CN109434015B - 一种焙烧进出砂装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于铸型材料处理设备的技术领域，具体公开了一种焙烧进出砂装置，包括炉体，其特征在于，还包括进出砂结构，所述进出砂结构包括封闭箱，砂位控制部和出料部，所述进出砂结构设置在炉体侧壁上，所述封闭箱上部设有进砂口，所述封闭箱下部设有出砂口，所述封闭箱通过进砂口与炉体连通，所述出砂口与出料部连通，所述砂位控制部可控制出料部出料。该装置可以在砂进出砂时实现密封且实现自动进出砂。

Description

一种焙烧进出砂装置

技术领域

本发明属于铸型材料处理设备的技术领域，尤其涉及一种废砂焙烧系统。

背景技术

焙烧炉是铸造废砂热法再生技术的主要设备，通过对废砂进行高温焙烧，使废砂表面的覆膜层脱落，实现废砂的再生回用。

目前常用的焙烧炉为立式两层焙烧炉，炉体的上部连接有进料管，炉体的内部设置有封板，封板将炉体分隔为上焙烧室和下焙烧室，炉体的底部连接有排料管和连通有主管，主管内设有燃烧器。该焙烧炉工作时具体的流程如下：通过进料管往上焙烧室加入废砂，废砂在封板上流动，然后依次落入下焙烧室内，最后通过排料管排出。与此同时，燃烧器加热主管内的空气，使空气温度升高，主管往下焙烧室内通入炽热的空气，炽热空气对废砂进行加热。在这个过程中空气依次从下焙烧室流向上焙烧室，最后通过进料管排出。

在焙烧过程中需要保持焙烧炉的封闭性，防止焙烧炉中的热量散失，现在的焙烧炉为了防止热量的散失所采用的技术手段是在进砂管和出砂管处设置气门阀。然而在进砂和出砂过程中，气门阀打开，炉体内的空气仍能通过进砂管和出砂管排出，进而导致热量散失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种焙烧进出砂装置，该装置在废砂进行焙烧时，在进砂或出砂过程中可以实现自密封，减少甚至避免热量散失。

为达到上述目的，本发明提供的基础方案如下：一种焙烧进出砂装置，包括炉体，还包括进出砂结构，所述进出砂结构包括封闭箱，砂位控制部和出料部，所述进出砂结构设置在炉体侧壁上，所述封闭箱上部设有进砂口，所述封闭箱下部设有出砂口，所述封闭箱通过进砂口与炉体连通，所述出砂口与出料部连通，所述砂位控制部可检测封闭箱内废砂高度并控制出料部出料。

采用本基础方案的有益效果在于：1.本方案中，设置了封闭箱，废砂通过进砂口进入到封闭箱内。而在最开始的时候，出料部是关闭的，即出料部不出砂。随着更多的废砂进入到封闭箱内，废砂会在封闭箱内堆积，且越积越多，这些堆积的废砂将出砂管与封闭箱封堵住，实现封闭箱的自密封，避免热量散失。

2.当废砂越积越多，达到砂位控制部预设的值后，砂位控制部控制出料部启动，出料部将封闭箱内的砂排出。而当封闭箱内的废砂堆积的高度低于砂位控制部预设的值时，砂位控制部控制出料部关闭，而进入到封闭箱内的废砂又会自动堆积，始终确保有足够多的废砂堆积在封闭箱内，而这些废砂足以对封闭箱进行自密封，避免热量散失。

3.在进砂或出砂过程中，位于封闭箱内的砂的数量始终是控制在一定范围内的，而因为废砂本身的体积较小，所以废砂堆积时的相邻废砂间的空间就小，而废砂堆积的数量较多时，就可以达到密封作用，而料位计的设置就确保了位于封闭箱内的废砂足以起到密封作用，避免热量散失。

4.本方案构思巧妙，结构简单，易于操作，通过废砂的特性实现对封闭箱的封闭，避免了热量散失。

5.本方案中通过砂位控制部测量封闭箱中的废砂的高度进而达到测量废砂的数量的目的来保证废砂的量足够多时启动出料部，将废砂排出，保证了进砂和出砂的稳定性。

进一步，所述出料部包括出砂管和风机，所述出砂管与出砂口连通；所述风机出风端与出砂管连通，所述风机由砂位控制部控制。当砂位控制部测量到封闭箱内的废砂数量较多时，砂位控制部控制风机启动，风机启动所产生的气流进入到出砂管内并将出砂管内的废砂向出砂管的出口端吹动，实现出砂的目的。而利用风机产生的风力吹动废砂流动与其他出砂方式相比具有如下优点：发明人发现以往的出砂管经常容易损坏，经多次试验发明人首次发现出砂管损坏的原因在于，废砂在炉体内经燃烧机加热后温度很高，有600℃以上，而这么高温度的废砂采用其他方式出砂时容易与出砂管等零部件产生碰撞，导致出砂管等零部件的磨损。而本方案中而采用风力吹废砂的方式出砂则可以利用风机所产生的气流将废砂吹起一定的高度，使废砂尽量避免与出砂管的接触，则减少了废砂与出砂管的碰撞，延长了出砂管的使用寿命。

进一步，所述砂位控制部包括料位计和控制器，所述砂位控制部包括料位计和控制器，所述料位计位于封闭箱内，所述控制器分别与料位计和风机电连接。通过料位计检测封闭箱内的废砂的高度，并将信号传递至控制器，控制器控制风机的启停来达到出砂效果，结构简单，便于操作。

进一步，还包括隔板，所述隔板设置于出砂管内，且隔板将出砂管分隔成出砂腔和风腔上下两部分，所述隔板上端面设有多个连通件，所述连通件包括连通管和罩体，所述连通管连通出砂腔和风腔，所述罩体罩设在连通管外，所述罩体与连通管之间形成风道，所述罩体侧壁设有出风口，所述出风口朝向出砂管出料端；所述风道与出风口连通，且连通管出口端高于出风口；风机出风口与风腔连通，且风腔远离出砂管一端为密封设置。风机启动后，气流进入到风腔内，因为风腔远离出砂管的一端为密封设置，所以气流会通过连通管进入到风道内，并经风道从出风口排出，将出砂腔内的废砂吹向出砂管的出料端。

设置隔板可以避免废砂与风机直接接触导致废砂进入风机内，对风机造成损坏。风腔远离出砂口的一端密封设置可以确保进入到出砂腔的气体的流速和流量，提高出砂的效率；在隔板上设置多个连通件同样可以提高出砂效率。将出风口设置于靠近出砂管出料端一侧使风力的吹动方向与废砂的流动方向是一致的，进而可以加速砂的流动，且可以避免废砂堵塞出风口。同时连通管出口端高于出风口可以防止废砂堵塞连通管，影响气流进入到出砂腔内。

进一步，所述出砂管为倾斜设置，且出砂管远离出砂口的一端为低端。出砂管倾斜设置这样在出砂过程中，废砂在其自身重力作用下更容易流出。

进一步，所述出砂管的倾斜角度为0-25°。若出砂管的角度大于25°时，废砂在风机停止时也有可能在重力作用下从出砂管流出，无法实现密封作用。

进一步，所述料位计为高温料位计。采用高温料位计可以避免废砂对料位计产生损坏。

附图说明

图1为本发明一种焙烧进出砂装置实施例中的剖视图；

图2是图1中A处放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：炉体1、封板2、封闭箱3、高温料位计4、进砂管5、出砂管6、出风口7、隔板8、风腔9、出砂腔10、连通件11、罩体12、连通管13、风道14。

实施例基本如附图1所示：一种焙烧进出砂装置，包括炉体1和进出砂结构。本实施例中炉体1为卧式焙烧炉，在炉体1横向设有封板2，封板2将炉体1分隔成两部分，即封板2将炉体1分隔成上焙烧室和下焙烧室，在炉体1内左侧设有进出砂结构，用于将上焙烧炉内的废砂送至下焙烧炉内。在炉体1右侧下部固定安装有进出砂结构，用于将炉体1内的废砂排出。进出砂结构包括封闭箱3，砂位控制部和出料部，进出砂结构设置在炉体1侧壁上，封闭箱3上部设有进砂口，封闭箱3下部设有出砂口，封闭箱3进砂口通过进砂管5与炉体1连通。

砂位控制部包括料位计和控制器，本实施例中的料位计为高温料位计4，即可以耐600℃以上温度的料位计。高温料位计4位于封闭箱3内，控制器分别与高温料位计4和风机电连接。通过高温料位计4检测封闭箱3内的废砂的高度，并将信号传递至控制器，控制器控制风机的启停来达到出砂效果。本实施例中高温料位计4选用天津圣特电器仪表公司BL02-100-048的料位计，在本实施例中使用的控制器为深圳市普乐特电子有限公司生产的型号为MAM-210控制器。

出料部包括出砂管6和风机，本实施例中所用风机为罗茨风机。罗茨风机出风端与出砂管6连通，风机由控制器控制。出砂管6为从左至右向下倾斜设置，出砂管6的倾斜角度为0-25°，本实施例中为10°，该角度小于废砂的安息角。如图2所示，隔板8将出砂管6分隔成出砂腔10和风腔9上下两部分，隔板8上端面设有多个连通件11，连通件11包括连通管13和罩体12，连通管13连通出砂腔10和风腔9，罩体12罩设在连通管13外，罩体12与连通管13之间形成风道14，罩体12侧壁设有出风口7，出风口7朝向出砂管6出料端；风道14与出风口7连通，且连通管13出口端高于出风口7；风机出风端与风腔9连通，且风腔9远离出砂口一端为密封设置。

具体实施过程如下：本方案中，炉体1左侧的进出砂结构和炉体1右侧的进出砂结构的工作原理和作用相同，下面仅以左侧的进出砂结构为例进行说明。在废砂焙烧过程中，废砂进入炉体1内的上焙烧室，经燃烧机加热后通过进砂口进入到进砂管5内，并经进砂管5进入到封闭箱3内。在最开始的时候，罗茨风机是关闭的，而出砂管6的角度小于废砂的安息角，所以封闭箱3内的废砂会有一部分进入到出砂管6内，并在出砂管6内堆积。所以随着更多的废砂进入到封闭箱3内，废砂会在封闭箱3内堆积，且越积越多，这些堆积的废砂将出砂管6与封闭箱3封堵住，实现封闭箱3的自密封，避免热量散失。当废砂越积越多，达到高温料位计4预设的值后，高温料位计4将信号传递至控制器，控制器控制罗茨风机启动，罗茨风机启动所产生的气流进入到出砂管6内并将出砂管6内的废砂向出砂管6的出口端吹动，实现出砂的目的。具体出砂过程为：罗茨风机启动后所产生的风进入到风腔9内，并经连通件11进入到出砂腔10内吹动废砂的流动实现出砂。设置隔板8可以避免废砂与风机直接接触导致废砂进入风机内，对风机造成损坏。风腔9远离出砂口的一端密封设置可以确保进入到出砂腔10的气体的流速和流量，提高出砂的效率；在隔板8上设置多个连通件11同样可以提高出砂效率。将出风口7设置于靠近出砂管6出料端一侧使风力的吹动方向与废砂的流动方向是一致的，进而可以加速砂的流动，且可以避免废砂堵塞出风口7。同时连通管13出口端高于出风口7可以防止废砂堵塞连通管13，影响气流进入到出砂腔10内。

而当封闭箱3内的废砂堆积的高度低于高温料位计4预设的值时，高温料位计4通过控制器控制控制罗茨风机关闭，而进入到封闭箱3内的废砂会自动堆积，始终确保有足够多的废砂实现对封闭箱3的封闭。在进砂或出砂过程中，位于封闭箱3内的废砂的数量始终是控制在一定范围内的，而在此范围内的砂可以实现对封闭箱3的封闭作用，避免热量散失。

而利用罗茨风机产生的风力吹动废砂流动与其他出砂方式相比的优点在于：废砂在炉体1内经燃烧机加热后温度很高，有600℃以上，而这么高温度的废砂采用其他方式出砂时容易与出砂管6等零部件产生碰撞，导致出砂管6等零部件的磨损。而采用风力吹废砂的方式出砂则可以减少与出砂管6等的碰撞，尽量避免出砂管6的磨损。

本方案中出砂管的右端下部到出砂管左端上部之间的连线与出砂管长度之间的夹角小于25°。发明人首次发现出砂管的长度与高度之间的比值对实现废砂的自密封有着重要影响。若出砂管的对角线与出砂管长度之间的夹角大于废砂的安息角，那么废砂在出砂管中堆积时，即使废砂堆积的角度到了安息角的最大角度，而废砂与出砂管左侧顶部之间的仍存留空隙，这就导致仍无法实现自密封。至于夹角小于25°也是发明人经过多次试验发现的。现有技术中，废砂的安息角一般为30°左右，而发明人发现在废砂焙烧过程中，废砂的安息角会因为焙烧过程中产生的振动等使得废砂的安息角变小，一般为25°左右。所以本方案中对于出砂管对角线的出砂管长度之间的夹角限定为小于25°，这样不仅可以保证废砂的自密封，而且在出砂管的高度已经确定的情况下，可以缩短出砂管的长度，节省成本。

以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (3)

1.一种焙烧进出砂装置，包括炉体，其特征在于，还包括进出砂结构，所述进出砂结构包括封闭箱，砂位控制部和出料部，所述进出砂结构设置在炉体侧壁上，所述封闭箱上部设有进砂口，所述封闭箱下部设有出砂口，所述封闭箱通过进砂口与炉体连通，所述出砂口与出料部连通，所述砂位控制部可检测封闭箱内废砂高度并控制出料部出料；所述出料部包括出砂管和风机，所述出砂管与出砂口连通；所述风机出风端与出砂管连通，所述风机由砂位控制部控制；

还包括隔板，所述隔板设置于出砂管内，且隔板将出砂管分隔成出砂腔和风腔上下两部分，所述隔板上端面设有多个连通件，所述连通件包括连通管和罩体，所述连通管连通出砂腔和风腔，所述罩体罩设在连通管外，所述罩体与连通管之间形成风道，所述罩体侧壁设有出风口，所述出风口朝向出砂管出料端；所述风道与出风口连通，且连通管出口端高于出风口；风机出风口与风腔连通，且风腔远离出砂口一端为密封设置；所述出砂管为倾斜设置，且出砂管远离出砂口的一端为低端；所述出砂管的倾斜角度为10-25°。

2.根据权利要求1所述的一种焙烧进出砂装置，其特征在于：所述砂位控制部包括料位计和控制器，所述料位计位于封闭箱内，所述控制器分别与料位计和风机电连接。

3.根据权利要求2所述的一种焙烧进出砂装置，其特征在于：所述料位计为高温料位计。