CN108907077B - 一种制备覆盐膜砂的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制备覆盐膜砂的装置，属于覆盐膜砂混合技术领域。针对现有技术中覆盐膜砂的密闭混合与冷却需单独进行且型芯制备中环境污染大、效率低的问题，本发明提供一种制备覆盐膜砂装置包括箱体，箱体上方设置有搅拌电动机，箱体下方设置有变温箱，变温箱一侧设置有变温箱卡口，变温箱内部设置搅拌机构，搅拌机构正下方设置有原料收集罐，原料收集罐固定于支撑垫上方，支撑垫固定于支座的上方，冷却机构固定在支座上，并且冷却机构与变温箱相连接。覆盐膜砂的密闭混合与冷却设置在同一个装置中节约时间与成本，提高效率。

Description

一种制备覆盐膜砂的装置

技术领域

本发明属于覆盐膜砂混合技术领域，更具体地说，涉及一种制备覆盐膜砂的装置

背景技术

覆盐膜砂是一种应用于制备水溶性型芯的原料，具有高效水溶溃散性能和优异环境友好的特性，在带有复杂内腔及弯曲孔道的铝合金铸件生产中有着广泛的应用。这种覆盐膜砂由无机盐溶液和砂混制而成，在一定温度下于模具中成型后并低温烘烤成型芯，使用结束后，加入水能使型芯自行溃散，再对覆盐膜砂进行过滤，即可实现砂与盐溶液的废料回收。因此，这种覆盐膜砂回收工艺简单，利用率高，实现了循环利用。由于混制时温度对无机盐溶液在砂粒表面的结晶及性能影响非常大，所以，对于覆盐膜砂混制时的精准控温显得至关重要。

针对上述问题，也进行了相应的改进如中国专利申请号为201710531112.3，公开日为2017年8月29日，该专利公开了一种减少铸造件表面花纹的覆膜砂，涉及覆膜砂铸造技术相关领域，由以下组分制备而成：刚玉粉、ADA泥、玻璃粉、热塑性酚醛树脂、枯草杆菌、六亚甲基四胺，巴巴苏子油、水滑石、腐植酸、硬脂酸铣铵和花纹修复剂。本发明解决多数覆膜砂在液态金属浇筑后会在铸造件表面形成花纹的问题，通过在覆膜砂中添加特制的花纹修复剂并且搭配特殊的覆膜砂制备工艺的方法使得采用该覆膜砂制备的铸造件表面无明显花纹，减少部分花纹面积，提高铸造件美观度和使用效果。该制备方法先将原料进行覆膜密封，然后静置3-8小时至物料固化，将固化后原料进行破碎，然后将腐植酸和硬脂酸铣铵加入其中并搅拌均匀，将经过加工的原料送入到微波设备中采用中频微波进行处理，处理20-30S后取出，将花纹修复剂加入原料中并搅拌均匀，然后将混合物离心处理并静置，静置时室内温度设定为60-70℃，静置1-2天后取出，对取出后的混合物原料进行筛分，然后包装入箱，至此减少铸造件表面花纹的覆膜砂制备完成。

又如中国专利申请号为201710531116.1，公开日为2017年8月29日，该专利加快铸造件成型速度的覆膜砂，涉及覆膜砂铸造技术相关领域，由以下组分制备而成：硅砂、陶粒砂、磁铁矿砂、热塑性酚醛树脂、改性聚酯树脂、六亚甲基四胺，乙酸铵、硬脂酸钙、陶瓷釉料粉末、硬脂酸铣铵和成型剂。本发明解决了多数覆膜砂成型速度较慢、成型效果较差的问题，通过在覆膜砂中添加成型剂并且搭配专用的覆膜砂制备工艺，使得该覆膜砂制备的铸造件能够加快铸件的成型速度和成型质量，提高铸造的效率。该制备方法将硅砂、陶粒砂、磁铁矿砂加入到混砂机中进行混合，然后加入热塑性酚醛树脂、改性聚酯树脂、六亚甲基四胺，乙酸铵、硬脂酸钙按次序加入并搅拌均匀后作为原料，将A组原料进行覆膜密封，然后静置3-8小时至物料固化，将固化后的原料进行破碎，然后将陶瓷釉料粉末和硬脂酸铣铵加入其中并搅拌均匀，将经过加工的原料送入到微波设备中采用中频微波进行处理，处理20-30S后取出，将成型剂加入到原料中并搅拌均匀，然后将混合物离心处理并静置，静置时室内温度设定为60-70℃，静置1-2天后取出。

上述方法在制备覆盐膜砂时缺点众多：一方面，在加热有机树脂中发气量高并且产生的气体对身体有害，使用中由于颗粒均匀度下降，树脂型芯容易板结，二次回收利用中周期性制水量不断下降，使得生产周期延长，费时费工。另一方面，在低温搅拌过程中，有机物裂解不充分且残留强度高，使得实际铸造生产中溃散困难，铸件质量差，合格率低。实际中，现有的水溶性型芯制备方法有压制烧结，缺点是成型的型芯流动性差无法对型芯制备过程中的精准控温；熔融浇铸使用的水溶性型芯二次回收性差，且产生铸造缺陷多，如气孔、粘砂、夹砂等。本发明使得覆盐膜砂的密闭混合与冷却设置在同一个装置中节约时间与成本，提高效率且通过变温箱的温度调节可以改变盐在砂粒表面的结晶形貌，不同的形貌具有不同的强度，对应应用于不同的型芯制备；并且采用无机盐包裹砂粒制备水溶性型芯，实现了制备过程中的精准控温，可以解决发气量高，铸件缺陷多、环境污染、水溶溃散等问题。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有技术中覆盐膜砂的密闭混合与冷却需单独进行且型芯制备中环境污染大、效率低的问题，本发明提供一种制备覆盐膜砂的装置及制备方法，覆盐膜砂的密闭混合与冷却设置在同一个装置中节约时间与成本，提高效率且通过变温箱的温度调节可以改变盐在砂粒表面的结晶形貌，应用于不同的型芯制备中；方法中使用的无机盐都能够在水中溶解进行二次循环利用，对环境没有污染。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种制备覆盐膜砂的装置，包括箱体，箱体上方设置有搅拌电动机，箱体下方设置有变温箱，变温箱一侧设置有变温箱卡口，变温箱内部设置搅拌机构，搅拌机构正下方设置有原料收集罐，原料收集罐固定于支撑垫上方，支撑垫固定于支座的上方，冷却机构固定在支座上，并且冷却机构与变温箱相连接。本发明将覆盐膜砂的密闭混合与冷却设置在同一个装置中克服了现有技术中覆盐膜砂的密闭混合与冷却需单独进行的问题，从而节约时间与成本，提高效率，通过变温箱的温度调节可以改变盐在砂粒表面的结晶形貌，不同的形貌具有不同的强度，对应应用于不同的型芯制备中。

更进一步的，所述的冷却机构包括冷风机、冷空气进气管道和热空气排气管道，冷空气进气管道和热空气排气管道的一端分别连接冷风机，冷空气进气管道和热空气排气管道的另一端分别连接变温箱。冷空气进气管道从变温箱上部向下排入冷空气，所述热空气排气管道从变温箱下部排出热空气，所述冷空气进气管道和热空气排气管道从两个不同的方向进出气避免了气流紊乱且更易控制温度，使得覆盐膜砂的制备更加精准。

更进一步的，所述的搅拌机构包括搅拌罐，搅拌罐一侧设置有搅拌罐卡口，搅拌罐顶部设置有搅拌罐顶盖，搅拌罐内部设置有搅拌轴，搅拌轴靠近搅拌罐顶盖的一端与搅拌电动机相连接，搅拌轴另一端连接有搅拌叶，搅拌罐底部设置有封口垫。通过搅拌电动机的转动带动搅拌轴的转动并带动搅拌叶的转动，在搅拌过程中对变温箱设定任意温度，使得芯砂混合料的流动性最大化，提高效率，并且搅拌罐卡口将左右两开的搅拌罐组装成整体，打开搅拌罐卡口和搅拌罐顶盖对原料进行填装和取出，操作简便，节约时间。

更进一步的，搅拌轴与搅拌罐顶盖连接处设置有密封圈，靠近搅拌罐顶盖的一端设置有搅拌轴套管。密封圈的设置防止在搅拌过程中原料飞溅，污染环境，搅拌轴套管将搅拌轴与箱体接触的部分隔开，减少搅拌轴与箱体之间的磨损以及防止外界的空气通过空隙渗入影响覆盐膜砂的制备，整个设置使得覆盐膜砂的制备更加精准，并且有效提高该装置的使用寿命。

更进一步的，搅拌罐表面与搅拌罐顶盖表面分别包裹有保温膜。保温膜对搅拌罐内的物料进行保温，从而达到减少能源消耗的目的并且保证了搅拌罐内的物料在搅拌中反应的温度恒定，使得覆盐膜砂的制备更加精准。

更进一步的，搅拌罐左右两侧分别设置有搅拌罐支撑柱。对搅拌罐起一个支撑作用，防止搅拌罐在进行搅拌过程中罐体有剧烈晃动从而影响覆盐膜砂的制备，提高整个装置的稳固性能。

更进一步的，变温箱底部设置有外部测温口，搅拌罐底部设置有内部测温口。

更进一步的，还包括外部测温仪和内部测温仪，外部测温仪与外部测温口连接，内部测温仪与内部测温口连接。外部测温仪测试变温箱内的温度，内部测温仪测试搅拌罐内的温度，通过对内外的温度监控来控制覆盐膜砂混合的时间，使得结果更加准确，覆盐膜砂的制备更加精准。

更进一步的，搅拌电动机通过支撑柱固定在箱体上方。支撑柱支撑搅拌电动机固定在箱体上，使得搅拌电动机不易晃动，提高搅拌电动机的寿命，并且提高整个装置的稳固性能。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明通过将覆盐膜砂的密闭混合与冷却设置在同一个装置中，节约时间与成本，提高效率并且通过变温箱的温度调节可以改变盐在砂粒表面的结晶形貌，不同的形貌具有不同的强度，对应应用于不同的型芯制备中；

(2)本发明通过冷却机构中冷空气进气管道从变温箱上部向下排入冷空气，热空气排气管道从变温箱下部排出热空气，冷空气进气管道和热空气排气管道从两个不同的方向进出气避免了气流紊乱且更易控制温度，使得覆盐膜砂的制备更加精准；

(3)本发明通过搅拌电动机的转动带动搅拌轴的转动并带动搅拌叶的转动，在搅拌过程中对变温箱任意设定温度，使得芯砂混合料的流动性最大化，提高效率，并且搅拌罐卡口将左右两开的搅拌罐组装成整体，打开搅拌罐卡口和搅拌罐顶盖对原料进行填装和取出，操作简便，节约时间；

(4)本发明通过在搅拌轴与搅拌罐顶盖连接处设置有密封圈，靠近搅拌罐顶盖的一端设置有搅拌轴套管，密封圈的设置防止在搅拌过程中原料飞溅，污染环境，搅拌轴套管将搅拌轴与箱体接触的部分隔开，减少搅拌轴与箱体之间的磨损以及防止外界的空气通过空隙渗入影响覆盐膜砂的制备，整个设置使得覆盐膜砂的制备更加精准，并且有效提高该装置的使用寿命；

(5)本发明通过在搅拌罐表面与搅拌罐顶盖表面分别包裹有保温膜使得对搅拌罐内的物料进行保温，从而达到减少能源消耗的目的并且保证了搅拌罐内的物料在搅拌中反应的温度恒定，使得覆盐膜砂的制备更加精准；

(6)本发明通过在搅拌罐左右两侧分别设置有搅拌罐支撑柱，对搅拌罐起一个支撑作用，防止搅拌罐在进行搅拌过程中罐体有剧烈晃动从而影响覆盐膜砂的制备，提高整个装置的稳固性能；

(7)本发明通过在变温箱与搅拌罐底部分别设置测温口，测温口与测温仪连接，配合使用，外部测温仪测试变温箱内的温度，内部测温仪测试搅拌罐内的温度，通过对内外的温度监控来控制覆盐膜砂混合的时间，使得结果更加准确，覆盐膜砂的制备更加精准；

(8)本发明通过使用支撑柱支撑搅拌电动机固定在箱体上，使得搅拌电动机不易晃动，提高搅拌电动机的寿命，并且提高整个装置的稳固性能；

(9)本发明的一种制备覆盐膜砂的方法中使用的无机盐都能够在水中溶解进行二次循环利用，实现了制备过程中的精准控温，可以解决发气量高，铸件缺陷多、环境污染、水溶溃散等问题。

附图说明

图1为本发明的装置内部结构示意图；

图2为本发明的装置立体结构示意图；

图3为本发明的装置侧面结构示意图。

附图序号说明：

1、支座；2、支撑垫；3、原料收集罐；4、冷却机构；5、封口垫；6、热空气排气管道；7冷空气进气管道；8、搅拌电动机；9、箱体；10、支撑柱；11、搅拌轴套管；12、搅拌罐顶盖；13、密封圈；14、变温箱；15、搅拌罐卡口；16、搅拌罐；17、搅拌轴；18、搅拌罐支撑柱。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明进一步进行描述。

实施例1

如图1、图2、图3所示，一种制备覆盐膜砂的装置，包括箱体9，箱体9上方设置有搅拌电动机8，箱体9下方设置有变温箱14，变温箱14一侧设置有变温箱卡口，变温箱14内部设置搅拌机构，搅拌机构正下方设置有原料收集罐3，原料收集罐3固定于支撑垫2上方，支撑垫2固定于支座1的上方，冷却机构4固定在支座1上，并且冷却机构4与变温箱14相连接。本实施例将覆盐膜砂的密闭混合与冷却设置在同一个装置中克服了现有技术中覆盐膜砂的密闭混合与冷却需单独进行的问题，从而大大节约时间与制备成本，提高效率，通过变温箱14的温度调节，在变温过程中，可升温也可降温，升温的最大值为300℃，降温的最大值为-15℃，速率可设置为1℃/5min～10℃/1min，速率的改变由变温箱14设置，设定温度与上述冷却温度的差值范围是小于±2℃，通过改变温度可以改变盐在砂粒表面的结晶形貌，不同的形貌具有不同的强度，对应应用于不同的型芯制备中；所述的冷却机构4包括冷风机、冷空气进气管道7和热空气排气管道6，冷空气进气管道7和热空气排气管道6的一端分别连接冷风机，冷空气进气管道7和热空气排气管道6的另一端分别连接变温箱14，冷空气进气管道7从变温箱14上部向下排入冷空气，所述热空气排气管道6从变温箱14下部排出热空气，所述冷空气进气管道7和热空气排气管道6从两个不同的方向进出气避免了气流紊乱且更易控制温度，使得覆盐膜砂的制备更加精准。

实施例2

基本同实施例1，优选的，所述的搅拌机构包括搅拌罐16，搅拌罐16一侧设置有搅拌罐卡口15，搅拌罐16顶部设置有搅拌罐顶盖12，搅拌罐16内部设置有搅拌轴17，搅拌轴17靠近搅拌罐顶盖12的一端与搅拌电动机8相连接，搅拌轴17另一端连接有搅拌叶，搅拌罐16底部设置有封口垫5。通过搅拌电动机8的转动带动搅拌轴17的转动并带动搅拌叶的转动，从而达到对原料的搅拌作用，在搅拌过程中对变温箱14设定任意温度，使得芯砂混合料的流动性最大化，提高效率，并且搅拌罐卡口15将左右两开的搅拌罐16组装成整体，打开搅拌罐卡口15和搅拌罐顶盖12对原料进行填装和取出，操作简便，节约时间。

实施例3

基本同实施例2，优选的，搅拌轴17与搅拌罐顶盖12连接处设置有密封圈13，靠近搅拌罐顶盖12的一端设置有搅拌轴套管11，密封圈13的设置防止在搅拌过程中原料飞溅，污染环境，搅拌轴套管11将搅拌轴17与箱体9接触的部分隔开，减少搅拌轴17与箱体9之间的磨损以及防止外界的空气通过空隙渗入影响覆盐膜砂的制备，整个设置使得覆盐膜砂的制备更加精准，并且有效提高该装置的使用寿命；搅拌罐16表面与搅拌罐顶盖12表面分别包裹有保温膜，保温膜对搅拌罐16内的物料进行保温，从而达到减少能源消耗的目的并且保证了搅拌罐16内的物料在搅拌中反应的温度恒定，使得覆盐膜砂的制备更加精准；搅拌罐16左右两侧分别设置有搅拌罐支撑柱18，对搅拌罐16起一个支撑作用，防止搅拌罐16在进行搅拌过程中罐体有剧烈晃动从而影响覆盐膜砂的制备，提高整个装置的稳固性能；搅拌电动机8通过支撑柱10固定在箱体9上方，使得搅拌电动机8不易晃动，提高搅拌电动机8的使用寿命，并且提高整个装置的稳固性能。

实施例4

基本同实施例1，优选的，变温箱14底部设置有外部测温口，搅拌罐16底部设置有内部测温口，还包括外部测温仪和内部测温仪，外部测温仪与外部测温口连接，内部测温仪与内部测温口连接。外部测温仪测试变温箱14内的温度，内部测温仪测试搅拌罐16内的温度，通过对内外的温度监控来控制覆盐膜砂混合的时间，使得结果更加准确，覆盐膜砂的制备更加精准。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种制备覆盐膜砂的装置，其特征在于：包括箱体(9)，箱体(9)上方设置有搅拌电动机(8)，箱体(9)下方设置有变温箱(14)，变温箱(14)一侧设置有变温箱卡口，变温箱(14)内部设置搅拌机构，搅拌机构正下方设置有原料收集罐(3)，原料收集罐(3)固定于支撑垫(2)上方，支撑垫(2)固定于支座(1)的上方，冷却机构(4)固定在支座(1)上，并且冷却机构(4)与变温箱(14)相连接；所述的冷却机构(4)包括冷风机、冷空气进气管道(7)和热空气排气管道(6)，冷空气进气管道(7)和热空气排气管道(6)的一端分别连接冷风机，冷空气进气管道(7)和热空气排气管道(6)的另一端分别连接变温箱(14)；变温箱(14)底部设置有外部测温口，搅拌罐(16)底部设置有内部测温口，还包括外部测温仪和内部测温仪，外部测温仪与外部测温口连接，内部测温仪与内部测温口连接。

2.根据权利要求1所述的一种制备覆盐膜砂的装置，其特征在于：所述的搅拌机构包括搅拌罐(16)，搅拌罐(16)一侧设置有搅拌罐卡口，搅拌罐(16)顶部设置有搅拌罐顶盖(12)，搅拌罐(16)内部设置有搅拌轴(17)，搅拌轴(17)靠近搅拌罐顶盖(12)的一端与搅拌电动机(8)相连接，搅拌轴(17)另一端连接有搅拌叶，搅拌罐(16)底部设置有封口垫(5)。

3.根据权利要求2所述的一种制备覆盐膜砂的装置，其特征在于：搅拌轴(17)与搅拌罐顶盖(12)连接处设置有密封圈(13)，靠近搅拌罐顶盖(12)的一端设置有搅拌轴套管(11)。

4.根据权利要求3所述的一种制备覆盐膜砂的装置，其特征在于：搅拌罐(16)表面与搅拌罐顶盖(12)表面分别包裹有保温膜。

5.根据权利要求4所述的一种制备覆盐膜砂的装置，其特征在于：搅拌罐(16)左右两侧分别设置有搅拌罐支撑柱(18)。

6.根据权利要求1所述的一种制备覆盐膜砂的装置，其特征在于：搅拌电动机(8)通过支撑柱(10)固定在箱体(9)上方。

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