CN112705670A - 一种采用液体导热媒介的调温砂仓及砂仓调温方法 - Google Patents
一种采用液体导热媒介的调温砂仓及砂仓调温方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112705670A CN112705670A CN202011465924.0A CN202011465924A CN112705670A CN 112705670 A CN112705670 A CN 112705670A CN 202011465924 A CN202011465924 A CN 202011465924A CN 112705670 A CN112705670 A CN 112705670A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- sand
- plate
- heat conducting
- temperature adjusting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004576 sand Substances 0.000 title claims abstract description 107
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 71
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 145
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 27
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 14
- 239000003110 molding sand Substances 0.000 description 10
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 108010066278 cabin-4 Proteins 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000007528 sand casting Methods 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C5/00—Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose
- B22C5/14—Equipment for storing or handling the dressed mould material, forming part of a plant for preparing such material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C5/00—Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose
- B22C5/08—Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose by sprinkling, cooling, or drying
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
本发明提供了一种采用液体导热媒介的调温砂仓及砂仓调温方法，采用液体导热媒介，既能够对砂粒进行升温，也能够对其降温，能够有效实现对硅砂进行温度调节，其调温砂仓包括仓体和调温板组件，调温组件包括进液管、出液管及多块调温板，其方法包括使砂粒由上向下穿过多块平行设置的导热板之间的间隙；在导热板内部空腔注入液体导热媒介并使导热媒介在导热板内外循环流动，在砂粒通过相邻导热板间隙的过程中，液体导热媒介通过导热板板壁与砂粒进行热交换，以实现对砂粒的温度调节。
Description
技术领域
本发明涉及对硅砂的温度调节技术领域，具体为一种采用液体导热媒介的调温砂仓及砂仓调温方法。
背景技术
现代铸造生产过程中主要以砂型铸造为主，型砂在铸造使用完成后成为废砂。砂型的原材料为型砂，砂型使用后成为废砂。型砂在实际使用过程中对温度有特定要求，例如普通制芯时砂温25℃最佳，温度过高则会引起砂型固化异常，导致铸件出现质量异常。高温的废砂则需要经过冷却到室温后进行运输和清理，废砂温度太高则会增加操作工人的烫伤风险，易出现安全事故。型砂在生产过程中主要通过流体冷却床等冷却设备进行降温，或者通过燃烧机进行升温。高温废砂则是直接露天堆放进行降温，敞开进行自然降温。
铸造生产过程中降低型砂温度的流体冷却床设备体积大、结构复杂、工序繁多，冷却型砂时需要经过很长的时间和冗杂的工艺过程；提高型砂温度的批次加热机主要通过燃烧天然气释放热量加热型砂，被加热前的型砂一般为室温，这一过程需要消耗大量的能源。铸造产生的废砂则是直接堆放在露天场地进行降温冷却，这一过程需要非常大的占地面积，并且在执行过程中由于粉尘的飞溅会造成环境污染；高温的废砂也很容易引起生产事故。同时，在将废砂进行回收再生利用时，会重新将砂型加热，将室温的废砂加热到再生所需温度条件需要漫长的过程，并且该过程也会消耗大量的能源。从环保性、安全性、实用性考虑，急需一种液体媒介调温砂仓。
发明内容
本发明提供了一种结构新颖的硅砂温度调节仓结构和方法，采用液体导热媒介，既能够对砂粒进行升温，也能够对其降温，能够有效实现对硅砂进行温度调节。
本发明所述调温砂仓的技术方案在于：包括仓体和调温板组件，所述调温组件包括进液管、出液管及多块调温板，调温板纵向平行固定于仓体内，相邻调温板之间有用于砂粒通过的间隙，所述调温板内部为空腔，进液管和出液管分别与调温板内部空腔连通，液体导热媒介由进液管进入调温板后从出液管流出。
作为上述方案的优选，所述调温板包括两块导热的矩形薄板，平行设置且两薄板之间有间隔，两薄板外沿通过封板连接密封，形成内部为空腔的调温板，所述调温板上其中一侧的封板上部和下部各开设有一通孔，两通孔分别连接进液管和出液管。
作为上述方案的优选，两块所述薄板上各设有多个凹陷部，该凹陷部突出至薄板的另一侧，呈矩阵分布，且每块薄板上的凹陷部的凹陷方向均朝向另一块薄板，两块薄板上的凹陷部一一对应设置。
作为上述方案的优选，两块薄板上每一组对应的凹陷部在调温板空腔内连接。
作为上述方案的优选，多块所述调温板共同连接一根进液管和一根出液管连接，所述进液管和出液管设于仓体外，分别通过短管与每一块调温板上对应的通孔连接。
作为上述方案的优选，所述进液管位于调温板下部，出液管位于调温板上部，所述导热媒介为导热油。
本发明所述砂仓调温方法包括以下步骤：
使砂粒由上向下穿过多块平行设置的导热板之间的间隙；在导热板内部空腔注入液体导热媒介并使导热媒介在导热板内外循环流动，在砂粒通过相邻导热板间隙的过程中，液体导热媒介通过导热板板壁与砂粒进行热交换，以实现对砂粒的温度调节。
在上述方法中，还包括在导热板的板壁外侧设置多个凹陷部，增加砂粒与导热板板壁外侧的接触面积，内侧设置多个突出部，增加液体导热媒介在导热板内部空腔内流动的阻力。
上述方案的有益效果在于：
1、技术相对先进与合理；上述调温砂仓利用液体导热媒介在封闭条件下对砂粒进行温度交换，在保证最大程度的热量交换的同时能对砂粒温度进行均匀调整，避免出现砂粒温度分层的情况。利用液体媒介对砂粒进行温度调整，可以在同一个设备上实现砂温的升高或降低，从技术角度看较为先进。
2、设备维护保养方便快捷；上述调温砂仓整体结构较为简单，核心部件为导热板和液媒。在维护保养时只需要检查相应的管路是否泄露以及液媒的温度状态即可。常规的维护保养过程简单方便快捷。
3、经济效益良好；上述调温砂仓因为结构简单，成本相对低廉，大部分的厂家都能承担其使用费用。另外该设备在工作过程中，只需调整液媒的种类和温度即可实现砂粒的升温和降温，在实现温度的双向调节过程的同时减少额外设备的投入。
4、安全与环保相对到位；上述调温砂仓在密封条件下进行温度调控，避免了粉尘的飞溅，以及高温砂粒对操作工人的烫伤。传统的砂温调节设备在运行过程中，砂粒暴露在空气中，容易出现粉尘飞溅。对于高温砂粒来说，更容易引起操作工人的烫伤引发安全事故。所以上述调温砂仓在环保性和安全性上具有显著的优势。
附图说明
图1和图2为本发明中调温板在仓体内的安装示意图。
图3为本发明中调温板的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本发明的实施例。
采用液体导热媒介的调温砂仓
如图1所示，采用液体导热媒介的调温砂仓的结构包括仓体4和调温板2组件，所述调温组件包括进液管1、出液管3及多块调温板2，调温板2纵向平行固定于仓体4内，相邻调温板2之间有用于砂粒通过的间隙，所述调温板2内部为空腔10，进液管1和出液管3分别与调温板2内部空腔10连通，液体导热媒介由进液管1进入调温板2后从出液管3流出。
在本实施例中，所述调温板2包括两块导热的矩形薄板9，平行设置且两薄板9之间有间隔，两薄板9外沿通过封板7连接密封，形成内部为空腔的调温板2，所述调温板2上其中一侧的封板7上部和下部各开设有一通孔，两通孔分别连接进液管1和出液管3。
在本实施例中，两块所述薄板9上各设有多个凹陷部11，该凹陷部11突出至薄板9的另一侧，呈矩阵分布，且每块薄板9上的凹陷部11的凹陷方向均朝向另一块薄板9，两块薄板9上的凹陷部11一一对应设置。
在本实施例中，两块薄板9上每一组对应的凹陷部11在调温板2空腔10内连接。
在本实施例中，多块所述调温板2共同连接一根进液管1和一根出液管3连接，所述进液管1和出液管3设于仓体4外，分别通过短管与每一块调温板2上对应的通孔连接。
在本实施例中，所述进液管1位于调温板2下部，出液管3位于调温板2上部，所述导热媒介为导热油。
以下结合上述结构的工作原理介绍本发明所述砂仓调温方法的实施例。
其工作原理为：调温砂仓仓体4中贮存硅砂(成品覆膜砂或者废砂芯)，硅砂在通过进砂系统时，硅砂颗粒会均匀分布于液体媒介调温系统相邻调温板2阵列间隙并向下游走。同时从外界通过进液管1向调温板2内部空腔10注入液体导热媒介(在本实施例中选用导热油)，使液体导热媒介从进液管1到调温板2内部空腔10再从出液管3流出调温板2，形成循环。
在硅砂颗粒从上至下游走过程中，硅砂颗粒自身与导热板之间存在温度梯度，在温度梯度的作用下，硅砂颗粒与调温板2两侧矩形薄板9板壁之间进行热交换。硅砂颗粒与调温板2之间存在两种热交换模式。硅砂颗粒的升温模式与降温模式。硅砂颗粒的升温模式中，低温的硅砂颗粒会吸收调温板2板壁上的高温，经进液管1进入调温板2空腔10中高温的导热油中的热量通过调温板2板壁被硅砂吸收后，低温的导热油经出液管3流出。此过程就完成了硅砂颗粒的升温。
硅砂颗粒的降温模式中，高温硅砂颗粒表面的热量会被调温板2板壁吸收，经进液管1进入的低温导热油经调温板2板壁吸收高温硅砂颗粒的高温后，高温的导热油经出液管3流出。此过程就完成了硅砂颗粒的降温。
在两种模式过程中，导热油会经过外围温控系统进行升温或者降温。调温板2表面具有凹陷结构，该结构能增加调温板2的换热面积，提高具有温度梯度物质之间的换热效率。调整好温度的砂粒堆积在砂仓底部时，大部分砂粒堆积在减压锥5上方，少部分硅砂会通过减压锥5与仓体4仓壁间的缝隙进入到砂仓的最底部，此时通过出砂闸板6即可实现硅砂颗粒的出料动作的开闭。减压锥结构能缓解硅砂颗粒对砂仓底部的压力，避免压力过大导致出砂系统中的出砂板或隔板无法动作。通过以上系统能完整实现硅砂进料、调温、出料。
在上述结构中，调温板2外表面的凹陷部11能够增加硅砂颗粒与调温板2板壁的接触面积，从而提高调温板2与硅砂颗粒的温度交换效率。由于薄板9厚度较薄，因此外壁向内凹陷，内部即向内突出形成突出部，而在本实施例中，调温板2内部的突出部一一相对并相互连接，能够在调温板2内部形成对导热油流动过程中的阻挡物，以减缓导热油的流动速度，从而进一步有效提高调温板2与硅砂颗粒的换热效率。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种采用液体导热媒介的调温砂仓，其特征在于：包括仓体和调温板组件，所述调温组件包括进液管、出液管及多块调温板，调温板纵向平行固定于仓体内，相邻调温板之间有用于砂粒通过的间隙，所述调温板内部为空腔，进液管和出液管分别与调温板内部空腔连通，液体导热媒介由进液管进入调温板后从出液管流出。
2.根据权利要求1所述的调温砂仓，其特征在于：所述调温板包括两块导热的矩形薄板，平行设置且两薄板之间有间隔，两薄板外沿通过封板连接密封，形成内部为空腔的调温板，所述调温板上其中一侧的封板上部和下部各开设有一通孔，两通孔分别连接进液管和出液管。
3.根据权利要求2所述的调温砂仓，其特征在于：两块所述薄板上各设有多个凹陷部，该凹陷部突出至薄板的另一侧，呈矩阵分布，且每块薄板上的凹陷部的凹陷方向均朝向另一块薄板，两块薄板上的凹陷部一一对应设置。
4.根据权利要求3所述的调温砂仓，其特征在于：两块薄板上每一组对应的凹陷部在调温板空腔内连接。
5.根据权利要求2所述的调温砂仓，其特征在于：多块所述调温板共同连接一根进液管和一根出液管连接，所述进液管和出液管设于仓体外，分别通过短管与每一块调温板上对应的通孔连接。
6.根据权利要求5所述的调温砂仓，其特征在于：所述进液管位于调温板下部，出液管位于调温板上部，所述导热媒介为导热油。
7.一种采用液体导热媒介的砂仓调温方法，其特征在于，包括以下步骤：
使砂粒由上向下穿过多块平行设置的导热板之间的间隙；在导热板内部空腔注入液体导热媒介并使导热媒介在导热板内外循环流动，在砂粒通过相邻导热板间隙的过程中，液体导热媒介通过导热板板壁与砂粒进行热交换，以实现对砂粒的温度调节。
8.根据权利要7所述的砂仓调温方法，其特征在于：在导热板的板壁外侧设置多个凹陷部，增加砂粒与导热板板壁外侧的接触面积，内侧设置多个突出部，增加液体导热媒介在导热板内部空腔内流动的阻力。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011465924.0A CN112705670A (zh) | 2020-12-13 | 2020-12-13 | 一种采用液体导热媒介的调温砂仓及砂仓调温方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011465924.0A CN112705670A (zh) | 2020-12-13 | 2020-12-13 | 一种采用液体导热媒介的调温砂仓及砂仓调温方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112705670A true CN112705670A (zh) | 2021-04-27 |
Family
ID=75541870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011465924.0A Pending CN112705670A (zh) | 2020-12-13 | 2020-12-13 | 一种采用液体导热媒介的调温砂仓及砂仓调温方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112705670A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB583774A (en) * | 1944-12-04 | 1946-12-30 | Robert Arnold Blakeborough | An improved cooling device for sand and like material |
| GB2066683A (en) * | 1979-12-27 | 1981-07-15 | Wagner & Co Alfelder Masch | The cooling and mixing of moulding sand |
| CN105108058A (zh) * | 2015-08-21 | 2015-12-02 | 重庆万斯金属特种成形有限公司 | 一种型砂冷却装置 |
| CN107008852A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-08-04 | 重庆钢铁(集团)有限责任公司 | 型砂换热处理系统 |
| CN207317299U (zh) * | 2017-09-18 | 2018-05-04 | 北京兆阳光热技术有限公司 | 一种砂储热系统 |
| CN209383819U (zh) * | 2019-01-11 | 2019-09-13 | 隆华科技集团（洛阳）股份有限公司 | 一种高炉喷吹用煤粉预热器 |
| CN210098878U (zh) * | 2019-05-18 | 2020-02-21 | 无锡金钊洋机械设备有限公司 | 一种防堵塞的砂温调节器 |
| CN210412396U (zh) * | 2019-06-26 | 2020-04-28 | 四川共享铸造有限公司 | 铸造用砂温调节装置 |
-
2020
- 2020-12-13 CN CN202011465924.0A patent/CN112705670A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB583774A (en) * | 1944-12-04 | 1946-12-30 | Robert Arnold Blakeborough | An improved cooling device for sand and like material |
| GB2066683A (en) * | 1979-12-27 | 1981-07-15 | Wagner & Co Alfelder Masch | The cooling and mixing of moulding sand |
| CN105108058A (zh) * | 2015-08-21 | 2015-12-02 | 重庆万斯金属特种成形有限公司 | 一种型砂冷却装置 |
| CN107008852A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-08-04 | 重庆钢铁(集团)有限责任公司 | 型砂换热处理系统 |
| CN207317299U (zh) * | 2017-09-18 | 2018-05-04 | 北京兆阳光热技术有限公司 | 一种砂储热系统 |
| CN209383819U (zh) * | 2019-01-11 | 2019-09-13 | 隆华科技集团（洛阳）股份有限公司 | 一种高炉喷吹用煤粉预热器 |
| CN210098878U (zh) * | 2019-05-18 | 2020-02-21 | 无锡金钊洋机械设备有限公司 | 一种防堵塞的砂温调节器 |
| CN210412396U (zh) * | 2019-06-26 | 2020-04-28 | 四川共享铸造有限公司 | 铸造用砂温调节装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201231301Y (zh) | 一种型砂冷却器 | |
| CN208245631U (zh) | 一种模具的循环利用冷却系统 | |
| CN201016595Y (zh) | 高温炉渣换热器 | |
| CN206441784U (zh) | 一种电池托盘散热结构 | |
| CN103471431A (zh) | 一种具有控温功能固定管板式换热器 | |
| CN112705670A (zh) | 一种采用液体导热媒介的调温砂仓及砂仓调温方法 | |
| CN204142084U (zh) | 一种具有均流作用的石墨换热器 | |
| CN111822681B (zh) | 一种电磁阀阀体铸造用冷却装置 | |
| CN203534286U (zh) | 具有控温功能固定管板式换热器 | |
| CN203534278U (zh) | 具有控温功能圆盘圆环型折流板浮头换热器 | |
| CN211071720U (zh) | 一种油烟机外壳用模具 | |
| CN208127372U (zh) | 一种流量可控的智能动力电池水冷板 | |
| CN105499768A (zh) | 一种埋弧焊专用工装 | |
| CN210911039U (zh) | 一种用于塑料盆的快速注塑模具 | |
| CN111842860B (zh) | 一种电磁阀阀体铸造后处理装置 | |
| CN209555124U (zh) | 热交换高效节能脱硫机 | |
| CN210547943U (zh) | 一种炼钢连铸系统的余热回收利用装置 | |
| CN210426167U (zh) | 一种用于颗粒状物料的竖式热交换装置 | |
| CN208438688U (zh) | 一种用于桶状产品模具的内置冷却结构 | |
| CN111473541A (zh) | 一种用于铸造用石英砂的温度控制一体机 | |
| CN211763259U (zh) | 一种饰条注塑模具 | |
| CN216027583U (zh) | 一种模具冷却结构 | |
| CN110757752A (zh) | 一种具有半导体制冷装置的模具 | |
| CN219648652U (zh) | 一种铜管坯水平连铸用一次冷却装置 | |
| CN208136169U (zh) | 一种应用催化裂化中的冷再生催化剂循环装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210427 |