CN109650931A - 一种铸造废砂再生产生的粉尘再生利用的方法 - Google Patents

一种铸造废砂再生产生的粉尘再生利用的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铸造废砂再生产生的粉尘再生利用的方法，首先利用除尘系统根据粉尘有效值高低进行分组收集高值粉尘和低值粉尘；然后高值粉尘经选粉机筛分后经过复配、活化、干化、粉碎生产造型用复合粉，低值粉尘与高炉渣和铸造废砂湿法再生产生的污泥经过原料预处理、配料、成型、预烧、焙烧、冷却、筛分生产轻质陶粒；所述高值粉尘为未经焙烧的铸造废砂再生过程中产生的粉尘，所述低值粉尘为焙烧后的铸造废砂再生过程中产生的粉尘。本发明的再生利用方法可实现铸造废砂全量再生循环利用目的，具有操作简单、更节能、更环保的优点。

Description

一种铸造废砂再生产生的粉尘再生利用的方法
技术领域
本发明属于物料焙烧回收再利用技术领域，具体涉及铸造废砂再生产生的粉尘再生利用的一种方法，是将铸造废砂再生产业产生的粉尘回收利用的方法。
背景技术
铸造是制造业中的基础，是为机械工业提供毛坯的主要手段，铸件重量占机器总重量的48％～80％，很多铸件同时又是机器的核心零部件，如发动机、机床等。铸件水平的高低直接决定了机械装备水平及其核心零部件水平的高低，而且众所周知各行业的发展都离不开铸件，所以铸造在国民经济中占有举足轻重的地位。但铸造是资源消费密集的行业，每年都要耗用大量的能源和各种原、辅材料，而且又需要排放大量废气、烟尘、废渣、废砂等废弃物。据统计，我国每生产1吨合格铸件，大约要排放粉尘0.05吨，废气1000～2000 立方米，废渣0.3吨，废砂1.1～1.3吨。
现铸造废砂各种再生利用技术已产业化，但铸造废砂再生排放的粉尘再生利用技术还是空白；虽然当前全国废砂再生利用量大概只有10％，但是铸造废砂再生排放粉尘数量在 25万吨/年以上，随着铸造废砂再生利用技术的应用越来越广泛，铸造废砂再生排放粉尘排放量也日益上升，也将对环境造成严重的污染，所以实现铸造废砂全量再生循环利用是铸造业可持续发展的必然要求。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题，提供一种铸造废砂再生产生的粉尘再生利用的方法，具有操作简单、更节能、更环保的优点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种铸造废砂再生产生的粉尘再生利用的方法，首先利用除尘系统根据粉尘有效值高低进行分组收集高值粉尘和低值粉尘；然后将高值粉尘经选粉机筛分后经过复配、活化、干化、粉碎生产造型用复合粉，低值粉尘与高炉渣和铸造废砂湿法再生产生的污泥经过原料预处理、配料、成型、预烧、焙烧、冷却、筛分生产轻质陶粒；所述高值粉尘为未经焙烧的铸造废砂再生过程中产生的粉尘，所述低值粉尘为焙烧后的铸造废砂再生过程中产生的粉尘；
所述选粉机的结构包括分级机、旋风分离器、导流腔；所述分级机上部设有进料口，下部设有大颗粒出料口，分级机内部设有分级腔，分级腔内有分级轮；所述旋风分离器均匀分布于分级机外围并与分级机上部联通，所述旋风分离器下部设有小颗粒出料口；所述导流腔环绕于分级机上空并连接旋风分离器。
发明人在长期的工作经验中发现，废砂再生产生的粉尘可以分为高值粉尘和低值粉尘。铸造废砂再生过程排放的高值粉尘经选粉筛分、复配、活化、干化、粉碎等工艺生产造型用复合粉，可代替新煤粉和膨润土使用。铸造废砂再生排放的低值粉尘和高炉渣、铸造废砂湿法再生产生的污泥经原料预处理、配料、成型、预烧、焙烧、冷却、筛分等工艺生产轻质陶粒，具有容重轻、强度高、保温、环保、隔热、防潮、阻燃、抗震、耐火、抗渗、吸声、化学稳定性好等特点，比天然石料具有更为优良的力学性能，可应用建筑材料、水厂过滤、植物保湿载体和无土栽培，是目前最理想的节能环保材料。本发明的技术方案可实现铸造废砂全量再生循环利用目的。
优选地，所述除尘系统为布袋除尘器，所述分组收集高值粉尘和低值粉尘的操作为：铸造废砂焙烧前的再生过程中所需的除尘系统用一布袋除尘器，布袋除尘器收集的粉尘统一输送到复合粉生产线；铸造废砂焙烧后的再生过程中所需的除尘系统用另一布袋除尘器，收集的粉尘输送到轻质陶粒生产线。
优选地，所述布袋除尘器结构主要由上部箱体、中部箱体、下部箱体、清灰系统和排灰机构组成。
进一步优选地，所述清灰系统为脉冲型，喷吹压力为0.45MPa-0.55MPa，喷吹时间为 0.1s-0.3s。
进一步优选地，收集高值粉尘的布袋除尘器的滤袋材料为涤纶和玻璃纤维复合材料，收集低值粉尘的布袋除尘器的滤袋材料为聚酰亚胺纤维和诺梅克斯纤维复合材料。布袋除尘器的滤袋一般按粉尘的温度来选择材质，高值粉尘是在焙烧烧前收集的粉尘，可以选用涤纶和玻璃纤维复合材料等，可以节约成本，焙烧时的收集粉尘(低值粉尘)，要选用耐高温的材质布袋，比如诺梅克斯纤维复合材料等。
所述选粉机的选粉过程为物料随气流由分级机上部进料口高速运动至分级腔内，在高速旋转的分级轮产生的离心力和气流产生的向心力作用下，使粗细颗粒分离，符合粒径要求的细颗粒通过分级轮叶片间隙进入旋风分离器收集，粗颗粒夹带部分细颗粒被分级轮甩出落到分级机下部，自然气通过导流腔整流成均一旋流，将混杂或粘附于粗颗粒中的细颗粒进一步分离干净，分离后的粗颗粒从分级机底部出料口通过旋转阀排出。
优选地，所述分级轮的转速通过变频器来控制。
优选地，所述高值粉尘经选粉机筛分后获得细颗粒组分和粗颗粒组分，细颗粒粒径为 140目以下，粗颗粒粒径为140目以上。细颗粒用做复合粉，粗颗粒用回做铸造砂。
优选地，所述轻质陶粒中低值粉尘、高炉渣、铸造废砂湿法再生产生的污泥的质量比为7：5：13。
进一步优选地，所述低值粉尘与高炉渣和铸造废砂湿法再生产生的污泥的具体工艺为： (1)将污泥湿磨至150～200目，高炉渣、低值粉尘干磨至100～150目；(2)将各种原料混合均匀；(3)将混合物料进行深度细化，通过造粒机挤压成陶粒生料；(4)通过双筒回转窑将陶粒生料预热、煅烧成轻质陶粒，出料、冷却后筛分得到轻质陶粒成品。
优选地，所述旋风分离器个数为4-6个。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明发明人通过对废砂再生过程中产生的粉尘进行观察，将粉尘分为高值粉尘和低值粉尘，针对高值粉尘和低值粉尘的特性进行回收方案设计。将铸造废砂再生过程排放的高值粉尘经选粉筛分、复配、活化、干化、粉碎等工艺生产造型用复合粉，可代替新煤粉和膨润土使用。将铸造废砂再生排放的低值粉尘和高炉渣、铸造废砂湿法再生产生的污泥经原料预处理、配料、成型、预烧、焙烧、冷却、筛分等工艺生产轻质陶粒，具有容重轻、强度高、保温、环保、隔热、防潮、阻燃、抗震、耐火、抗渗、吸声、化学稳定性好等特点，比天然石料具有更为优良的力学性能，可应用建筑材料、水厂过滤、植物保湿载体和无土栽培，是目前最理想的节能环保材料。本发明技术可实现铸造废砂全量再生循环利用的目的。
附图说明
图1为本发明选粉机的结构主视图示意图；
图2为本发明选粉机的结构俯视图示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例以及附图，对本发明进一步详细说明，但本发明要求的保护范围并不局限于实施例。
实施例1：
一种铸造废砂再生产生的粉尘再生利用的方法，首先利用除尘系统根据粉尘有效值高低进行分组收集高值粉尘和低值粉尘；然后将高值粉尘经选粉机筛分后经过复配、活化、干化、粉碎生产造型用复合粉，低值粉尘与高炉渣和铸造废砂湿法再生产生的污泥经过原料预处理、配料、成型、预烧、焙烧、冷却、筛分生产轻质陶粒；所述高值粉尘为未经焙烧的铸造废砂再生过程中产生的粉尘，所述低值粉尘为焙烧后的铸造废砂再生过程中产生的粉尘；
所述选粉机的结构包括分级机、旋风分离器、导流腔；所述分级机上部设有进料口，下部设有大颗粒出料口，分级机内部设有分级腔，分级腔内有分级轮；所述旋风分离器均匀分布于分级机外围并与分级机上部联通，所述旋风分离器下部设有小颗粒出料口；所述导流腔环绕于分级机上空并连接旋风分离器。
所述除尘系统为布袋除尘器，所述分组收集高值粉尘和低值粉尘的操作为：铸造废砂焙烧前的再生过程中所需的除尘系统用一布袋除尘器，布袋除尘器收集的粉尘统一输送到复合粉生产线；铸造废砂焙烧后的再生过程中所需的除尘系统用另一布袋除尘器，收集的粉尘输送到轻质陶粒生产线。所述布袋除尘器结构主要由上部箱体、中部箱体、下部箱体、清灰系统和排灰机构组成。
所述清灰系统为脉冲型，喷吹压力为0.45MPa，喷吹时间为0.3s。
收集高值粉尘的布袋除尘器的滤袋材料为涤纶和玻璃纤维复合材料，收集低值粉尘的布袋除尘器的滤袋材料为聚酰亚胺纤维和诺梅克斯纤维复合材料。
所述选粉机的选粉过程为物料随气流由分级机上部进料口高速运动至分级腔内，在高速旋转的分级轮产生的离心力和气流产生的向心力作用下，使粗细颗粒分离，符合粒径要求的细颗粒通过分级轮叶片间隙进入旋风分离器收集，粗颗粒夹带部分细颗粒被分级轮甩出落到分级机下部，自然气通过导流腔整流成均一旋流，将混杂或粘附于粗颗粒中的细颗粒进一步分离干净，分离后的粗颗粒从分级机底部出料口通过旋转阀排出。
所述分级轮的转速通过变频器来控制。
所述高值粉尘经选粉机筛分后获得细颗粒组分和粗颗粒组分，细颗粒粒径为140目以下，粗颗粒粒径为140目以上。细颗粒用做复合粉，粗颗粒用回做铸造砂。
所述轻质陶粒中低值粉尘、高炉渣、铸造废砂湿法再生产生的污泥的质量比为7：5： 13。
具体地，所述低值粉尘与高炉渣和铸造废砂湿法再生产生的污泥的具体工艺为：(1)将污泥湿磨至150～200目，高炉渣、低值粉尘干磨至100～150目；(2)将各种原料混合均匀； (3)将混合物料进行深度细化，通过造粒机挤压成陶粒生料；(4)通过双筒回转窑将陶粒生料预热、煅烧成轻质陶粒，出料、冷却后筛分得到轻质陶粒成品。
所述旋风分离器个数为4个。
实施例2：
与实施例1相比，所述旋风分离器个数为6个，且所述清灰系统喷吹压力为0.55MPa，喷吹时间为0.1s。其它操作与实施例1相同。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本发明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种铸造废砂再生产生的粉尘再生利用的方法，其特征在于，首先利用除尘系统根据粉尘有效值高低进行分组收集高值粉尘和低值粉尘；然后将高值粉尘经选粉机筛分后经过复配、活化、干化、粉碎生产造型用复合粉，低值粉尘与高炉渣和铸造废砂湿法再生产生的污泥经过原料预处理、配料、成型、预烧、焙烧、冷却、筛分生产轻质陶粒；所述高值粉尘为未经焙烧的铸造废砂再生过程中产生的粉尘，所述低值粉尘为焙烧后的铸造废砂再生过程中产生的粉尘；
所述选粉机的结构包括分级机、旋风分离器、导流腔；所述分级机上部设有进料口，下部设有大颗粒出料口，分级机内部设有分级腔，分级腔内有分级轮；所述旋风分离器均匀分布于分级机外围并与分级机上部联通，所述旋风分离器下部设有小颗粒出料口；所述导流腔环绕于分级机上空并连接旋风分离器。
2.根据权利要求1所述的铸造废砂再生产生的粉尘再生利用的方法，其特征在于，所述除尘系统为布袋除尘器，所述分组收集高值粉尘和低值粉尘的操作为：铸造废砂焙烧前的再生过程中所需的除尘系统用一布袋除尘器，布袋除尘器收集的粉尘统一输送到造型用复合粉生产线；铸造废砂焙烧后的再生过程中所需的除尘系统用另一布袋除尘器，收集的粉尘输送到轻质陶粒生产线。
3.根据权利要求2所述的铸造废砂再生产生的粉尘再生利用的方法，其特征在于，所述布袋除尘器结构主要由上部箱体、中部箱体、下部箱体、清灰系统和排灰机构组成。
4.根据权利要求2所述的铸造废砂再生产生的粉尘再生利用的方法，其特征在于，所述清灰系统为脉冲型，喷吹压力为0.45MPa-0.55MPa，喷吹时间为0.1s-0.3s。
5.根据权利要求2所述的铸造废砂再生产生的粉尘再生利用的方法，其特征在于，收集高值粉尘的布袋除尘器的滤袋材料为涤纶和玻璃纤维复合材料，收集低值粉尘的布袋除尘器的滤袋材料为聚酰亚胺纤维和诺梅克斯纤维复合材料。
6.根据权利要求1所述的铸造废砂再生产生的粉尘再生利用的方法，其特征在于，所述选粉机的选粉过程为物料随气流由分级机上部进料口高速运动至分级腔内，在高速旋转的分级轮产生的离心力和气流产生的向心力作用下，使粗细颗粒分离，符合粒径要求的细颗粒通过分级轮叶片间隙进入旋风分离器收集，粗颗粒夹带部分细颗粒被分级轮甩出落到分级机下部，自然气通过导流腔整流成均一旋流，将混杂或粘附于粗颗粒中的细颗粒进一步分离干净，分离后的粗颗粒从分级机底部出料口通过旋转阀排出。
7.根据权利要求6所述的铸造废砂再生产生的粉尘再生利用的方法，其特征在于，所述分级轮的转速通过变频器来控制。
8.根据权利要求6所述的铸造废砂再生产生的粉尘再生利用的方法，其特征在于，所述高值粉尘经选粉机筛分后获得细颗粒组分和粗颗粒组分，细颗粒粒径为140目以下，粗颗粒粒径为140目以上。
9.根据权利要求1所述的铸造废砂再生产生的粉尘再生利用的方法，其特征在于，所述轻质陶粒中低值粉尘、高炉渣、铸造废砂湿法再生产生的污泥的质量比为7：5：13。
10.根据权利要求1所述的铸造废砂再生产生的粉尘再生利用的方法，其特征在于，所述旋风分离器个数为4-6个。
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