CN116511413A - 一种废砂再生系统及工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请提出了一种废砂再生系统及工艺，涉及铸造技术领域。一种废砂再生系统包括进料机构，与所述进料机构对接的预热机构，与所述预热机构对接的加热再生机构，与所述加热再生机构对接的收集分料机构，以及与所述预热机构对接的尾气回收处理机构。本申请通过利用加热再生机构的余热对废砂进行预加热，再通过加热再生机构对废砂进行高温焙烧，可以使得废砂表面的杂质被高温烧灼掉，从而提高砂的裸露面积，提高砂的表面活性。
Description
技术领域
本申请涉及铸造技术领域，具体而言，涉及一种废砂再生系统及工艺。
背景技术
目前，应用于铸造旧砂的种类的化学自硬砂有：呋喃树脂自硬砂、醛树脂砂和酯硬化水玻璃砂等。畎喃树脂自硬砂主是一种历史悠久的造型工艺方法，在各种化学粘结砂要用于铸铁件。而酯硬化碱性酚醛树脂砂和酯硬化水玻璃砂蓬勃发展的今天，它在铸造业中仍占有非常重要的地位，水玻璃砂主要用于铸钢件，造型制芯都是采用单一型砂，至今一直是砂型铸造使用中的主要造型方法，据统计，浇注和落砂后得到的也是单一旧砂。落砂后使之成为含有树脂芯砂的水玻璃混合旧砂，虽剔是近年来高压造型、射压造型、气冲造型、静压造型、树脂芯砂的数量更多，但经过反复回用，势必会触及无震击真空加压造型等湿型砂新工艺的出现，使致型砂质量的下降。尤其是市场需求的増加而进一步促进了铸件市场的扩大，国内水玻璃砂的强碱性和树脂砂中含有的异氰、酚类等成来越多的铸造厂家选择化学自硬砂工艺取代粘土砂的份额，造成的公害更为严重。
因此，为了充分利用废砂资源，急需一种对废砂回收再利用的系统及工艺。
发明内容
本申请的目的在于提供一种废砂再生系统，此废砂再生系统具有对废砂进行回收再生的优点，可以使得废砂再生，且再生后的砂可以反复多次利用。
本申请的另一目的在于提供一种废砂再生工艺，以配合废砂再生系统对废砂进行再生。
本申请解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
一方面，本申请实施例提供一种废砂再生系统包括进料机构，与所述进料机构对接的预热机构，与所述预热机构对接的加热再生机构，与所述加热再生机构对接的收集分料机构，以及与所述预热机构对接的尾气回收处理机构。
另一方面，本申请实施例提供一种废砂再生工艺，包括如下步骤：
将废砂原料输入进料机构中，经过进料机构输送到预热机构对废砂进行预热处理；
预热机构使用后的尾气输入尾气回收处理机构内回收处理；
将预热后的废砂输入加热再生机构中，加热处理后，再输入收集分料机构内，得到再生砂。
相对于现有技术，本申请的实施例至少具有如下优点或有益效果：
本申请通过利用加热再生机构的余热对废砂进行预加热，再通过加热再生机构对废砂进行高温焙烧，可以使得废砂表面的杂质被高温烧灼掉，从而提高砂的裸露面积，提高砂的表面活性。由于废砂表面的杂质多是以氧化物或氢氧化物的形式存在，且杂质颗粒大多为纳米尺寸，在用机械摩擦法进行去除时，表面的杂质很难去除，而本申请发明人选择在高温处理时，砂内会发生相变，由于石英砂表面结构重组，砂表面对杂质相颗粒的吸附能力降低，再加上砂的热膨冷缩作用，吸附在砂表面的杂质相颗粒脱落，净化了砂表面。并且经过高温焙烧后的砂无论是二氧化硅含量还是耐火度，抑或是砂表面硬度均得到了明显提高。再生后的型砂可以反复多次重复利用，质量很好，真正做到了减少了矿产资源的浪费。而且，本申请还可以将预热处理的烟尘尾气进行回收再利用，从而能够将烟尘尾气中的物质在烧灼后变成残留的颗粒物，再将颗粒物进行回收利用(可以作为废砂原料或者用于制作建筑材料)，做到了及环保有利民众。再生后的砂不仅仅改变铸造环境污染问题，还可以把铸造环保砂直接投放在农田里面，对农田没有不利影响，而且还能改善土壤的板结现象和给农作物提供更多的所需元素，提高农作物产量和品质，铸造废砂再生后的粉尘都是最好的化肥原料，都可以直接投放在农田里面，包括养殖业(鸡、鸭、牛、羊等大型养殖场)水田、鱼塘等等。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例的废砂再生系统的连接结构示意图。
图标：1-进料仓；2-原料输送机；3-原料破碎机；4-回转窑；5-预热尾气通道；6-出料通道；7-燃烧器；8-风冷装置；9-送料机；10-筛分器；11-料仓；12-回风管；13-尾气燃烧收集器；14-布袋除尘器；15-排气风机；16-立式窑；17-阀门。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本申请。
以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
如图1所示，图1为本申请实施例的废砂再生系统的连接结构示意图。
本实施例提供一种废砂再生系统，包括进料机构，与进料机构对接的预热机构，与预热机构对接的加热再生机构，与加热再生机构对接的收集分料机构，以及与预热机构对接的尾气回收处理机构。
在本实施例中，上述进料机构用于接入废砂，其与预热机构对接，可以将废砂输送到预热机构中进行处理；预热机构与加热再生机构对接，其可以利用加热再生机构的预热对废砂进行预热处理，从而高效利用能源；加热再生机构对预热后的废砂进行再加热，废砂从顶部投入加热再生机构，而热源在底部，可以对废砂进行梯度加热，提高废砂的加热再生效果；收集分料机构可以接收再生后的废砂，对其风冷冷却后再收集；尾气回收处理机构能够将预热后的尾气收集，由于尾气中存在很多可再利用资源，将其进行燃烧后，可以充分收集资源，且能够避免尾气直接排放到空气中造成污染。
实施例2
如图1所示，图1为本申请实施例的废砂再生系统的连接结构示意图。
本实施例提供一种废砂再生系统，与实施例1基本相同，区别在于：进料机构包括进料仓1，以及分别与进料仓1底部和预热机构对接的原料输送机2。
在本实施例中，上述进料仓1用于装入废砂，其与原料输送机2对接，用于输送原料；原料输送机2与预热机构对接，可以将废砂原料输送到预热机构进行处理。
优选的，上述进料仓1还连接有原料破碎机3，原料破碎机3可以在废砂颗粒较大时，对其进行破碎处理，使得废砂颗粒均匀，进而便于后续在加热再生时，能够使得废砂受热均匀。
实施例3
如图1所示，图1为本申请实施例的废砂再生系统的连接结构示意图。
本实施例提供一种废砂再生系统，与实施例1基本相同，区别在于：预热机构包括与进料机构对接的回转窑4，与回转窑4进气端连接的预热尾气通道5，以及与回转窑4出料端连接的出料通道6，其中，预热尾气通道5与加热再生机构顶部连接，出料通道6与加热再生机构进料端连接。
在本实施例中，上述回转窑4的进料端与原料输送机2对接，可以将废砂进行预热处理；预热尾气通道5与回转窑4的进气端连接，且回转窑4的进气端位于其末端，可以对原料进行梯度温度加热，且预热尾气通道5与加热再生机构的顶部连通，在加热再生机构的立式窑16加热时，热空气上流，流入预热尾气通道5中，再进入回转窑4进行加热；出料通道6与回转窑4末端对接，且其与加热再生机构的立式窑16对接，可以将预热的废砂输入加热再生机构中进行加热再生。
实施例4
如图1所示，图1为本申请实施例的废砂再生系统的连接结构示意图。
本实施例提供一种废砂再生系统，与实施例1基本相同，区别在于：加热再生机构包括顶部与预热尾气通道5连接且进料端与出料通道6连接的立式窑16，以及安装于立式窑16底部的燃烧器7，其中，立式窑16出料端与收集分料机构对接。
在本实施例中，上述立式窑16顶部与预热尾气通道5连接，用于将热空气输入预热尾气通道5中，对预热进行再利用，充分利用能源，其上端与出料通道6连接，可以将预热后的废砂输入立式窑16中，进而对废砂进行加热再生，其底部与收集分料机构的风冷装置8对接，能够将加热再生后的砂进行冷却降温收集；燃烧器7位于立式窑16底部，其可以对立式窑16加热，而且其加热是从底部向上，这样能够对废砂梯度加热。
实施例5
如图1所示，图1为本申请实施例的废砂再生系统的连接结构示意图。
本实施例提供一种废砂再生系统，与实施例1基本相同，区别在于：收集分料机构包括与加热再生机构出料端对接的风冷装置8，与风冷装置8对接的送料机9，与送料机9对接的筛分器10，以及位于筛分器10下方的料仓11。
在本实施例中，上述风冷装置8与立式窑16的底部对接，在再生活化后的砂可以输入风冷装置8中进行冷却降温；送料机9与风冷装置8对接，其可以将冷却的砂输送到筛分器10中进行筛分；筛分器10底部安装有料仓11，可以将筛分出的不同颗粒大小的砂进行收集存储。
实施例6
如图1所示，图1为本申请实施例的废砂再生系统的连接结构示意图。
本实施例提供一种废砂再生系统，与实施例1基本相同，区别在于：尾气回收处理机构包括预热机构出气端对接的回风管12，与回风管12对接的尾气燃烧收集器13，与尾气燃烧收集器13对接的布袋除尘器14，以及与布袋除尘器14连接的排气风机15。
在本实施例中，上述回风管12与回转窑4的出气端对接，且回转窑4的出气端位于其进料端一侧，可以在尾气的余热被充分利用后，再收集尾气，将尾气输送到尾气燃烧收集器13；尾气燃烧收集器13可以对尾气进行燃烧，将其中的细小烟尘烧结成颗粒物，从而将其收集后进行再利用，再将烧结后的气体输送到布袋除尘器14；布袋除尘器14可以对尾气进行过滤除尘，这样能够过滤尾气中的灰尘，避免对大气的污染，此外，在尾气燃烧收集器13对尾气先一步燃烧后，能够除去尾气中的颗粒，避免损伤到布袋除尘器14；排气风机15与布袋除尘器14对接，可以将排出粉尘后的尾气排出到空气中。
优选的，布袋除尘器14和尾气燃烧收集器13之间安装有阀门17，可以在布袋除尘器14出现故障时关闭通道，对布袋除尘器14进行检修。
实施例7
本实施例还提供一种废砂再生工艺，包括如下步骤：
将废砂原料经过原料破碎机3处理后输入进料仓1中，再由原料输送机2将废砂输送到回转窑4内，此时，立式窑16内的余热经过预热尾气通道5输入到回转窑4内，对废砂进行预热处理，具体是在800℃下进行预热20min；
经过回转窑4使用后的尾气从回转窑4的出气端输入回风管12内，经过尾气燃烧收集器13对尾气燃烧处理后，剩余尾气排入布袋除尘器14过滤除尘后经过排气风机15排出；
预热后的废砂经过出料通道6从立式窑16的上端输入，此时，燃烧器7燃烧，对立式窑16内进行加热，使得废砂在立式窑16内进行加热再生，具体是在1300℃下加热处理20min，加热再生后的废砂经过风冷装置8冷却，冷却后的再生砂输入送料机9，送到筛分器10内筛分后，留存到料仓11内。
实施例8
本实施例还提供一种废砂再生工艺，包括如下步骤：
将废砂原料经过原料破碎机3处理后输入进料仓1中，再由原料输送机2将废砂输送到回转窑4内，此时，立式窑16内的余热经过预热尾气通道5输入到回转窑4内，对废砂进行预热处理，具体是在1000℃下进行预热30min；
经过回转窑4使用后的尾气从回转窑4的出气端输入回风管12内，经过尾气燃烧收集器13对尾气燃烧处理后，剩余尾气排入布袋除尘器14过滤除尘后经过排气风机15排出；
预热后的废砂经过出料通道6从立式窑16的上端输入，此时，燃烧器7燃烧，对立式窑16内进行加热，使得废砂在立式窑16内进行加热再生，具体是在1500℃下加热处理30min，加热再生后的废砂经过风冷装置8冷却，冷却后的再生砂输入送料机9，送到筛分器10内筛分后，留存到料仓11内。
实施例9
本实施例还提供一种废砂再生工艺，包括如下步骤：
将废砂原料经过原料破碎机3处理后输入进料仓1中，再由原料输送机2将废砂输送到回转窑4内，此时，立式窑16内的余热经过预热尾气通道5输入到回转窑4内，对废砂进行预热处理，具体是在1200℃下进行预热40min；
经过回转窑4使用后的尾气从回转窑4的出气端输入回风管12内，经过尾气燃烧收集器13对尾气燃烧处理后，剩余尾气排入布袋除尘器14过滤除尘后经过排气风机15排出；
预热后的废砂经过出料通道6从立式窑16的上端输入，此时，燃烧器7燃烧，对立式窑16内进行加热，使得废砂在立式窑16内进行加热再生，具体是在1700℃下加热处理40min，加热再生后的废砂经过风冷装置8冷却，冷却后的再生砂输入送料机9，送到筛分器10内筛分后，留存到料仓11内。
实验例
将实施例7-9制备的再生砂依照GB/T21114-2019、GB/T4734-1996和GB/T23774-2009对灼减、三氧化二铝、二氧化硅、三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、二氧化钛和烧白度进行检测，结果如表1所示。
表1
观察表1，可以看出本申请再生的废砂品相佳，质量好。
综上所述，本申请通过利用加热再生机构的余热对废砂进行预加热，再通过加热再生机构对废砂进行高温焙烧，可以使得废砂表面的杂质被高温烧灼掉，从而提高砂的裸露面积，提高砂的表面活性。由于废砂表面的杂质多是以氧化物或氢氧化物的形式存在，且杂质颗粒大多为纳米尺寸，在用机械摩擦法进行去除时，表面的杂质很难去除，而本申请发明人选择在高温处理时，砂内会发生相变，由于石英砂表面结构重组，砂表面对杂质相颗粒的吸附能力降低，再加上砂的热膨冷缩作用，吸附在砂表面的杂质相颗粒脱落，净化了砂表面。并且经过高温焙烧后的砂无论是二氧化硅含量还是耐火度，抑或是砂表面硬度均得到了明显提高。再生后的型砂可以反复多次重复利用，质量很好，真正做到了减少了矿产资源的浪费。而且，本申请还可以将预热处理的烟尘尾气进行回收再利用，从而能够将烟尘尾气中的物质在烧灼后变成残留的颗粒物，再将颗粒物进行回收利用(可以作为废砂原料或者用于制作建筑材料)，做到了及环保有利民众。再生后的砂不仅仅改变铸造环境污染问题，还可以把铸造环保砂直接投放在农田里面，对农田没有不利影响，而且还能改善土壤的板结现象和给农作物提供更多的所需元素，提高农作物产量和品质，铸造废砂再生后的粉尘都是最好的化肥原料，都可以直接投放在农田里面，包括养殖业(鸡、鸭、牛、羊等大型养殖场)水田、鱼塘等等。
以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
Claims (10)
1.一种废砂再生系统，其特征在于，包括进料机构，与所述进料机构对接的预热机构，与所述预热机构对接的加热再生机构，与所述加热再生机构对接的收集分料机构，以及与所述预热机构对接的尾气回收处理机构。
2.根据权利要求1所述的一种废砂再生系统，其特征在于，所述进料机构包括进料仓，以及分别与所述进料仓底部和预热机构对接的原料输送机。
3.根据权利要求1所述的一种废砂再生系统，其特征在于，所述进料机构还包括与所述进料仓对接的原料破碎机。
4.根据权利要求1所述的一种废砂再生系统，其特征在于，所述预热机构包括与所述进料机构对接的回转窑，与所述回转窑进气端连接的预热尾气通道，以及与所述回转窑出料端连接的出料通道，其中，所述预热尾气通道与加热再生机构顶部连接，所述出料通道与加热再生机构进料端连接。
5.根据权利要求1所述的一种废砂再生系统，其特征在于，所述加热再生机构包括顶部与预热尾气通道连接且进料端与出料通道连接的立式窑，以及安装于所述立式窑底部的燃烧器，其中，所述立式窑出料端与收集分料机构对接。
6.根据权利要求1所述的一种废砂再生系统，其特征在于，所述收集分料机构包括与所述加热再生机构出料端对接的风冷装置，与所述风冷装置对接的送料机，与所述送料机对接的筛分器，以及位于所述筛分器下方的料仓。
7.根据权利要求1所述的一种废砂再生系统，其特征在于，所述尾气回收处理机构包括预热机构出气端对接的回风管，与所述回风管对接的尾气燃烧收集器，与所述尾气燃烧收集器对接的布袋除尘器，以及与所述布袋除尘器连接的排气风机。
8.一种废砂再生工艺，其特征在于，配合权利要求1-7任意一项所述的废砂再生系统工作，其包括如下步骤：
将废砂原料输入进料机构中，经过进料机构输送到预热机构对废砂进行预热处理；
预热机构使用后的尾气输入尾气回收处理机构内回收处理；
将预热后的废砂输入加热再生机构中，加热处理后，再输入收集分料机构内，得到再生砂。
9.根据权利要求8述的一种废砂再生工艺，其特征在于，所述预热处理具体是在800-1200℃下进行预热20-40min。
10.据权利要求8述的一种废砂再生工艺，其特征在于，所述加热处理具体是在1300-1700℃下加热处理20-40min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310515423.6A CN116511413A (zh) | 2023-05-06 | 2023-05-06 | 一种废砂再生系统及工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310515423.6A CN116511413A (zh) | 2023-05-06 | 2023-05-06 | 一种废砂再生系统及工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116511413A true CN116511413A (zh) | 2023-08-01 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310515423.6A Withdrawn CN116511413A (zh) | 2023-05-06 | 2023-05-06 | 一种废砂再生系统及工艺 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN116511413A (zh) |
-
2023
- 2023-05-06 CN CN202310515423.6A patent/CN116511413A/zh not_active Withdrawn
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