CN110328327B - 热载体加热法再生铸造旧砂装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热载体加热法再生铸造旧砂装置，包括：预热炉，一侧上端具有一旧砂入口，预热炉的另一侧下端具有一旧砂出口，预热炉用于预热旧砂；加热炉，一侧上端具有一热载体入口，加热炉的另一侧下端具有一热载体出口，加热炉用于加热热载体；旋转焙烧窑，一侧具有一焙烧入口，焙烧入口与旧砂出口及热载体出口连接，旋转焙烧窑用于充分混合旧砂与热载体，旧砂通过热载体加热而形成热砂，旋转焙烧窑的另一侧具有一料球分离装置及一第一热气出口，料球分离装置用于分离热砂与热载体，第一热气出口用于排出热载体加热旧砂而产生的热气。本发明通过热载体与旧砂直接接触进行换热，换热面积大，传热效率提高，节约能源。

Description

热载体加热法再生铸造旧砂装置

技术领域

本发明涉及一种再生铸造旧砂铸造装置，特别是涉及一种热载体加热法再生铸造旧砂装置。

背景技术

现有技术中的80％以上的铸件是用砂型铸造生产出来的，通常每生产1吨的合格铸件，需要产生1-1.3吨的废砂，在我国铸造旧砂重复利用率＜15％，大多数的旧砂都是通过填埋方式处理，对自然资源造成严重浪费，同时旧砂中含有大量的醛、酚、苯钾、异氰、硫化物等有害物质，旧砂未经处理直接排放或者进行填埋，这些有害物质经雨水侵蚀会发生流动转移，对水和环境带来巨大的危害，因此，需要将旧砂再生铸造。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术中将旧砂再生方法分为干法再生、湿法再生，干法再生工艺分为离心式、气流式、逆流式和振动式等，但是干法再生工艺通常只能用于脆性粘结剂膜的再生；湿法再生是利用粘结剂的水溶性，在机械的搅拌和水的擦洗作用下，残留在旧砂颗粒表面的粘结剂溶解、脱落，其只适用于水溶性粘结剂旧砂的再生。

因此，现有技术中的干法再生及湿法再生的适用范围低，无法满足现有技术中对于旧砂再生铸造的需求。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明实施例提供了一种热载体加热法再生铸造旧砂装置。具体的技术方案如下：

第一方面，提供一种热载体加热法再生铸造旧砂装置，通过热载体加热旧砂而对其进行再生铸造，其中热载体加热法再生铸造旧砂装置包括：

预热炉，一侧上端具有一旧砂入口，预热炉的另一侧下端具有一旧砂出口，预热炉用于预热旧砂；

加热炉，一侧上端具有一热载体入口，加热炉的另一侧下端具有一热载体出口，加热炉用于加热热载体；

旋转焙烧窑，一侧具有一焙烧入口，焙烧入口与旧砂出口及热载体出口连接，旋转焙烧窑用于充分混合旧砂与热载体，旧砂通过热载体加热而形成热砂，旋转焙烧窑的另一侧具有一料球分离装置及一第一热气出口，料球分离装置用于分离热砂与热载体，第一热气出口用于排出热载体加热旧砂而产生的热气；

二元室，与第一热气出口连接，二元室用于收集并燃烧第一热气出口所排出的热气；

冷却机，一侧上端具有一热砂入口，热砂入口与料球分离装置连接，冷却机用于收集并冷却料球分离装置分离出的热砂，热砂通过冷却机冷却而形成冷却砂，冷却机的另一侧下端具有一冷却砂出口，冷却砂出口用于排出冷却砂；以及

热载体保温桶，设置于料球分离装置的下端，并与料球分离装置相对应，热载体保温桶用于收集料球分离装置分离出的热载体。

在第一方面的第一种可能实现方式中，还包括第一收尘器，与预热炉的另一侧上端连接，第一收尘器用于吸收预热炉内的粉尘。

在第一方面的第二种可能实现方式中，还包括第二收尘器，与二元室连接，第二收尘器用于吸收二元室内燃烧后的气体。

在第一方面的第三种可能实现方式中，还包括热载体漏斗，设置于热载体入口的上端，并与热载体入口相对应。

结合第一方面的第三种可能实现方式，在第一方面的第四种可能实现方式中，还包括：

卷扬机，设置于热载体保温桶的下端，并与热载体保温桶的出料口相对应，卷扬机用于接收并输送热载体保温桶出料的热载体；以及

提料机，一端与卷扬机对应设置，提料机的一端与热载体漏斗对应设置，提料机用于将热载体提送至热载体漏斗。

在第一方面的第五种可能实现方式中，冷却机的另一侧上端还具有一第二热气出口，第二热气出口与预热炉的一侧连接，第二热气出口用于将冷却机内产生的热气输送至预热炉。

在第一方面的第六种可能实现方式中，热载体为粒径大于旧砂粒径的陶瓷球。

在第一方面的第七种可能实现方式中，热载体加热旧砂而产生的热气为气化的有机粘合剂。

结合第一方面的第七种可能实现方式中，在第一方面的第八种可能实现方式中，有机粘合剂包括蒸发水、酚醛树脂及固化剂。

在第一方面的第九种可能实现方式中，预热炉、加热炉、旋转焙烧窑及冷却机呈倾斜设置。

本发明与现有技术相比具有的优点有：

1、本发明通过热载体与旧砂直接接触进行换热，换热面积大，传热效率提高，节约能源。

2、本发明的热载体单独加热，容易控制其温度，达到控制要加热物料的目的。

3、本发明的冷却机内的热气流用于对常温旧砂的预热，充分利用能源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例的热载体加热法再生铸造旧砂装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明的一实施例中，请参考图1，其示出了本发明一实施例的热载体加热法再生铸造旧砂装置1的结构示意图。热载体加热法再生铸造旧砂装置1通过热载体2加热旧砂3而对其进行再生铸造。热载体加热法再生铸造旧砂装置1包括预热炉4、加热炉5、旋转焙烧窑6、二元室7、冷却机8和热载体保温桶9，其中：

请再次参考图1，预热炉4的一侧41上端具有一旧砂入口401，以使旧砂3可以通过该旧砂入口401进入到预热炉4内，预热炉4用于预热旧砂3。当旧砂3进入预热炉4后，预热炉4将旧砂3预热至一温度，该温度可以是200℃，也可以是300℃，但并不以此为限，本领域技术人员也可以根据实际的生产情况进行设置该预热温度。本实施例通过将旧砂3预热至一温度，减少后续旧砂3与热载体2进行热交换的温度差，进而减少热交换时间，增加生产效率。预热炉4的另一侧42下端具有一旧砂出口402，以将预热后的旧砂3经该旧砂出口402排出。本实施例公开的预热炉4的另一侧42上端还设置有一第一收尘器10，第一收尘器10用于吸收预热炉4内的粉尘，但并不以此为限。

请再次参考图1，加热炉5的一侧51上端具有一热载体入口501，以使热载体2可以通过该热载体入口501进入到加热炉5内。本实施例公开的热载体入口501的上端还对应设置有一热载体漏斗12，由于热载体入口501通常较小，通过该热载体漏斗12可以方便热载体2进入热载体入口501，但并不以此为限。加热炉5用于加热热载体2。当热载体2进入加热炉5后，加热炉5将热载体2加热至一温度，该温度可以是800℃，也可以是1000℃，但并不以此为限，本领域技术人员也可以根据旧砂3需要加热的温度情况进行设置该温度。本实施例通过加热炉5单独加热热载体2，容易控制热载体2温度，进而达到控制要加热物料(旧砂3)的目的，优选的热载体2为粒径大于旧砂3粒径的陶瓷球，以方便其与旧砂2进行热交换，但并不以此为限。加热炉5的另一侧52下端具有一热载体出口502，以将加热后的热载体2经该热载体出口502排出。

请再次参考图1，旋转焙烧窑6的一侧61具有一焙烧入口601，焙烧入口601与旧砂出口402及热载体出口502连接，以使经旧砂出口402排出的旧砂3及热载体出口502排出的热载体2进入到旋转焙烧窑6。当旧砂3及热载体2进入旋转焙烧窑6后，旋转焙烧窑6转动，使旧砂3与热载体2充分混合，并由旋转焙烧窑6的一侧61向旋转焙烧窑6的另一侧62移动，在此过程中，由于热载体2的温度远大于旧砂3的温度，热载体2会与旧砂3产生热交换，进而实现加热旧砂3，对其进行再生铸造，并使其形成热砂31。

同时，由于旧砂3中主要含有水分、酚醛树脂、固化剂等有机粘合剂，当热载体2将其加热至一温度时，例如为750℃，旧砂3中的有机粘合剂会气化，形成热气。旋转焙烧窑6的另一侧62具有一料球分离装置602及一第一热气出口603，当热砂31与热载体2移动至旋转焙烧窑6的另一侧62，料球分离装置602将热砂31与热载体2分离，并分别排出旋转焙烧窑6。第一热气出口603用于排出热载体2加热旧砂3而产生的热气。

请再次参考图1，二元室7与第一热气出口603连接，二元室7用于收集并燃烧第一热气出口603所排出的热气，以防止热气直接排到大气中，对大气的造成污染。本实施例公开的二元室7还与第二收尘器11连接，第二收尘器11用于吸收二元室7内燃烧后的气体，以减少热载体加热法再生铸造旧砂装置1的烟气排放，但并不以此为限。

请再次参考图1，冷却机8的一侧81上端具有一热砂入口801，热砂入口801与料球分离装置602连接，以使经料球分离装置602排出的热砂31进入冷却机8，冷却机8用于冷却热砂31。当热砂31进入到冷却机8，冷却机8将热砂31冷却至一较低温度，该温度可以是30℃，也可以是50℃，但并不以此为限，本领域技术人员也可以根据实际的生产情况进行设置该温度。热砂31通过冷却机8冷却而形成冷却砂32，冷却机8的另一侧82下端具有一冷却砂出口802，以将冷却砂32经该冷却砂出口802排出。

在一优选实施例中，请再次参考图1，冷却机8的另一侧82上端还具有一第二热气出口803，第二热气出口803与预热炉4的一侧41连接，由于热砂31在冷却过程中会产生热气流，该热气流可以经第二热气出口803进入预热炉4，对旧砂3进行预热，实现能源的充分利用，但并不以此为限。

请再次参考图1，热载体保温桶9设置于料球分离装置602的下端，并与料球分离装置602相对应，以使经料球分离装置602排出的热载体2可以进入热载体保温桶9，实现对热载体2的收集。本实施例公开的热载体保温桶9的下端还设置有一卷扬机13及一与卷扬机13对应的提料机14，卷扬机13与热载体保温桶9的出料口相对应，以使经热载体保温桶9的出料口出料的热载体2可以落入到卷扬机13上，通过卷扬机13进行输送至提料机14，提料机14将热载体2提送至热载体漏斗12，热载体2通过热载体漏斗12进入到加热炉5内，实现热载体2的循环利用，节约能源，但并不以此为限。

在一优选实施例中，预热炉4、加热炉5、旋转焙烧窑6及冷却机8呈倾斜设置，但并不以此为限。本实施例进一步公开的预热炉4、加热炉5、旋转焙烧窑6及冷却机8的筒体内壁可以设置一个或多个螺旋叶片(图中未示出)，以实现加热炉5转动时，热载体在加热炉5内移动，但并不以此为限，本领域技术人员也可以根据实际生产需求选择其他的设置方式，例如可以为将其对应的筒体内壁制成螺旋叶片状。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种热载体加热法再生铸造旧砂装置，通过热载体加热旧砂而对其进行再生铸造，其特征在于，所述热载体加热法再生铸造旧砂装置包括：

预热炉，一侧上端具有一旧砂入口，所述预热炉的另一侧下端具有一旧砂出口，所述预热炉用于预热所述旧砂；

加热炉，一侧上端具有一热载体入口，所述加热炉的另一侧下端具有一热载体出口，所述加热炉用于加热所述热载体；

旋转焙烧窑，一侧具有一焙烧入口，所述焙烧入口与所述旧砂出口及所述热载体出口连接，所述旋转焙烧窑用于充分混合所述旧砂与所述热载体，所述旧砂通过所述热载体加热而形成热砂，所述旋转焙烧窑的另一侧具有一料球分离装置及一第一热气出口，所述料球分离装置用于分离所述热砂与所述热载体，所述第一热气出口用于排出所述热载体加热所述旧砂而产生的热气；

二元室，与所述第一热气出口连接，所述二元室用于收集并燃烧所述第一热气出口所排出的热气；

冷却机，一侧上端具有一热砂入口，所述热砂入口与所述料球分离装置连接，所述冷却机用于收集并冷却所述料球分离装置分离出的所述热砂，所述热砂通过所述冷却机冷却而形成冷却砂，所述冷却机的另一侧下端具有一冷却砂出口，所述冷却砂出口用于排出所述冷却砂；以及

热载体保温桶，设置于所述料球分离装置的下端，并与所述料球分离装置相对应，所述热载体保温桶用于收集所述料球分离装置分离出的所述热载体。

2.根据权利要求1所述的热载体加热法再生铸造旧砂装置，其特征在于，还包括第一收尘器，与所述预热炉的另一侧上端连接，所述第一收尘器用于吸收所述预热炉内的粉尘。

3.根据权利要求2所述的热载体加热法再生铸造旧砂装置，其特征在于，还包括第二收尘器，与所述二元室连接，所述第二收尘器用于吸收所述二元室内燃烧后的气体。

4.根据权利要求1所述的热载体加热法再生铸造旧砂装置，其特征在于，还包括热载体漏斗，设置于所述热载体入口的上端，并与所述热载体入口相对应。

5.根据权利要求4所述的热载体加热法再生铸造旧砂装置，其特征在于，还包括：

卷扬机，设置于所述热载体保温桶的下端，并与所述热载体保温桶的出料口相对应，所述卷扬机用于接收并输送所述热载体保温桶出料的所述热载体；以及

提料机，一端与所述卷扬机对应设置，所述提料机的一端与所述热载体漏斗对应设置，所述提料机用于将所述热载体提送至所述热载体漏斗。

6.根据权利要求1所述的热载体加热法再生铸造旧砂装置，其特征在于，所述冷却机的另一侧上端还具有一第二热气出口，所述第二热气出口与所述预热炉的一侧连接，所述第二热气出口用于将所述冷却机内产生的热气输送至所述预热炉。

7.根据权利要求1所述的热载体加热法再生铸造旧砂装置，其特征在于，所述热载体为粒径大于所述旧砂粒径的陶瓷球。

8.根据权利要求1所述的热载体加热法再生铸造旧砂装置，其特征在于，所述热载体加热所述旧砂而产生的热气为气化的有机粘合剂。

9.根据权利要求8所述的热载体加热法再生铸造旧砂装置，其特征在于，所述有机粘合剂包括蒸发水、酚醛树脂及固化剂。

10.根据权利要求1所述的热载体加热法再生铸造旧砂装置，其特征在于，所述预热炉、所述加热炉、所述旋转焙烧窑及所述冷却机呈倾斜设置。

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