DE2708961A1

DE2708961A1 - Verfahren und vorrichtung zur herabsetzung des harzanteils von gebrauchtem giessereisand

Info

Publication number: DE2708961A1
Application number: DE19772708961
Authority: DE
Inventors: Joachim Ing Grad Otterbach; Horst Roetters
Original assignee: FREIER GRUNDER EISEN METALL
Current assignee: FREIER GRUNDER EISEN METALL
Priority date: 1977-03-02
Filing date: 1977-03-02
Publication date: 1978-09-07
Also published as: FR2382291A1; ES467504A1; GB1593008A; SE7802366L; NL7802329A

Description

BLUMBACH · WEiül? · BARGEN · KRAMER

ZWIRNER - HIRSCH · BREHM _r,,_OüC .

L I UOΌΌ I

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN

Patentconsult RadedcestraOe 43 8000 München 60 Telefon (089) 883603/833604 Telex 05-212313 Telegramme Patentconsult Paienlconsult Sonnenberger Straße 45 6700 Wiesbaden Telefon (06121) 562943/561998 Telex 04-186237 Telegramme Patentconsull

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Verfahren und Vorrichtung zur Herabsetzung des Harzanteils von gebrauchtem Gießereisand

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herabsetzung des Harzanteils von gebrauchtem Gießereisand ("Altsand") zu Regenerierungszwecken.

Die Bindung des Gießereisandes zur Bildung von Gießereiformen erfolgt größtenteils durch kalthärtende Harzbestandteile, insbesondere auf Furan- oder Phenol-Basis. Durch Mahlen der zerkleinerten Gießereiformen kann der sogenannte Altsand erneut verwendet werden, wobei ein gewisser Anteil von Harz an den Sandkörnern für viele Anwendungszwecke nicht unerwünscht ist. Durch die wiederholte Verwendung des Altsandes reichert sich jedoch der Anteil an Harz unerwünscht hoch an, so daß eine Reduzierung des Harzanteils erwünscht ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herabsetzung des Harzanteils von gebrauchtem Gießereisand anzugeben, welches billig arbeitet und auf wenig Raum ausgeführt

München: R. Kramer Dipl.-Ing. · W. Weser Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. · P. Hirsch DIpI.-Ing. . H. P. Brehm Dipl.-Chem. Dr. phil. nat. Wiesbaden: P.G. Blumbach. Dlpl.-Ing. · P.Bergen Dipl.-Ing. Dr. jur. · G. Zwirner Dipl.-Ing. Dipl.-W.-Ing.

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verden kann, so daß sich insgesamt eine kompakte Regenerieranlage ergibt.

Die gestellte Aufgabe wird aufgrund der Maßnahmen des Hauptanspruchs gelöst und durch die weiteren Maßnahmen der Unteransprüche ausgestaltet und weiterentwickelt.

Von besonderem Vorteil ist es, daß die neue Regenerier anlage umweltfreundlich betrieben werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch die Regenieranlage in sche-

matischer Darstellung und zu Übersichtszwecken; Fig. 2 eine vergrößerte Einzelheit aus Fig. 1; und Fig. 3 eine weitere vergrößerte Einzelheit, jedoch von oben gesehen.

Fig. 1 stellt eine Ubersichtszeichnung der Regenieranlage dar, die in einer Grube von 5 m Länge, 2,8 m Breite und 3,3 m Tiefe Platz hat. Ein Aufgabetrichter 1 mit Knollenzerkleinerung oder Ausschlagrost nimmt die zerschlagenen Gießereiformen auf und gibt vorverkleinerte Brocken in ein Schwingförderrohr 2, welche das zu behandelnde Gut in eine Regenerier trommel 3 einführt. Die Regeneriertrommel ist beispielsweise von der in der DT-OS 24 45 459 beschriebenen Art, d.h., enthält Kugeln in einem

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umlaufenden Trommelmantel, welche die eingegebenen Sandbrocken zerdrücken, ferner Siebmäntel, welche den Altsand 7 und solchen mit gewünschter Körnung in einen Fließbettkühler 4 mit pneumatischer Nachregenerierung und Sichtung eintreten lassen. In dem Fließbettkühler 4 wird der Altsand von beispielsweise 200° auf 29⁰C zurückgekühlt und von einem pneumatischen Förderer5in ein Altsandsilo weitergefördert. Die beschriebenen Einzelteile der Anlage werden durch eine Stützkonstruktion 6, bestehend aus sechs Stützen sowie einer Anzahl von Verbindungsträgern zusammengehalten, und es ist möglich, in der Nähe dieser Stützen Abkapselungswände anzubringen, wenn die Regenerieranlage über Flur aufgestellt werden soll. Durch die abgekapselte Bauweise ist es möglich, das Austreten von Staub weitgehend zu verhindern, ferner können die erheblichen Geräusche der Regeneriertrommel nach außen abgeschirmt werden. Da der Aufgabetrichter 1 als notwendige öffnung nach außen auch Staub hindurchlassen würde, wird im Inneren des abgekapselten Raumes ein Unterdruck aufrechterhalten, d.h., es wird ständig Luft über ein Abluftfilter 7 abgesaugt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine elektrische Schalt- und Steuereinrichtung β innerhalb der Abkapselung untergebracht, es versteht sich aber, daß diese auch außerhalb aufgestellt werden kann. Unterhalb der Regeneriertrommel ist ein Sammelbehälter 9 für nicht zerkleinerbare Knollen und Metallteile vorgesehen, die durch die Regeneriertrommel 3 ausgeschieden werden.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird die kompakte Bauweise der Regenerieranlage dadurch ermöglicht, daß der FließbettkUhler 4

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unmittelbar unterhalb der Regeneriertrommel 3, d.h., in deren Siebbereich, angeordnet ist und sich auch noch unterhalb des Aufgabetrichters 1 und des Schwingförderrohres 2 erstreckt, die nicht so weit nach unten reichen, wie die Regeneriertrommel 3. j

j Da die Eingabe in den pneumatischen Förderer 5 über eine Rutsche \

ι erfolgt, ist dieser unterhalb des Fließbettkühlers 4 angeordnet;

andernfalls könnte man noch an Höhe sparen.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch den Fließbettkühler 4, der eine DUsenstrahlkammer 14 aufweist, die nochmals in Fig. 3, von oben gesehen, dargestellt ist. Der Fließbettkühler 4 weist ein kastenförmiges Gehäuse 15 auf, welches im Bereich der DUsenstrahlkammer 14 keilartig erhöht ist, sonst aber quaderförmige Gestalt hat. Am Boden des Gehäuses 15 sind Luftkammern 16 vorgesehen, die an ihrer Oberseite eine Fließbettwand 17 aufweisen. Die Fließbettwand 17 kann zum Luftdurchtritt Poren aufweisen, es sind aber auch dünne Bohrungen 18 brauchbar, vor allem, wenn sie in Richtung auf die Kammer 14 schräg nach oben gerichtet sind. Neben der DUsenstrahlkammer 14 befindet sich ein Kühlraum 13, der von Kühlschlangen 19 durchzogen ist. Den Kühlschlangen 19 wird bei 20 Wasser zu- bzw. abgeführt. Eine öffnung 21 stellt eine Verbindung der Kammer 13 zu der Regeneriertrommel 3 her.

Die Kammern 13 und 14 sind durch eine quergestellte Wand 22 voneinander getrennt, die als Wehr für den fluidisierten Strom des Altsandes dient. Der Wand 22 gegenüber sind sechs Düsen 23 bis 28 vorgesehen, die paarweise in drei Etagen übereinander ange-

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ordnet sind. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, kreuzen sich die DUsenstrahlen jedes Paares in Punkten 29, 30, 31, die einen gewissen Abstand von der Wand 22 sowie untereinander haben. Es treffen sich die Düsenstrahlen 23 und 26 beim Punkt 29, die DUsenstrahlen 24 und 27 beim Punkt 30 und die Düsenstrahlen und 28 beim Punkt 31. Die Anzahl der Düsenstrahlpaare richtet sich nach dem Durchsatz und der gewünschten Herabsetzung des Harzanteils des bearbeiteten Altsandes, d.h., die Anzahl kann noch erhöht, aber auch auf ein einziges Paar reduziert werden. Die Strahlrichtung ist horizontal oder schräg geneigt.

Oberhalb der Düsen 23 bis 28 befindet sich ein Auslauf 32 für den behandelten Altsand, der zu dem pneumatischen Förderer 5 führt, ferner ein Absaugstutzen 33, der zu einer nicht dargestellten Entstaubungseinrichtung führt.

Der Betrieb der Regenerieranlage geht wie folgt vor sich: Über dem Aufgabetrichter 1 werden Gießereikästen entleert oder es werden zerschlagene Gießereiformen angeliefert. Infolge der Rüttelwirkung des Aufgabetrichters tritt bereits eine gewisse Zerkleinerung der Gießereiformen ein und es werden sperrige Metallteile daran gehindert, in die Anlage einzutreten. Der Schwingförderer 2 führt das sandig-brockige Material in die Regeneriertrommel 3 ein, in welcher die Sandbrocken zerdrückt werden und eine weitere Trennung zwischen Sand und Metall erfolgt. Während der Sand durch Siebe an der Regeneriertrommel hindurchfällt, gelangen die Metallteile im Laufe der Zeit in-

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folge der Materialanhäufung zu Auswurf öffnungen, die im Trommelmantel oberhalb des Sammelbehälters 9 angebracht sind, so daß das Metall in diese Sammelbehälter 9 fällt. Der ausgesiebte Altsand gelangt in den Fließbettkühler 4 und wird auf eine Temperatur unterhalb 30° heruntergekühlt, denn das Ausgangsmaterial, die zerschlagenen Gießereiformen, hatten eine erhebliche Temperatur von beispielsweise über 200⁰C. Die durch den Fließbettboden 17 hindurchtretende Luft macht den zugeführten Altsand fließfähig und versetzt ihn in eine gewissermaßen turbulente Strömung, so daß ein guter Kontakt von immer neuem Altsand an den Kühlschlangen 19 zustanden kommt. Die Schrägstellung der Bohrungen 18 begünstigt ferner eine Förderung des fluidisierten Altsandes in der Zeichnung nach links, so daß sich der Altsand an der Wand 22 staut und über diese, wie bei einem Wehr, hinwegströmt. Die Öffnung der Austragsrutsche 32 liegt tiefer als der obere Rand der Wand 22, so daß sich der fluidisierte Altsand an sich in Richtung dieser Austrageöffnung bewegt; er wird aber vor Erreichen der Öffnungvon den Preßluftstrahlen der Düsen 23 bis 28 erfaßt und in der Zeichnung nach rechts mitgerissen. Der mitgerissene Sand reibt sich an dem Sand der Umgebung und dem Sand der kreuzenden Düsenstrahl^ insbesondere im Bereich der Purkte 29, 30, 31, wie in Fig. 3 dargestellt. Diese Reibung der Körner aneinander führt zu einem Abrieb von Harz, der in Form von Staub mit der austretenden Luft mitgerissen wird und über den Absaugstutzen 33 abgesaugt wird. Dadurch verarmt der Altsand an Harzbestandteilen, wie es erwünscht ist.

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Patentansprüche

1. Verfahren zur Herabsetzung des Harzanteils von gebrauchtem Gießereisand ("Altsand") zu Regenerierungszwecken, dadurch gekennzeichnet, daß dem Altsand von unten her Luft zugeführt und er dadurch fließfähig gemacht wird und daß in den fließfähigen Altsand scharfe Preßluftstrahlen gerichtet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßluftstrahlen sich in dem fließenden Altsand kreuzen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene der sich kreuzenden Preßluftstrahlen horizontal oder leicht geneigt ist.

München: R. Kramer Dipl.-Ing. · W. Weser Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. · P. Hirsch Dipl.-Ing. . H. P. Brehm Dipl.-Chem. Dr. phil. nal. Wiesbeden: P. G. Blumbach Dipl.-Ing. . P. Bergen Dipl.-Ing. Dr. jur. · G. Zwirner Dipl.-Ing. Dipl.-W.-Ing.

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ORIGINAL INSPECTED

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßluftstrahlen in mehreren Etagen gerichtet sind.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) eine Regeneriertrommel (3) mit Eingabeeinrichtung (1, 2) ist zum Zerkleinern von Alt sandbrocken, Abscheiden von Metallteilen und Absieben des erhaltenen Altsandes eingerichtet;

b) ein Fließbettkühler (4) ist unterhalb der Regeneriertrommel (3) zur Aufnahme des gesiebten Altsandes angeordnet und zur Kühlung des Altsandes ausgebildet;

c) in dem Fließbettkühler (4) ist eine DUsenstrahlkammer (14) vorgesehen oder dem Fließbettkühler unmittelbar benachbart angeordnet;

d) die DUsenstrahlkammer (14) weist eine Anzahl von Düsen (23 bis 28) für Preßluftstrahlen auf, die den Altsand in ihrer Nachbarschaft mitreißen;

e) an hochgelegener Stelle der DUsenstrahlkammer (14) ist ein Luft- und Staubabzug (33) zu einer Staubabscheidungseinrichtung und an mittelhoher Stelle der DUsenstrahlkammer (14) eine Austragungs öffnung (32) für regenerierten Altsand vorgesehen.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (23 bis 28) paarweise zum Schnitt der Preß· luftstrahlen in''einem Punkt (29, 30, 31) gerichtet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (23 bis 28) in unterschiedlichen Höhenlagen angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die DUsenstrahlkammer (14) von dem Kühlbereich (13) des Fließbettkühlers (4) durch eine als Wehr wirkende Wand (22) getrennt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragsöffnung (32) des regenerierten Altsandes niedriger liegt als die Oberkante der Wand (22) zwischen der Kühlkammer (13) und der DUsenstrahlkammer (14).

10· Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Fließbettboden (17) schräg gerichtete Bohrungen (18) aufweist, die in Richtung der Wand (22) zwischen Kühlkammer (13) und DUsenstrahlkammer (14) geneigt sind.

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11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Fließbettkühler (4) unterhalb der Regeneriertrommel (3) und deren Eingabeeinrichtung (1, 2) erstreckt und diese Maschinenteile (1, 2, 3» 4), ggf. zusammen mit einem pneumatischen Förderer (5) durch eine gemeinsame Stützkonstruktion (6) in enger Nachbarschaft zusammengehalten sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkonstruktion (6) zum Einbau in eine Grube bzw. ein Kapselgehäuse vorbereitet ist.

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