DE2909408A1

DE2909408A1 - Verfahren zur regenerierung von giesserei-altsand sowie regenerier-einrichtung und erzeugnis

Info

Publication number: DE2909408A1
Application number: DE2909408A
Authority: DE
Inventors: Franz Dr Hoffmann; Franz Satmer
Original assignee: Georg Fischer AG
Current assignee: Georg Fischer AG
Priority date: 1978-04-14
Filing date: 1979-03-09
Publication date: 1979-10-18
Also published as: GB2018650A; GB2018650B; ATA163379A; FR2422458B1; NL182708C; DE2909408C2; IT7967796A0; IT1118464B; AT381253B; NL182708B; SE438799B; DK154873B; FI791057A; US4274360A; FI65029B; FR2422458A1; CS216549B2; JPS54138815A; DK154179A; DK154873C

Description

Il

f · · · ·* · iti

2909A08

PATENTANWÄLTE 09.03.1979

DIETRICH [VV/IN3KY 10.889-TV/Wi

REU: ":\X I L i LiVS CH M Ü U C H Eil 2 1 GOTTHARDSTR. 81

GEORG FISCHER AKTIENGESELLSCHAFT, 8201 Schaffhausen |

2053/FEF §

Verfahren zur Regenerierung von Giesserei-Altsand sowie Regenerier-Einrichtung und Erzeugnis

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regenerierung von ij

überwiegend tongebunden«m Giesserei-Altsand für die Wieder- §

verwendung anstelle von Neusand, mittels mechanischer Trennung '■. von Anteilen der Bindestoffe von der körnigen Grundmasse.

Ferner betrifft die Erfindung eine zur Durchführung einer solchen Regenerierbehandlung geeignete Einrichtung sowie regenerierten Giesserei-Altsand als Produkt einer solchen Behandlung. ;.

Beim üblichen Formsand-Kreislauf einer Giesserei mit tongebundenem Nassguss-Sand wird von dem an der Auspackstelle anfallenden Altsand der grösste Teil über eine Aufbereitungsanlage der Wiederverwendung in der Nassguss-Formerei zugeführt. Dieser Altsand ist ein Gemisch aus überwiegend tongebundenem Formsand und kleineren Anteilen von chemisch gebundenem Kernsand, welcher ·; als Neusand über die Kernmacherei erstmals in den Kreislauf eingeführt wurde. Im Altsand sind regelmässig noch aktiver Binde.ton (Bentonit) sowie kohlige Rückstände, insbesondere ver-

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kokter, poröser Kohlenstaub enthalten. Ausserdem werden die Sandkörner bei mehrmaligem Umlauf zunehmend strukturell verändert, indem jeweils durch die Hitzeeinwirkung des Giessmetalls ein Teil des Bindetons totgebrannt (kalziniert) wird und als keramische, poröse Oberflächenschicht auf den Quarzkörnern haften bleibt (sogenannte Oolithisierung).

Die erwähnte Aufbereitung bei der Altsand-Rückführung trägt diesen Umständen Rechnung. Der im Altsand vorhandene, aktive Bentonit wird unter Zusatz von neuem Bindeton und Wasser wieder bindefähig gemacht. Oolithisierung und Kohlenstaub haben bis zu einem gewissen Grad günstige Auswirkungen auf die Formstoffeigenschaften.

Nicht die gesamte Altsandmenge lässt sich jedoch auf diese Art wiederverwenden. Vorwiegend über die Kernmacherei wird laufend neuer Quarzsand in das System eingeleitet. In entsprechendem Ausmass (abgesehen von unkontrollierbaren Verlusten) muss Altsand ausgeschieden werden, weil der Bedarf an tongebundenem Formsand im Durchschnitt konstant bleibt. Der

■ Wegtransport und die Deponie dieser Altsandmenge (Abfallsand) jj

! verursachen erhebliche Kosten und bedeuten eine Umweltbe-•i

lastung.

Es wäre deshalb erwünscht, solchen Altsand anstelle von Neusand zu verwenden. Dies ist jedoch bei der oben beschriebenen, vom Neusand stark abweichenden Beschaffenheit nicht möglich: Aktiver, meist basischer Bentonit ist mit praktisch allen bei fj der Kernherstellung verwendeten, chemisch aushärtenden Binderin Systemen unverträglich. Ausserdem wäre infolge der Porosität v, der oolithischen Kornhüllen und der Kohlekörner sowie wegen t¹ dem hohen Schlämmstoffgehalt der Verbrauch an flüssigem chemischem Binder viel zu hoch. Es ist deshalb einleuchtend, dass eine Regenerierung von Altsand für die Wiederverwendung mit chemischen Bindern in der Kernmacherei weit schwieriger

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ist als die vorerwähnte, übliche Aufbereitung mit Bindeton und Wasser. Damit Altsand der Weiterverwendung anstelle von Neusand zugeführt werden kann, muss er in einer Weise regeneriert werden, die ihm weitgehend die Eigenschaften von neuem Quarzsand verleiht. So wird etwa ein Waschverfahren, welches lediglich die Schlämmstoffe entfernt, in der Regel nicht zum Ziel führen.

Es ist bereits ein Vorschlag für eine Regenerierbehandlüng bekannt geworden (DE-OS 22 52 217 und 22 52 259), gemäss welchem der Altsand zuerst auf Korngrösse zerlegt, dann bei bis 1300° C geglüht und schliesslich einer Kornreinigung durch mechanisches und/oder pneumatisches Aneinanderreiben der Körner unterzogen wird. Dies bedingt jedoch einen erheblichen Aufwand an maschinellen Einrichtungen, welche das Material der Reihe nach durchlaufen muss; ferner ist der Energiebedarf vor allem für das Glühen beträchtlich. Ausserden ist es fraglich, ob selbst nach vorausgegangener Glühbehandlung die auf den Körnern festgebrannten Tonhüllen sich lediglich durch Reiben ausreichend beseitigen lassen.

Die vorliegende Erfindung hat. demgegenüber eine wirksame und gleichzeitig wirtschaftliche Altsand-Regenerierung zum Ziel, d.h. es sollen sowohl die physikalisch-technischen Bedingungen für den Einsatz dos Regenerates anstelle von Neusand erfüllt werden als auch durch stark vcrnindcrten Neusandbedarf und Wegfall von Deponickosten in der Regel Einsparungen erzielt werden.

Die crfindungsgon<isse Lösung dieser Aufgabe ist bezüglich Vorfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs und hinsichtlich Behandlungscinrichtung durch diejenigen des Anspruchs 5 gegeben. Ein erfindungsgemäss regenerierter Giesserei-Altsand weist die im Anspruch 9 genannten Eigenschaften auf.

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Eine solche kombinierte Schlag- und Scheuerbehandlung bei gleichzeitig einhergehender Entstaubung lässt sich vorteilhaft in einer einzigen Maschine ohne wiederholtes Umfüllen des Sandes in verschiedene Aggregate durchführen. Eine vorausgehende, besondere Knollenzerkleinerung und insbesondere eine Glühbehandlung entfallen. Das Verfahren muss chargenweise verlaufen; eine kontinuierliche Arbeitsweise würde zu keinen guten Ergebnissen führen.

Es kann zweckmässig sein, den Sand nach durchgeführter mechanischer Behandlung einer chemischen Nachbehandlung zu unterziehen, welche die restlichen Feinanteile an die Oberfläche der gereinigten Sandkörner bindet und dabei auch die Mikroporen der Körner abdichtet. Auch eine solche Nachbehandlung lässt sich vorteilhaft in der gleichen Einrichtung durchführen.

Wesentlich für den Erfolg der Regenerierbehandlung ist die kombinierte Schlag- und Scheuerbeanspruchung mit gleichzeitiger Entstaubung einer trockenen Sandcharge während ausreichender Zeit. Durch die Schlagbehandlung werden rasch die vorhandenen Knollen des Altsandes zerteilt, und anschliessend bewirkt das wiederholte intensive Beschleunigen, Verzögern und Scheuern ein Abschleifen der spröden, festgabrannten Tonhüllen von den Sandkörnern. Durch das trockene Scheuern werden dabei zunächst die relativ weichen, jedoch in getrockneter und gebundener Form vorhandenen Schlämmstoffe sowie weiche Körner von kohligen Bestandteilen zu Pulver zerrieben, damit diese Anteile mittels Windsichtung von den kompakten Sandkörnern getrennt und ausgeschieden werden können. Das Scheuern bewirkt ferner auch in Verbindung mit der Oolithisierung - eine zunehmende, erwünschte Abrundung von vorher kantigen Sandkörnern. Wichtig ist, dass das Ausscheiden der Schlämmstoffe und des laufend erzeugten Staubs laufend erfolgt, da während der mechanischen Behandlung der Anfall an solchen pulverigen Bestandteilen

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gross ist und ein zu hoher Anteil in der Sandmasse die Schlag- und Scheuerbeanspruchung dämpfen würde.

Es wurde gefunden, dass die genannten, kombinierten Grenzbe- J₁

dingungen in der Beschaffenheit des regenerierten Altsandes, ^:,

nämlich |

- weniger als 2 % Schlämmstoffe (d.h. Anteile«~2Q^x) , fj

- weniger als 1 % aktiver Bindeton (beides bezogen auf das \\ Gewicht der Grundmasse), i '.i

- Oolithisierungsgrad der Körner kleiner als 8 % || die Mindestvoraussetzungen für eine erfolgreiche Wiederver- .?,* wendung anstelle von Neusand bilden, damit die gebräuchlichen . ! chemischen Binder in ihrer Wirksamkeit nicht beeinträchtigt ';; und deren Verbrauch in wirtschaftlich tragbaren Grenzen bleibt. r

(Der Oolithisierungsgrad ist definiert als der Anteil der auf 4

den Sandkörnern fixierten, totgebrannten, oolithischen Binde- · j.i

tonhüllen, bezogen auf den gewaschenen und bei 900° C geglüh- ; ten Sandanteil«<20ya) .

In bestimmten Fällen kann es sweckmässig sein, auch für den Glühverlust, meist durch Kohlenstaub bedingt, eine Grenzbedingung festzulegen und die Regenerierbehandlung solange auszudehnen, bis dieser im Altsand weniger als 1,5 % beträgt.

Die erforderliche Behandlungsdauer bis zum Erreichen der er- /_; wähnten Grenzbedingungen wird entsprechend den jeweiligen Gegebenheiten im Sandsystem unterschiedlich sein und lässt sich durch einfache Versuche ermitteln. Während der Behandlung werden in der Regel natürlich nicht alle Grenzwerte gleichzeitig erfüllt sein. Der Behandlungsaufwand lässt sich in manchen Fällen z.B. dadurch vermindern, dass die mechanische Behandlung (Schlag- und/oder Scheuerbehandlung) zuerst eingestellt und das Ausscheiden der Feinanteile (Entstauben) noch fortgesetzt werden. Für die Wiederverwendung, insbesondere hinsieht- _; lieh Binderbedarf, kann in manchen Fällen eine weitere Herab-

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Setzung des Schlämmstoff- und Bindetongehaltes über die ange- \ gebenen Grenzen hinaus Vorteile bringen. Mit reiner Trocken- I entstaubung, z.B. Windsichtung, bedingt dies allerdings einen zunehmenden /aufwand, d.h. eine unverhältnisroässige Verlängerung der Behandlung. Eine chemische Nachbehandlung im Anschluss an die frockenregenerierung kann dann üweckmässiger sein, indem dabei nicht nur die Feinanteile durch Bindung an die Kornoberflächen restlos beseitigt, sondern auch die Mikroporen der Sandkörner und der oolithischen Hüllenreste verschlossen wer-

\ den.

Auf diese Weise lässt sich Altsand in einem Ausmass regenerieren, dass er sich in Zusammensetzung und Struktur von gutem ^ Neusand nur unwesentlich unterscheidet. Als Mass für den || wirtschaftlich und anwendungstechnisch in erster Linie zu belli achtenden Binderverbrauch wird wie bei Neusand zweckmässig der Ij Leinölbedarf ermittelt. Es ist dies die Zugabemenge an Leinöl I* zu einer Sandprobe, welche erforderlich ist, um eine Druck-S festigkeit von 100 kg/cm² mit Normprüfkörpern zu erzielen, Ei die im Ofen während 2 Stunden bei 230° C behandelt und an-

I schliessend im Exsikkator abgekühlt wurden. Beste Quarzsande

ff haben einen Leinölbedarf von etwa 1,1 bis 1,5 %, und die im

i Vergleich hiermit bei regenerierten Altsanden erreichten Werte

t lassen die Wirtschaftlichkeit der Regenerierbehandlung beur-

I teilen.

f Aktiver Bentonit ist ziemlich stark hygroskopisch und nimmt h bei Raumtemperatur 10 - 15 % Feuchtiykeit aus der Umgebungs- >) luft auf, wodurch er einen seifenartigen bis schmierigen Zu-¹ stand annimmt. Im warmen, trockenen Zustand dagegen ist er hart und spröde und dadurch leicht scheuerbar. Für eine erfolgreiche Regenerierbehandlung, insbesondere die gründliche Entstaubung, ist deshalb ausreichende Trockenheit des Behandlungsgutes Voraussetzung. Diese ist im allgemeinen bei einer AItsandliemperatur von etwa 50 bis 150° C zu Beginn der Behandlung

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gewährleistet. Mit Vorteil kann hierbei die Giesswärme von der vorangehenden Verwendung des Altsandes ausgenützt werden. Andernfalls, insbesondere, wenn zwischen dem Auspacken und dem Regenerieren längere Zeit verstreicht, ist ein Vorheizen der Altsandchargen auf den genannten Temperaturbereich zweckmässig, vorzugsweise jedoch auf weniger als 100° C. Es hat sich aber gezeigt, dass sich der Sand während der Behandlung durch das Scheuern durch Reibungswärme von selbst erwärmt.

Der regenerierte Altsand wird in der Regel gemischt mit einem gewissen Anteil Neusand verwendet und vorwiegend bei der Kernherstellung mit den dort gebräuchlichen chemisch aushärtenden, anorganischen oder organischen Bindern eingesetzt. Im Normalfall wird das Regenerat natürlich im selben Betrieb wieder verwendet werden, wo der Altsand anfällt. Jedoch ist je nach den wirtschaftlichen Gegebenenheiten auch eine üeberführung in einen anderen Betrieb denkbar. Wie erwähnt, können neben der Beschaffung von Neusand (Kosten, geeignete Quellen) auch die Kosten und Umtriebe der Abfallsand-Beseitigung sowie Umweltprobleme wichtige Gründe für eine Altsand-Regenerierung sein. Als Produkt kann das Regenerat - infolge des nicht restlos beseitigten Altsandzustandes, vor allem der Rest-Oolithisierung im Vergleich zu neuem Quarzsand durchaus auch günstigere giesstechnische Eigenschaften aufweisen, wie reduzierte Neigung za Ausdehnungsfehlern, Warmrissen und zum Anbrennen. Hierzu sind auch eine stark herabgesetzte Kornporosität und eine auf der Kornoberfläche fixierte Hülle aus restlichen Feinanteilen als Ergebnis einer allfälligen chemischen Nachbehandlung zu zählen.

Nachstehend wird ein konkretes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Regenerierverfahrens erläutert:

Die Tabelle veranschaulicht die Wirkung der beschriebenen Regenerierbehandlung im Falle von zwei Altsanden A und B aus verschiedenen Giessereien. In einer Regeneriereinrichtung, wie

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sie nachstehend noch anhand der Zeichnungen beschrieben wird, erfolgte die kombinierte mechanische Schlag- und Scheuerbehandlung mit laufender Entstaubung während 15 Minuten, anschliessend wurde die Staubabscheidung allein noch während 5 Minuten fortgesetzt. Nachdem dadurch die erforderlichen Minimalbedingungen bereits erreicht wurden, erfolgte In der gleichen Einrichtung noch eine chemische Nachbehandlung, mit welcher der Leinölbedarf nochmals beträchtlich herabgesetzt werden konnte. In der Tabelle bedeutet "V" Zustand vor der mechanischen Behandlung und "N" Zustand nach der mecnanischen Behandlung, jedoch vor der chemischen Nachbehandlung.

Tabelle A Altsand aus B Altsand aus

Tempergiesserei Graugiesserei

Schlämmstoffgehalt % V 6,9 8,4

1,0

Gesamt-Glühverlust % V 1,85 5,0

0,5

V	6,9
N	1,3
V	1,85
N	0,1
V	λ 6,2
N	8,0
V	• 4,1
N	0.8

Oolithisierungsgrad % V .Ί.6,2 10,0

2,2

Gehalt an bindefähigem V ' 4,1 5,3

Bentonit % N 0,8 0,5

Leinölbedarf % N 2,4 1,3

Chemische Nachbehandlung:
(Zusätze in ml pro 100 kg Sand)

Phosphorsäure konz. zur
Vorneutralisation 60

Phenolharzbinder 800 250

Paratoluolsulfonsäure 300

Leinölbedarf in %
nach chemischer Nachbehandlung 1,35 1,1

Leinölbedarf des verwendeten

Neuquarzsandes in %

(Vergleich) 1,1 1,25

Der zur Nachbehandlung bei den obenstehenden Beispielen ver-

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wendete Pheno]harzbinder härtet mit der zugesetzten Paratoluoxsulfonsäure oder schon im Sand vorhandenen sauren Stoffen kalt aus, imprägniert die vorhandenen Poren der Sandkörner und fixiert die restlichen Feinanteile auf der Oberfläche der Sandkörner.

Wie ersichtlich, bestehen beim Sand B besonders günstige Voraussetzungen für die Regenerierung. Es zeigt sich, dass auch mit einer kürzeren mechanischen Behandlung auszukommen wäre und dass eine chemische Nachbehandlung entfallen kann.

Die chemische Nachbehandlung besteht darin, dass der mechanisch behandelte Sand mit einer seiner Wasseraufnahme entsprechenden Menge an Imprägnier- und Fixierflüssigkeit intensiv vermischt wird. Dabei wird der Feinanteil gleichmässig um die Körner gehüllt und darauf als glatte Hülle fixiert und somit zu einem festen Bestandteil des Korns gemacht, so dass er sich nicht mehr mit dem später zuzusetzenden Kernbinder vermischt und diesen nicht mehr chemisch und/oder physikalisch beeinflussen kann.

Die Nachbehandlung hat somit die Aufgabe, den Sand bei Bedarf zu neutralisieren und den restlichen Staub zu fixieren und ihn damit mit chemischen Bindern verträglich zu machen, aber auch arbeitshygienisch zu verbessern.

Zur Behandlung können anorganische oder organische Stoffe verwendet werden, die kalt oder warm aushärten. Kalthärtende Systeme werden aus wirtschaftlichen Gründen vorgezogen. In Betracht kommen eine konzentrierte Phosphorsäure mit einem Zusatz an Aluminiumhydroxyd und/oder mit nachfolgender Trocknung des behandelten Sandes bei 300 bis 350° C, und eine Monoaluminiumphosphatlösung mit einem Zusatz an Aluminiumhydroxyd und/oder mit nachfolgender Trocknung bei 300 bis 350° C. Die Behandlungsverfahren mit Phosphorsäure und Moncaluminiumphosphat können auch miteinander kombiniert verwendet werden.

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Weiter in Betracht kommen Wasserglas mit nachfolgender Trocknung des behandelten Sandes, wobei gleichzeitig eine Neutralisierwirkung bei saurem Sand erzielt wird, kalthärtende Kunstharze, die mit Säuren, z.B. Paratoluolsulfonsäure oder Phosphorsäure aushärten, wie sie in Giessereien als Sandbindemittel verwendet werden, organische Klebstoffe aller Art, mit nachfolgender Lufttrocknung oder Wärmetrocknung zur Entfernung des Lösungsmittels und anorganische Kleber, wie z.B. Kieselsole. In vielen Fällen genügt es, den Restschlämmstoff, der nach der Scheuerbehandlung verbleibt, mit einer kleinen Menge Wasser auf den Sandkörnern zu fixieren. Dies kann am wirtschaftlichsten <| in der erfindungsgemässen Trommel selbst geschehen.

ψ Die Erfindung wird nunmehr anhand eines in der Zeichnung dar-J* gestellten Beispiels erläutert. Es zeigen:

% Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die Einrichtung senkrecht [| zu deren Trommelachse, und

S ^:

I Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II - II in Fig. 1, |3 wobei der besseren Uebersicht halber die Sandcharge

■s\ nicht dargestellt ist.

Die dargestellte chargendweise arbeitende Regeneriereinrichtung v
I weist hauptsächlich eine mit liegender, vorzugsweise horizon-

§j taler Achse angeordnete, zylindrische Trommel 10 auf, welche \ zum Einfüllen und Entleeren einer Altsand-Charge 18 am Umfang . mit einer Türe 12 versehen ist. Die Trommel 10 ruht auf Anr| triebsrollen 14, wobei deren Wellen 13 in Lagerböcken 15 ge- K führt sind und von einem Motor 16 über ein Untersetzungsgetriebe 17 angetrieben werden. Koaxial zur Trommelachse sind zwei feststehende Hohlachsen in Form von Rohrabschnitten 20, 21 in Sockeln 22 zu beiden Seiten der Trommel gehalten. Auf jedem Rohrabschnitt 20 und 21 ist eine Blechscheibe 24 je in der Ebene der beiden Trommel-Stirnwände befestigt. Die beiden

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Scheiben 24 füllen einen entsprechenden kreisförmigen Ausschnitt in jeder Trommel-Stirnwand annähernd aus, wobei der Ringspalt mit einer geeigneten Dichtung überbrückt ist, beispielsweise mit je einem ringförmigen Gummistreifen 25, welcher innen an der betreffenden Scheibe 24 befestigt ist* In den beiden Rohrstücken 20, 21 ist eine Welle 26 gelagert, die mit vergleichsweise hoher Drehzahl von einem Motor 28 angetrieben wird und im Innern der Trommel 10 ein Schlagwerkzeug trägt, dessen vorzugsweise achsparallelen Schlagbalken gleichsinnig mit oder noch besser gegenläufig zu der Trommel umlaufen (siehe Doppelpfeil in Fig. 1).

Im oberen Bereich der Trommel 10 befindet sich ein feststehender Abstreifer 32, welcher sich in die Nähe der Trommel-Innenwand parallel zu einer Mantellinie erstreckt und mit seitlichen Leitblechen 34 versehen ist. Zwischen dem Bereich des Schlagwerkzeugs 30 und dem Abstreifer 32, vorzugsweise mit letzterem verbunden, ist eine Entstaubungsvorrichtung in Form eines Saugkastens 36 angeordnet. Der Abstreifer 32, der Saugkasten 36, ein von diesem ausgehendes Saugrohr 38 sowie ein radialer Steg 37 bilden mit Vorteil eine starre Einheit, die mit den beiden feststehenden Rohrabschnitten 20 und 21 fest verbunden ist. Das Saugrohr 38 mündet vorteilhafterweise in das Innere des Rohrabschnittes 21, welches über eine Filtereinheit 40 mit einem Gebläse 42 verbunden ist, welches einen in den Saugkasten 36 eintretenden Saugluftstrom erzeugt. Eine Variante besteht darin, dass der Abstreifer weggelassen ist; der Sand fällt auch so auf den Rotor.

Die Antriebsmotoren 16 und 28 sowie das Gebläse 42 sind nach den Betriebserfordernissen einzeln ein- und ausschaltbar, Bei umlaufender Trommel 10 wird von der unten in der Trommel liegenden, trockenen Altsand-Charge 18 fortlaufend eine Sandschicht 44 durch Fliehkraftwirkung und innere Reibung hochgefördert. Die Drehzahl der Trommel muss derart sein, dass ein

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i-litrexssen des Sandes gewährleistet ist. Wenn die Sandschicht 44 auf den Abstreifer 32 auftrifft, wird sie von der Trommelwand abgelöst und in einem Fallstrom 4 6 nach unten etwa gegen die Tronvmelachse gerichtet. Der Fallstrom gelangt dann ih den Bereich der Schlagbalken des rasch umlaufenden Schlagwerkzeugs 30 und von diesem wird der Sand etwa in einem Strahl 47 nach aussen gegen die Troitunelwand geschleudert und dort wieder nach unten geführt.

Auf diese Weise befindet sich die Altsandmasse in der Trommel ständig in einem Umlauf. Beim Zusammentreffen des Fallstromes 46 mit dem Schlagwerkzeug erfährt der Sand jeweils eine starke, schlagartige Beschleunigung, und beim nachfolgenden Aufprall auf dis Trommel-Innenwand wird er entsprechend schlagartig verzögert. Diese Schlagbeanspruchung wiederholt sich ständig, da die Sandmasse während der Behandlungsäauer von etwa V4 bis 1 Stunde eine grössere Zahl von Umläufen ausführt. Ausserdem wird die Sandmasse 18 beim Umlauf intensiv gescheuert, und zwar durch ständige Bewegung der Sandkörner aneinander, durch Reibung an der Trommelwand sowie vor allem beim Umlenken der Sandschicht 44 am Abstreifer 32 und jeweils beim /luftreifen eines Schlagbalkens auf ein "Sandpaket" aus dem Fallstrom 46. Der bei dieser mechanischen Behandlung in der Sandmasse anfallende Staub wird durch die beschriebene, pneumatische Entstaubungsvorrichtung laufend ausgeschieden und sammelt sich in der Filtereinheit 40. Besonders günstig für die wirksame Entstaubung ist die Anordnung des Saugkastens 36 mit den Säugöffnungen neben den Fallstrom 46, wodurch eine Windsichtung aus der aufgelockerten Sandmasse zustande kommt. Die Zuluft kann beispielsweise bei den als eine Art Klappenventile wirkenden Dichtungen 25 und durch das Rohrstück 20 oder durch besondere, nicht dargestellte EintrittsÖffnungen, vorzugsweise in den Scheiben 24, in die Trommel eintreten.

Eino beispielsweise Behandlungseinrichtung der beschriebenen

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• t f

• · I

• · · I

• t

• . ff

Art wurde mit einem Trommel-Innendurchmesser von 1 m und mit einem Durchmesser des Schlagwerkzeugs von 0,6 m gebaut. 3ei einer Drehzahl der Trommel von 0,7s~l ergibt sich einö für den Sandumlauf massgebende Umfangsgeschwindigkeit an der fromme] von etwa 2,2m/s, und mit einer Drehzahl des Schlagwerkzeugs von 24,7s resultiert eine Auftreffgeschwindigkeit der Schlagbalken auf den Sand von etwa 46 m/s. Diese Umfangsgeschwindigkeit ist massgebend für die Heftigkeit der Schlagbeschleunigung und anschliessend der Verzögerung beim Aufprall \\ des Sandes an der Trommel und sollte jedenfalls mindestens etwa $. 30m/s betragen. ','.'■

Wie schon erwähnt, kann es zweckmässig sein, nach ausreichender '■£

'Λ-mechanischer Beaufschlagung des Sandes den Antrieb des Schlag- Vj Werkzeugs 30 zu unterbrechen und die Entstaubung bei rotieren- ^ der Trommel noch einige Zeit weiterzuführen. Aus Versuchen hat j sich ergeben, dass so weniger Sand abgesaugt wird. Sofern an- i; schliessend eine chemische Nachbehandlung erforderlich ist, kann diese ebenfalls in der Trommel 10 vorgenommen werden. Zu diesem Zweck kann eine Sprühvorrichtung zur Verteilung der Behandlungsflüssigkeit in der Sandcharge in der Trommel angeordnet sein, vorzugsweise in Form eines Düsenrohrs 48, welches, wie ersichtlich, im Bereich des Fallstromes 46 montiert ist. Mit Hilfe dieser Sprühvorrichtung kann auf einfache Weise die nötige Flüssigkeitsmenge bei stillstehendem Schlagwerkzeug 30 und abgestellter pneumatischer Entstaubungsvorrichtung, jedoch bei umlaufender Trommel 10 in der Sandcharge 18 verteilt werden. Die Flüssigkeitsmenge ist in der Regel so gering, dass sie von den Mikroporen der Sandkörner und dem restlichen Schlämmstoffanteil vollständig aufgenommen wird, so dass der Sand rieselfähig bleibt.

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Claims

Patentansprüche

R 2053/FEF

% 1. Verfahren zur Regenerierung von überwiegend tongebundenem ;'"' Giesserei-Altsand für die Wiederverwendung ansteile von

.;'■: Neusand, mittels mechanischer Trennung von Anteilen der

' Bindestoffe von der körnigen Grundmasse, dadurch gekennzeichnet, dass Körner und Knollen einer trockenen Altsand- "'■■ masse chargenweise solange aneinander gescheuert und mehrfach schlagartig beschleunigt und verzögert werden, wobei t; laufend die Feinanteile ausgeschieden werden, bis ein ge-

S^ wünschter Schlämmstoffgehalt, ein gewünschter Gehalt an

p; aktivem Bindeton und ein gewünschter Oolithisierungsgrad

U der Körner erreicht ist.

i 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass i Altsand mit einer mittleren Anfangstemperatur bis zu

! 15Oo c verwendet wird.

: 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das

p Ausscheiden der Feinanteile zeitlich über die Schlagbehand-

;. lung und/oder die Scheuerbehandlung hinaus fortgesetzt wird,

1 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der I Altsand anschliessend an die mechanische Regenerierbehand-

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PATENTANWÄLTE 10.889-iv/wi

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lung einer die verbliebenen Feinanteile an die Sandkörner bindenden, chemischen Nachbehandlung unterzogen wird.

5. Einrichtung zur Regenerierbehandlung von überwiegend tongebundenem Giesserei-Altsand für die Wiederverwendung anstelle von Neusand nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine um eine liegende Achse umlaufend angeordnete, zur Aufnahme von Altsand eingerichtete Trommel (10), durch ein im Innern der Trommel im Bereich eines Altsand-Fallstromes (46) angeordnetes, rotierendes Schlagwerkzeug (30) sowie durch eine innerhalb der Trommel montierte und nach aussen führende, pneumatische Entstaubungsvorrichtung (36) für den Altsand.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Entstaubungsvorrichtung (36) neben dem Altsand-Fallstrom (46) zwischen der umlaufenden Trommelwand und dem Schlagwerkzeug (30) angeordnet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Entstaubungsvorrichtung (36) mit einem parallel zu einer Trommelmantallinie verlaufenden, den Fallstrom (46) erzeugenden Abstreifer (32) verbunden ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine innerhalb der Trommel (10) angeordnete Sprühvorrichtung (48) zur Beaufschlagung des Altsandes mit einer Behandlungsflüssigkeit, welche ein im Bereich des Altsand-Fallstromes (46) angeordnetes Düsenrohr aufweist.

9. Regenerierter Giesserei-Altsand, gekennzeichnet durch einen Schlämmstoffgehalt von weniger als 2 %, einen Gehalt an aktivem Bindeton von weniger als 1 % und einen Oolithisierungsgrad der Körner von weniger als 8 % und gegebenenfalls einen Glühverlust von weniger als 1,5 %.

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10. Regenerierter Giesserei-Altsand nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass seine Rest-Schlämmstoffe an die Oberfläche der Sandkörner gebunden cind.

20.02.1979 2661 LH-mn 2053/FEF

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