CN1274627A - 热流旧砂再生机 - Google Patents
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Abstract
热流旧砂再生机,主要由桶体、叶轮搅拌装置、加热装置、投药装置、机架等部分组成。桶体安装在机架上,叶轮搅拌装置的传动部分设在桶体顶部,叶轮处于桶体内部。桶体上部设有投药装置,桶体下部设有加热装置。由于机械搅拌、高温洗涤及化学药品的共同作用,大大增加了旧砂表面惰性膜在水中的脱落速度和溶解量,从而达到提高再生砂质量,减少污水产生之目的。该机可用于铸造厂再生旧砂特别是再生水玻璃旧砂。
Description
本发明涉及铸造生产中所使用的旧砂再生设备。
水玻璃砂具有使用简便，成本低廉，无毒无味等许多优点被广泛用于铸造生产。但是由于水玻璃旧砂再生困难，多年来一直没有很好的解决方法及比较理想的再生设备。
利用水玻璃旧砂残留粘结剂溶于水的特点，采用湿法再生设备再生此类旧砂效果比较显著。目前湿法再生设备主要有机械搅拌式，水力旋流式等类型。这些设备存在的主要问题是在旧砂再生的过程中产生大量污水，每再生一吨砂所产生的污水可达二十吨之多，需附加庞大的污水处理装置和高额污水处理费用。铸造生产特别是铸钢生产所使用过的水玻璃旧砂中有相当部分被高温烧结或烧熔，此部分旧砂即使采用一般的湿法再生设备也很难再生，若混入再生砂将明显影响再生砂的质量，若弃之不用则大大降低了旧砂的回收率并增大了废弃物排放量。
为了避免旧砂再生污水处理这一难题，目前旧砂再生多转向采用干法再生设备。但由于水玻璃旧砂具有较强的吸湿性，包裹在旧砂表面的惰性膜韧性较高，所以干法再生此类旧砂效果较差，加之在干法再生过程中不可避免地将过烧发脆及烧熔的砂块一起粉碎并混入再生砂中，因此干法再生砂的质量远比不上湿法再生砂质量好，在生产中一般只作为填充砂使用。在干法强力再生的条件下还会出现砂粒粉碎严重的现象。
本发明针对现有技术存在的上述问题，提供了二种热流旧砂再机，其目的在于一方面能生产出高质量的再生砂并提高再生砂回收率，另一方面又可大幅度减少污水产生，降低污水处理费用。
为了达到上述目的，本发明采用的解决方案是提供热流旧砂再生机1和热流旧砂再生机2，它们的共同特点是都设有机械搅拌装置、加热装置、投药装置、进水管、排污水管等。再生机1的功能偏重于脱除旧砂表面包裹的粘结剂，再生机2的功能偏重于清洗再生砂并排除混入再生砂中的废砂块和其它异物。再生机1和再生机2可以配套使用也可以分别自成系统进行旧砂再生。
再生机1包括桶体、机架、叶轮搅拌装置、进砂口闸板密封装置、出砂口底板密封装置、进水管、排污水管、压缩空气管等部分。桶体安装在机架上，叶轮搅拌装置通过轴承座固定在桶体上并使叶轮处于桶体内部。进砂口设在桶体顶部，进砂口处设有闸板密封装置，闸板可以开启或关闭进砂口。水管的进水口设在进砂斗的侧壁上。投药装置设在桶体上部或进砂斗的上方，投药装置中设有控制给药的装置。桶体的下部或外部设有加热装置。所述加热装置是一个或多个供热喷嘴，喷嘴内部设有透水板和金属网。当所设供热喷嘴数量为2个以上时，桶壁外侧还设有与喷嘴相通的环状箱体。上述喷嘴或箱体通过金属管与供热源即蒸汽锅炉接通。所述加热装置也可以是管状电热元件或其它加热装置。出砂口设在桶体底部，出砂口处设有底板密封装置，底板上部设有透水板和金属网，底板下部设有排污水管，底板能开启或关闭出砂口。桶体上部还设有压缩空气进气管和排污水管。上述进水管、排污水管、蒸汽管上均设有阀门，桶体外部包有隔热材料。
再生机2包括箱体、顶盖、滚筒、托轮、减速机、电动机、螺旋输送装置、叶轮排砂装置、加热装置、投药装置、进砂斗、排渣斗、排砂槽、进水管、排污管等部分。托轮固定在箱体顶部，滚筒安放在托轮上面并且能使滚筒的一部分浸入箱体内的水中。顶盖罩住滚筒并与箱体固定在一起。滚筒的园周壁上设有许多小孔，壁的内侧设有螺旋叶片，滚筒的一端外园上还固定有皮带轮。减速机、电动机安装在箱体顶部，减速机和滚筒之间采用胶带传动，电动机可以通过减速机带动滚筒在托轮上面旋转。滚筒两端分别设有进砂斗和排渣斗。投药装置设在箱体的上部或进砂斗的上方，投药装置中设有控制给药的装置。箱体的下部或外部设有加热装置。所述加热装置是一个或多个供热喷嘴，喷嘴内部设有透水板和金属网，供热喷嘴通过金属管与供热源即蒸汽锅炉接通。所述加热装置也可以是一个或多个管状电热元件或其它加热装置。在箱体远离滚筒的那一端端部设有清洗室和排砂槽，叶轮排砂装置通过减速电机固定在清洗室和排砂槽之间的顶壁上，并使叶轮处于能把清洗室上部的再生砂拨入排砂槽的位置。清洗室中设有挡砂透水板。箱体的底部还设有螺旋输送装置，能把再生砂从箱体内输送到清洗室里。也可以在箱体远离滚筒的一端设螺旋输送装置，直接把箱体内的再生砂排出再生机外。进水管设在清洗室上部，清洗室和箱体之间用水管连通。箱体上部和清洗室下部分别设有排污管。上述水管、排污管、蒸汽管上均设有阀门。
本发明的优点在于
1、去除砂粒表面惰性膜的能力强，并可去除旧砂中过烧发脆或烧熔难溶的废砂块及其它异物，适用于多种旧砂特别是水玻璃旧砂的再生。
2、再生砂质量高，其机械性能和使用性能均优于新砂，可100％取代新砂使用，作面砂、芯砂、单一砂均可。
3、排出的污水少。每生产1吨再生砂实际产生的污水不足1吨，污水经处理后还可重新利用。
4、再生砂回收率高，可达90％以上。
以下结合附图对本发明的优选实施例进行具体描述。
图1是本发明再生机1的结构简图，其中局部被剖开；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是图1的E向视图，其中局部被剖开；
图4是再生机1的另一实施例的剖视图；
图5是再生机2的结构简图，其中局部被剖开；
图6是再生机2的F向视图，其中局部被剖开；
图7是再生机2的另一实施例的结构简图，其中局部被剖开。
图1示出桶体1为立式装置，桶体1通过支座11安装在机架(图中未画出)上。叶轮13固定在轴12上，轴12、轴承座8、减速电机7依次组装成叶轮搅拌装置，叶轮搅拌装置通过轴承座8固定在桶体1顶部，并使叶轮处于桶体1的内部。进砂斗5、闸板4、滑座2及密封圈3共同组成闸板密封装置并通过滑座2固定在进砂口处。闸板4和气缸28连接，在气缸28作用下，闸板4可以在滑座2内移动，对进砂口进行开启或关闭。进药管27、阀门26和盛药桶6依次接通组成投药装置，阀门26可以控制投药。投药装置通过进药管27固定在桶体1的顶部。进水管9的出水口设在进砂斗5的侧壁上，压缩空气进气管10固定在桶体1的顶部，桶体1的上部还设有排污水管25。
桶体1下部设有3个供热喷嘴14，供热喷嘴内设有透水板和钢丝网。桶体1下部外侧壁还设环状箱体15与供热喷嘴14相通，该箱体通过钢管16与蒸汽锅炉(图中未画出)接通。出砂口设在桶体1的底部。出砂口法兰盘17、密封圈24、底板19和滑槽18、滑道20共同组成出砂口底板密封装置，其中斜形滑道20和滑槽18固定在一起，滑槽固定在法兰盘17上，底板19和气缸(图中未画出)连接。在气缸的作用下，底板19可在斜形滑道20上移动，对出砂口进行开启或关闭。底板19的上部设有透水板21和钢丝网23，下部设有排污水管22。
上述进水管9、压缩空气管10、蒸气管16、排污水管22和25上均设有阀门(图中未画出)。桶体1外部包有40～60mm厚隔热材料，如矿渣棉、珍珠岩等(图中未画出)。
当水玻璃旧砂和水从进砂斗5加入桶体1后，打开阀门26，将预先储存在药桶6中的众所周知有利于水玻璃砂再生的化学药品通过进药管27加入桶体1内，同时减速电机7带动叶轮13旋转，对水中的砂粒、砂团进行搅拌，使砂粒与砂粒之间、砂粒与叶轮之间、砂粒与桶壁之间产生强烈摩擦。在此过程中供热喷嘴14喷出高速蒸汽同时加热砂和水，可一直加热至沸点。随着水温的升高，硅胶在水中的溶解度大大增加，化学药品的加入可促使旧砂中氧化钠得到更彻底的去除。在上述因素的共同作用下，旧砂表面的水玻璃惰性膜迅速脱落、溶解。当再生砂达到要求时，可暂停叶轮13旋转和喷嘴14喷汽并打开上排污阀，使部分污水和粉尘经上排污管25流出，然后关闭该阀和进砂口闸板4，打开底板19下部的排污阀，经进气管10向桶体1中通入压缩空气，尽量把剩余污水依次通过底板19上的挡砂钢丝网23、透水板21、排污水管22挤出桶体外。最后关闭排污管22上的阀门，打开进砂口闸板4，加水对桶体中的再生砂进行清洗。经数遍清洗，再生砂达到要求后即可打开出砂口底板19，放出再生砂。
图4是再生机1的另一实施例的剖视图，本实施例与图1不同之处是桶体1为卧式设置，加热装置是管状电热元件14；投药装置设在进砂斗5的上方。
从再生机1中排出的再生砂中有时混有未完全溶开的小砂团、废砂块和其它异物，为了得到高质量的再生砂，可把该再生砂送入再生机2内作进一步处理。
图5示出了再生机2的箱体1为卧式装置，托轮2固定在箱体1的顶部，滚筒3安放在托轮2的上面并可使滚筒外园的一部分浸在箱体1内的水中。滚筒3的外园壁上设有许多透砂小孔，壁的内侧设有螺旋叶片，滚筒的一端还设有皮带轮4。顶盖6罩住滚筒3并与箱体1固定在一起。减速机9、电动机10安装在箱体1的顶部。减速机9和滚筒3之间采用齿形胶带7或三角胶带传动。电动机10可通过减速机9带动滚筒3在托轮2上面旋转。滚筒3的两端分别设有进砂斗5和排渣斗20。盛药桶8、阀门21和进药管23依次接通组成投药装置，阀门21可以控制投药。投药装置通过进药管23固定在箱体1的顶部。
箱体1的下部设有3个供热喷嘴19，喷嘴内部设有透水板和钢丝网。喷嘴19通过钢管18与蒸汽锅炉(图中未画出)接通。在箱体1远离滚筒的那端端部设有清洗室16和排砂槽17，清洗室16中设有挡砂透水隔板22。叶轮13固定在减速电机12的轴上组成叶轮排砂装置。叶轮排砂装置固定在清洗室和排砂槽之间的顶壁上，并使叶轮13处于能把清洗室16上部的再生砂拨入排砂槽17之位置。箱体1的底部还设有螺旋输送装置11，该装置能够把再生砂从箱体1内输送到清洗室16中。
进水管14设在清洗室16的上部，清洗室16和箱体1之间有水管15连通。箱体1的上部和清洗室16的下部分别设有排污管24和25。其中排污管25还兼作排砂管。上述水管、蒸汽管、排污管上均设有阀门。箱体外部还包有40～60mm厚的隔热材料，如矿渣棉、珍珠岩等(图中未画出)。
当水玻璃旧砂经进砂斗5加入滚筒3内之后，打开阀门21把预先储存在盛药桶8中的有利于水玻璃砂再生的化学药品加入箱体1内，在此过程中供热喷嘴19喷出高速蒸汽同时加热箱体1内的砂和水，可加热至沸点。电动机10通过减速机9带动滚筒3在托轮2上旋转，滚筒3的一部分浸在水中。进入滚筒内的旧砂在滚筒的作用下，小于滚筒壁孔直径的砂粒或砂团漏入箱体内，大于壁孔直径的砂团在螺旋叶片的作用下，一边前进一边被不断破碎漏入箱体1内。最后未被破碎的难溶烧结块及其它异物到达排渣斗20并被排出再生机。漏入箱体1内的砂粒或砂团在滚筒3不断搅拌下，在热水中充分洗涤，加上化学药品的作用，砂粒表面的水玻璃膜迅速脱落、溶解，再生砂沉入箱体1的底部，被螺旋输送装置11挤入清洗室16内。在此过程中再生砂进一步受到强烈搓擦清洗，个别残存的小砂团被搓开。再生砂在清洗室16内不断上升，减速电机12带动叶轮13旋转，把升出水面的再生砂拨入排砂槽17并排出再生机外。
在上述再生过程中，清水先从进水管14流入清洗室16内，清洗再生砂后再经水管15流入箱体1内。箱体1内的污水经排污管24流出。停机后再生机中存留的污水和再生砂可通过排污管25排出。
再生机2和再生机1配套使用时，可以不设投药装置。
图7是再生机2的另一实施例简图。与图5不同之处是箱体1下部的加热装置是管状电热元件19，排砂装置是用一螺旋输送装置11直接把箱体1内的再生砂排出再生机外。螺旋输送机11下部外壳上设有一些挡砂透水孔，另外本实施例没有设置投药装置。
当再生砂质量要求不严时，可用再生机2生产再生砂，否则应把再生机1和再生机2组合在一起生产再生砂。此时为了简化设备，再生机2上甚至还可以不设加热装置。
以上所述仅是本发明的优选实例，在不脱离本发明原理的前提下，还可作若干变型和改进，如把投药装置改为中国建筑工业出版社出版《给水排水设计手册》第9册上所介绍的投药设备，也可以用定量泵直接往再生机的桶体或箱体内加药。还可以把单机改为双机并联，把小型再生机的加热装置改为直接用火焰加热桶体或箱体等，都应视为属于本发明专利的保护范围。
Claims (14)
1、一种热流旧砂再生机，包括桶体、叶轮搅拌装置、底板密封装置、进水管、进砂斗、排污水管、机架，叶轮搅拌装置通过轴承座(8)固定在桶体(1)上并且叶轮(13)处于桶体内部；底板密封装置设在桶体底部的出砂口处，底板(19)能开启或关闭出砂口；桶体(1)安装在机架上，其特征是：
一、在桶体(1)的下部或外部设有加热装置；
二、在桶体(1)的上部或进砂斗(5)的上方设有投药装置。
2、如权利1所述再生机，其特征是该加热装置是位于桶体(1)下部所设的1个或多个供热喷嘴(14)，供热喷嘴内部设有透水板和金属网；当所设供热喷嘴数量为2个以上时，桶壁外侧还设有与喷嘴(14)相通的环状箱体(15)。
3、如权利1所述再生机，其特征是该加热装置是位于桶体(1)下部所设的1个或多个管状电热元件(14)。
4、如权利1所述再生机，其特征是桶体(1)的上部设有压缩空气进气管(10)和排污管(25)。
5、如权利1所述再生机，其特征是桶体(1)顶部的进砂口处设有闸板密封装置，闸板(4)能开启或关闭进砂口。
6、如权利1所述再生机，其特征是底板(19)的上部设有透水板(21)、金属网(23)；底板下部设有排污水管(22)。
7、如权利1所述再生机，其特征是桶体(1)外部包有隔热材料。
8、一种热流旧砂再生机，包括箱体、顶盖、托轮、滚桶、减速机、电动机、进水管、排污管，托轮(2)固定在箱体(1)的顶部，滚筒(3)安放在托轮(2)上面，并且可使滚筒外园的一部分浸入箱体(1)内的水中，滚筒(3)的外园壁上设有许多小孔，壁的内侧设有螺旋叶片；顶盖(6)罩住滚筒(3)并与箱体(1)固定在一起，减速机(9)和电动机(10)安装在箱体(1)的顶部，电动机能通过减速机带动滚筒在托轮上面旋转，其特征是：
一、在箱体(1)的下部或外部设有加热装置；
二、在箱体(1)的上部或进砂斗(5)的上方设有投药装置；
三、在箱体(1)的底部或端部设有螺旋输送装置(11)。
9、如权利8所述再生机，其特征是该加热装置是位于箱体(1)下部所设的1个或多个供热喷嘴(19)，供热喷嘴内部设有透水板和金属网。
10、如权利8所述再生机，其特征是该加热装置是位于箱体(1)下部所设的1个或多个管状电热元件(19)。
11、如权利8所述再生机，其特征是滚筒(3)一端的外园上固定有皮带轮(4)，滚筒(3)与减速机(9)之间采用胶带(7)传动。
12、如权利8所述再生机，其特征是箱体(1)底部设有螺旋输送装置(11)。
13、如权利8所述再生机，其特征是在清洗室(16)和排砂槽(17)之间的顶壁上设有叶轮排砂装置，叶轮(13)能把处于清洗室(16)上部的再生砂拨入排砂槽(17)；清洗室(16)中设有挡砂透水板(22)。
14、如权利8所述再生机，其特征是在箱体(1)远离滚筒的那端设有螺旋输送装置(11)，该输送装置下部外壳上设有一些挡砂透水小孔。
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| CN112059106A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-11 | 安徽省含山县富坤铸造厂 | 一种铸造废砂缓冲浓缩装置 |
| WO2023240888A1 (zh) * | 2022-06-14 | 2023-12-21 | 苏州明志科技股份有限公司 | 用于无机芯砂补水再利用的反应装置及再利用方法 |
-
1999
- 1999-12-30 CN CN 99127564 patent/CN1218799C/zh not_active Expired - Fee Related
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