CN107983909A - 水雾处理铸造再生砂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明水雾处理铸造再生砂的方法属于环保再生领域，特别是涉及一种废弃铸型材料的回收得到的再生砂的处理方法。其目的是为了提供一种操作简便、再生效果好的水雾处理铸造再生砂的方法。本发明水雾处理铸造再生砂的方法包括以下步骤：热法再生；机械研磨；风力除尘；水雾处理；搅拌。本发明的水雾处理铸造再生砂的方法解决了生产车间扬尘严重问题，改善车间工作环境，减少悬浮颗粒物，不仅能对操作工人人体减少危害，而且对于车间设备、车间环境起到重要的维护作用，进而对大气环境的保护做出贡献。
Description
技术领域
本发明属于环保再生领域，特别是涉及一种废弃铸型材料的处理方法。
背景技术
铸造废砂通过再生手段变为可以重复利用的再生砂，推动了铸造产业向节约、环保行业的发展。现在铸造废砂再生技术中热法+机械再生方法发展相对成熟，且耗能少、无二次污染，在环保的大环境下，再生技术越来越被重视。但是，热法+机械再生法存在一定的缺陷，再生砂经过加热和机械研磨后砂粒存在一定程度破碎，这些破碎后的砂粒变成细粉，如果不能清除，会严重影响再生砂的使用效果。现在技术处理微粉的措施是通过风力除尘设备将微粉吸走。但是，这样虽然除掉了很多微粉，也造成很多细的砂粒被吸走，造成很大的经济浪费，而且附着在砂粒表面的微粉不容易被清除，仍然存留在再生砂中，生产过程中会形成扬尘，影响生产环境，甚至由于微粉含量多影响使用效果。、
再生砂因其再生后粒度圆整度比原砂更好，理论上使用效果应优于原砂，但是由于再生砂中微粉含量多和润湿性差，再生砂在冷芯、覆膜砂中应用时效果不理想。在环境保护和能源节约的大环境下，再生砂的加大使用已经成为必然的趋势。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种操作简便、再生效果好的水雾处理铸造再生砂的方法，该方法处理得到的再生砂。
本发明涉及一种水雾处理铸造再生砂的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)热法再生：将铸造废砂在500-750℃高温焙烧3-7h，以消除砂粒表面的有机物、可燃物，脆化无机物；
(2)机械研磨：将步骤(1)热法再生的铸造砂经过研磨机研磨，研磨时间10-30min，除去砂粒表面脆化的无机物；
(3)风力除尘：研磨机连接引风管，将步骤(2)研磨后变成粉状的物质通过风力去除，剩余即为再生砂；
(4)水雾处理：料仓上方安装加湿机，雾化水随风力进入料仓，向再生砂中加入水；
(5)搅拌：通过螺旋给料机将加水变湿的再生砂搅拌均匀，即完成本发明再生砂水雾处理。
优选地，所述步骤(3)中风力去除中风速为15-20m/s。
优选地，所述步骤(4)中加入水的量为砂重的0.05-0.10wt％。
优选地，所述步骤(4)中加入水的方式为：用定量的超声波加湿机对经过研磨后的再生砂加水。
优选地，所述步骤(4)中加入水的步骤具体为：用定量的超声波加湿机将水荡成1-3μm的小水珠，然后通过风力将水雾吹入再生砂中。
优选地，所述步骤(5)中搅拌中采用螺旋给料机对加水变湿的再生砂进行搅拌。
本发明的技术方案中铸造废砂经过热法+机械再生后在冷却阶段对再生砂水雾处理，水雾处理的加水量为砂重的0.05-0.10wt％，加入方式是用定量的超声波加湿机对经过研磨后的再生砂加水，用超声波的方式将水震荡成1-3μm的小水珠，然后通过风力将水雾吹入砂子内部空间，使砂子在湿度40RH％-80RH％的氛围下储存一段时间，然后再生砂经过螺旋装置混匀，砂温从80℃降低到40℃以下。砂温在20-40℃时，更有利于混砂；因为温度过高树脂固化快，混制后可使用时间短。若砂温过低，树脂的粘度太大，严重影响混砂效果，最终导致砂芯强度低，影响铸件。
再生砂水雾处理方式不同于湿法再生，它是在热法再生的基础上的延伸，而且水雾处理用水量极少，不需要对再生砂进行后续烘干处理；水雾处理再生砂解决了再生砂中微粉太多造成影响环境和人体的扬尘，而且水雾处理的再生砂能够完全应用于冷芯制备，并不影响使用效果。
本发明水雾处理铸造再生砂的方法与现有技术不同之处在于：
1、本发明水雾处理铸造再生砂的方法采用水雾处理可以同时具备降低扬尘和再生砂冷却的作用，再生砂的含水量提高，但含水量控制在0.15wt％以下，小水珠因体积小不会影响树脂的覆膜，制芯强度没有降低，不会出现强度退散现象。
2、采用本发明的水雾处理铸造再生砂的方法处理的再生砂在制芯阶段，因微粉减少，堵塞排气孔的问题降低，提高了生产效率。
3、采用本发明的水雾处理铸造再生砂的方法，可以在一定程度上提高再生砂的润湿性，减小再生砂的表面张力，有利于树脂的覆膜。
4、本发明的水雾处理铸造再生砂的方法解决了生产车间扬尘严重问题，改善车间工作环境，减少悬浮颗粒物，不仅能对操作工人人体减少危害，而且对于车间设备、车间环境起到重要的维护作用，进而对大气环境的保护做出贡献。
具体实施方式
通过以下实施例和验证试验对本发明的水雾处理铸造再生砂的方法作进一步的说明。
实施例1
本实施例的水雾处理铸造再生砂的方法按以下步骤进行：
(1)热法再生：将铸造废砂在500℃高温焙烧4h，消除砂粒表面的有机物、可燃物，脆化无机物；
(2)机械研磨：将热法再生的砂子经过研磨机研磨，研磨时间25min，除去砂粒表面脆化的无机物；
(3)风力除尘：研磨机连接引风管，将脆化研磨后变成粉状的物质通过风力去除；
(4)水雾处理：料仓上方安装加湿机，雾化水随风力进入料仓，往再生砂中加入0.10wt％的水分；具体方法为：用定量的超声波加湿机将水荡成1-3μm的小水珠，然后通过风力将水雾吹入再生砂中；
(5)螺旋搅拌：通过螺旋给料机将加水变湿的再生砂搅拌均匀，并输送到储砂斗中，此时再生砂温度由80℃降至40℃以下，砂温在20-40℃时，更有利于混砂，即可用于铸造冷芯制备。
实施例2
本实施例的水雾处理铸造再生砂的方法按以下步骤进行：
(1)热法再生：将铸造废砂在630℃高温焙烧3h，消除砂粒表面的有机物、可燃物，脆化无机物；
(2)机械研磨：将热法再生的砂子经过研磨机研磨，研磨时间10min，除去砂粒表面脆化的无机物；
(3)风力除尘：研磨机连接引风管，将脆化研磨后变成粉状的物质通过风力去除；
(4)水雾处理：料仓上方安装加湿机，雾化水随风力进入料仓，往再生砂中加入0.08wt％的水分；具体方法为：用定量的超声波加湿机将水荡成1-3μm的小水珠，然后通过风力将水雾吹入再生砂中；
(5)螺旋搅拌：通过螺旋给料机将加水变湿的再生砂搅拌均匀，并输送到储砂斗中，此时再生砂温度由80℃降至40℃以下，砂温在20-40℃时，更有利于混砂，即可用于铸造冷芯制备。
实施例3
本实施例的水雾处理铸造再生砂的方法按以下步骤进行：
(1)热法再生：将铸造废砂在700℃高温焙烧5h，消除砂粒表面的有机物、可燃物，脆化无机物；
(2)机械研磨：将热法再生的砂子经过研磨机研磨，研磨时间20min，除去砂粒表面脆化的无机物；
(3)风力除尘：研磨机连接引风管，将脆化研磨后变成粉状的物质通过风力去除；
(4)水雾处理：料仓上方安装加湿机，雾化水随风力进入料仓，往再生砂中加入0.05wt％的水分；具体方法为：用定量的超声波加湿机将水荡成1-3μm的小水珠，然后通过风力将水雾吹入再生砂中；
(5)螺旋搅拌：通过螺旋给料机将加水变湿的再生砂搅拌均匀，并输送到储砂斗中，此时再生砂温度由80℃降至40℃以下，砂温在20-40℃时，更有利于混砂，即可用于铸造冷芯制备。
实施例4
本实施例的水雾处理铸造再生砂的方法按以下步骤进行：
(1)热法再生：将铸造废砂在580℃高温焙烧6h，消除砂粒表面的有机物、可燃物，脆化无机物；
(2)机械研磨：将热法再生的砂子经过研磨机研磨，研磨时间30min，除去砂粒表面脆化的无机物；
(3)风力除尘：研磨机连接引风管，将脆化研磨后变成粉状的物质通过风力去除；
(4)水雾处理：料仓上方安装加湿机，雾化水随风力进入料仓，往再生砂中加入0.07wt％的水分；具体方法为：用定量的超声波加湿机将水荡成1-3μm的小水珠，然后通过风力将水雾吹入再生砂中；
(5)螺旋搅拌：通过螺旋给料机将加水变湿的再生砂搅拌均匀，并输送到储砂斗中，此时再生砂温度由80℃降至40℃以下，砂温在20-40℃时，更有利于混砂，即可用于铸造冷芯制备。
实施例5
本实施例的水雾处理铸造再生砂的方法按以下步骤进行：
(1)热法再生：将铸造废砂在750℃高温焙烧7h，消除砂粒表面的有机物、可燃物，脆化无机物；
(2)机械研磨：将热法再生的砂子经过研磨机研磨，研磨时间15min，除去砂粒表面脆化的无机物；
(3)风力除尘：研磨机连接引风管，将脆化研磨后变成粉状的物质通过风力去除；
(4)水雾处理：料仓上方安装加湿机，雾化水随风力进入料仓，往再生砂中加入0.09wt％的水分；具体方法为：用定量的超声波加湿机将水荡成1-3μm的小水珠，然后通过风力将水雾吹入再生砂中；
(5)螺旋搅拌：通过螺旋给料机将加水变湿的再生砂搅拌均匀，并输送到储砂斗中，此时再生砂温度由80℃降至40℃以下，砂温在20-40℃时，更有利于混砂，即可用于铸造冷芯制备。
验证试验
采用上述实施例1-5中的水雾处理铸造再生砂的方法处理前后砂的性能与原砂性能检测参数如表1所示。
表1处理前后对再生砂的性能的影响
注：扬尘的轻微严重的判断标准通过肉眼评判，严重为可以明显看到扬尘情况，轻微为看不见明显的扬尘。
由表1可知，水雾处理后的再生砂酸耗值没有明显变化，水雾处理不能降低再生砂的酸耗值；通过水雾处理后再生砂制芯强度有小幅度升高，说明水雾处理对再生砂有一定的润湿性，润湿性变好，有利于提高强度，水雾处理只是润湿处理再生砂，避免了再生砂中水分含量高影响树脂的覆膜效果，降低砂芯强度；水雾处理再生砂使水雾与细粉混合后对再生砂凹处有一定的补充，增强再生砂的润湿性；水雾与细粉混合后，增加了细粉的重量，使细粉不能飘浮形成扬尘。对作业扬尘有明显的解决。以上结果说明水雾处理，再生砂的性能得到一定的改善，亲和树脂能力增强；降低车间粉尘危害，保证人身健康和环境卫生。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种水雾处理铸造再生砂的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
(1)热法再生：将铸造废砂在500-750℃焙烧3-7h；
(2)机械研磨：将步骤(1)热法再生的铸造砂经过研磨机研磨，研磨时间10-30min；
(3)风力除尘：将步骤(2)研磨后变成粉状的物质通过风力去除，剩余即为再生砂；
(4)水雾处理：向再生砂中加入水；
(5)搅拌：将加水变湿的再生砂搅拌均匀。
2.根据权利要求1所述的水雾处理铸造再生砂的方法，其特征在于：所述步骤(3)中风力去除中风速为15-20m/s。
3.根据权利要求1所述的水雾处理铸造再生砂的方法，其特征在于：所述步骤(4)中加入水的量为砂重的0.05-0.10wt％。
4.根据权利要求1所述的水雾处理铸造再生砂的方法，其特征在于：所述步骤(4)中加入水的方式为：用定量的超声波加湿机对经过研磨后的再生砂加水。
5.根据权利要求4所述的水雾处理铸造再生砂的方法，其特征在于：所述步骤(4)中加入水的步骤具体为：用定量的超声波加湿机将水荡成1-3μm的小水珠，然后通过风力将水雾吹入再生砂中。
6.根据权利要求1所述的水雾处理铸造再生砂的方法，其特征在于：所述步骤(5)中搅拌中采用螺旋给料机对加水变湿的再生砂进行搅拌。
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