CN112264576B - 一种铸造用树脂砂再生工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铸造用树脂砂再生工艺，它主要解决了现有技术中再生砂质量差的问题，包括以下步骤：型砂粉碎；将粉碎后形成颗粒状的旧砂摊平于输送装置上的输送带上输送经过磁场强度为1.0T～1.2T的磁场；将经过步骤2处理后的旧砂投入到PH值与4.3～5.2的溶液中浸泡并通过超声波处理；将经过步骤3处理后的旧砂投入到温度为820℃～870℃的焙烧炉中焙烧3～4小时；将焙烧炉的温度逐渐降至230℃～250℃后，将旧砂取出浸泡于冷却液中快速冷却，再将其投入到钾化物溶液中；取出旧砂风干或者烘干，投入到蹉跎机中，蹉跎机内腔的温度维持于610℃～620℃，并通过蹉跎机将附着于旧砂上的杂质与旧砂分离；将经过步骤6处理的砂子再冲洗、过滤和烘干形成再生砂。

Description

一种铸造用树脂砂再生工艺

技术领域

本发明涉及一种铸造用树脂砂再生工艺。

背景技术

我国是铸造业大国，铸造企业每年会使用和消耗许多砂型模具，砂型模具一般是按照一定配比将粘合剂、原砂、固化剂加入混砂机，通过混砂机连续混制从而制成型砂，再利用型砂造型或制芯。砂型模具在使用后会产生很多旧砂，我国每年会产生5000万吨以上的铸造旧砂，很多企业直接将旧砂掩埋废弃，对于旧砂的回收利用很欠缺。

现有的铸造业中型砂通常是使用树脂砂，树脂砂是指以人工合成树脂作为砂粒的粘结剂的型砂或芯砂，用树脂砂制成铸型或型芯后，通过固化剂的作用，树脂发生不可逆的交联反应而固化，从而给予铸型或型芯以必要的强度。

目前对于旧砂的回收利用中，一种已知方法包括磨碎粘合的砂子，将团块破碎成单个颗粒。虽然磨碎过程可以通过研磨将树酯连同一些细颗粒从砂粒中一起除去，但是在砂粒的表面上仍然残留有树脂并且磨碎的再生砂的再粘合性质劣于新砂的粘合。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提供一种铸造用树脂砂再生工艺，它主要解决了现有技术中再生砂质量差的问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种铸造用树脂砂再生工艺，包括以下步骤：

1)型砂粉碎；

2)将粉碎后形成颗粒状的旧砂摊平于输送装置上的输送带上输送经过磁场强度为1.0T～1.2T的磁场；

3)将经过步骤2)处理后的旧砂投入到PH值4.3～5.2的溶液中浸泡并通过超声波处理；

4)将经过步骤3)处理后的旧砂投入到温度为820℃～870℃的焙烧炉中焙烧3～4小时；

5)将焙烧炉的温度逐渐降至230℃～250℃后，将旧砂取出浸泡于冷却液中快速冷却，再将其投入到氢氧化钾溶液中；

6)取出旧砂风干或者烘干，投入到蹉跎机中，蹉跎机内腔的温度维持于610℃～620℃，并通过蹉跎机将附着于旧砂上的杂质与旧砂分离，所述蹉跎机包括机架以及设于机架上的壳体，所述壳体具有位于上端的进料口、位于下端的出料口以及连通进料口和出料口的内腔，所述内腔内从上到下依次包括粗分机构和细分机构，所述粗分机构包括设于壳体上的集料斗、设于集料斗下侧的至少三级物理磋磨的粗分装置，所述集料斗的中部设有下料口，各所述粗分装置均具有磋磨间隙，从上到下依次设置的所述粗分装置上磋磨间隙依次呈等差数列减小，其公差为0.03mm～0.06mm，设于下料口下侧的每级物理蹉磨的粗分装置包括两个安装座、驱动两安装座相向或者相反运动的第一驱动装置以及设于分别设于安装座上的第二驱动装置，所述第二驱动装置上分别设有磋磨板，通过两第二驱动装置分别驱动磋磨板呈相反方向上下运动，每级物理蹉磨的粗分装置中两所述磋磨板的相向面沿纵向方向并排设有若干条第一凸条，每级物理蹉磨的粗分装置中两所述磋磨板的上端分别向远离另一磋磨板的方向倾斜设有集料板，两所述集料板形成一用于承接旧砂的集料槽，所述细分机构包括设于粗分装置下侧的连接座以及设于连接座下侧的支撑过滤网，所述连接座上可转动地设有转盘，所述壳体上设有通过曲柄连杆机构驱动转盘转动的第三驱动装置，所述转盘上设有第四驱动装置，所述第四驱动装置的输出端设有连接杆，所述连接杆的另一端铰接有磋磨球，该磋磨球抵靠于支撑过滤网上，通过第四驱动装置驱动磋磨球转动，所述磋磨球的外表面上均匀分布有凸块，所述支撑过滤网呈弧形面，且其凹面朝向上侧，所述支撑过滤网的凹面上从其中心向外延伸设有若干条第二凸条，相邻两第二凸条之间设有过滤孔；

7)将经过步骤6)处理的砂子再冲洗、过滤和烘干形成再生砂。

进一步的，两所述磋磨板的相向面上且位于集料板的下端均沿横向方向设有凹槽。

进一步的，所述凹槽的横向宽度尺寸从上到下逐渐减小。

进一步的，所述磋磨板上设有加热装置。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：本铸造用树脂砂再生工艺，通过型芯粉碎成细小块状结构的旧砂增加其与外界的接触面积，再通过磁场将旧砂内的铁屑吸附，并投入到PH值与4.3～5.2的溶液中浸泡并通过超声波处理，从而分解表面的氧化物以及使得附着于旧砂的杂质与旧砂疏松，再将旧砂投入到温度为820℃～870℃的焙烧炉内焙烧，使得旧砂的一些杂质融化分离，并将该温度逐渐降至230℃～250℃后，将旧砂取出浸泡于冷却液中快速冷却使得旧砂上的杂质以及旧砂与杂质之间能够在快速热胀冷缩状态下呈现出间隙，在浸泡钾化物溶液过程使得钾化物溶液浸入该间隙中提高与钾化物溶液的接触面积，再通过温度维持于610℃～620℃蹉跎机内加热磋磨，在该温度下附着于旧砂以及杂质上的钾化物与杂质形成反应，从而降低杂质的熔点，并通过蹉跎机的磋磨实现杂质与旧砂的剥离，该种方式能够较好的保持旧砂在与杂质剥离后保持较好的质量，能够多次使用通过该种砂子制成型砂，在形成的再生砂24小时抗拉强度大于1.7MPa；进一步的，钾化物为氢氧化钾，使得经于氢氧化钾反应的杂质，其熔点降低，并可以在有限除去树脂涂层同时保证低排放，提高后续的热处理效果；进一步的，蹉跎机的工作原理是：旧砂通过进料口投入到内腔内，第一驱动装置驱动两磋磨板相向运动，使得两者形成磋磨间隙，旧砂通过集料斗下料到集料板形成的集料槽中，通过第二驱动装置分别驱动两磋磨板呈相反方向上下运动，对处于磋磨间隙内的旧砂进行磋磨，使得旧砂与其上的杂质剥离，磋磨板上设置的集料板使得下楼的旧砂聚集，并且在磋磨板上下运动时因其表面上设置的第一凸条能够卡置煮旧砂并将其推入磋磨间隙中，使得磋磨的速度快、剥离效果好，通过设置各粗分装置均具有磋磨间隙，从上到下依次设置的所述粗分装置上磋磨间隙依次呈等差数列减小，其公差为0.03mm～0.06mm，能够较为充分的对旧砂进行磋磨，提高磋磨效果好，经过粗分装置的磋磨后，再进入到支撑过滤网上，第三驱动装置通过曲柄连杆机构带动转盘转动，从而带动磋磨球在支撑过滤网上滑动并形成绕圈运动，在通过第四驱动装置驱动其转动对支撑过滤网上的旧砂进行研磨，磋磨秋殇设置的凸块，使得直径较大的旧砂夹持与凸块之间，并通过支撑过滤网上的第二凸条作用，使得杂质与旧砂能够在物理作用下分离，再通过支撑过滤网上的过滤孔穿过，并从出料口排出，该蹉跎机在通过旧砂化学反应后，再通过物理磋磨，减小砂子的化学损坏的情况下实现杂质与砂子的快速剥离，保持砂子的化学性能，提高再生砂的质量；进一步的，两磋磨板的相向面上且位移集料板的下端均沿横向方向设有凹槽，在磋磨板上下运动时，凹槽运行进入到集料槽内能够储存较多的旧砂于其中，并带入到磋磨间隙中进行磋磨，提高旧砂的磋磨速度，同时，凹槽的深度尺寸从上到下逐渐减小，使得磋磨板在上下运行时，使得凹槽内的旧砂能够充分与对象的磋磨板接触搓搓，提高磋磨效果。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是本发明实施例中支撑过滤网的俯视结构示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

本发明实施例为：

一种铸造用树脂砂再生工艺，包括以下步骤：

1)型砂粉碎；

2)将粉碎后形成颗粒状的旧砂摊平于输送装置上的输送带上输送经过磁场强度为1.2T的磁场；

3)将经过步骤2)处理后的旧砂投入到PH值4.7的溶液中浸泡并通过超声波处理；

4)将经过步骤3)处理后的旧砂投入到温度为870℃的焙烧炉中焙烧4小时；

5)将焙烧炉的温度逐渐降至250℃后，将旧砂取出浸泡于冷却液中快速冷却，再将其投入到氢氧化钾溶液中；

6)取出旧砂风干或者烘干，投入到蹉跎机中，蹉跎机内腔的温度维持于620℃，并通过蹉跎机将附着于旧砂上的杂质与旧砂分离；

参考图1、图2与图3所示，所述蹉跎机包括机架以及设于机架上的壳体1，所述壳体1具有位于上端的进料口11、位于下端的出料口12以及连通进料口11和出料口12的内腔13，所述内腔13内从上到下依次包括粗分机构和细分机构2，所述粗分机构包括设于壳体1上的集料斗3、设于集料斗3下侧的三级物理磋磨的粗分装置4，所述集料斗3的中部设有下料口31，各所述粗分装置4均具有磋磨间隙41，从上到下依次设置的所述粗分装置4上磋磨间隙依次呈等差数列减小，其公差为0.04mm，设于下料口31下侧的每级物理磋磨的所述粗分装置4包括两个安装座42、驱动两安装座42相向或者相反运动的第一驱动装置43，以及设于分别设于安装座42上的第二驱动装置44，所述第二驱动装置44上分别设有磋磨板45，通过两第二驱动装置44分别驱动磋磨板45呈相反方向上下运动，每级物理蹉磨的粗分装置中两所述磋磨板45的相向面沿纵向方向并排设有若干条第一凸条46，每级物理蹉磨的粗分装置中两所述磋磨板45的上端分别向远离另一磋磨板45的方向倾斜设有集料板47，两所述集料板47形成一用于承接旧砂的集料槽5，所述集料板47上横向两侧分别设有挡板48，位于同一侧的两集料板47上的挡板48错开设置，从而防止进入与集料槽5内的旧砂掉出，两所述磋磨板45的相向面上且位移集料板47的下端均沿横向方向设有凹槽49，所述凹槽49的横向宽度尺寸从上到下逐渐减小，所述磋磨板45上设有加热装置，所述细分机构2包括设于粗分装置4下侧的连接座21以及设于连接座21下侧的支撑过滤网22，所述连接座21上可转动地设有转盘23，所述壳体1上设有通过曲柄连杆机构24驱动转盘23转动的第三驱动装置25，所述转盘23上设有第四驱动装置26，所述第四驱动装置26的输出端设有连接杆27，所述连接杆27呈倾斜分布，所述连接杆27的中轴线与转盘23的中轴线之间的夹角为30°，所述连接杆27的另一端铰接有磋磨球28，该磋磨球28抵靠于支撑过滤网22上，通过第四驱动装置26驱动磋磨球28转动，所述磋磨球28的外表面上均匀分布有凸块29，所述支撑过滤网22呈弧形面，且其凹面朝向上侧，所述支撑过滤网22的凹面上从其中心向外延伸设有若干条第二凸条6，相邻两第二凸条6之间设有过滤孔7；

7)将经过步骤6处理的砂子再冲洗、过滤和烘干形成再生砂。

上述所述第一驱动装置43和第二驱动装置44为驱动气缸，所述第三驱动装置25为驱动电机。

本发明的工作方式是：本铸造用树脂砂再生工艺，通过型芯粉碎成细小块状结构的旧砂增加其与外界的接触面积，再通过磁场将旧砂内的铁屑吸附，并投入到PH值与4.3～5.2的溶液中浸泡并通过超声波处理，从而分解表面的氧化物以及使得附着于旧砂的杂质与旧砂疏松，再将旧砂投入到温度为820℃～870℃的焙烧炉内焙烧，使得旧砂的一些杂质融化分离，并将该温度逐渐降至230℃～250℃后，将旧砂取出浸泡于冷却液中快速冷却使得旧砂上的杂质以及旧砂与杂质之间能够在快速热胀冷缩状态下呈现出间隙，在浸泡钾化物溶液过程使得钾化物溶液浸入该间隙中提高与钾化物溶液的接触面积，再通过温度维持于610℃～620℃蹉跎机内加热磋磨，在该温度下附着于旧砂以及杂质上的钾化物与杂质形成反应，从而降低杂质的熔点，并通过蹉跎机的磋磨实现杂质与旧砂的剥离，该种方式能够较好的保持旧砂在与杂质剥离后保持较好的质量，能够多次使用通过该种砂子制成型砂，在形成的再生砂24小时抗拉强度大于1.7MPa；钾化物为氢氧化钾，使得经于氢氧化钾反应的杂质，其熔点降低，并可以在有限除去树脂涂层同时保证低排放，提高后续的热处理效果；进一步的，蹉跎机的工作原理是：旧砂通过进料口11投入到内腔13内，第一驱动装置43驱动两磋磨板45相向运动，使得两者形成磋磨间隙，旧砂通过集料斗3下料到集料板47形成的集料槽5中，通过第二驱动装置44分别驱动两磋磨板45呈相反方向上下运动，对处于磋磨间隙41内的旧砂进行磋磨，使得旧砂与其上的杂质剥离，磋磨板45上设置的集料板47使得下落的旧砂聚集，并且在磋磨板45上下运动时因其表面上设置的第一凸条46能够卡置煮旧砂并将其推入磋磨间隙41中，使得磋磨的速度快、剥离效果好，通过设置各粗分装置4均具有磋磨间隙41，从上到下依次设置的所述粗分装置4上磋磨间隙依次呈等差数列减小，其公差为0.03mm～0.06mm，能够较为充分的对旧砂进行磋磨，提高磋磨效果好，经过粗分装置的磋磨后，再进入到支撑过滤网22上，第三驱动装置25通过曲柄连杆机构24带动转盘23转动，从而带动磋磨球28在支撑过滤网22上滑动并形成绕圈运动，在通过第四驱动装置26驱动其转动对支撑过滤网22上的旧砂进行研磨，磋磨球28设置的凸块29，使得直径较大的旧砂夹持与凸块29之间，并通过支撑过滤网上的第二凸条作用，使得杂质与旧砂能够在物理作用下分离，再通过支撑过滤网22上的过滤孔7穿过，并从出料口12排出，该蹉跎机在通过旧砂化学反应后，再通过物理磋磨，减小砂子的化学损坏的情况下实现杂质与砂子的快速剥离，保持砂子的化学性能，提高再生砂的质量；两磋磨板45的相向面上且位移集料板47的下端均沿横向方向设有凹槽49，在磋磨板上下运动时，凹槽49运行进入到集料槽5内能够储存较多的旧砂于其中，并带入到磋磨间隙41中进行磋磨，提高旧砂的磋磨速度，同时，凹槽49的深度尺寸从上到下逐渐减小，使得磋磨板45在上下运行时，使得凹槽49内的旧砂能够充分与对象的磋磨板45接触搓搓，提高磋磨效果。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种铸造用树脂砂再生工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1)型砂粉碎；

2)将粉碎后形成颗粒状的旧砂摊平于输送装置上的输送带上输送经过磁场强度为1.0T～1.2T的磁场；

3)将经过步骤2)处理后的旧砂投入到PH值4.3～5.2的溶液中浸泡并通过超声波处理；

4)将经过步骤3)处理后的旧砂投入到温度为820℃～870℃的焙烧炉中焙烧3～4小时；

5)将焙烧炉的温度逐渐降至230℃～250℃后，将旧砂取出浸泡于冷却液中快速冷却，再将其投入到氢氧化钾溶液中；

6)取出旧砂风干或者烘干，投入到蹉跎机中，蹉跎机内腔的温度维持于610℃～620℃，并通过蹉跎机将附着于旧砂上的杂质与旧砂分离，所述蹉跎机包括机架以及设于机架上的壳体，所述壳体具有位于上端的进料口、位于下端的出料口以及连通进料口和出料口的内腔，所述内腔内从上到下依次包括粗分机构和细分机构，所述粗分机构包括设于壳体上的集料斗、设于集料斗下侧的至少三级物理磋磨的粗分装置，所述集料斗的中部设有下料口，各所述粗分装置均具有磋磨间隙，从上到下依次设置的所述粗分装置上磋磨间隙依次呈等差数列减小，其公差为0.03mm～0.06mm，设于下料口下侧的每级物理蹉磨的粗分装置包括两个安装座、驱动两安装座相向或者相反运动的第一驱动装置以及分别设于安装座上的第二驱动装置，所述第二驱动装置上分别设有磋磨板，通过两第二驱动装置分别驱动磋磨板呈相反方向上下运动，每级物理蹉磨的粗分装置中两所述磋磨板的相向面沿纵向方向并排设有若干条第一凸条，每级物理蹉磨的粗分装置中两所述磋磨板的上端分别向远离另一磋磨板的方向倾斜设有集料板，两所述集料板形成一用于承接旧砂的集料槽，所述细分机构包括设于粗分装置下侧的连接座以及设于连接座下侧的支撑过滤网，所述连接座上可转动地设有转盘，所述壳体上设有通过曲柄连杆机构驱动转盘转动的第三驱动装置，所述转盘上设有第四驱动装置，所述第四驱动装置的输出端设有连接杆，所述连接杆的另一端铰接有磋磨球，该磋磨球抵靠于支撑过滤网上，通过第四驱动装置驱动磋磨球转动，所述磋磨球的外表面上均匀分布有凸块，所述支撑过滤网呈弧形面，且其凹面朝向上侧，所述支撑过滤网的凹面上从其中心向外延伸设有若干条第二凸条，相邻两第二凸条之间设有过滤孔；

7)将经过步骤6)处理的砂子再冲洗、过滤和烘干形成再生砂。

2.根据权利要求1所述的铸造用树脂砂再生工艺，其特征在于：两所述磋磨板的相向面上且位于集料板的下端均沿横向方向设有凹槽。

3.根据权利要求2所述的铸造用树脂砂再生工艺，其特征在于：所述凹槽的横向宽度尺寸从上到下逐渐减小。

4.根据权利要求3所述的铸造用树脂砂再生工艺，其特征在于：所述磋磨板上设有加热装置。

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