DE2252217A1

DE2252217A1 - Verfahren zum rueckgewinnen von formgrundstoff

Info

Publication number: DE2252217A1
Application number: DE19722252217
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dieterle; Horst Ludwig; Helmut Dipl Ing Utzig
Original assignee: HALBERGERHUETTE GmbH
Current assignee: HALBERGERHUETTE GmbH
Priority date: 1972-10-25
Filing date: 1972-10-25
Publication date: 1974-05-09

Description

Verfahren zum Rückgewinnen von Bormgrundstoff Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Rückgewinnen des Sormsandes aus Bruchstücken und Resten von Formmasken, Formen und Kernen, sowie aus Abfällen der Rerstellung zwecks Wiederverwendung als Formgrundstoff.
Als Formgrundstoff bezeichnet man-verschiedene Formsande, wie z. B. Quarzsand, Chromitsand, Zirkonsand, Olivin-, Schamotte-, Mullit-, Molochite-, Staurolith-Sand, Feldspat und andere Sande oder Mahlprodukte.
Diese Formgrundstoffe werden für ihren Gebrauch in der Gießerei fast ausnahmslos mit Bindemitteln und Zusatzstoffen vermischt. Bindemittel können z. B.
Bentonit, Ton, im folgenden Schichtmaterialien genannt, oder Kunstharze, bzw. Kernbindemittel sein.
Als Zusatzstoffe kommen z. B. Glanzkohlenstoffträger, Pufferstoffe, Zerfallsbeschleuniger und ähnliche in Frage. Diese Gemische werden in der Gießerei, teilweise in Umlaufsystemen, zur Formherstellung eingesetzt und je nach Gebrauch in verunreinigtem Zustand auf Halden bzw. Mülllagerplätzen abgelagert.
Es sind verschiedene Verfahren zum Rückgewinnen von Formgrundstoffen bekannt, wobei die Reinigung innerhalb dieser Verfahren mechanisch oder pneumatisch dadurch erfolgt, daß die Sandkörner aneinander bzw. auf den Aggregatoberflächen gerieben werden. Diese bekanten Verfahren haben den Nachteil, daß die plastischen Binderanteile auf der Kornoberfläche nicht in ausreichendem Maße entfernt werden können, ohne daß bei vielfachen, z. B. über 10 Umläufen das Korn zerstört wird.
Es sind auch verschiedene thermische Verfahren bekannt, bei denen der Formsand bzw. die Bruchstücke von Formen und dgl. ausgeglüht werden, um die brennbaren Binderreste zu entfernen.
Diese Verfahren haben aber den Nachteil, daß anorganische Binderreste, z. B. Schichtmineralien auf dem Korn verbleiben.
Schließlich gibt es auch sog. nasse Verfahren, bei denen so vorgegangen wird, daß die mit 3indeu'ittelresten behafteten Sandkörner in Wasser teilwe ise unter Zugabe von chemischen Reagenzien in Rührwerken und Abklärbecken gerührt werden. Diese Verfahren sind aber nicht im Stande die Bindemittelreste zu entfernen, die-unlöslich oder als Folge der thermischen Belastung des Formstoffes nicht mehr durch Wasser oder technisch wirtschaftliche Reagenzien ablösbar sind.
Es war bisher nicht bekannt, wie man mit Hilfe von Kombinationen derartiger Verfahren aus gebrauchtem Gießereisand den Anteil von Ton oder Bentonit und kohlenstoffhaltige Substanzen auf technisch einfache Weise entfernen kann, um einen Formsand so zurückzugewinnen, daß er ohne Nachteile für die Herstellung von kunstharzgebundenen Formen und Kernen und gegebenenfalls kunstharzgebundenen Maskenformkernen wieder verwendet werden kann. Es ist bekannt, daß allerorts große Mengen überschüssigen verbrauchten Formsandes von den Gießereien auf Halden gefahren werden, was zu allem Uberfluß durch die in ihnen enthaltenen aterialien auch die Gefahr in sich birgt, daß eine Schädigung-der Umwelt auftreten kann.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zu schaffen, um gebraiditen Formsand so zu regenerieren, daß die für die Gießerei wichtigen Eigenschaften des ursprünglichen und noch nicht benutzten Formsandes wieder annähernd erreicht werden und wenn möglich, daß diese Eigenschaften noch verbessert werden.
Die Aufgabe bestand also darin, für weitgehende Erhaltung der Korngröße und der Kornform zu sorgen, die Eornoberfläche möglichst frei von anhaftenden Substanzen zu halten und den rückgewonnen Sand wieder zur Harzumhüllung und anschließenden Fertigung von Formmasken- und Maskeniormkernen verwendbar zu machen.
Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß nun dadurch gelöst, daß diese Stücke und Reste auf Korngröße zerlegt werden, worauf bei einer Temperatur von 5500 C bis 1.3000 C geglüht wird und anschließend eine Kornreinigung durch mechanisches und/oder pneumatisches Aneinanderreiben der Körner durchgeführt wird.
Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren ist es gelungen, das Wasser weitgehend auszutreiben, die Restbestandteile an brennbaren Substanzen zu entfernen und Bentonit und Ton in einen spröden Zustand zu bringen, und vom Kern zu entfernen.
Erfindungsgemäß kann man dabei so vorgehen, daß eine oxydierende Glühung durch elektrische Heizung, Gas- oder Olfeuerung herbeigeführt wird, oder daß eine nichtoxydierende Glühung durch die selben Energieträger erfolgt.
In Abwandlung des Verfahrens kann man auch so vorgehen, daß man die zu regenerierenden Sande in solchen Verhältnissen mischt, daß nach Erreichen der Zündtemperatur die Reaktionen, ohne weitere Wärmezufuhr von außen, weiterlaufen.
Gegebenenfalls kann man dem zu regenerierenden Formsand geeignete pulverförmige bis körnige Brennstoffe, z. B. Eoksgries, Kohlenstaub od. dgl., oder flüssige Brennstoffe, z. B.
Altöl zusetzen, um einen ausreichenden Heizwert zu erreichen.
Ein weiterer erfindungsgemäßer Schritt sieht eine mechanische Reinigung des Korns vor, die durch Kellern oder Reiben herbeigeführt wird; gegebenenfalls kann man auch so vorgehen, daß eine pneumatische Reinigung des Korns durch Prallen und/oder Reiben erfolgt.
Es ist in vielen Fällen vorteilhaft, den Sand vor dem Ausglühen über Metallabscheider zu leiten, ggf. über mehrere derartige Abscheider.
Ein weiterer erfindungsgemäßer Verfahrensschritt sieht vor, daß vor und/oder nach dem Glühen ein Entstauben des Sandes erfolgt.
Erfindungsgemäß kann man ferner so vorgehen, daß beim Glühen und beim Prallen umweltschädigende Materialien durch Vergasen und/oder Abreiben aus dem Sand entfernt werden.
In vielen Fällen ist es vorteilhaft so vorzugehen, daß nach der Kornreinigung ein Klassieren des Formsandes erfolgt.
Je nach dem in welcher Aufeinanderfolge die gebrauchten Verfahrensschritte herangezogen werden, kann man nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung so vorgehen, daß der geglühte Sand unmittelbar nach dem Glühen oder nach der pneumatischen Kornreinigung gekühlt wird.
Nachstehend werden zwei Beispiele für eine Behandlung gemäß dem Vorschlag der Erfindung beschrieben, - gebrauchten Formsand zurück zu gewinnnen.
Beispiel 1 Der anfallende, durch Bentonit und Kohlenstaub verunreinigte Sand, der auch Knollen, vor allem aus kunstharzgebundenen Kernresten enthält, wird zunächst von Metallresten befreit und läuft dann in eine Prallmühle ein, wo er auf Korngröße zerlegt wird. Er fällt dann durch ein Sieb, passiert einen zweiten Metallabscheider und gelangt dann über ein Vorwärmsystem in einen Wirbelschichtofen. Hier wird der kohlenstoffhaltige Anteil aus den Verunreinigungen, sowie eventuell zugesetzte Brennstoffe verbrannt, und der Bentonitanteil thermisch versprödet. Der Wirbelschichtofen ist mit Gas beheizt, kann aber auch elektrisch beheizt werden.
Der gebrannte Sand durchläuft dann einen Kaskadenkühler und gelangt, über eine Zwischendosierung, in eine Prallrohreinheit. Dort werden die Sandkörner aneinander gerieben, bzw.
an den Innenflächen der Prallrohre gerieben, so daß die versprödeten Bentonitanteile abplatzen. In der Prallrohreinheit und einem nachfolgenden Kaskadensichter werden die staubförtnigen, abgetrennnten Verunreinigungen entfernt.
Abschießend durchläuft der Sand noch eine Klas-siervorrichtung, wo er in mehrere Korngrößenbereiche aufgeteilt wird.
Der so wiedergewonneeFormgrundstoff kann der Wiederverwendung zu kunstharzumaülltem Sand zugeführt werden, ohne daß Nachteile in den Gebrauchseigenschaften entstehen.
Beispiel 2 In Einzelkörnung vorliegender, durch den Gebrauch verunreinigter Sand, wie er in Gußputzereien z. B. an Ausrüttelvorrichtungen anfällt, wird über einen Metallabscheider in eine beheizte Schwingrinne geleitet und dort geglüht. Dabei vergast der-kohlenstoffhaltige Anteil und die Bentonitreste werden in der Glühtemperatur versprödet.
Der geglühte Sand durchläuft dann eine Kühleinrichtung, wo er mit Wasser besprüht werden kann. Uber eine Zwischendosierung wird er in einen Kollergang eingeleitet, wo die versprödeten Verunreinigungen von der Kornoberfläche entfernt werden. Diese Verunreinigungen werden dann als Staub aus dem System abgeleitet. Abschließend wird der Sand über eine Klassiervorrichtung geleitet, wo er in mehrere Korngrößenbereiche aufgeteilt wird.
Der so wiedergewonnene Bormgrundstoff kann der Wiederverwendung zu kunstharzumhülltem Sand zugeführt werden.
Der zweite Verfahrensschritt, das Glühen des Sandes, kann auch mittels anderer Öfen, z. B. Drehrohröfen, Krähofen, etc.
und der dritte Verfahrensschritt, die Kornreinigung, kann auch mittels anderer Systeme, z. B. ehkraftreiniger oder Schwerkraftreiniger in Trommelbauweise durchgeführt werden.

Claims

Patentansprüche

1) Verfahren zum Rückgewinnen des Formsandes aus Bruchstücken und Resten von Formmasken, Formen und Kernen, sowie aus Abfällen der Herstellung, zwecks Wiederverwendung als Formgrundstoff, dadurch gekennzeichnet, daß diese Stücke und Reste auf Korngröße zerlegt werden, worauf bei einer Temperatur von 550° bis 1.3000 C geglüht wird und anschließend eine Kornreinigung durch mechanisches und/oder pneumatisches Aneinanderreiben der Körner durchgeführt wird.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine oxydierende Glühung durch elektrische Heizung, Gas-oder Olfeuerung, herbeigeführt wird.

3) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem zu glühenden Formstoff feste oder flüssige Brennstoffe zugesetzt werden.

4) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine nichtoxydierende Glühung durch elektrische Heizung, Gas- oder Olfeuerung, erfolgt.

5) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine mechanische Reinigung des Korns durch Kollern oder Prallen herbeigeführt wird.

6) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine pneumatische Reinigung des Korns in pneumatischen Prallrohren erfolgt.

7) Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reinigung des Korns BlieLkraft-oder Schwerkraftreiniger in Trommelform eingesetzt werden.

8) Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sand vor dem Glühvorgang über Metallabscheider geleitet wird, ggf. über mehr als einen Metallabscheider.

9) Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennseichnet, daß nach dem Glühen ein Entstauben des Sandes erfolgt.

10) Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß beim Glühen und beim Prallen umwelt schädigende Materialien durch Vergasen und/oder Abreiben aus dem Sand entfernt werden.

11) Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gexennzeichnet, daß vor und/oder nach dem Glühen ein Klassieren des Bormsandes erfolgt.

12) Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch geKennzeichnet, daß der Sand nach dem Glühen und/oder nach der pneumaischen Kornreinigung gekühlt wird.