CN111842787A - 钢铁铸件自动循环冷却筑砂处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钢铁铸件自动循环冷却筑砂处理系统，包括铸件铸砂分离单元，铸砂提升处理单元，铸件装砂震砂单元和一至若干铸砂冷却单元，所述铸件装砂震砂单元的相应装置设于铸砂冷却单元的相应装置的出砂口下方；其克服了现有的铸件的热铸砂进行冷却，然后并和铸件一同填充于砂箱中进行筑砂处理时，占据生产面积和空间较大，降温效果不佳、热铸砂与冷却液体及风冷介质接触不充分，工人操作劳动强度小等的技术问题，与现有技术相比，铸件铸造生产优良品率提高了30%以上。与现有的对铸造后的热砂的冷却装置相比，节省能耗40%以上。且环保。

Description

钢铁铸件自动循环冷却筑砂处理系统

技术领域：

本发明涉及一种钢铁铸件如消失模铸造技术领域的工艺技术装置，特别是一种钢铁铸件自动循环冷却筑砂处理系统。

背景技术：

在钢铁铸造行业中，特别是消失模铸造技术领域，由于消失模铸造的新工艺的不断改进与发展， 其工艺在不断的完善和改进。消失模铸造一般是先将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型，刷涂耐火涂料烘干，将模型置于砂箱中，然后填入铸砂中振动造型，最后在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件，铸件从砂型中取出后，余下的即为使用后的铸砂。消失模铸造还是一种近无余量、精确成型新工艺。其工艺具有无需取模、无分型面因而铸件没有飞边、毛刺和拔模斜度,并减少了由于型芯组合而造成的尺寸误差。铸件表面粗糙度可达Ra3.2至12.5μm;铸件尺寸精度可达CT7至9；加工余量最多为1.5至2mm，并大大减少机械加工的费用，和传统砂型铸造方法相比，可以减少40%至50%的机械加工时间。但是在铸砂脱模后的初始温度较高，通常有200℃以上，在消失模生产中，铸砂的砂子温度过高时,造型过程中会烫坏薄膜，造成薄膜的损坏，因此造型前，铸砂砂子的温度通常的要尽量控制在不超过 60℃以下，才可以重新使用。因此需要使用高效的冷却设备才能将初脱模后的铸砂进行快速冷却，使铸砂能够进一步的继续循环使用。当前，铸造行业对铸件热砂的冷却方式通常有三种，一是将热铸砂置于空旷的场地自然晾晒，让热砂自然降温，但降温很慢，冷却时间过长，因而在生产中需要大量的干砂周转，而且晾晒热砂也需要较大面积的场地，这样就增加了生产成本；二是风冷,即将热砂放置在特定的设备上,向设备通风,将热砂的热量带走,这种方式降温速度也比较慢,而且会产生大量的粉尘污染空气，从而使得工作环境条件恶劣；三是将热砂通过换热装置进行降温,即采用滚筒式的冷却方式,喷水管向滚筒的外表面喷水,吸收滚筒的热量从而使滚筒内的热砂降温，驱动滚筒旋转需要很大的动力,导致使用时的能耗比较高,并且水洒在滚筒表面后一部分形成蒸汽,液态的水则洒在滚筒的周围,导致工作环境很差，且采用这种对热砂的冷却方式，使热砂产生热量完全浪费掉了，没有得到有效利用，从而造成资源的浪费。

如中国专利公告号为CN 102908831 A，《消失模铸造砂箱双层过滤结构》公开了一种过滤效果好的消失模铸造砂箱双层过滤结构，其包括箱体，在箱体内设置有滤袋和带孔隔板，带孔隔板的上方为铸造工作腔，带孔隔板的下方为负压腔，在所述带孔隔板的下端设置有滤网，在负压腔的底部连接有抽气管，在负压腔内设置有导气板，若干导气板形成圆锥形，圆锥形的导气板的下端与抽气管相连接，抽吸管与负压装置相连接。但是其仅解决了对钢铁铸件的抽气负压问题。其并没有对铸砂怎样来实现快速冷却。使铸砂可快速的循环使用的技术问题。还有中国专利公告号 CN 103909215 A公开的《一种消失模铸造生产线型砂再生的方法及装置》公开了一种消失模铸造生产线型砂再生的方法及装置，其中型砂再生装置包括落砂填砂系统、除灰冷却系统、选砂系统、砂输送系统、中心砂库、中间砂库、控制系统、除尘系统，该型砂再生方法包括如下步骤：对铸造工序中使用过的待处理型砂经型砂清理、除灰冷却、选砂、填砂造型的步骤得到再生型砂，该发明是适合使用宝珠砂做型砂的消失模生产线，除灰冷却系统结构紧凑等，将落砂和填砂两个工序的操作整合到一个系统中，提高系统的运转效率，避免各工序不能同步作业时形成的干扰和制约。但是该工艺方法与装置还存在一定的缺陷，如该装置系统还存在占用场地车间比较大，系统装置还过于复杂，其考虑的是整个的消失模铸造的方法与工艺，对铸砂的具体冷却装置考虑的还不够具体明确，对铸砂的冷却效果与性能还存在不足。对热砂子的冷却采用同在一个容器空间内进行，影响了对热砂子热量的散热功效发挥，因此，对热砂子的冷却效果也不甚理想。还有就是采用上述的工艺装置结构，对铸砂进行冷却时，其同样存在占据生产面积和空间较大，降温效果不足、铸砂与冷却液体及风冷介质接触不充分的问题，冷却介质换热后的不能很好的充分利用，从而造成对能源不能综合利用，并实现循环使用等的技术问题。而且对使用砂箱进行筑砂的系统也没有具体涉及。即如何来使砂箱内的抽真空能均匀进行，而不至于由于抽真空过程中，砂箱内的铸件因受力不平衡，造成对铸件浇铸出现缺陷，产品残次率增高。

因此，如何来制备一种具有高性能的对钢铁铸件中的使用过的高温铸砂进行高效快速的进行冷却，并对铸件再次进行筑砂处理是当前的钢铁铸造行业中，特别是消失模铸造技术领域中的一个现实问题，从而实现钢铁铸造行业中快速发展，形成环保、低成本的生产工艺。

因而，如何来提供一种钢铁铸件自动循环冷却筑砂处理系统；对现有的铸件的热铸砂进行冷却，然后并和铸件一同填充于砂箱中进行筑砂处理，克服其占据生产面积和空间较大，降温效果不佳、热铸砂与冷却液体及风冷介质接触不充分的问题，冷却介质换热后的不能充分利用，从而造成对能源不能综合利用并实现循环使用等的技术问题。同时对现有的筑砂处理后的由于现有的筑砂与砂箱结构装置的固定，造成抽真空后砂箱内的负压不均匀，及对铸砂箱的稳定，影响产品质量，且现有的热铸砂冷却与筑砂过程中的生产工作量很大，工人操作劳动强度大等的技术问题，且能达环保的质量要求。

发明内容：

本发明就是要提供一种钢铁铸件自动循环冷却筑砂处理系统，包括铸件铸砂分离单元，铸砂提升处理单元，铸件装砂震砂单元和一至若干铸砂冷却单元，所述铸件装砂震砂单元的相应装置设于铸砂冷却单元的相应装置的出砂口下方；其克服了现有的铸件的热铸砂进行冷却，然后并和铸件一同填充于砂箱中进行筑砂处理时，占据生产面积和空间较大，降温效果不佳、热铸砂与冷却液体及风冷介质接触不充分，工人操作劳动强度小等的技术问题，且环保。

本发明公开一种钢铁铸件自动循环冷却筑砂处理系统，包括铸件铸砂分离单元，铸砂提升处理单元，铸件装砂震砂单元和一至若干铸砂冷却单元，所述铸件装砂震砂单元的相应装置设于铸砂冷却单元的相应装置的出砂口下方；其所述铸件铸砂分离单元包括铸件铸砂收集部和铸件铸砂分离部，所述铸件铸砂收集部包括下砂斗、铸砂格栅、挡砂墙、砂斗钢轨；砂斗钢轨设于下砂斗的顶部，所述挡砂墙设于下砂斗位于铸砂提升处理单元一侧边相应位置上；所述铸件铸砂分离部包括设于下砂斗底部的铸砂格栅，于下砂斗的铸砂格栅下部设有初分铸砂出口；所述铸砂提升处理单元包括振动输送筛、链式进砂斗、板式提升机及板式下砂槽，所述振动输送筛设于铸砂格栅下部的初分铸砂出口的下方，振动输送筛的一端连接于链式进砂斗，板式下砂槽设于板式提升机的上端，同时板式下砂槽一端设于铸砂冷却单元的砂库箱装置的上部相应位置。

所述一种钢铁铸件自动循环冷却筑砂处理系统，其所述铸砂冷却单元包括砂库箱装置、砂库箱支架、铸砂冷却装置、砂库斗装置；所述砂库箱装置包括铸砂库箱部、护栏、铸砂过滤格网；所述铸砂库箱部依次设有铸砂贮存腔和液体降温冷却腔；护栏设于铸砂库箱部的铸砂贮存腔的上方一端，铸砂贮存腔的下方设液体降温冷却腔，铸砂过滤格网设于液体降温冷却腔内与铸砂冷却装置相对应连接的位置。

所述铸件装砂震砂单元包括振实台、设于振实台下方上的振实轮、铸件砂箱、振实导轨；铸件砂箱设于振实台平面的上方，所述振实轮匹配活动的设于振实导轨上。

所述铸砂冷却装置包括液体冷却装置和风冷却装置；所述液体冷却装置设于铸砂库箱部的铸砂过滤格网下方相对应位置包括一个或若干个液体冷却器；所述液体冷却器包括进水箱、回水箱、冷却水管、水管固定板、进水管和回水管，所述进水箱和回水箱分别固定连接于冷却水管的两端；所述水管固定板设于进水箱和回水箱之间的冷却水管外部壁面的相应位置上；所述进水管和回水管分别连接通于进水箱的进水箱外侧板和回水箱的回水箱外侧板相应位置上。

所述风冷却装置包括风冷却器，所述风冷却器设于砂库斗装置相应位置上，所述砂库斗装置包括上砂库斗、下砂库斗，上砂库斗的上端与液体降温冷却腔内的液体冷却器相对应连接，其下方连接于下砂库斗的一端，下砂库斗另一端为出口端，于出口端设有出砂口，出砂口上则设有砂闸开关。

所述铸件砂箱包括铸件砂箱体、砂箱强化板、砂箱定位块；所述砂箱强化板设于铸件砂箱体周圈及底部的内壁面或是外壁面上，并与铸件砂箱体周圈及底部的相接触的内壁面或外壁面形成强化负压空腔，于每一砂箱强化板的壁面上设有若干砂箱透气孔，所述砂箱透气孔与铸件砂箱的内腔相通；所述强化负压空腔与抽真空装置相连通；所述砂箱定位块相对应的设于铸件砂箱体外侧壁面上。

是所述风冷却器设于上砂库斗和/或下砂库斗的内腔内壁面上。

所述风冷却器包括抽风冷却管、抽风小孔、抽风冷却管堵头、抽风冷却管固定板及防砂部，抽风小孔设于抽风冷却管的周圈管壁面上，抽风冷却管堵头设于抽风冷却管的一端；所述抽风冷却管固定板是将抽风冷却管固定于上砂库斗和/或下砂库斗的内壁面上。

所述防砂部包括防砂V形板、防砂网固定环、防砂网，所述防砂网用防砂网固定环固定包裹于抽风冷却管上的抽风小孔的外周圈上；所述防砂V形板设于防砂网外部铸砂相对应流动方向位置。

本发明公开的一种钢铁铸件自动循环冷却筑砂处理系统，采用上述装置结构，热铸砂于砂库箱箱装置内经液体冷却后，铸砂在自身重力作用下向下流动时再经风冷却装置的风冷却后进入到贮存砂槽内，最后进入到铸件砂箱中筑砂装砂处理。采用上述装置及方法对铸砂冷却速度快，热传导效率高，基本上是自然冷却，无噪音。而在使用液体冷却装置和风冷却装置对热铸砂进行冷却的过程中，液体冷却装置的冷却介质使用水时，其吸收热铸砂的热量后的热水可回收用于生产生活锅炉用的热水源循环使用。而风冷却装置产生的热风通过管道回收排出用于烘干消失模具铸造时对耐高温涂料的风干使用。与现有的技术相比，具有节能、高效、环保、冷却液体水的经循环换热加热后，可循环再利用于生活用热水，设备完好率高、生产成本低、操作简单安全等良好的实施效果。同时由于使用本发明的铸件砂箱装置对铸件进行筑砂处理后，于筑砂箱的多个面一般为5-6面均设有若干砂箱强化板1202，并于任一砂箱强化板1202上均设有抽风用的砂箱透气孔1204，若干砂箱强化板1202与铸件砂箱体1201周圈及底部的相接触的内壁面或外壁面形成强化负压空腔1206且相互连通，同时强化负压空腔1206与铸件砂箱12的内腔相通，这样在对铸件砂箱12的内腔进行抽真空处理时，其对铸件砂箱12的内腔抽真空的作用力较为均匀，即保证了铸件砂箱12的内腔内负压均匀，从而保证了不会是由于对铸件砂箱12的内腔负压不均而造成对铸件砂箱12内的铸件受力不均，而制造出残次产品出现；即保证了生产品的质量优良率，经实际生产统计采用本发明的钢铁铸件自动循环冷却筑砂处理系统，进行铸件铸造生产优良品率提高了30%以上。与现有的对铸造后的热砂的冷却装置相比，节省能耗40%以上。而且使用本发明的上述装置结构进行消失模铸造生产时，其可以不使用树脂、固化剂等化学品原料，对环境更友好。并且本发明的生产装置系统自动化程度高，劳动强度低，工作效率高。

附图说明：

图1、为本发明钢铁铸件自动循环冷却筑砂处理系统一实施例结构示意图，

图2、为本发明砂库箱装置及相关部件正面结构示意图，

图3、为本发明图2侧面结构示意图，

图4、为本发明一实施例的液体冷却装置的液体冷却器18的结构示意图像，

图5、为图4中进水箱1801剖面示意图，

图6、为图4中回水箱1802剖面示意图，

图7、为本发明一实施例的砂库斗装置的上砂库斗23和下砂库斗24的结构正面示意图，

图8、为图7的侧视示意图，

图9、为本发明的一实施例的抽风冷却管25安装示意图，

图10、为图9中的沿A向示意图，

图11、为本发明的一实施例的铸件砂箱12的侧面剖示图。

图中，1、下砂斗，2、铸砂格栅，3、振动运输筛，4、地上闸门开关，5、链式进砂斗，6、板式提升机，7、砂库箱装置，8、风选器，9、带式输砂器，10、第二砂库箱装置，11、振实台，12、铸件砂箱，1201、铸件砂箱体，1202、砂箱强化板，1203、砂箱定位块，1204、砂箱透气孔，1205、透气挡砂板，1206、强化负压空腔，13、板式下砂槽，14、皮带式下砂槽，15、挡砂墙，16、砂斗钢轨，17、砂闸开关，18、液体冷却器，1801、进水箱，1802、回水箱，1803、冷却水管，1804、水管固定板，1805、进水管，1806、进水箱外侧板，1807、进水箱固定栓，1808、进水箱内侧板，1809、回水管，1810、回水箱内侧板，1811、回水箱固定栓，1812、回水箱外侧板，19、铸砂库箱部，20、振实台导轨，21、护栏，22、铸砂过滤格网，23、上砂库斗，24、下砂库斗，25、抽风冷却管，2501、抽风小孔，2502、抽风冷却管堵头，2503、防砂V形板，2504、防砂网固定环，2505、防砂网，2506、抽风管固定板，26、砂库箱支架，27、溜槽，28、液体降温冷却腔，29、出砂口，30、振实轮，31、初分铸砂出口，32、铸砂贮存腔。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明的具体技术方案作进一步的详细说明。

本发明公开的一种钢铁铸件自动循环冷却筑砂处理系统，如图1所示，本发明系统包括铸件铸砂分离单元，铸砂提升处理单元，铸件装砂震砂单元和一至若干铸砂冷却单元，所述铸件装砂震砂单元的相应装置设于铸砂冷却单元的相应装置的出砂口下方；所述铸件铸砂分离单元包括铸件铸砂收集部和铸件铸砂分离部，所述铸件铸砂收集部包括下砂斗1、铸砂格栅2、挡砂墙15、砂斗钢轨16，砂斗钢轨16设于下砂斗1的顶部，所述挡砂墙15设于下砂斗1位于铸砂提升处理单元一侧边相应位置上；用于挡住铸砂倾倒时防止其倒出下砂斗1；所述铸件铸砂分离部包括设于下砂斗1底部的铸砂格栅2，于下砂斗1的铸砂格栅2下部设有初分铸砂出口31；所述铸砂提升处理单元包括振动输送筛3、链式进砂斗5、板链式提升机）及板链式提升机下砂槽13，所述振动输送筛3设于铸砂格栅2下部的初分铸砂出口31的下方，振动输送筛3的一端连接于链式进砂斗5，即和铸件分离后的铸砂从初分铸砂出口31流入振动输送筛3上后，再进入链式进砂斗5内，板式下砂槽13设于板式提升机6的上端，同时板式下砂槽13一端设于铸砂冷却单元的砂库箱装置7的上部相应位置。

如图2、3所示，所述铸砂冷却单元包括砂库箱装置7、砂库箱支架26、铸砂冷却装置、砂库斗装置；所述砂库箱装置7包括铸砂库箱部19、护栏21、铸砂过滤格网22；所述铸砂库箱部19依次设有铸砂贮存腔32和液体降温冷却腔28，即铸砂库箱部19从上而下设有铸砂贮存腔32和液体降温冷却腔28；护栏21设于铸砂库箱部19的铸砂贮存腔32的上方一端，铸砂贮存腔32的下方设液体降温冷却腔28，铸砂过滤格网22设于液体降温冷却腔28内与铸砂冷却装置相对应连接的位置。

图1、11所示，所述铸件装砂震砂单元包括振实台11、设于振实台11下方上的振实轮30、铸件砂箱12、振实导轨20；铸件砂箱12设于振实台11平面的上方，所述振实轮30匹配活动的设于振实导轨20上。

如图3-6本发明所述铸砂冷却装置包括液体冷却装置和风冷却装置；所述液体冷却装置设于铸砂库箱部19的铸砂过滤格网22下方相对应位置包括一个或若干个液体冷却器18；所述液体冷却器18包括进水箱1801、回水箱1802、冷却水管1803、水管固定板1804、进水管1805和回水管1809，所述进水箱1801和回水箱1802分别固定连接于冷却水管1803的两端；所述水管固定板1804设于进水箱1801和回水箱1802之间的冷却水管1803外部壁面的相应位置上；所述进水管1805和回水管1809分别连接通于进水箱1801的进水箱外侧板1806和回水箱1802的回水箱外侧板1812相应位置上。

所述风冷却装置包括风冷却器，所述风冷却器设于砂库斗装置相应位置上，所述砂库斗装置包括上砂库斗23、下砂库斗24，上砂库斗23的上端与液体降温冷却腔28内的液体冷却器18相对应连接，其下方连接于下砂库斗24的一端，下砂库斗24另一端为出口端，于出口端设有出砂口29，出砂口29上则设有砂闸开关17。

如图11所示，所述铸件砂箱12包括铸件砂箱体1201、砂箱强化板1202、砂箱定位块1203；所述砂箱强化板1202设于铸件砂箱体1201周圈及底部的内壁面或是外壁面上，并与铸件砂箱体1201周圈及底部的相接触的内壁面或外壁面形成强化负压空腔1206，于每一砂箱强化板1202的壁面上设有若干砂箱透气孔1204，所述砂箱透气孔1204与铸件砂箱12的内腔相通；所述强化负压空腔1206与抽真空装置相连通。当砂箱强化板1202设于铸件砂箱12的内壁面上时，则砂箱强化板1202设有砂箱透气孔1204一侧面上设有透气挡砂板1205，用于防止抽真空时铸砂的进入使砂箱透气孔1204堵塞。

如图7-8所示，所述风冷却器包括抽风冷却管25、抽风小孔2501、抽风冷却管堵头2502、抽风冷却管固定板2506及防砂部，抽风小孔2501设于抽风冷却管25的周圈管壁面上，抽风冷却管堵头2502设于抽风冷却管25的一端；所述抽风冷却管固定板2506是将抽风冷却管25固定于上砂库斗23和/或下砂库斗24的内壁面上。

所述防砂部包括防砂V形板2503、防砂网固定环2504、防砂网2505，所述防砂网2505用防砂网固定环2504固定包裹于抽风冷却管25上的抽风小孔2501的外周圈上；所述防砂V形板2503设于防砂网2505外部铸砂相对应流动方向位置。

如图11所示，所述砂箱定位块1203相对应的设于铸件砂箱体1201外侧壁面上，用于将铸件砂箱12相对应的固定于振实台11上。所述风冷却器设于上砂库斗23和/或下砂库斗24的内腔内壁面上。

实施例1：

本发明公开的一种钢铁铸件自动循环冷却筑砂处理系统，本实施例是使用一套铸砂提升处理单元和铸砂冷却单元相配套构成一整体的冷却装置，由两个上述的冷却装置相串联形成对铸砂的冷却系统对热铸砂进行冷却，即将热铸砂先经第一砂库装置即铸砂冷却单元的砂库箱装置7内的铸砂冷却装置冷却后，从下砂库斗（24）的出口端出砂口（29），出来后再经风选器8分选后由带式输砂器9输送到第二砂库箱装置10的铸砂冷却单元冷却后再进入到铸件砂箱12中，对铸件进行筑砂处理。下面就具体的实施过程作一详细说明如下。本发明使用的铸砂为现有消失模铸造时常用型砂。

本实施例所用原料为全废钢熔炼，炉料成分为A3钢板和硅钢片各占50%左右，再加适量增碳剂，硅铁等；控制熔炼温度在1500度左右，制备出的产品的力学性能为抗拉强度达800mPa左右。

如图1、2所示，将自然冷却一段时间的浇注后的装有铸件和铸砂的铸箱，送进入到下砂斗1上方的砂斗钢轨16上，将铸箱翻起使铸件砂箱12内的热铸砂在自重力的作用下落入到下砂斗1内，于下砂斗1上的位于提升处理单元一侧的方向设有挡砂墙15，防止铸砂落入，于下砂斗1的下部的初分铸砂出口31的上方设有铸砂格栅2，用于对落下的铸砂进行初过筛选一次，以除去大件杂质；从初分铸砂出口31出来的初铸砂落于振动输送筛3上，初分铸砂出口31的开闭通过地上闸门开关4控制，然后输送到链式进砂斗5内，再由板式提升机6提升后从板式输送槽13，输送至砂库箱装置7内的铸砂冷却单元进行冷却，或者是当铸砂符合使用要求时，可通过板式输送槽13输送至铸件砂箱12中对铸件筑砂处理使用。通常为了节约场地，振实台导轨20设于砂库箱装置7和第二砂库箱装置10的下方的地下凹槽内，振实台11通过振实轮30于振实台导轨20上滑动，铸件砂箱12通过砂箱定位块1203与相应的固定装置固定于振实台11的上平面上，同时并保持铸件砂箱12高度位于砂库箱装置7和第二砂库箱装置10的下方便于铸砂的落入。

如图2、3所示分别为砂库箱装置7的正、侧面示意图，第二砂库箱装置10结构与砂库箱装置7相同，于砂库箱装置7顶部设有护栏21，护栏21下端设有铸砂库箱部19，所述铸砂库箱部19由铸砂贮存腔32和位于其下方的液体降温冷却腔28构成，铸砂过滤格网22设于铸砂贮存腔32内的与液体降温冷却腔28相连接部的液体冷却器18的上方，铸砂经铸砂过滤格网22过滤后进入到液体降温冷却腔28内由液体冷却器18进行液体冷却处理；如图4、5、6所示，本例从上而下依次串联接有两个液体冷却器18；所述液体冷却器18包括进水箱1801、回水箱1802、冷却水管1803、水管固定板1804、进水管1805和回水管1809，所述进水箱1801和回水箱1802分别固定连接于冷却水管1803的两端；所述水管固定板1804设于进水箱1801和回水箱1802之间的冷却水管1803外部壁面的相应位置上；所述进水管1805和回水管1809分别连接通于进水箱1801的进水箱外侧板1806和回水箱1802的回水箱外侧板1812相应位置上；由于进入进水箱1801和回水箱1802的冷却水压力较大，在进水箱1801和回水箱1802体内的两内、外侧板之间即在进水箱外侧板1806和进水箱内侧板1808之间设有进水箱固定栓1807，可设一至若干个，而在回水箱内侧板1810和回水箱外侧板1812之间同样设有回水箱固定栓1812。这样铸砂由冷却水管1803的外壁面经过其热量则被冷却水管1803内的冷却水吸收，形成冷热交换，对热铸砂进行冷却，经液体冷却后的铸砂，称液冷铸砂，即液冷铸砂再进入到风冷却装置的风冷却器，所述风冷却器设于砂库斗装置相应位置上，所述砂库斗装置包括上砂库斗23、下砂库斗24，上砂库斗23的上端与液体降温冷却腔28内的液体冷却器18相对应连接，其下方连接于下砂库斗24的一端，下砂库斗24另一端为出口端，于出口端设有出砂口29，出砂口（2）上则设有砂闸开关17。本实施例的风冷却器的抽风冷却管25设于上砂库斗23的内壁面上。

如图7-10所示，所述风冷却器包括抽风冷却管25、抽风小孔2501、抽风冷却管堵头2502、抽风冷却管固定板2506及防砂部，抽风小孔2501设于抽风冷却管25的周圈管壁面上，抽风冷却管堵头2502设于抽风冷却管25的一端；所述抽风冷却管固定板2506是将抽风冷却管25固定于上砂库斗23的内壁面上。如图7、10所示，所述防砂部包括防砂V形板2503、防砂网固定环2504、防砂网2505，所述防砂网2505用防砂网固定环2504固定包裹于抽风冷却管25上的抽风小孔2501的外周圈上；所述防砂V形板2503设于防砂网2505外部铸砂相对应流动方向位置，本实施例是由两风冷却器构成，即是铸砂是由液体降温冷却腔28经液体冷却器18进行液体冷却处理后，自上而下的向下流动，而防砂V形板2503面侧倒V形的罩在抽风冷却管25上的抽风小孔2501的防砂网2505的外周圈上，这样就可防止铸砂流入到抽风小孔2501内。经风冷却后铸砂从下砂库斗24的出砂口29流出。流出的铸砂为第一次冷却铸砂，当第一次冷却铸砂的温度符合筑砂要求时，可通过带式输砂器9及溜槽27直接输送至铸件砂箱12内，进行筑砂处理。而温度还较高达不到所需温度要求时再进行上步的冷却过程，则铸砂通过皮带式下砂槽14输送进入到第二砂库箱装置10内的液体冷却装置和风冷却装置进行液体冷却和风冷却器冷却，直到铸砂符合筑砂要求。

如图11所示，当条件符合要求的铸砂要进入到铸件砂箱12内时，进行筑砂处理，所述铸件砂箱12包括铸件砂箱体1201、砂箱强化板1202、砂箱定位块1203；所述砂箱强化板1202设于铸件砂箱体1201周圈及底部的外壁面上，并与铸件砂箱体1201周圈及底部的相接触的内壁面或外壁面形成强化负压空腔1206，所述砂箱定位块1203相对应的设于铸件砂箱体1201外侧壁面上，用于将铸件砂箱12相对应的固定于振实台11上。经振实台11的对铸件砂箱12的铸砂与铸件的筑砂振实处理后，即可进入下步的消失模铸造处理。下面实施例2中示说明之处与实施例1相同。

实施例2：

本实施例是使用一套铸砂提升处理单元和铸砂冷却单元相配套构成一整体的冷却装置，即将热铸砂先经第一砂库装置即铸砂冷却单元的砂库箱装置7内的铸砂冷却装置冷却后，再经风选器8分选后由带式输砂器9输送或者是经溜槽27直接进入到铸件砂箱12中对铸件进行筑砂处理。下面就具体的实施过程作一详细说明如下。本发明使用的铸砂为现有消失模铸造时常用型砂。

本实施例所用原料为全废钢熔炼，炉料成分为A3钢板和硅钢片各占50%，再加适量增碳剂，硅铁等；控制熔炼温度在1500度左右，制备出的产品的力学性能为抗拉强度800mPa左右。

如图1、2所示，将自然冷却一段时间的浇注后的装有铸件和铸砂的铸箱，本实施例自然冷却时间可控制在2-3小时，即冷却时间稍长，再送进入到下砂斗1上方的砂斗钢轨16上，将铸箱翻起使铸件砂箱12内的热铸砂在自重力的作用下落入到下砂斗1内，于下砂斗1上的位于提升处理单元一侧的方向设有挡砂墙15，防止铸砂落入，于下砂斗1的下部的初分铸砂出口31的上方设有铸砂格栅2，用于对落下的铸砂进行初过筛选一次，除去大件杂质，从初分铸砂出口31出来的初铸砂落于振动输送筛3上，初分铸砂出口31的开闭通过地上闸门开关4控制，然后输送到链式进砂斗5内，再由板式提升机6提升后从板式输送槽13，输送至砂库箱装置7内的铸砂冷却单元进行冷却，或者是当铸砂符合使用要求时，可通过板式输送槽13输送至铸件砂箱12中对铸件筑砂处理使用。通常为了节约场地，振实台导轨20设于砂库箱装置7和第二砂库箱装置10的下方的地下凹槽内，振实台11通过振实轮30于振实台导轨20上滑动，铸件砂箱12通过相应的固定装置固定于振实台11的上平面上，同时并保持铸件砂箱12高度位于砂库箱装置7和第二砂库箱装置10的下方便于铸砂的落入。

如图2、3所示分别为砂库箱装置7的正、侧面示意图，于砂库箱装置7顶部设有护栏21，护栏21下端设有铸砂库箱部19，所述铸砂库箱部19由铸砂贮存腔32和位于其下方的液体降温冷却腔28构成，铸砂过滤格网22设于铸砂贮存腔32内的与液体降温冷却腔28相连接部的液体冷却器18的上方，铸砂经铸砂过滤格网22过滤后进入到液体降温冷却腔28内由液体冷却器18进行液体冷却处理；如图4、5、6所示，本例从上而下依次串联接有两个液体冷却器18；所述液体冷却器18包括进水箱1801、回水箱1802、冷却水管1803、水管固定板1804、进水管1805和回水管1809，所述进水箱1801和回水箱1802分别固定连接于冷却水管1803的两端；所述水管固定板1804设于进水箱1801和回水箱1802之间的冷却水管1803外部壁面的相应位置上；所述进水管1805和回水管1809分别连接通于进水箱1801的进水箱外侧板1806和回水箱1802的回水箱外侧板1812相应位置上；由于进入进水箱1801和回水箱1802的冷却水压力较大，在进水箱1801和回水箱1802体内的两内、外侧板之间即在进水箱外侧板1806和进水箱内侧板1808之间设有进水箱固定栓1807，可设一至若干个，而在回水箱内侧板1810和回水箱外侧板1812之间同样设有回水箱固定栓1812。这样铸砂由冷却水管1803的外壁面经过其热量则被冷却水管1803内的冷却水吸收，形成冷热交换，对热铸砂进行冷却，经液体冷却后的铸砂，称液冷铸砂，即液冷铸砂再进入到风冷却装置的风冷却器，所述风冷却器设于砂库斗装置相应位置上，所述砂库斗装置包括上砂库斗23、下砂库斗24，上砂库斗23的上端与液体降温冷却腔28内的液体冷却器18相对应连接，其下方连接于下砂库斗24的一端，下砂库斗24另一端为出口端，于出口端设有出砂口29，出砂口（2）上则设有砂闸开关17。本实施例的风冷却器的抽风冷却管25采用设于下砂库斗24的内壁面上。也可将抽风冷却管25设于下砂库斗24的外壁面上。

如图7-10所示，所述风冷却器包括抽风冷却管25、抽风小孔2501、抽风冷却管堵头2502、抽风冷却管固定板2506及防砂部，抽风小孔2501设于抽风冷却管25的周圈管壁面上，抽风冷却管堵头2502设于抽风冷却管25的一端；所述抽风冷却管固定板2506是将抽风冷却管25固定于上砂库斗23的内壁面上。如图7、10所示，所述防砂部包括防砂V形板2503、防砂网固定环2504、防砂网2505，所述防砂网2505用防砂网固定环2504固定包裹于抽风冷却管25上的抽风小孔2501的外周圈上；所述防砂V形板2503设于防砂网2505外部铸砂相对应流动方向位置，本实施例是由两风冷却器构成，即是铸砂是由液体降温冷却腔28经液体冷却器18进行液体冷却处理后，自上而下的向下流动，而防砂V形板2503面侧倒V形的罩在抽风冷却管25上的抽风小孔2501的防砂网2505的外周圈上，这样就可防止铸砂流入到抽风小孔2501内。经风冷却后铸砂从下砂库斗24的出砂口29流出。流出的铸砂为第一次冷却铸砂，在第一次冷却铸砂的温度符合筑砂要求后，通过溜槽27直接输送至铸件砂箱12内，进行筑砂处理。

如图11所示，当铸砂要进入到铸件砂箱12内时，进行筑砂处理，所述铸件砂箱12包括铸件砂箱体1201、砂箱强化板1202、砂箱定位块1203；所述砂箱强化板1202设于铸件砂箱体1201周圈及底部的内壁面上，并与铸件砂箱体1201周圈及底部的相接触的内壁面形成强化负压空腔，则设有砂箱透气孔1204一侧与铸砂相接触的一面上设有透气挡砂板1205，用于防止抽真空时铸砂的进入使砂箱透气孔1204堵塞。砂箱定位块1203相对应的设于铸件砂箱体1201外侧壁面上，用于将铸件砂箱12相对应的固定于振实台11上。经振实台11的对铸件砂箱12的铸砂与铸件的筑砂振实处理后，即可进入下步的消失模铸造处理。

利用本发明上述一种钢铁铸件自动循环冷却筑砂处理系统，对铸砂进行快速冷却后，筑砂处理后的制备的产品铸件球化率可85-90%，同时相同的材料抗拉强度更高可达800MPa，这主要是可能由于使用本发明装置处理的铸砂，杂质更少，不使用固化剂和树脂，且仅抽真空处理，生产无噪音。大幅降低成本和工人的劳动强度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本范围由所附权利要求及其等同物限定。均落入本专利保护法范围。

Claims (9)

1.一种钢铁铸件自动循环冷却筑砂处理系统，包括铸件铸砂分离单元，铸砂提升处理单元，铸件装砂震砂单元和一至若干铸砂冷却单元，所述铸件装砂震砂单元的相应装置设于铸砂冷却单元的相应装置的出砂口下方；其特征是所述铸件铸砂分离单元包括铸件铸砂收集部和铸件铸砂分离部，所述铸件铸砂收集部包括下砂斗（1）、铸砂格栅（2）、挡砂墙（15）、砂斗钢轨（16）；砂斗钢轨（16）设于下砂斗（1）的顶部，所述挡砂墙（15）设于下砂斗（1）位于铸砂提升处理单元一侧边相应位置上；所述铸件铸砂分离部包括设于下砂斗（1）底部的铸砂格栅（2），于下砂斗（1）的铸砂格栅（2）下部设有初分铸砂出口（31）；所述铸砂提升处理单元包括振动输送筛（3）、链式进砂斗（5）、板式提升机（6）及板式下砂槽（13），所述振动输送筛（3）设于铸砂格栅（2）下部的初分铸砂出口（31）的下方，振动输送筛（3）的一端连接于链式进砂斗（5），板式下砂槽（13）设于板式提升机（6）的上端，同时板式下砂槽（13）一端设于铸砂冷却单元的砂库箱装置（7）的上部相应位置。

2.根据权利要求1所述一种钢铁铸件自动循环冷却筑砂处理系统，其特征是所述铸砂冷却单元包括砂库箱装置（7）、砂库箱支架（26）、铸砂冷却装置、砂库斗装置；所述砂库箱装置（7）包括铸砂库箱部（19）、护栏（21）、铸砂过滤格网（22）；所述铸砂库箱部（19）依次设有铸砂贮存腔（32）和液体降温冷却腔（28）；护栏（21）设于铸砂库箱部（19）的铸砂贮存腔（32）的上方一端，铸砂贮存腔（32）的下方设液体降温冷却腔（28），铸砂过滤格网（22）设于液体降温冷却腔（28）内与铸砂冷却装置相对应连接的位置。

3.根据权利要求1所述一种钢铁铸件自动循环冷却筑砂处理系统，其特征是所述铸件装砂震砂单元包括振实台（11）、设于振实台（11）下方上的振实轮（30)、铸件砂箱（12）、振实导轨（20）；铸件砂箱（12）设于振实台（11）平面的上方，所述振实轮（30)匹配活动的设于振实导轨（20）上。

4.根据权利要求2所述一种钢铁铸件自动循环冷却筑砂处理系统，其特征是所述铸砂冷却装置包括液体冷却装置和风冷却装置；所述液体冷却装置设于铸砂库箱部（19）的铸砂过滤格网（22）下方相对应位置，包括一个或若干个液体冷却器（18）；所述液体冷却器（18）包括进水箱（1801）、回水箱（1802）、冷却水管（1803）、水管固定板（1804）、进水管（1805）和回水管（1809），所述进水箱（1801）和回水箱（1802）分别固定连接于冷却水管（1803）的两端；所述水管固定板（1804）设于进水箱（1801）和回水箱（1802）之间的冷却水管（1803）外部壁面的相应位置上；所述进水管（1805）和回水管（1809）分别连接通于进水箱（1801）的进水箱外侧板（1806）和回水箱（1802）的回水箱外侧板（1812）相应位置上。

5.根据权利要求2所述一种钢铁铸件自动循环冷却筑砂处理系统，其特征是所述风冷却装置包括风冷却器，所述风冷却器设于砂库斗装置相应位置上，所述砂库斗装置包括上砂库斗（23）、下砂库斗（24），上砂库斗（23）的上端与液体降温冷却腔（28）内的液体冷却器（18）相对应连接，其下方连接于下砂库斗（24）的一端，下砂库斗（24）另一端为出口端，于出口端设有出砂口（29），出砂口（29）上则设有砂闸开关（17）。

6.根据权利要求3所述一种钢铁铸件自动循环冷却筑砂处理系统，其特征是所述铸件砂箱（12）包括铸件砂箱体（1201）、砂箱强化板（1202）、砂箱定位块（1203）；所述砂箱强化板（1202）设于铸件砂箱体（1201）周圈及底部的内壁面或是外壁面上，并与铸件砂箱体（1201）周圈及底部的相接触的内壁面或外壁面形成强化负压空腔（1206），于每一砂箱强化板（1202）的壁面上设有若干砂箱透气孔（1204），所述砂箱透气孔（1204）与铸件砂箱（12）的内腔相通；所述强化负压空腔（1206）与抽真空装置相连通；所述砂箱定位块（1203）相对应的设于铸件砂箱体（1201）外侧壁面上。

7.根据权利要求5所述一种钢铁铸件自动循环冷却筑砂处理系统，其特征是所述风冷却器设于上砂库斗（23）和/或下砂库斗（24）的内腔内壁面上。

8.根据权利要求5或6所述一种钢铁铸件自动循环冷却筑砂处理系统，其特征是所述风冷却器包括抽风冷却管（25）、抽风小孔（2501）、抽风冷却管堵头（2502）、抽风冷却管固定板（2506）及防砂部，抽风小孔（2501）设于抽风冷却管（25）的周圈管壁面上，抽风冷却管堵头（2502）设于抽风冷却管（25）的一端；所述抽风冷却管固定板（2506）是将抽风冷却管（25）固定于上砂库斗（23）和/或下砂库斗（24）的内壁面上。

9.根据权利要求8所述一种钢铁铸件自动循环冷却筑砂处理系统，其特征是所述防砂部包括防砂V形板（2503）、防砂网固定环（2504）、防砂网（2505），所述防砂网（2505）用防砂网固定环（2504）固定包裹于抽风冷却管（25）上的抽风小孔（2501）的外周圈上；所述防砂V形板（2503）设于防砂网（2505）外部铸砂相对应流动方向位置。

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