DE4301646C2 - Vorrichtung zum Regenerieren von Gießereisand - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Regenerieren von Gießereisand in einer Regeneriereinrichtung mit dieser nachgeordnetem Abscheideorgan für feinstoffbefrachtete Abluft.

Bei einem bekannten Verfahren zum mechanischen Regenerieren von Gießereisand erfolgt nach der DE-OS 34 00 656 die Aufbereitung von Altsanden in einer mechanischen Vorreinigung, einer thermischen Behandlung des vorgereinigten Sandes bei 500 bis 900°C zur Entfernung kohlenstoffhaltiger Anteile und einer mechanischen Nachreinigung, also in drei aufeinanderfolgenden Stufen.

Die EP-PS 343 272 zeigt einen zylindrischen Regenerierungsbehälter mit rotierend angetriebenen Reibelementen, in den Zuführleitungen für Sand, für Druckluft sowie Flüssigkeit münden und von dem ein Sandaustrag ausgeht.

Gießereisande enthalten Feinteile - beispielsweise aufgebrannten Bentonit -, die durch mechanische Beanspruchung der Sandkörner von deren Oberfläche gelöst werden. Die somit lose im Sand vorhandenen Feinteile sind zumindest teilweise beispielsweise im Falle von Kohlenstaub oder aktivem Bentonit, dem Formstoffkreislauf wieder zuzuführen.

Zu Beginn eines Regenerierzyklus werden die Feinteile mit der abziehenden Luft ausgetragen. Die pro Zeiteinheit abgehende Feinteilmenge vermindert sich, wenn die lose im Sand befindlichen Stoffe weitgehend entfernt sind und die Schleifphase beginnt, in der nichtaktive Feinteile anfallen.

Als wünschenswert hat sich erwiesen, vor allem die einer mechanischen Regeneriereinrichtung zum Fluidisieren, Strahlen o. ä. zugeführte Luftmenge dem Regenerierverlauf entsprechend zu regeln. Damit ändert sich die Feinteilkonzentration in zwei verschiedene Abhängigkeiten, nämlich abgängig von

• a) der absoluten Staubmenge pro Zeiteinheit, die aus der Regeneriereinrichtung ausgetragen wird,
• b) dem Verhältnis der Luftmenge zur Staubmenge; der meß- und regelungstechnische Aufwand ist beträchtlich.

Um Feinteile aus dem Formstoffsystem abzuziehen, und gezielt zurückzuführen, bedarf es also eines Steuervorganges beispielsweise durch das - aus der Feuerungstechnik bekannte - Messen der Staubkonzentration in der von der Sandregeneriereinrichtung abziehenden Luft. Bei dieser Vorgehensweise kommt die Meßeinrichtung ständig mit den vorbeiströmenden Feststoffen in Berührung, zudem ist der Feststoffanteil der vorbeiströmenden Abluft besonders zu Beginn eines Regenerierzyklus erheblich größer als bei den Einsatzfällen im Feuerungsbereich.

In Kenntnis dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, mechanische Regeneriereinrichtungen für Gießereisande einfacher und sicherer zu regeln als dies beim Stande der Technik möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre des unabhängigen Patentanspruches; die Unteransprüche geben weitere Verbesserungen an.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist im Feinstoffaustrag des Abscheideorgans ein Staubmengenmesser vorgesehen und dieser mit einem - einer Vergleichslogik zugeordneten - Wandler verbunden, wobei letzterer mittels einer Leitung an einen Regler anschließt; dieser ist mit der Zuluftleitung der Regeneriereinrichtung verbunden, kann aber erfindungsgemäß - statt dessen oder zusätzlich - auch an den Antrieb der Regeneriereinrichtung angefügt sein.

Vorteilhafterweise ist der Staubmengenmesser mit dem Wandler mittels Sondenleitungen einer Minimumsonde und einer Maximumsonde eines Meßbehälters verbunden, und es kann auf einfache Weise die für ein bestimmtes Volumen erforderliche Füllzeit ermittelt werden.

In einer anderen Ausführung nach der Erfindung ist der Staubmengenmesser mit einer - gegebenenfalls zur Fallrichtung der Feinteile in einem Winkel geneigten - Prallplatte auf einem Kraftaufnehmer versehen und dieser an den Wandler angeschlossen. Oder im Staubmengenmesser verläuft zwischen einem Behälterzulauf und einem Behälterauslauf eine Bandwaage, deren Kraftaufnehmer mit dem Wandler verbunden ist.

Die im Feinteilabscheider pro Zeiteinheit anfallende Staubmenge wird gemessen, mit einem vorgegebenen Wert verglichen, und das gewonnene Signal zur Steuerung der Regeneriereinrichtung benutzt. Das Bestimmen der Staubmenge pro Zeiteinheit geschieht nach dem Abscheiden aus der Luft, wodurch die Messung unabhängig von der Luftmenge und - nicht dem schleißenden Einfluß des Luft-Feststoffstromes ausgesetzt - ist.

Die Feinstoffmenge mag als Volumen oder als Nasse bestimmt werden. Bei der Volumenmessung wird die Zeit zur Füllung eines von Sonden begrenzten Volumens als Meßgröße (V/t) festgestellt.

Durch Kombination von Volumen- und Massenmessung kann auch eine Größe für die Schüttdichte des aufgefangenen Feingutes ermittelt werden. Dadurch sind Rückschlüsse über die Zusammensetzung des Feinguts möglich und eine Steuerung des Regenerierverlaufes nach dem Schüttgewicht des abgezogenen Staubes.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

Fig. 1: die schematische Wiedergabe einer Regenerierungsanlage für Gießereisand;

Fig. 2: den Querschnitt durch ein Detail der Fig. 1;

Fig. 3, 4: das Detail der Fig. 2 in gegenüber dieser geänderter Ausführung.

Von einer - mit einem Antrieb 10 versehenen - Regeneriereinrichtung 12 für Gießereisand führt eine Abluftleitung 14 ein der Regeneriereinrichtung 12 nach oben hin entströmendes Luft/Staub-Gemisch zu einem Filter, Zyklon oder dgl. Staubabscheider als Abscheideorgan 16. In diesem wird der Staub von der durch einen Auslaß 18 am Abscheiderkopf ausziehenden - dann entstaubten - Luft getrennt (Pfeil x).

Dem trichterförmigen Bodenteil des Staubabscheiders 16 wird als Feinstoffaustrag 17 durch eine Schleuse 20 der Staub entzogen und von dieser einem Staubmengenmesser 22 aufgegeben, um dann gemäß Pfeil y abgeführt zu werden.

Im Staubmengenmesser 22 wird die der Luft entzogene Feinstoff- oder Staubmenge entweder als Volumen oder aber als Masse je Zeiteinheit - beispielsweise in kg/sec - gemessen und mit einem vorgegebenen Wert verglichen. Das Vergleichsergebnis wird von einem Wandler 24 als Signal zur Steuerung der Regeneriereinrichtung 12 eingesetzt.

Die Ableitung 25 des Wandlers 24 teilt sich in Fig. 1 zum einen in eine Leitung 26 für einen Regler 28 das Antriebes 10 sowie zum anderen in eine Leitung 30 für einen weiteren Regler 32 für Luft, von welchem eine Luftleitung 33 zur Regeneriereinrichtung 12 führt. Jeder Luftregler 32 beeinflußt die Menge und/oder den Druck der zuzuführenden Luft, die als Strahlluft, Fluidisierungsluft oder in anderer Funktion dem Regenerator 12 zukommt. Es ist möglich, mit dem Ergebnis der Staubmessung den Regler 28 oder alternativ den Luftregler 32 zu beaufschlagen.

Der Staubmengenmesser 22 weist in seiner Ausführung nach Fig. 2 zwischen einem oberen Einlaufverschluß 34 und einem unteren Auslaufverschluß 36 einen etwa zylindrischen Meßbehälter 38 auf, der nahe jenem Auslaufverschluß 36 mit einer Minimumsonde 40 und am Einlaufverschluß mit einer Maximumsonde 42 ausgestattet ist. Der Abstand a zwischen den beiden Sonden 40, 42 ist das Maß der maximalen Füllzeit für den Staub S; mit diesem Staubmengenmesser 22 wird das Volumen je Zeiteinheit festgestellt und über Sondenleitungen 41, 43 dem Wandler 24 aufgegeben.

Im Staubmengenmesser 22a der Fig. 3 verläuft eine in einem Winkel w zur vertikalen Fallrichtung geneigt angebrachte Prallplatte 46. Diese wird von einem Kraftaufnehmer 48 getragen, dessen Signalleitung 49 zum Wandler 24 führt. Bei dieser Ausführung wird das Gewicht der durch einen Behälterzulauf 37 eingebrachten Staubmenge mittels des wiegenden Kraftaufnehmers 48 gemessen.

Auch der Staubmengenmesser 22b der Fig. 4 enthält einen Kraftmesser 48 als Wägeeinrichtung einer Bandwaage 50, auf deren zwischen Umlenkrollen 52 aufgespanntem Wägeband 54 der Sand fällt und über einen Bandkopf 53 ausgetragen wird.

Der so gemessene Sand wird durch einen Behälterauslauf 39 entfernt. Auch hier wird das Gewicht der Staubmenge gemessen und in ein Steuersignal umgewandelt.

Bezugszeichenliste

10 Antrieb v. 12
12 Regeneriereinrichtung
14 Abluftleitung
16 Abscheideorgan
17 Feinstoffaustrag v. 16
18 Auslaß f. Reinluft
20 Schleuse unter 17
22 Staubmengenmesser (22a, 22b)
23 Staubmeßgehäuse
24 Wandler
25 Ableitung v. 24
26 Leitung 25-28
28 (Antriebs-)Regler für 10
30 Leitung 25-32
32 (Luft-)Regler für 12
33 Luftleitung 12-32
36 Einlaufverschluß v. 22
37 Behälterzulauf v. 38a, 38b
38 Meßbehälter (38a, 38b)
39 Behälterauslauf v. 38a, 38b
40 Minimumsonde an 38
41 Sondenleitung 40-24
42 Maximumsonde an 38
43 Sondenleitung 42-24
46 Prallplatte
48 Kraftaufnehmer, Waage an 46
49 Signalleitung 48-24
50 Bandwaage
51 Umlenkrolle v. 5
52 Bandkopf
53 Wägeband
a = Abstand 40-42
w = Winkel 46 - Fallrichtung
x = Richtung Reinluft
y = Richtung Sand
S = Staub in 22

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Regenerieren von Gießereisand in einer Regeneriereinrichtung mit dieser nachgeordnetem Abscheideorgan für feinstoffbefrachtete Abluft, dadurch gekennzeichnet, daß im Feinstoffaustrag (17) des Abscheideorgans (16) ein Staubmengenmesser (22, 22a, 22b) vorgesehen und dieser mit einem einer Vergleichslogik zugeordneten Wandler (24) verbunden ist, wobei letzterer mittels einer Leitung (25, 26 bzw. 25, 30) an wenigstens einen Regler (28 bzw. 32) anschließt.

2. Vorrichtung mit einem Antrieb für die Regeneriereinrich­ tung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (28) an den Antrieb (10) der Regeneriereinrichtung (12) angeschlossen ist.

3. Vorrichtung mit einer Zuluftleitung für die Regenerier­ einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Regler (32) an die Zuluftleitung (33) der Regeneriereinrichtung (12) angeschlossen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß dem Staubmengenmesser (22, 22a, 22b) eine Schleuse (20) vorgeordnet ist.

5. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Staubmengenmesser (22) mit dem Wandler (24) mittels Sondenleitungen (41, 43) einer Minimumsonde (40) und einer Maximumsonde (42) eines Meßbehälters (38) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbehälter (38) durch einen Einlaufverschluß (34) und einen Auslaufverschluß (36) begrenzt ist.

7. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Staubmengenmesser (22a) mit einer Prallplatte (46) auf einem Kraftaufnehmer (48) versehen und dieser an den Wandler (24) angeschlossen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine zur Fallrichtung der Feinteile in einem Winkel (w) geneigt angeordnete Prallplatte (46).

9. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Bandwaage (50) zwischen einem Behälterzulauf (37) und einem Behälterauslauf (39) des Staubmengenmessers (22b), deren Kraftaufnehmer (48) an den Wandler (24) angeschlossen ist.