DE4032798C2 - Verfahren zur Regenerierbehandlung von überwiegend tongebundenem Gießerei-Altsand - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regene­ rierbehandlung von überwiegend tongebundenem Gießerei-Altsand nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Beim Formstoff-Kreislauf in einer Gießerei, in der tongebunde­ ner Naßguß-Sand zur Herstellung von Formen verwendet wird, wird an der Auspackstelle anfallender Altsand einer Aufbereitungsanlage zugeführt. Dieser Altsand ist ein Gemisch aus überwiegend tongebundenem Formsand und kleineren Anteilen von chemisch gebundenem Kernsand. Im Altsand sind ak­ tiver Bentonit und verkokte, poröse, unverbrauchte Schwarzstoffe (Kohlen­ staub) enthalten. Durch die Hitzeeinwirkung des Gießmetalls wird ein Teil des Bindetons bzw. Bentonits totgebrannt, wodurch eine keramische, fest haftende, poröse Oberflächenschicht (Schamotte) auf den Quarzkörnern ge­ bildet wird.

Dieser Altsand kann unter Zusatz von neuem Bindeton und Wasser wieder bindefähig gemacht werden.

Ein Verfahren zur Regenerierbehandlung der eingangs genannten Art ist aus der DE-PS 29 09 408 bekannt, bei dem die Sandkörner des Gießerei- Altsandes durch wiederholtes Beschleunigen und Abbremsen sowie durch kom­ binierte Schlag- und Scherbeanspruchung in einer Trommel behandelt wer­ den, so daß durch die Schlagbehandlung vorhandene Knollen des Altsandes rasch zerteilt und anschließend die spröden, festgebrannten Tonhüllen von den Sandkörnern abgeschliffen werden. Durch das trockene Schleudern werden dabei zunächst die relativ weichen, jedoch in getrockneter und gebundener Form vorhandenen Schlämmstoffe sowie weiche Körner von kohligen Bestand­ teilen zu Pulver zerrieben, so daß diese dann staubförmigen Bestandteile durch Windsichtung kontinuierlich entfernt werden können. Hierbei wird der regenerierte Sand in der Regel zusammen mit Neusand wiederverwendet und der abgeschiedene Staubanteil, der u. a. auch Schamotte enthält, depo­ niert, wobei der zu deponierende Staubanteil eine relativ große Abfall­ menge darstellt.

Zur Einstellung des Schlämmstoffgehaltes im Formsand ist es aus der DE-OS 33 42 975, die ein Verfahren zur Sandaufbereitung und nicht zur Regenerierung von Gießerei-Altsand betrifft, bekannt, einen Teil der auf der Altsandstrecke angefallenen Feinstanteile wiederzuverwenden, um ent­ sprechend den Anforderungen Gußstücke mit glatter oder gröberer Oberflä­ che herzustellen. Eine Bindemittel/Kohlenstoffzugabe findet hierbei ge­ trennt statt, und überschüssiger, nicht zur Einstellung des Schlämmstoff­ gehalts verwendeter Staub, der dementsprechend noch verwertbare Mengen an Bentonit und Kohlenstoff enthält, ist zu deponieren.

Aus der DE-Z GIESSEREI-RUNDSCHAU, 1980, Heft 9, S. 13-14 ist eine Form­ sandaufbereitung, jedoch keine Sandregenerierung, bekannt, in der selbst und an den Überfallstellen eine große Menge Staub abgesaugt wird, der ty­ pischerweise circa zwei Drittel Gutstoffe, nämlich Sand, akt. Bentonit, GK-Bildner, enthält. Dieser Staub soll möglichst vollständig wieder ver­ wertet werden. Eine Trennung der genannten Gutstoffe ist nicht vorgese­ hen.

Bei der Regenerierung von Gießerei-Altsand entsteht demgegenüber ein Staub, der in seiner Beschaffenheit deutlich anders geartet ist als der Staub aus der Formsandaufbereitung. Aufgrund des bei der Regenerie­ rung stattfindenden Schleifprozesses werden zunächst die wertstoffreichen äußeren Schichten der Altsandkörner abgetragen. Nach einer gewissen Rege­ nerierdauer nimmt der Quarzgehalt der Staubzusammensetzung deutlich zu, wobei sich der Anteil an Aktivbentonit drastisch verringert. In dieser Zeit wird die Hülle des Hartbentonits und die Quarzkornoberfläche abge­ schliffen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs zu schaffen, mit dem sich die zu deponierende Abfallmenge wesentlich verringern und verwertbares Material verwerten läßt.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs gelöst, daß der Staub derart fraktioniert abgesaugt wird, daß Binder und Zusatzstoffe von den übrigen staubförmigen Anteilen ge­ trennt erhalten werden, indem das fraktionierte Absaugen des Staubes auf­ grund von Korngrößenunterschieden über die Absaugleistung und/oder eine Änderung des Unterdrucks gesteuert wird und/oder während einer vorbe­ stimmten Zeit erfolgt, wonach die abgetrennten staubförmigen Anteile aus Binder und Zusatzstoff in den Formstoffkreislauf zurückgeführt werden.

Hierdurch lassen sich die Wertstoffe Kohlenstoff und Aktivben­ tonit im wesentlichen wiedergewinnen, so daß sie an entsprechenden Stel­ len in den Formstoff-Kreislauf zurückführbar sind. Außerdem sind die Ben­ tonite durch den Schleifprozeß stark aufgeschlossen, wodurch ihre Wieder­ verwendung erheblich erleichtert wird. Eine Anreicherung des Formsandes mit Feinanteilen, wie sie durch Rückführung von Stäuben aus der Formsand­ aufbereitung stattfindet, erfolgt hier nicht, da die wiederverwendeten Wertstoffe zur Bildung der Oolithhülle der Formsandkörper verbraucht wer­ den.

Anhand der beigefügten Figur, die schematisch einen Verfahrens­ ablauf gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt, wird die Erfin­ dung nachstehend erläutert.

Die auf den Quarzkörnern festgebrannten, spröden Tonhüllen werden in einer hierfür vorgesehenen Trommel 1 durch Schlag- und Scherbehandlung, d. h. durch wiederholtes, intensives Beschleunigen und Verzögern, abgesprengt bzw. abgeschliffen.

Durch dieses trockene Scheuern werden dabei zunächst die relativ weichen und lose gebundenen Schlämmstoffe sowie die kohligen Bestandteile zu Pulver zerrieben. Diese pulverigen Anteile trennen sich mittels Windsichtung und werden als Staub 2 abgesaugt. Wichtig dabei ist, daß der Staub kon­ tinuierlich aus dem Scheuergefäß entfernt wird. Die Scheuerwirkung wird nicht gedämpft. Sie wird so voll auf das oolithisierte Sandkorn übertragen und reibt die Schamotte nahezu vollständig vom Sandkorn ab.

Zum Zwecke der Behandlung wird die Trommel 1 die mit einer vorzugsweise horizontalen Achse angeordnet ist, mit einer vorgegebenen Menge Altsand gefüllt. Die Trommel 1 wird über eine Hohlwelle angetrieben. In der Hohlwelle läuft in ent­ gegengesetzter Richtung die Rührerwelle mit überwiegend vier Armrührern. Im oberen Teil des Trommelinnenraumes ist die Staubabzughaube befestigt, die mit dem axial zur Trommel angeordneten Mittelstück verbunden ist. Ein Abstreifer, der an der Absaughaube befestigt, vorzugsweise angeschraubt ist, leitet den rotierenden Sand zu den Rührschaufeln. Labyrinthartig angeordnete Luftkanäle verhindern ein unkontrolliertes Austreten des Sandes über die Absaughaube.

Die Beschickung der Trommel erfolgt durch das Zweikanal- Mittelstück. Durch einen Kanal läuft der Sand in die Trommel, anschließend tritt Frischluft ein. Durch den zweiten Kanal wird der Staub abgesaugt. Staubhaltige Luft wird durch einen Zyklonabscheider 3 und einen nachge­ schalteten Filter gereinigt. Die Trommel wird über eine pneumatisch zu betätigende Klappentür entleert. Die Be­ schickung und Entleerung erfolgen bei laufender Trommel.

Der regenerierte Sand wird nach der Entleerung der Trommel 1 in die Kernmacherei geführt. Der aus der Trommel 1 ab­ gesaugte Staub im Zyklonabscheider 3 wird in nutzbaren Staub und Abfallstaub getrennt. Dabei wird der nutzbare Staub aus dem Zyklonabscheider 3 kontinuierlich abgeführt. Nach einer vorgegebenen Zeit wird umgeschaltet, so daß der Reststaub als Abfallstaub aus dem System entfernt wird. Der nutzbare Staub wird als Zusatz zum Formsand in die Gießerei zurückgeführt.

Um den Altsand auf Kernsand-Qualität zurückzuführen, wird in einem Arbeitsgang bei Raumtemperatur kontinuierlich Staub abgesaugt und die Oolithhülle (Schamotte) vom Quarz­ korn getrennt.

Durch diese gesteuerte Absaugung können wertvolle und nicht verbrauchte Formstoffkomponenten wie Kohlenstaub und Ben­ tonit von der Schamotte getrennt werden. Dadurch wird die zu deponierende Altstoffmenge auf weniger als 15% ver­ kleinert.

Der Vorteil dieses vorgeschlagenen Verfahrens besteht nicht nur in der Regenerierung des Altsandes alleine, sondern vielmehr auch darin, daß unverbrauchte Formstoffkompo­ nenten wie Bentonit und Kohlenstoff zurückgewonnen werden und bei der Sandaufbereitung nicht mehr neu im System ein­ geführt werden müssen.

Darin besteht eine wesentliche, wirtschaftliche Bedeutung dieses Verfahrens. Durch die Reduktion der zu deponierenden Menge Altsand wird ein wesentlicher Beitrag zum Umwelt­ schutz geleistet.

Claims (1)

1. Verfahren zur Regenerierbehandlung von überwiegend tongebundenem Gießerei-Altsand zu dessen Wiederverwendung, wobei die Sandkörner des Gießerei-Altsandes wiederholt beschleunigt und abgebremst und durch kom­ binierte Schlag- und Scherbeanspruchung gescheuert und dadurch von den auf den Sandkörnern fixierten, nutzbaren und totgebrannten Binder- und Zusatzstoffhüllen befreit werden, wobei während der Behandlung von den Sandkörnern abgescheuerter Staub gegebenenfalls durch Windsichtung von den Sandkörnern getrennt kontinuierlich abgesaugt wird, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Staub derart fraktioniert abgesaugt wird, daß Binder und Zusatzstoffe von den übrigen staubförmigen Anteilen getrennt erhalten werden, indem das fraktionierte Absaugen des Staubes aufgrund von Korngrößenunterschieden über die Absaugleistung und/oder eine Änderung des Unterdrucks gesteuert wird und/oder während einer vor­ bestimmten Zeit erfolgt, wonach die abgetrennten staubförmigen Anteile aus Binder und Zusatzstoff in den Formstoffkreislauf zurückgeführt wer­ den.