CN108779513B - 用于再生铸造用砂的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于再生铸造用砂的方法，尤其是用于由再生的铸造用砂重新制造铸造模具和/或铸造型芯的方法，该方法通过在使用优选吸收性和/或吸附性的、固态的支撑剂(6)的情况下从铸造用砂/粘合剂混合物中去除粘合剂来实现，其中将所述粘合剂和支撑剂(6)从铸造用砂分离。根据本发明规定，使所述支撑剂(6)与铸造用砂/粘合剂混合物形成接触，优选地将所述支撑剂(6)添入到铸造用砂/粘合剂混合物中，并将所述支撑剂(6)与粘附在其上和/或容纳到其中的粘合剂共同从铸造用砂(10)中分离。

Description

用于再生铸造用砂的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于再生铸造用砂的方法，尤其是用于由再生的铸造用砂重新制造铸造模具和/或铸造型芯的方法，该方法通过在使用优选吸收性和/或吸附性的、固态(即，不具有液体凝聚态，而是由固体或固体物质形成)的支撑剂(支撑物Trägermittel)的情况下从铸造用砂/粘合剂混合物中去除无机粘合剂例如水玻璃或有机粘合剂来实现，其中将粘合剂和支撑剂从铸造用砂分离。

本发明还涉及一种根据权利要求11的前序部分所述的设计用于执行所提出的再生方法的铸造用砂(再生)设备，该设备包括使固体支撑剂和铸造用砂接触的装置。

背景技术

出于经济原因，铸造工业力求重复使用铸造用砂，即，将已经至少一次用于型芯或模具的铸造用砂供应给砂循环。众所周知，包含越来越多的粘合剂比例的铸造用砂不再满足铸造工艺的砂质要求，即人们力求将粘合剂与铸造用砂尽可能地在最大程度上分离。此外，铸造用砂在其重新利用之前还必须是可倾倒的，这要求在用水洗涤的情况下对砂进行干燥。

已知各种各样的铸造用砂处理方法，这些方法尤其是对于它们需要使用大量的水或者再生工艺要求高温的情况来说非常耗能。

因此，例如参考DE-OS-18 06 842。该文献描述了用于再生铸造用砂的热方法，其中，根据该文献的教导，铸造用砂在1000℃下退火并且随后去除粘合剂残余物，即通过突然冷却、研磨或撞击和气流分选(Windsichterung)来去除。

DE 199 343 060 007 A1描述了一种针对用水玻璃粘合的铸造用砂的再生方法，其需要将砂加热至200℃以上。在从DE 20 2008 018 001 U1中已知的方法中提出了类似的要求。这里，铸造用砂在回转窑或移动床中进行处理，其中紧接着可以进行筛分和气流分选。

WO2013 / 026 579A1描述了一种机械-热再生方法，通过该方法，经处理的铸造用砂应当达到类似新砂的性质。在此，首先将待再生的砂在气动处理室中处理，然后供给热再生阶段。然而，在热处理之前，向铸造用砂添加用于水玻璃的硬化剂。

DE-OS-24 08 981描述了一种机械式再生方法，其中借助离心盘使铸造用砂以高速径向加速并撞击在砂垫上。通过在撞击之后向下降落的砂流来引导空气流，该空气流应将在撞击期间产生的细颗粒导出。

在DE 43 16 610 A1中描述了另外的机械式再生原理。

迄今为止，纯的机械式和/或热再生方法在工业规模上不能提供任何令人满意的关于粘合剂的分离结果。

DE 100 38 419 A1描述了一种湿式再生方法，其中如下进行砂的再生：添加水直到形成糊状物质并通过外力移动糊状物，用水冲洗出砂，排出水至其中和，以及脱水和干燥砂。在此设想分离结果良好，但这里所需的大量水在铸造厂中是不希望的并且也是危险的。此外，需要大量的能量输入来干燥砂并蒸发大量的水。累积的洗涤水也必须进行再生。

从DE 10 2005 029 742 B3中还已知一种湿式再生方法，其中两个砂分流中的一个砂分流是湿式再生的，这意味着借助大量水冲洗掉粘合剂和之后将自由液体分开。从该文献中进一步已知，为了减少用于干燥经清洁的铸造用砂的能量输入，经清洁的铸造用砂在其洗涤后被掺入一种吸收砂粒表面水分的物质。该物质以比铸造用砂颗粒大的颗粒形式添加，以便通过筛分将物质颗粒与经清洁的铸造用砂分离。因此，根据DE 10 2005 029 742B3的教导，经清洁的铸造用砂的干燥在无需对其进行加热的情况下进行。

经清洁和经干燥的铸造用砂与未处理的铸造用砂混合，由此粘合剂比例再次升高。然后可以对与经清洁的铸造用砂分离的物质颗粒进行干燥。如上所述，已知的方法要求将经清洁和经干燥的铸造用砂流与未处理的铸造用砂流混合，由此虽然总体上能量输入较低，但是用于铸造操作的砂特性由于仍然比较高的粘合剂比例而需要进行改善。此外，在干燥过程之前进行的洗涤过程还需要大量的水，这带来了如上所述的缺点。

发明内容

因此，从上述现有技术出发，本发明要解决的技术问题是：提供一种替代的、改进的用于铸造用砂的再生方法，所述铸造用砂中混有来自已经实施的铸造工艺的粘合剂，所述方法除了低能耗以外还确保经再生的铸造用砂的良好的铸造用砂质量，即关于粘合剂的高分离比率，并且此外，铸造用砂再生品还是可倾倒的。所制备的再生品(经清洁和经干燥的铸造用砂)优选应当至少在很大程度上具有新砂特性和/或是可重复使用的。更优选地，应当无需使用对环境和/或健康有害的物质。

本发明要解决的技术问题还在于提供一种用于执行有利的再生方法的再生设备。

关于再生方法，该技术问题通过权利要求1的特征解决，即在通用方法的情况下如下解决：使支撑剂(不是首先与已经完成清洁的铸造用砂接触，而是)与铸造用砂/粘合剂混合物形成接触，优选地将支撑剂添入到铸造用砂/粘合剂混合物中，并与粘附在其上和/或容纳到其中(被吸收到其中、被纳入其中)的粘合剂共同从铸造用砂中分离。

关于该设备，该技术问题通过权利要求11的特征解决，即在通用设备的情况下如下解决：所述设备具有用于将支撑剂和粘附在其上和/或容纳到其中的粘合剂共同从铸造用砂中分离的分离装置。

在从属权利要求中给出了本发明的有利的进一步发展。在说明书、权利要求和/或附图中公开的至少两个特征的所有组合都落入本发明的范围内。

为了避免重复，根据方法公开的特征也应被视为根据设备公开的特征并且应该能够要求保护。根据设备公开的特征同样也应被视为根据方法公开的特征并且应该能够要求保护。

本发明基于这样的构思，即优选地在铸造用砂/粘合剂混合物的上游的机械处理步骤中将从铸造用砂颗粒脱离的粘合剂粘附在固态的，即不具有液体凝聚态的支撑剂上和/或结合到该支撑剂中，然后分别将该固体支撑剂与粘附在其上和/或容纳到其中的粘合剂以及可能影响粘合剂的粘合性能的添加剂(助剂)共同或一起从铸造用砂分离。同时，优选地将石英粉与支撑剂一起从铸造用砂分离，其中石英粉也粘附到支撑剂上和/或容纳到在支撑剂中。对于优选的、后面还要阐述的情况，即，少量的至少有时呈液态的粘合促进剂(尤其是水)被加入到铸造用砂-粘合剂混合物中的这种情况，优选地吸收性和/或吸附性的支撑剂或者说吸着性的支撑剂除了其对粘合剂的支撑功能以外同时还承担干燥功能。然而，这不是强制性的，尤其是在可能存在的水分以其它方式如通过微波处理被导出的情况下，或者在由于低水分含量而不需要干燥的情况下。

然而，在本发明的情况下至关重要的是，固体支撑剂不是或最好不是仅承担干燥功能，而是首先对粘合剂进行粘合，使得粘合剂和支撑剂一起、优选地在同时干燥铸造用砂的情况下从铸造用砂分离，为此必要的是，与DE 10 2005 029 742 B3的教导相反，粘合剂在接触支撑剂、尤其是加入支撑剂的时刻仍然处于铸造用砂中，特别地不在前一步骤中通过为了洗掉粘合剂且同时分离自由液体而对铸造用砂/粘合剂混合物所实施的湿法处理来从铸造用砂中分离。

因此，本发明首次利用了粘合剂对与待清洁的铸造用砂不同的固体支撑剂的粘合性能，其中通过使支撑剂与铸造用砂-粘合剂混合物形成接触、尤其是通过将支撑剂添加至铸造用砂-粘合剂混合物，支撑物质特别地通过内聚力和/或粘附力和/或毛细管结合和/或其他粘附效应或吸收容纳效应来结合处于铸造用砂颗粒中的大部分粘合剂和诸如石英粉和/或带电颗粒的其他细粒物质，使得支撑剂连同存在于其上和/或其中的粘合剂可以从铸造用砂分离，特别地被气流导出。

本发明由此克服了已知方法的显著缺陷，因为采用其中使用的技术，粘合剂、机械磨损的细颗粒和带电颗粒不能充分地从铸造用砂分离，其结果是，它们在获得的再生品中缩短了采用通常与新砂混合的再生品来生产新的模具和型芯所用的时间。干扰性的细颗粒大部分保留在铸造用砂中，尤其是它们粘附在其上，并且由于表面增大，在对充当铸造用砂性能的指标的电导率和酸消耗的湿法测定方面具有积极作用。

原则上，优选的情形是，存在于铸造用砂/粘合剂混合物中并且与支撑剂一起待与铸造用砂分离的粘合剂是无机粘合剂，尤其是水玻璃。作为补充或作为替代，可以选择有机粘合剂。支撑剂和粘合剂不管怎样都这样相互适配或者选择，使得大部分粘合剂粘附到支撑剂上和/或容纳到支撑剂中，以便能够与支撑剂一起、即在共同的分离步骤中与铸造用砂分离。在本发明公开内容的范围内，对实际的粘合剂活性物质(例如水玻璃)的粘合性质有影响的添加剂也被理解为属于粘合剂。这些尤其是在无机粘合剂或粘合剂活性物质的情况下使用的添加剂在市场上也以名称“促进剂”提供。这些添加剂优选影响实际的粘合活性物质的网络形成和/或待由铸造用砂/粘合剂混合物制成的模具和型芯的耐热性。上述添加剂优选以物理和/或化学共价的方式与粘合剂活性物质相互作用和/或充当催化剂。这些添加剂原则上可以以粉末形式和/或液体形式加入铸造用砂中，尤其是与液态的粘合剂活性物质一起加入。

如已经提到的那样，为了使粘合剂能够结合可能的添加剂、其他细颗粒、尤其是石英粉和带电颗粒，必须将支撑剂添加到铸造用砂/粘合剂混合物中或与其形成接触，而不是添加到已经清洁的铸造用砂或与其形成接触。为了确保这一点，有利的情形是，形成接触、特别地向铸造用砂/粘合剂混合物中添加支撑剂是在没有预先湿处理、即用液体如水洗掉粘合剂的情况下进行的。

一般情况下，要注意——除非在个别情况下另有说明——本文中使用的重量%数值基于本发明的范围内待处理的、即原始的铸造用砂/粘合剂混合物，甚至在仍待阐述的可选的机械处理之前。这意味着不考虑在该方法范围内进行的物质添加，尤其是支撑剂和/或粘合促进剂的添加。

尤其优选的情形是，支撑剂在与铸造用砂分离后被再利用，即加入(新的)旧铸造用砂批料中以实施本发明的方法。根据第一种替代方案，这种再利用基本上以未经处理的方式进行，这特别地当尚未用尽对于粘合剂、可能的添加剂和石英粉的吸收能力时是可能的。在替代变型方案的情况下，支撑剂可以在重新利用之前例如通过机械处理来清洁粘附物质，使得支撑剂对于待容纳的物质再次具有升高的容纳能力。

尤其有利的情形是，铸造用砂/粘合剂混合物在与支撑剂形成接触的时刻、尤其是在添加之前具有至少0.3重量%，优选至少0.5重量%，更优选至少0.8重量%，甚至更优选至少1.0重量%，更优选至少1.5重量%，尤其优选约2.0重量%或更多的粘合剂重量比例(分数)(包括可能的上述添加剂的粘合剂活性物质如水玻璃的重量比例)。

如上所述，电导率和酸消耗用作铸造用砂质量的指标。在此，高的酸消耗和高的电导率原则上允许得出高粘合剂比例的结论 - 因此，根据本发明的方法的目标是，通过根据本发明的方法或通过使用根据本发明的设备能够降低电导率和/或酸消耗。

无论相应使用的用于确定电导率和酸消耗值的测量方法如何，特别优选的情形是，对于方法最终产品(即经再生的铸造用砂)的电导率值和/或酸消耗值与在该方法开始之前的铸造用砂/粘合剂混合物的相应电导率值或酸消耗值相比至少降低30%。尤其优选的情形是，电导率和/或酸消耗通过该方法降低至少50%，尤其优选降低至少60%，甚至更优选降低至在方法开始之前的相应原始值的约三分之一或更低。这种降低主要是基于使铸造用砂/粘合剂混合物与支撑剂和任选地粘附促进剂形成接触，以及通过支撑剂移走粘合剂或粘合剂颗粒。

在下表中示出三种不同的铸造用砂/粘合剂混合物(该方法的起始产品)的典型电导率值和酸消耗值，更确切地说在该方法开始之前，即在铸造工艺之后的典型状态下(左列)以及在该方法的范围内在可选的机械处理之后，其中作为机械处理在此采用下文待解释的簇再生(cluster-reg)方法(中列)，其中，关于砂1和砂2的试验，没有进行机械处理并且进而没有给出相应的电导率值和酸消耗值。在右列中是在方法结束后，即在待解释的分流(Splitten)、即支撑剂与粘合剂的分离之后，经再生的铸造用砂的值。

在所有铸造用砂/粘合剂混合物(砂1，砂2，砂3)中均含有具有添加剂的基于水玻璃的粘合剂。

关于电导率和酸消耗的表(实施例)

从表中可以看出，并且应当适用作为一般教导所公开的，优选的情形是，在与支撑剂形成接触的时刻，相应砂样的电导率大于800μS/ cm，更优选大于900μS/ cm，甚至更优选大于1000μS/ cm，甚至更优选大于1100μS/ cm。同样优选的情形是，在方法结束和将支撑剂与那时经再生的砂分离之后，电导率小于600μS/ cm，尤其优选小于500μS/ cm。

通常适用于酸消耗的是，在进行该方法之前，酸消耗优选大于90mg HCl / 100g样品，尤其优选大于100mg HCl/100g样品，甚至更优选大于110mg HCl/100g样品和/或经再生的砂的酸消耗小于90mg HCl/100mg样品，尤其优选小于80mg HCl/100g样品，甚至更优选小于70mg HCl/100g样品。

在先提及且其它在本公开内容的范围内反映的电导率值和酸消耗值如下确定：

电导率：

将50g砂加入含有100ml蒸馏水或去离子水的可封闭容器中。在实验室振荡器上将容器(双向，约200U/min)振荡15分钟。然后使容器静置15分钟。在以℃表示温度的情况下，用常规电导率仪表确定电导率(以μS/ cm计)。

酸消耗量：

将100ml 0.05N盐酸放入塑料瓶(250ml)中。随后将50g砂样品放入瓶中并将瓶封闭。将该瓶置于超声波浴中10分钟。超声处理后，将样品在平台振荡器上振荡15分钟(双向，200U / min)。随后通过过滤器(Weißband)进行过滤。用0.1N苛性钠碱液将50ml滤液在自动滴定仪中滴定至pH3.8。

如上所述，优选的是，向铸造用砂/粘合剂混合物中添加，特别地- 但不是强制性的 – 液态的粘合促进剂，用于改善粘合剂向支撑剂的输送和/或用于改善粘合剂和/或细颗粒和带电颗粒在支撑剂上的粘附性和/或粘合剂、细颗粒和带电颗粒在支撑剂中的容纳。在此，尤其优选的情形是，液体、尤其是水用作粘合促进剂，或粘合促进剂包含至少一种这样的液体。原则上也可以设想，添加固体凝聚态形式的粘合促进剂，其中对于这种情况有利的是，粘合促进剂至少在粘合促进剂与固体支撑剂一起与铸造用砂/粘合剂混合物形成接触的方法步骤期间呈液态，也就是说达到液体凝聚态，这根据粘合促进剂的选择例如可通过加热来实现，尤其是对于添加可熔的粘合促进剂的情况。

水特别适合作为液态的粘合促进剂。额外地或备选地，例如还可以使用醇，极性溶剂，导电性液体和/或部分溶解和/或溶解粘合剂、尤其是水玻璃的液体。然而，如后面将要解释的那样，重要的是，铸造用砂/粘合剂混合物不会因添加粘合促进剂而变湿，即不超过一定的、同样在后面还要说明的最大水分含量并且尤其是导致不含必需被分离的自由液体。无论粘合促进剂的量和选择如何，优选的是确保均匀的分布或混合。

原则上也可以考虑使用非液态的粘合促进剂或省去与支撑剂分离的粘合促进剂，在如下情形中尤其是如此：即支撑剂本身承担该功能，尤其是由于相应的与粘合剂的相互作用，例如由于对粘合剂呈粘性的或粘附优化的表面或对粘合剂的化学或物理亲和力。

在液态或可液化(例如可熔化)的粘合促进剂的情况下由(少量)粘合促进剂添加而导致的、仅含水但不潮湿(非湿式)的对铸造用砂/粘合剂混合物的处理则因此在用于干燥的低能耗方面也具有显著的优点。

为了使处理能量、尤其是干燥能量最小化，如已经指出的，本发明的进一步发展中有利地规定，在从铸造用砂分离粘合剂和支撑剂之前或期间，添加粘合促进剂，尤其是液体，优选地水最多达小于4重量%，优选小于3.5重量%，甚至更优选小于3重量%的重量百分比，在不考虑支撑剂的重量基质的情况下基于铸造用砂/粘合剂混合物的重量。尤其优选的情形是，该重量百分比(水分含量)为小于2.1重量%，尤其优选为0.1重量%至2.0重量%，甚至更优选为0.3重量%至2.0重量%。甚至在1.5%(重量%)的水分含量下也确定了在低的干燥能量消耗的情况下的合理的分离结果。

总的来说，有利的情形是，这样设定和/或在整个方法期间这样选择水分含量，使得铸造用砂和粘合剂混合物以及再生的铸造用砂(以及所有中间阶段)在该方法的任何时刻都是可倾倒的或保持可倾倒的并且不会结块。

总的来说，有利的情形是，特别地在整个再生方法期间，在不考虑支撑剂的重量百分比的前提下，无论添加何种液体都会导致的铸造用砂/粘合剂混合物的水分含量不超过权利要求5中指定的重量百分比含量或者具有在其中指定的重量百分比范围和/或针对性地设定为这样的值。

已经证明尤其有利的情形是，优选在添加粘合促进剂和/或支撑剂之前，对铸造用砂/粘合剂混合物进行机械处理以脱除积聚在铸造用砂上的粘合剂，和/或以粉碎粘合剂。原则上，这里可以使用确保混合物经受相应的机械应力，尤其是剪切力和/或冲击力的各种机械处理。尤其优选的情形是，使用受德国专利DE 10 2013 001 801 B4保护的“Clustreg”技术，其中在处理容器中对在阻流体(Staukörper)的堆(Haufwerk)的间隙中的铸造用砂/粘合剂混合物进行处理，其中使阻流体堆处于运动中。在此尤其有利的情形是，阻流体为球形或类球形或不规则的多面体结构，并且优选地比待处理的铸造用砂/粘合剂混合物的最大颗粒大至少十倍。已被证明尤其有利的情形是，至少阻流体的外层由含石英的材料构成或者至少阻流体的外层由聚氨酯或类似的弹性材料构成和/或阻流体是中空的，从而移动的阻流体引导沙流并刺激相互接触的沙粒，并且这些受激的沙粒对其他沙粒产生清洁效果。

必要时，从铸造用砂中脱除的粘合剂，尤其是在上述机械处理之后，可以特别优选地在添加粘合促进剂之前分离，即以干燥方式分离，例如通过筛分和/或气流分选。

原则上可能的是，将支撑剂结合到优选运动的载体，例如滚筒、尤其是旋转滚筒和/或优选运动的、尤其是环绕式的带上，并且铸造用砂/粘合剂混合物相对于结合到所述载体上的支撑剂运动。作为补充或作为替代，可能并且优选的是，将以松散材料的形式的支撑剂添加到铸造用砂/粘合剂混合物中，其中支撑剂为此优选为颗粒状和/或粉末状和/或纤维状的。在这种优选的情况下，重要的是确保支撑剂和优选通过添加粘合促进剂润湿(非强制性地)的铸造用砂/粘合剂混合物的良好混合。

具有大的活性表面，即大的外表面和/或大的内表面的材料尤其适合作为支撑剂(支撑材料)，其中后者应该可从外部接近以与粘合剂相互作用。原则上可以使用已知的干燥剂，例如氧化铝、碳酸钾、氢氧化钾、硅胶、分子筛、赛璐珞等，其选择应根据材料大小、粒径和/或孔径来匹配于相应的粘合剂。

使用天然物质，尤其是可再生物质，优选以纤维形式，尤其是纤维素和/或木材，是简单、成本有效和环境友好的。

使用针叶木的木纤维在0.05mm至0.2mm的核谱(Kernspektrum)中获得了特别好的结果。原则上也可以使用更粗或更细的木纤维，其也不一定包含针叶木或由针叶木组成。在试验中，它们对于待从颗粒混合物中除去的细颗粒尤其具有吸收和吸附能力和容纳能力。另外，包含附着的细颗粒的这些木纤维可以通过在后面还要说明的气流很好地与砂粒分流(分离)。由于其比铸造用砂更轻的重量，并且由于与用光滑的圆形砂粒进行纤维化的形状的对比，这是便利的。从显微镜下可以看出，粘合剂和细颗粒与通常支撑剂、以及特别地上述木纤维粘附并且甚至存入(进入)，即到达支撑剂的内部。

在将尤其是以颗粒形式的支撑剂(例如纤维、甚至更优选地木纤维)添加至铸造用砂/粘合剂混合物的情况下，已被证明有利的情形是，在添加之前，支撑剂在铸造用砂/粘合剂混合物上的重量百分比选自在1重量%和15重量%之间，更优选在1重量%和10重量%之间的数值范围。在支撑剂(例如木粉)的重量百分比大于2重量%，尤其优选大于3重量%的情况下实现了特别好的结果。

尤其有利的情形是，待使用的支撑剂是可燃的，尤其是通过这样的方式实现，即，支撑剂由有机材料组成或包括这种有机材料。这开辟了本发明的扩展方式，根据该扩展方式，使与铸造用砂分离的支撑剂燃烧，并且利用热能和/或直接利用燃烧气体，特别地用以干燥铸造用砂和/或用以加热和/或形成在后面还要说明的气流，通过所述气流优选地进行支撑剂和铸造用砂的分离。

已被证明尤其有利的情形是，对铸造用砂和/或支撑剂(当它们仍然混合时)进行至少部分处理，尤其是干燥。这可以例如如下实现：用后面待说明的、加热的气流，尤其是空气流喷射处理混合物，这与支撑剂连同布置在其上的粘合剂和铸造用砂的分离同时进行。

原则上，可以在空间和/或时间上将铸造用砂和支撑剂的干燥步骤与用于从铸造用砂中共同分离支撑剂和粘合剂的分离步骤分开或者彼此相继地实施。然而，干燥和分离的共同实施是尤其有利的，其实现方式是，使铸造用砂和支撑剂的混合物被特别地加热的气体、尤其是空气穿流，特别地在加热的气流被引入其中的移动床内。这种共同干燥和分流(分离)具有显著的优点，并且供选择地，可以替代地(分批地)或连续地实施。支撑剂借助气流被排出并且可以借助至少一个过滤器或旋风分离器或者以其它工艺技术方式再次(在分离单元或容器外)沉积，特别地以便被燃烧，如已经阐述的那样。加热的气流，尤其是空气流的流速优选地在分流过程中这样设定，使得在再生品中不再存在直径小于0.2mm，优选小于0.1mm的颗粒。

由于根据本发明的低水分含量或低水分添加，尤其是以粘合促进剂的形式的添加，使用具有相对低的温度、尤其是温度低于300℃的空气流就已足够用于所需的干燥和分离步骤。尤其有利地，空气流的温度低于250℃，尤其优选地选自在160℃和240℃之间的温度范围或者设定为这样的温度。作为补充或作为替代，在干燥步骤中，将铸造用砂特别地通过在支撑剂与粘合剂一起分离(分流)期间施加(喷射)气流、尤其是施加空气流而至多加热至低于220℃的温度，尤其是低于200℃，甚至更优选低于180℃。原则上已经发现，达到所需最终水分含量的干燥时长随着温度的升高而降低。

在本公开文本的范围内提到的干燥步骤尤其对于铸造用砂/粘合剂混合物被液态和/或可液化的粘合促进剂润湿的情况有用。如果省去这种润湿，则必要时可以省去干燥。

如已经说明的那样，借助空气流，尤其是借助用于同时从铸造用砂中分离支撑剂(具有粘合剂)的空气流进行干燥是设定所需最终水分含量的一种选择。作为所提及的空气流的补充或替代，原则上也可以使用其他干燥方法，例如借助微波分别进行处理或干燥。当水分含量从一开始就保持较低时(特别地通过不添加液态的粘合促进剂，而是要么根本不添加粘合促进剂要么添加残留粘合促进剂的方式保持较低)，则特别地可以完全省去干燥。

根据本发明的设备旨在和设计用于实施根据本发明的方法，其特征在于提供用于从铸造用砂中共同分离支撑剂和粘附在其上和/或容纳到其中的粘合剂的分离装置(分离器)。优选地，分离装置同时是用于铸造用砂和/或支撑剂的干燥装置，优选地，所述干燥装置上本身结合有和/或在所述干燥装置中容纳有特别地以粘合促进剂的形式添加的一部分、尤其是大部分的水分。分离装置优选包括移动床，其中铸造用砂/粘合剂混合物连同粘附到支撑剂上的粘合剂可以被气流、尤其是空气流穿流而过，其中气流、尤其是空气流优选能够被加热，如在该方法的范围内所公开的那样。

现在尤其有利的情形是，如已经提到的那样，在所述方法和/或所述设备的范围内使支撑剂燃烧，其中燃烧热量优选用于加热气流，尤其是空气流，所述气流用于干燥铸造用砂和/或用于分离包含粘附在其上和/或容纳到其中的粘合剂的支撑剂，为此目的，燃烧废气例如被引导穿过热交换器并且/或热交换器布置在燃烧室中和/或燃烧室周围。作为补充或作为替代，可以想到通过燃烧气体本身至少部分地形成用于干燥铸造用砂和/或用于将包含粘合剂的支撑剂从铸造用砂中分离的气体体积流。

现在尤其优选的情形是，该设备具有热量回收装置或在该方法的范围内从经再生的且优选地如上所述的在气体体积流中加热的铸造用砂中获取热能，其中，根据扩展方式，使用该热能对用于干燥铸造用砂和/或用于将包含粘合剂的支撑剂与铸造用砂分离的气体体积流进行预热。为此目的可以使用所谓的砂温控制装置，其包括例如在管道系统中流动的传热介质，并且砂可向该管道系统放出热能，例如通过具有这种管道系统的下落室或倾倒室在下落或倾倒期间，和/或通过使砂从下方流化并因此通过与这种管道系统形成接触。也可以使用备选的热交换器装置来利用经再生的铸造用砂的热能。

附图说明

借助单独的图1由下面对优选实施例的描述得到本发明的其它优点、特征和细节，图1示出了根据本发明的方法设计或设备的优选实施例。

具体实施方式

图1显示了根据本发明的再生方法的可能的实施变型方案。待处理的未洗涤的铸造用砂/粘合剂混合物在1处进料。本实施例涉及具有促进剂的水玻璃形式的无机粘合剂。所述进料进入到机械处理装置2中，以便通过作用的机械力将粘合剂从铸造用砂粒中脱除和/或将其粉碎。机械处理优选以干燥的方式进行，在此具体实施例中通过DE 10 2013 001801 B4中描述的“Clustreg”技术或处理进行，其中通过堆和相对运动对铸造用砂/粘合剂混合物进行机械处理，特别地剪切。

在3处将机械处理的结果，即经机械处理的铸造用砂/粘合剂混合物(其还包含细颗粒，尤其是石英砂颗粒和带电颗粒)进一步导引到混合器4中。必要时，填料可以尤其是在混合器4之前经受筛分步骤或气流分选步骤，所述步骤用于优选以干燥方式从铸造用砂/粘合剂混合物清除粘合剂部分和/或细颗粒。在此具体实施例中，在任何情况下都在混合器4中进行粘合促进剂5的添加，这里例如以水和支撑剂6的形式，在此例如以木纤维的形式。在此具体实施例中，这样选择水量，使得铸造用砂/粘合剂混合物在良好混合后的水分含量在不考虑支撑剂重量百分比的前提下在此例如为1.7重量%。在混合期间，粘合剂的粘合剂颗粒和支撑剂的强烈接触在混合器内部发生，由此使粘合剂颗粒粘附到支撑剂上和/或容纳到其中。

然后在7处进行将由铸造用砂以及支撑剂连同位于支撑剂上的粘合剂的粘合剂颗粒构成的混合物进一步输送到分流器8(共同干燥和分离装置)，方法是同时进行对铸造用砂的干燥以及至少部分对支撑剂的干燥，并且将支撑剂与位于其上的粘合剂的粘合剂颗粒一起在9处排出，即与铸造用砂分离，铸造用砂以干燥方式在10处离开分流器。分流器8包括移动床(流化床)，在所述移动床中，铸造用砂和支撑剂连同位于支撑剂上的粘合剂的粘合剂颗粒在此被例如加热至180℃的气流11穿流而过。可以看出，排出的支撑剂被进料给分离器12，借助该分离器12从排出气流中分离支撑剂连同粘附在支撑剂上的粘合剂并且在13处被进料给燃烧装置14。通过热交换器15引导废气，所述热交换器15对气流、在此为新鲜空气流16进行加热，所述新鲜空气流则在加热状态下形成气流11。作为补充或作为替代，预热的空气流17(其在分离器12中从支撑剂中被释放)优选用于加热新鲜空气流16。作为对以上提及的能量源或热源的补充或替代，在18处可以使用外部热能来加热新鲜空气流16，所述外部热能例如以电力方式、呈气态地、采用液体或固体能量载体。

作为对加热新鲜空气流的补充或替代，可以使用从经再生的砂中回收的热能(未示出)，例如分别通过所谓的砂温控制装置或冷却装置。

附图标记列表

1 铸造用砂/粘合剂混合物的进料

2 机械处理装置

3 进一步输送

4 混合器

5 粘合促进剂

6 支撑剂

7 进一步引导

8 用于干燥和分离的分流器

9 排出(排出气流，包含支撑剂连同布置在其上的粘合剂)

10 经清洁(和可选地经干燥)的铸造用砂的排出

11 气流

12 分离器

13 将支撑剂进料给燃烧装置

14 燃烧装置

15 热交换器

16 新鲜空气流

17 空气流

18 外部热能

Claims (28)

1.一种用于再生铸造用砂的方法，其通过在使用固态的支撑剂(6)的情况下从铸造用砂/粘合剂混合物中去除粘合剂来实现，其中使支撑剂(6)与铸造用砂/粘合剂混合物形成接触并且将粘合剂和支撑剂(6)从铸造用砂分离，其特征在于，

所述支撑剂(6)是吸收性和/或吸附性的，其中，向铸造用砂/粘合剂混合物添加粘合促进剂(5)用于改善粘合剂向支撑剂(6)的输送和/或用于改善粘合剂在支撑剂(6)上的粘附和/或粘合剂在支撑剂(6)中的容纳，并且粘合促进剂(5)包括或为液体，或者至少暂时地以液体的形式与支撑剂(6)同时存在，并且将支撑剂(6)与粘附在其上和/或容纳到其中的粘合剂共同从铸造用砂(10)中分离。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，经再生的铸造用砂用于重新制造铸造模具和/或铸造型芯。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述液体是水。

4.根据权利要求1的方法，其特征在于，使支撑剂(6)和铸造用砂/粘合剂混合物形成接触是在不预先用液体从铸造用砂/粘合剂混合物中洗掉粘合剂的情况下进行的。

5.根据权利要求1的方法，其特征在于，在从铸造用砂中共同分离粘合剂和支撑剂(6)之前和/或期间，粘合促进剂(5)至多达到小于4重量%的重量百分比，基于铸造用砂/粘合剂混合物的重量，和/或铸造用砂/粘合剂混合物的水分含量在不考虑支撑剂重量百分比的情况下，为小于4重量%和/或被设定为这样的重量百分比数值。

6.根据权利要求5的方法，其特征在于，所述重量百分比小于3.5重量%。

7.根据权利要求5的方法，其特征在于，所述重量百分比小于3重量%。

8.根据权利要求5的方法，其特征在于，所述重量百分比小于2.1重量%。

9.根据权利要求5的方法，其特征在于，所述重量百分比在0.1重量%和2.0重量%之间。

10.根据权利要求5的方法，其特征在于，所述重量百分比在0.3重量%和2.0重量%之间。

11.根据权利要求5的方法，其特征在于，所述重量百分比在0.4重量%和1.7重量%之间。

12.根据权利要求1的方法，其特征在于，为了从铸造用砂中脱除粘合剂和/或为了粉碎粘合剂，在添加粘合促进剂(5)和/或支撑剂之前，通过相对于阻流体堆的运动，对铸造用砂/粘合剂混合物进行机械处理。

13.根据权利要求1的方法，其特征在于，在机械处理之后和/或在粘合促进剂添加之前，通过筛分和/或气流分选，分离从铸造用砂中脱除的粘合剂。

14.根据权利要求1的方法，其特征在于，使支撑剂(6)作为粒状和/或粉末状和/或纤维状的松散材料与铸造用砂/粘合剂混合物形成接触并且与其混合，和/或将支撑剂(6)结合在载体上，并使铸造用砂/粘合剂混合物相对于经结合的支撑剂(6)运动。

15.根据权利要求14的方法，其特征在于，所述载体是滚筒和/或带。

16.根据权利要求14的方法，其特征在于，通过移动所述载体使铸造用砂/粘合剂混合物相对于经结合的支撑剂(6)运动。

17.根据权利要求1的方法，其特征在于，将支撑剂(6)与粘合剂共同通过气流从铸造用砂中连续或分批地分离。

18.根据权利要求17的方法，其特征在于，所述分离在同时至少部分地干燥仍与铸造用砂/粘合剂混合物混合的支撑剂的情况下进行。

19.根据权利要求17的方法，其特征在于，所述气流是空气流。

20.根据权利要求17的方法，其特征在于，在分离支撑剂期间，将所述气流加热至低于300℃的温度和/或将铸造用砂与粘合剂共同加热至低于220℃的温度。

21.一种用于再生铸造用砂的设备，其中所述设备设置成实施根据前述权利要求之一所述的方法，包括用于使固态的支撑剂(6)和铸造用砂形成接触的装置，其中所述设备包括用于将吸收性和/或吸附性的、固态的支撑剂(6)和粘附在其上和/或容纳到其中的粘合剂部分共同从铸造用砂中分离的分离装置，其中，所述分离装置具有气流产生装置，所述气流产生装置用于产生气流以从铸造用砂中将支撑剂(6)和粘合剂共同分离，

其特征在于，

所述设备还包括分离器(12)，通过所述分离装置分离出的支撑剂(6)和粘合剂进料给所述分离器，借助所述分离器(12)将支撑剂(6)连同粘合剂从排出气流中分离。

22.根据权利要求21的设备，其特征在于，所述设备具有用于燃烧经分离的支撑剂的燃烧装置(14)以及用于利用燃烧产生的热能加热所述气流产生装置产生的气流和/或用于通过使用燃烧气体形成气体体积流的装置。

23.根据权利要求21或22的设备，其特征在于，所述设备包括热回收装置，所述热回收装置用于从再生的铸造用砂中回收热能。

24.根据权利要求21的设备，其特征在于，经再生的铸造用砂用于重新制造铸造模具和/或铸造模芯。

25.根据权利要求21的设备，其特征在于，所述粘合剂部分是粘合剂颗粒。

26.根据权利要求21的设备，其特征在于，所述分离装置包括用于产生铸造用砂/支撑剂/粘合剂移动床的移动床装置。

27.根据权利要求21的设备，其特征在于，所述气流产生装置产生的气流是经加热的气流。

28.根据权利要求23的设备，其特征在于，所述热回收装置用于从再生的铸造用砂中回收热能来加热所述气流产生装置产生的用于分离支撑剂的气流和/或干燥铸造用砂。

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