并用于接收来自第一传送带的旧砂的第二传送带，第二传送带设置在第一传送带下游并将洗砂机构和第一传送带隔开从而保持第一传送带处于干燥状态，洗砂机构与第二传送带相邻并设置在第二传送带的下游用于接收来自第二传送带的旧砂，其中所述除泥装置包括设置在第二传送带上端滚筒下方的刮泥板和用于加湿第二传送带的加湿装置，所述刮泥板具有与第二传送带接触的刃部，并且所述洗砂机构经设置用作所述加湿装置以便当洗砂机构将水喷洒在旧砂上时，水雾飞溅在附近的第二传送带上，将第二传送带打湿，打湿的第二传送带将旧砂中的至少部分粉末状泥沙粘附在第二传送带上，并在刮泥板的作用下从第二传送带上除去。
2.根据权利要求1的回收铸造用水玻璃旧砂的装置，还包括设置在第一传送带上游的旧砂初步筛分装置。
3.根据权利要求2的回收铸造用水玻璃旧砂的装置，还包括设置在第一传送带上游或旧砂初步筛分装置上游的旧砂初步破碎装置。
4.根据权利要求1的回收铸造用水玻璃旧砂的装置，磁选装置为设置在第一传送带上端的磁性滚筒。
5.根据权利要求1的回收铸造用水玻璃旧砂的装置，洗砂机构包括：破碎洗砂装置、振动筛洗砂装置、螺旋洗砂装置和供水装置，其中：
破碎洗砂装置是具有第一冲水装置的破碎机，破碎机具有用于接收旧砂的第一进料口和用于破碎旧砂颗粒上的水玻璃膜和旧砂团块的破碎机构，第一冲水装置与供水装置连接并具有用于将洗砂水导入破碎机以在破碎旧砂团块的同时对旧砂进行水洗的第一布水口，第一布水口设置在第一进料口和/或破碎机构的上方；
振动筛洗砂装置是具有第二冲水装置的振动筛，设置在破碎洗砂装置的下游，振动筛具有用于接收来自破碎洗砂装置的旧砂和任选的洗砂水的第二进料口和用于筛除旧砂中的旧砂团块的筛体，第二冲水装置与供水装置连接并具有用于将洗砂水导入振动筛以在筛除旧砂团块的同时对旧砂进行水洗的第二布水口，第二布水口设置在第二进料口和/或筛体的上方；
螺旋洗沙装置是螺旋洗砂机，设置在振动筛洗砂装置的下游，螺旋洗砂机具有用于接收来自振动筛洗砂装置的旧砂和洗砂水的第三进料口，用于搅拌混合旧砂和洗砂水的下段螺杆，以及用于将旧砂与细粉料和洗砂水分离以获得再生砂的上段螺杆。
6.一种回收铸造用水玻璃旧砂的方法，包括以下步骤：
步骤00，提供根据前述权利要求1-5中任一项的回收铸造用水玻璃旧砂的装置；
步骤10，将旧砂连续引入第一传送带的下端，第一传送带将旧砂提升并在第一传送带的上端进行磁选以去除旧砂中的铁磁性颗粒；
步骤15，将去除铁磁性颗粒后的旧砂引入第二传送带的下端，第二传送带将旧砂提升并在第二传送带的上端进行除泥以去除旧砂中的泥沙，其中所述除泥包括利用洗砂机构作为加湿装置，在洗砂机构将水喷洒在旧砂上时，使水雾飞溅在附近的第二传送带上，将第二传送带打湿，打湿的第二传送带将旧砂中的至少部分粉末状泥沙粘附在第二传送带上，并在刮泥板的作用下从第二传送带上除去，落在下方的泥沙收集装置中；
步骤20，将去除泥沙后的旧砂引入洗砂机构进行洗砂以得到再生砂。
7.根据权利要求6的回收铸造用水玻璃旧砂的方法，步骤20包括：
步骤200，将旧砂引入破碎洗砂装置，在利用破碎机破碎旧砂团块的同时，利用第一冲水装置将洗砂水导入破碎机对旧砂进行水洗；
步骤300，将来自步骤200的旧砂和任选的洗砂水引入振动筛洗砂装置，在利用振动筛筛除旧砂团块的同时，利用第二冲水装置将洗砂水导入振动筛对旧砂进行水洗；
步骤400，将来自步骤300的旧砂和洗砂水引入螺旋洗沙装置，利用螺旋洗砂机搅拌旧砂和洗砂水，并将旧砂中的细粉料和水分离除去以得到再生砂。
8.根据权利要求7的回收铸造用水玻璃旧砂的方法，在步骤400之后，还包括：
步骤500，将来自步骤400的再生砂干燥以获得干燥的再生砂。
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