DK157740B - Fremgangsmaade og apparat til regenerering af stoebesand - Google Patents

Description

DK 157740 B

i

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til regenerering af støbesand indeholdende blandinger af brugt sand med organiske og uorganiske bindemidler, såsom aktiv og dødbrændt bentonit og kunstharpiks samt 5 eventuelt yderligere slæmmestoffer, såsom stenkulstøv, polystyren, fint kvartsstøv osv., ved hvilken det findelte og eventuelt sigtede støbesand underkastes en termisk regenerering til fjernelse af organiske binde-midler ved opvarmning og en påfølgende efterrensning, 10 ved hvilken de til sandkornene vedhæftende bindemiddel-rester fjernes mekanisk fra kornoverfladerne.

Det i støberier fremstillede støbegods fremstilles ofte i såkaldte grønsandforme, hvor der ved "grønsand" forståes en kvartssand med uorganiske bindemid-15 ler, såsom f.eks. bentonit (ler). Efter tilsætning af vand bringes grønsandet på fast form ved mekanisk omrystning, indtil der er tilvejebragt den nødvendige formstyrke.

Til dannelse af hulrum i støbegodset indlæg-20 ges kernestykker i grønsandformene. Disse kernestykker er dannet af kvartssand under tilsætning af organiske bindemidler, såsom furanharpikser eller phenolharpiks-er. Kernen får sin styrke ved kemisk udhærdning af bindemidlet.

25 Efter størkning af støbegodset fjernes dette fra formen.

Som regel går kernestykkerne i stykker p.g.a. den termiske belastning under støbningen, således at der fås en blanding af grønsand og kernesand, der i det følgende betegnes "støbesand", som skal opberedes før de kan 30 anvendes på ny.

Det er kendt at opberede grønsand ved mekanisk behandling, efter at dette har været anvendt ved støbning.

Herved slynges sandet med en hurtigtgående luftstrøm 2

DK 157740B

r mod -en. pr.elplade, hvorved bentonit frasprænges kvartskornene, jævnfør DE-patentskrift nr. 11 46 226

Det er endvidere kendt at foretage termisk opbered-ning af kernesand med organiske bindemidler. Ved 5 den termiske opberedning forbrændes alle organiske bestanddele i bindemidlet, således at kvartssandet kan genanvendes, jævnfør DE-offenliggørelsesskrift nr.

22 52 217, DE-offentliggørelsesskrift nr. 22 52 259 og CH-patentskrift nr. 560 081.

10 I en artikel af H.W. Zimnau/oda "Verfahren zur Sand-ruckgeu/innung" i "Gieøerei" 59. JG. (1979), hæfte 20, side 593 ff. beskrives andre fremgangsmåder til regenerering af støbesand. Her beskrives pneumatisk regenerering, våd regenering ("vandrensning") samt 15 termisk sandregenerering, hvor sidstnævnte dog kun udelukkende kan anvendes til organisk bundne støbesand, da lerholdige bindemidler ved den termiske behandling (glødning) sintrer fast på sandkornene, således at de praktisk taget ikke længere kan fjernes, jævn-20 før H. Jansen "Die Regenerierung von Formstoffen, be- sonders von kunstharzgebundenen Altsanden" i "Gieperei" 59. JG'. (1972), hæfte 20, side 599 ff., især side 604, venstre spalte, DE-fremlæggelsesskrift nr.

29 09 408, side 6, andet afsnit og DE-fremlæggelses-25 skrift nr. 24 29 169, spalte 2, linje 41-45. Endvidere beskrives kombinerede fremgangsmåder. H.W. Zimnau/oda og H. Jansen henviser til muligheden for at regenerere støbesand ved en totrins-fremgangsmåde, hvor hovedparten af lermateriale skal fjernes ved vådrens-30 ning i et første forrensningstrin, hvorefter de organiske bindemiddelkomponenter i et påfølgende termisk trin skal fjernes fuldstændigt ved glødning (750-820°C), jævnfør Zimnau/odas artikel, side 597 og Jansens artikel, side 604. Zimnau/oda nævner imidlertid, at den 3

DK 157740B

våde regenerering ("vandrensning") er kostbar, hvorimod Jansen stiller sig tvivlende over for den praktiske anvendelighed af den kombinerede regenererings-fremgangsmåde .

5 Af alle de her nævnte grunde indskrænker genvindingen af regenereret brugt sand sig i hovedsagen til form-fremstillingen. Til kernefremstillingen må man overvejende anvende nyt sand for at sikre den nødvendige kernestyrke under anvendelse af givne mængder binde-10 middel. Hidtil kunne man kun iblande 30-40% regenereret brugt sand ved kernefremstilling, jævnfør Zimna-νι/odas artikel, side 594, højre spalte.

Opberedning af brugt sand omfattende de blandinger af kerne- og grønsand, der som regel fremkommer på grund 15 af de ved støbeprocessen sønderdelte kerner, er yderst problematisk. Disse sandblandinger kaldes støbesand eller affaldssand, da de som regel ikke kan regenereres på tilfredsstillende måde og derfor må bortskaffes ved deponering.

20 Ved en kendt fremgangsmåde til regenerering af støbesand forbrændes alle organiske bindemidler i en første fase ved ca. 800°C, medens den aktive uorganiske bento-nit i grønsandet dødbrændes og overføres i en passiv, død fase. Ved aktiv bentonit forstås bentonit med op-25 kvældningsevne, medens der ved dødbrændt bentonit forstås bentonit uden opkvældningsevne. Derpå efterbehandles støbesandet mekanisk ved stød-virkning som beskrevet ovenfor. Hovedulempen ved denne i to trin forløbende regenereringsfremgangsmåde består i, at den dødbrændte 30 bentonit påsintres kvartskornene i den termiske fase, hvorfor disse bentonitskaller kun lader sig fjerne fra kvartskornene på yderst vanskelig og ufuldstændig måde.

Desuden er denne kendte totrins-fremgangsmåde kun an- 4

DK 157740B

vendelig i tilfredsstillende grad, når indholdet af de såkaldte slæmmestoffer i støbesandet er mindre end 435. Ved slæmmestoffer forstås bestanddelene af aktiv bentonit (kvældningsdygtig bentonit), død-5 brændt bentonit (ikke-kvældningsdygtig bentonit), stenkulstøv eller såkaldte glanskulstofandele, såsom polystyren, harpikser og fint kvartsstøv.

Ved et indhold af slæmmestoffer på mere end 535, især ved et indhold på 10-1235, er den beskrevne totrins-10 regenerering ufuldstændig, især på grund af den på-sintrede bentonit, således at disse regenerater kun kan genanvendes i meget begrænset omfang, fordi der ved de gængse tilsætninger af bindemidler kun kan tilvejebringes betydeligt ringere styrker end de styrker, 15 der opnås under anvendelse af nyt sand. Regenereret støbesand af denne art er derfor så godt som uanvendeligt ved kernefremstilling, og det kan kun anvendes i mindre mængder ved fremstilling af grønsandforme.

Derfor anbringes brugt støbesand, især brugt støbesand 20 med et slæmmestofindhold på ca. 1035 og mere, sædvanligvis i depoter. På grund af den stedse stigende mangel på egnedé depoter og de store mængder brugt støbesand optræder der betydelige pladsproblemer ved denne deponering. På grund af de stigende transportomkostninger 25 og deponeringsgebyrer, men også på grund af den begrænsede mængde af til rådighed værende, dyrt nyt sand er dette råstofforbrug økonomisk uacceptabelt. Hertil kommer, at der optræder miljøproblemer p.g.a. de kemiske bestanddele i støbesandet, da disse bestanddele under 30 vejrpåvirkning kan udvaskes af regn og således udgøre en fare for forurening af grundvandet.

Den til grund for opfindelsen liggende opgave går ud på at tilvejebringe en fremgangsmåde, der tillader en fuld- 5

DK 157740B

eWv stændig regenerering af støbesand med højt indhold af slæmmestoffer til et kvalitetsniveau svarende til nyt sand, således at regeneratet kan forarbejdes ved kernefremstilling som nyt sand.

5 Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved en fremgangsmåde af den indledningsvis angivne art, som er ejendommelig ved, at støbesandet før den termiske regenerering underkastes en tør forrensning, ved hvilken de til sandkornene vedhæftende slæmmestoffer, især uorganiske 10 bindemidler, fjernes fra sandkornene, ved gnidning korn mod korn tilvejebragt ved gennemblanding og omstyrtning af støbesandet om en fortrinsvis vandret akse og/eller ved radial acceleration af sandkornene, som derpå slynges mod en stillestående, ringformet prel-plade, hvor-15 efter de fjernede slæmmestoffer skilles fra de således forrensede støbesand, fortrinsvis ved hjælp af en gas/ luft-strøm.

Den tørre forrensning af støbesandet gennemføres eksempelvis ved gnidning korn mod korn tilvejebragt ved gen-20 nemblanding og omstyrtning af støbesandet om en for trinsvis vandret akse og/eller ved radial acceleration af sandkornene, som derpå slynges mod en stillestående, ringformet prel-plade.

Ved den her omhandlede tretrins-fremgangsmåde omfatten-25 de mekanisk forrensning, termisk behandling og mekanisk efterrensning tilvejebringes overraskende regenereret kvartssand med høj kvalitet, der uden begrænsninger kan anvendes ved alle forekommende kernefremstillingsfrem-gangsmåda?. Takket være denne genvinding af regenereret 30 støbesand, også med højt slæmmestofindhold, opnår man, at den tidligere beskrevne deponering af dette materiale i store dynger og den heraf forårsagede miljøbelastning formindskes i væsentlig grad. Den her omhandlede fremgangsmåde tillader en genvinding på op til 6

DK 157740B

75¾ af regenereret kvartssand af god kvalitet. Herved tilvejebringes også en betydelig omkostningsbesparelse ved formfremstillingen, da det ved den her omhandlede fremgangsmåde regenereret kvartssand er mindre kostbart 5 end nyt sand, idet man tilmed sparer deponerings- og fragtomkostninger.

Da forrensningen gennemføres i tør tilstand, undgår man de i litteraturen beskrevne problemer og omkostninger i forbindelse med anvendelse af betydelige vandmængder .10 under den våde regenerering, uden at der optræder problemer med -påsintrede lerpartikler under den termiske regenerering.

Slæmmestofindholdet i det regenererede støbesand nedbringes' fortrinsvis til 2-4 vægt-?o i forrensningsfasen 15 ved den intensive mekaniske forrensning. Dette foregår fortrinsvis ved en intensiv gnidning korn mod korn og/eller prel-påvirkning af sandkornene, således at de til kvartssandkornene vedhæftende urenheder afrives, bortslibes og/eller afsprænges.

20 Ued en fordelagtig udførselsform for opfindelsen tørres og forvarmes støbesandet uoder forrensningen med varm afgangsgas hidrørende fra den termiske regenerering.

Ved anvendelse af ovnens afgangsgas som gasstrøm til fje-rne-l-se af slæmmestofferne opnår man, at støbesandet 25 samtidig tørres og forvarmes i forrensningsfasen. Herved tilvejebringes et mindre energiforbrug ved gennemførelse af fremgangsmåden. Herved tørres støbesandet fortrinsvis til et vandindhold på 0,5¾.

Opfindelsen angår endvidere et apparat til termisk re-30 generering af støbesand indeholdende blandinger af brugt sand ved organiske og uorganiske bindemidler, såsom aktiv og dødbrændt bentonit og kunstharpiks, samt evt. yderligere slæmmestoffer, såsom stenkulstøv, poly- 7

DK 157740 B

styren, fint kvartsstøv og lignende, med en ovn, fortrinsvis en fluid-bed-ovn, hvori støbesandet opvarmes til varm opberedning og et efter ovnen anbragt mekanisk rensningsanlæg, der fortrinsvis er udformet som 5 en roterende tromle med i hovedsagen vandret akse og/ eller som en slyngehjulsrenser.

Den til grund for opfindelsen liggende opgave går også ud på at videreudvikle et sådant apparat, således at man deri også kan regenerere støbesand 10 med højt slæmmestofindhold til et materiale med et kvalitetsniveau svarende til nyt sand, især under anvendelse af den her omhandlede fremgangsmåde, således at regeneratet også ved kernefremstilling kan forarbejdes som nyt sand.

15 Det her omhandlede apparat til regenerering af støbesand skal i videst mulig omfang være sammenstillet af færdige moduler eller aggregater, være let at transportere og besidde evnen til at blive sat i drift på enkel måde og på kort tid på anvendelsesstedet.

20 Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved et apparat af den ovenfor angivne art, som er ejendommeligt ved, at det omfatter et vandfrit arbejdende, mekanisk for-rensningsanlæg, der er anbragt før ovnen og udformet som en om en i hovedsagen vandret akse roterbar trom-25 le og/eller som en slyngehjulsrenser, hvorhos den roterende tromle fortrinsvis indeholder indbyggede bremse-elementer og/eller malelegemer, såsom kugler eller lignende samt at apparatets aggregater er anbragt i flere transportable containere, som kan anbringes ovenpå hinan-den, og som er forsynet med omkring gulv- og/eller loftniveau anbragte forbindingsflanger, mellemstykker, koblinger eller tap forbindeiser til forbindelse af de enkelte aggregater i apparatet.

DK 157740B

s

Det er fordelagtigt, at det tørt arbejdende forrensningsanlæg består af en slyngehjulsrenser og/eller en roterende cylindrisk tromle, der fortrinsvis er forsynet med bremseindbygninger i form af plader eller 5 malelegemer, såsom kugler eller lignende. På denne måde tilvejebringes en intensiv findeling af støbesandet under forrensningen, hvilket muliggør en særdeles høj virkningsgrad ved den termiske regenerering i den efter-koblede ovn. Denne mekaniske forrensning, der også kan 10 gennemføres på rent grønsand udviser den fordel sammenlignet med apparater, der arbejder med en luftstrøm, at slidpåvirkningen af maskinen er ringere medens sandets egen påvirkning i den roterende tromle ikke fører til forøget andele af fint støv eller ødelæggelse af 15 sandkornsstrukturen.

Da. hele apparatet er anbragt i transportable containere tilvejebringes ikke blot en betydelig forenkling af transporten, da man blot skal pakke og laste apparatets enkelte elementer, men også montagen af apparatet på 20 anvendelsesstedet forenkles til opstilling af container ne og for tilvejebringelse af de nødvendige forbindelser mellem containerne. Det er således muligt at færdigmontere apparatet på produktionsstedet og foretage prøvekørsel, således at prøvekørslen efter opstilling 25 på anvendelsesstedet forenkles betydeligt.

De nødvendige forbindelser mellem containerne indbyrdes kan bestå af mellemstykker, hurtigkoblinger, tapforbindelser og/eller forbindelsesflanger med korresponderende anbragte tilslutninger. Ved anbringelsen i contain-30 erne tilvejebringes et mobilt anlæg, der let kan føres fra sted til sted og installeres og atter demonteres på enkel måde. Herved er det for første gang blevet muligt på prisbillig måde at regenerere støbesand hidrørende -fra støbning andre steder end på permanente støberier.

35 Et sådant anlæg er også særligt egnet til gennemførelse 9

DK 157740B

af forsøg, da de egnede regenereringsbetingelser som regel skal fastlægges forud i et pilotanlæg.

Ifølge en foretrukken udførelsesform for det her omhandlede apparat er anlægget forsynet med en ledning inde-5 holdende en blæser, der udmunder aksialt, fortrinsvis koaksialt, i den roterende tromle. Denne ledning er tilsluttet til ovnen og tjener til tilførsel af varm afgangsgas fra denne. En fordel ved denne udførelses-form består i, at der kræves væsentligt mindre energi 10 til tilvejebringelse af gasstrømmen gennem den til forrensningen anvendte roterende tromle ind i apparater med prel-legemer.

Til yderligere energibesparelse og forenkling af opbygning af det her omhandlede apparat kan lufttilfør-15 selsledningen til fluid-bed-ovnen være tilsluttet den til efterrensning anvendte roterende tromle, således at luften tilføres gennem denne roterende tromle.

Containernes dimensioner svarer fortrinsvis til dimensionerne for skibscontainere, da det herved bliver mu-20 ligt at anvende de til containere gængse lastemaskiner og transportmidler.

Opstillingen og i driftsætteisen af det her omhandlede apparat forenkles betydeligt, når de i containerne indeholdte apparater fungerer uafhængigt af ydre energitil-25 førsel, bortset fra den elektriske energiforsyning.

Ifølge en særlig foretrukken udførelsesform for aggregaterne, især maskinerne i de pågældende containere monteret svingningsdæmpende. Herved undgår man yderligere belastning af fundamentet samt en mere støjfri drift.

10

DK 157740B

Opdelingen af de enkelte aggregater i det her omhandlede apparat mellem containerne, hvoraf der sædvanligvis anvendes tre, kan gennemføres på forskellige måder. For eksempel kan man anbringe siloer, et filtreringsanlæg 5 og en fluid-bed-ovn i den øverste container, medens den midterste container indeholder de roterende tromler til- for- og efterrensning samt et sigteanlæg, medens den nederste container indeholder et gasanlæg, et trykluftanlæg, et centralt styringsanlæg samt et 10 doseringsapparat med efterfølgende blandesnekke. Fore-trukket'er imidlertid et arrangement, hvor den øverste container indeholder den roterende tromle til den mekaniske, tørre forrensning, den midterste container indeholder ovnen til den termiske behandling, medens 15 den nederste container indeholder den roterende tromle til den mekaniske efterrensning af støbesandet.

Denne udførelsesform kræver særlig ringe energi til transport af det regenererede støbesand under behandlingen i apparatet, og det er særligt egnet til anlæg 20 i pilotstørrelse og/eller stor størrelse.

Ued. udførelsesformer for det her omhandlede apparat kan dette foruden de oven·på hinanden stillede containere omfatte en elevator til tilførsel af det støbesand, som skal regenereres, til den øverste contain-25 er, som er forsynet med et tilførselssted.

Det her omhandlede apparat kan indbygges i (brugte) skibscontainere. Det er imidlertid også muligt at anbringe aggregaterne i containerlignende beholdere.

I denne forbindelse er det anbefalelsesværdigt, at 3ø nogle af de i containerne anbragte aggregater, især beholderne, bærekonstruktionerne til løbevalserne og drivorganerne til de roterende tromler og/eller fluid-bed-ovnen i det mindste delvis er integreret i ramme-, væg-, gulv- og/eller loftkonstruktionen i de pågælden-35 de containere.

DK 157740 B

11 I det følgende illustreres opfindelsen nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 skematisk viser opbygningen af en første udførelsesform for et apparat til regenerering af støbesand, 5 fig. 2 viser en anden udførelsesform, fig. 3 viser en tredje udførelsesform, fig. 4 viser et snit langs linien IV-IV i fig. 3, og fig. 5 viser et snit langs linjen V-V i fig. 3.

Det i fig. 1 viste apparat er i hovedsagen anbragt i 20 tre transportable containere I-III, der står ovenpå og dækker hinanden. I forb'rrrdelsesplanerne mellem containerne er der anbragt let fungerende forbindingsorganer og forbindingsflanger til indbyrdes forbindelse af de i de enkelte containere indeholdte aggregater.

15 Herved ligger tilslutningerne fortrinsvis umiddelbart over for hinanden.

Den i udførelseseksemplet anvendte container har de for skibscontainere normerede dimensioner. De udvendige mål er f.eks. længde: 12,19 m, bredde 2,44 m og højde 20 2,59 m.

Den øverste container III er forsynet med en tilførsels-silo II med en derunder anbragt vibrationsrende 3. Desuden er der indbygget et filtreringsanlæg 22, der filtrerer afgangsluften fra apparatet, før denne ledes ud 25 i det fri. Desuden er containere III forsynet med en fluid-bed-ovn 9, hvori den termiske behandling (andet trin i den her omhandlede fremgangsmåde) af støbesandet gennemføres. Desuden indeholder container III en mellemsilo 12 og en tilførselssilo 18.

DK 157740 B

12

Den midterste container II indeholder en magnetfraskil-ler 4, to cylindriske roterende tromler 5 og 12, begge med vandret rotationsakse 24, samt et mekanisk sigtean-læg 13, anbragt side om side.

5 Hver af de roterende tromler 5 og 10 er forsynet med en blæser, henholdsvis 6 og 23.

Før støbesandet regenereres ved glødning i fluid-bed-ovnen 9, forbehandles det ved forrensning i den roterende tromle 5.

Den.i længderetningen efter den roterende tromle 5 an-10 bragte roterende tromle 10 tjener til efterrensning af de fra fluid-bed-ovnen 9 udstrømmende støbesand.

Den neders-te container I indeholder et gasanlæg 20, et trykluftanlæg 21, et pufferfødeapparat 7 med et derunder anbragt pneumatisk transportaggregat 8, en styring 19, 15 en anden pneumatisk transportør 11 samt flere beholdere 14 til kvar’tssand med forskellig kornstørrelse, anbragt side og side, hvor det i beholderne 14 indeholdte sand udtages via doseringsorganer 15 og tilføres en efter-koblet blandesnekke 16, der fører blandingen til endnu 2q en pneumatisk transportør 17.

Tilførelsessiloen 2 i den øverste container III påfyldes materiale via en transportør I, f.eks. en elevator, hvis tilførselstragt 25 er anbragt på højde med den ne-derste container I, dvs. på jordniveau.

25 Produkt-siloen 18 er forsynet med et faldrør 26, der udmunder i et niveau svarende til den nedre del af den midterste container II, hvor der kan være tilsluttet yderligere transportorganer til overføring af regenerate^' til anvendelsesstedet.

DK 157740 B

13

Da gasanlægget 20 og tryklu ftanlægget 21 er anbragt i den nederste container I, kræver det i de tre containere I, II og III anbragte apparat blot en elektrisk energi-tilslutning for at være driftsklart. Efter oplukning af 5 de mellem containerne anbragte, hurtigt oplukkelige forbindelser kan containerne transporteres hver for sig, således at de let kan føres til viklårlige anvendelsessteder. En fordel herved består f.eks. i, at regenereringen af forskellige støbesand kan afprøves på stedet 10 under de på det pågældende sted herskende specielle betingelser .

Containerne kan være forsynet med støjdæmpning, men til yderligere dæmpning af støjen kan det være fordelagtigt, at de enkelte aggregater, især maskinerne 15 (vibratorrenden 3, magnetfraskilleren 4, ventilatorerne, de pneumatiske transportører, sigteanlægget 13, doseringsanlægget 14 osv.) er monteret svingningsdæmpende i de enkelte containere.

Den i fig. 1 viste udførelsesform for det her omhandle-20 de apparat fungerer på følgende måde: brugt støbesand indeholdende organiske og uorganiske bindemidler tilføres elevatoren 1 via tilførselstragten 25 pg overføres i tilførselssiloen 2. Via vibrator-renden 3 føres støbesandet kontinuerligt via magnet-25 ‘ fraskilleren '4, som findes i den midterste container II, til den første cylindriske roterende tromle 5.

Under transporten på vibratorrenden 3 foregår en præliminær findeling af støbesandet til kornstørrelser på ca. 5 ml.

jg I magnet fraskilleren 4 fraskilles eventuelle reststykker af støbemateriale fra støbesandet, og disse reststykker fjernes via et faldrør 27.

14

DK 157740B

I den første roterende tromle 5 foregår den første regenerationsfase i form af en tør forrensning. Den roterende. tromle 5 er forsynet med gængse bremseindbyg-ninger i form af plader, der bestemmer gennemløbsvejen 5 for det indstrømmende støbesand og sørger for en yderligere findeling. I stedet for eller foruden bremseind-bygnrirgerne kan den roterende tromle 5 være forsynet med malelegemer i form af kugler eller lignende, hvorved der tilvejebringes en god findeling af støbesandet.

ig Deh' roterende bevægelse af tromlen 5 om dennes vandrette akse 24 fører ikke blot til findeling, men også en gnidning korn mod korn i støbesandet, da dette omrystes og gennemblandes intensivt. På grund af denne indbyrdes gnidning mellem kvartskornene tilvejebringes 15 en mekanisk fjernelse eller afslibning af bindemid-delrester. Denne gnidning korn mod korn forstærkes yderligere af bremseindbygningerne og/eller male-legemerne i den roterende tromle 5.

Under denne mekaniske og tørre forrensning af støbe-20 sandet, tørres og opvarmes dette samtidig med indblæst varm luft i den roterende tromle 5.

Den af fluid-bed-ovnen 9 afgivne afgangsgas renses for st'øvpartikler og lignende i filteranlægget 22, hvorefter den tilføres varmeluftblæseren 6 via den med 25 pile symboliserede ledning 29, hvorefter de varme afgangsgasser indblæses horisontalt i den roterende tromle 5, fortrinsvis koaksialt med rotationsaksen 24. Således kan man udnytte de varme afgangsgasser fra fluid-bed-ovnen 9 og holde de samlede energiforbrug på 30 et lavt niveau.

Den horisontalt indgående gasstrøm tørrer støbesandet, f.eks. til et vandindhold på 0,5?ό og medriver afslidt materiale og svævepartikler, der fraskilles i filter 15

DK 157740B

anlægget 22 1 den øvre container III før gasstrømmen sendes ud i det fri.

Ved forrensningen af støbesandet nedbringes dettes slæm-mestofindhold f.eks. til 2-4?ό, idet især bindemiddel i 5 grønsand, nemlig benzonit, fraskilles og fjernes ved kvartskornenes gnidning korn mod korn.

Efter passage gennem den roterendé tromle 5 styrter det findelte, forrensede og forvarmede støbesand ned i puffersiloen 7 i den nederste container I, hvorfra 10 de udtages via en pneumatisk transportør 8 og en rørledning 28, gennem hvilken det tilføres fluid-bed-ovnen 9 i containeren III.

I fluid-bed-ovnen 9 opvarmes støbesandet til en temperatur på ca. 800°C, hvorved de organiske tilsæt-15 ningsstoffer, såsom hærdere og bindemidler i kerne sandet forbrændes. Endnu aktive bentoniter dødbrændes og mister deres kvældningsevne. Forbrændingsprodukterne udføres med den via en blæser 30 tilførte luft og frafiltreres i filteranlægget 22. Den i hovedsagen ren-20 sede afgangsgas fra fluid-bed-ovnen 9 tilføres derpå via ledningen 29 til indsugningsstudsen på den til den roterende tromle 5 tilordnede varmluftblæser 6 i den midterste container II.

Efter fluid-bed-ovnen 9 føres sandet via en rørledning 25 35 ind i den cylindriske roterende tromle 10 i den midterste container II. Den roterende tromle 10 svarer i opbygning til tromlen 5, den roterer altså ligeledes om en horisontal akse 24 og er ligeledes fortrinsvis forsynet med bremseindbyqninger og/eller nalelegemer, 30 såsom kugler eller lignende.

Via en blæser 23 tilføres den roterende tromle 10 horisontalt og fortrinsvis koaksialt med omdrejningsaksen

DK 157740 B

16 24 tilført køleluft, der afkøler det i tromlen 10 indeholdte sand og samtidig fjerner de ved gnidningen mellem kornene afrevne og afslebne forbrændingsrester af hærder og bindemiddel. I den roterende tromle 10 fore-5 går samtidig en efterrensning og en afkøling af regenerate!, således at pladskrævende køleaggregater til re-generatet bliver overflødiggjort.

Efter den i den roterende tromle 10 gennemførte efter-rerisning er alle bindemiddel- og hærderrester samt 10 andre kemiske tilsætningsstoffer fjernet i betydelig grad. Regenerate! falder gennem et faldrør 31 ned i den pneumatiske transportør 11, hvorefter det via en rørledning 32 føres op i en opbevaringssilo 12 i den øvre container III.

15 Derpå klassificeres regeneratet efter kornstørrelse i sigteanlægget 13, og kornfraktionerne overføres til beholderne 14 i den nederste container I.

De fineste korn (støv af kvartssand osv.) fjernes umiddelbart via et faldrør 33 og overføres til ikke-viste 20 beholdere eller andre opsamlings- eller transportapparater.

Fra beholderne 14 udtages kvartssand via doseringsorga-nérne 15 ved hjælp af skydeventiler i et forhold svarende til den ønskede kornsammensætning af regeneratet.

25 Det udtagne materiale blandes i blandesnekken 16 og transporteres via den pneumatiske transportør 17 og en ledning 34 til produktsiloen 18 i den øverste container III.

Det herved fremkomne regenerat, hvis kvalitet svarer til 30 kvaliteten af nyt sand, kan udtages fra produktsiloen 18 via et faldrør 26.

DK 157740 B

17

Det på denne måde i tre trin regenererede støbesand svarer i alle kvalitetsmæssige henseender til nyt sand, således at regeneratet kan anvendes til alle gængse kernefremstillingsfremgangsmåder. Det skal især frem-5 hæves, at den oprindelige β-kvarts i det nye sand p.g.a. den termiske behandling i fluid-bed-ovnen 9 er blevet omdannet til α-kvarts, hvilket er ledsaget af en volumenforøgelse på 0,86-1,30/¾. Dette medfører, at der ikke er fare for en volumenforøgelse under støbepro-10 cessen p.g.a. omdannelse af β-kvarts til α-kvarts, således at der heller ikke kan optræde nogle spændinger eller revner i form- og kernepartiernes sandoverflader.

Derimod kan der optræde en sådan omdannelse ved anvendelse af nyt sand, således at de optrædende spændinger ^tj og revner i form- og kernepartiernes sandoverflader afbildes i støbegodsets overflade og kræver en større afpudsning.

De fra kvartssandkornene fraskilte bindemidler udskilles i hovedsagen med den strømmende luft eller gas 20 flere steder i apparatet, nemlig ved magnetfraskilleren 4, de roterende tromler 5 og 10, fluid-bed-ovnen 9, sigteanlægget 13 og produktsiloen 18. Afgangsluften eller afgangsgassen fra de enkelte aggregater, som medfører bindemiddelpartiklerne føres via en med punkte-25 ring betegnet gasledning 36 til filteranlægget 22, hvor luften og gassen filtreres, således at de i hovedsagen er en støvfri afgangsgas, der forlader apparatet.

Til gennemførelse af regenererings forsøg med støbesand eller blandinger af støbesand kan man anvende de i 30 fig. 2 viste pilotanlæg. Dette anlæg er mobilt, således at det kan transporteres til centralt udvalgte forsyningssteder. I henseendet til arbejdsgang og procesteknik svarer det til et storanlæg ifølge den foreliggende opfindelse. Desuden besidder det i fig. 2 viste pilot-33 anlæg tilstrækkelig procesteknisk sikkerhed, således at 10

DK 157740B

det kan anvendes til behandling af en lang række af de forekommende blandinger af støbesand. Endelig tillader pilotanlægget optimering af dimensioneringen af storanlæg ved tilvejebringelse af diverse forsøg.

5 Det i fig. 2 viste pilotanlæg er monteret i tre containere med de indre mål 12020 x 2350 x 2390 mm. Alle rørledninger og elektriske forsynings- og styrekabler er fast anbragt inde i den enkelte container, således at den indbyrdes forbindelse mellem containerne foregår ved 10 hjælp af demonterbare mellemstykker, hurtigt til- og afkoblelige koblinger eller tappe. Som det i fig. 1 viste anlæg kræver det i fig. 2 viste anlæg alene en kraftstrømforsyning, da anlægget selv er forsynet med gas- og trykluftforsyning.

15 Bortset fra elevatoren er alle anlæggets dele anbragt i containerne. Grunden til at elevatoren er anbragt uden for containerne beror på, at indbygningen af en elevator inde i containerne ville føre til en særdeles kompliceret montage.

20 Under anlæggets drift er alle dets aggregater let tilgængelige, således at de forskellige planer i anlægget er tilgængelige via fast monterede lejdere.

Den på siden af containerne IV, V og VI anbragte elevator 41 har en tilførselstragt 42 og et for oven an-25 bragt indløbsrør 43, der fører ned i den øvre container VI.

Den øverste container VI indeholder en beholder 44 til gammelt sand, en snekketransportør 45, en roterende tromle 46 med horisontal akse og 4 sandbeholdere 47, 30 hvoraf kun 2 er synlige.

Den midterste container V indeholder en ventilator 48, en cyklonfraskiller 49, en anden ventilator 50, en 19

DK 157740B

fluid-bed-ovn 51 med et på siden anbragt indløbsrør 52, en ventilator 53, en kornklassificeringsapparat 54 (Mogensensizer) , en slyngehjulsrenser 55 med et udløbsrør 56 og en stige 57.

5 Den nederste container IV indeholder en gastank 90, en transportsnekke 58, der er tilsluttet den nedre ende af cyklonen 49, en roterende tromle 59, pneumatiske transportører 60, 61 og 62, en forrådsbeholder 63 til de forskellige kornfraktioner, hvis afløb er tilslut-20 tet en transportsnekke 64, samt endnu en sandbeholder 65.

Det i fig. 2 viste pilotanlæg arbejder på følgende måde: det støbesand, som skal regenereres, anbringes f.eks.

25 manuelt i elevatorens tilførselstragt 42 og føres via indløbsrøret 43 ind i forrådsbeholderen 44, der f.eks. kan rumme 1000 kg. Transportsnekken 45 fører en doseret sandmængde ind i den roterende tromle 46, hvor sandklumperne findeles, medens sandet tørres, forrens-20 es °9 forvarmes.

Den roterende tromle 46 er underinddelt i 3 afsnit med vinkelret på'tromleaksen anbragte indbygninger. I det første afsnit foregår der først og fremmest findeling af sandklumperne, hvilket understøttes ved anvendelse 25 af stavformige malelegemer. Denne sektion er adskilt fra den efterfølgende sektion i den roterende tromle 46 med en hulplade, således at kun netop strømmedygtigt sand kan nå ind i tromlens næste afsnit. I det midterste afsnit i tromlen 46 forrenses sandet ved gnidning 30 korn mod korn, der understøttes ved en variabel mængde af formalingslegemer. Det tredje afsnit i den roterende tromle 46 arbejder uden malelegemer og tjener hovedsagelig til afstøvning af sandet.

DK 157740 B

20

Det i den roterende tromle 46 indeholdte sand tørres, afstøves og forvarmes med den i modstrøm førte afgangsgas fra fluid-bed-ovnen 51« Gassen overføres via en ledning 66 forsynet med en drosselklap 67.

5 Sandet, der er forvarmet til en temperatur på ca. 300°C og befriet for størstedelen af de afslebne fine andele ved vindsigtning i den roterende tromle 46, har et slæmmestofindhold på 3-4%, og via et rør 69 indføres dette ved et overgangsstykke 52 i fluid-bed-ovnen 51, 10 hvor der opretholdes en sandtemperatur på 700-800°C.

I fluid-bed-ovnen 51 forbrændes de organiske bindemid-delrester fuldstændigt, hvorefter sandet via et udløbs-rør 70 overføres til en roterende tromle 59 i den ne-derste container IV.

15 Den roterende tromle 59, der har samme opbygning som den roterende tromle 46 i den øverste container IV, bevirker afkøling af sandet til ca. 120°C, afrensning af forbrændingsremanenser og den deaktiverede bentonit samt afstøvning af sandet.

20 Såvel den roterende tromle 46 som den roterende tromle 59 er dimensioneret således, at sandet ved en produktionsydelse på 0,50 t/h har en opholdstid på ca. 60 minutter.

Størstedelen af det nødvendige regeneringsarbejde er 25 allerede foregået via den indtil nu beskrevne vertikale linje. Det fra den roterende tromle 59 udtagende sand er allerede tilstrækkelig regenereret til mange formål.

Det i fig. 2 viste anlæg tillader imidlertid en yderli-30 gere efterrensning af det fra den roterende tromle 59 udtagende sand.

Hertil føres det fra den roterende tromle 59 udtagende 21

DK 157740B

sand via den pneumatiske transportør 60 og en ledning 71 ind i en sandbeholder 47 med fire kamre. Ved valgfri aktivering af de til beholderen 47 anordnede, pneumatiske ventiler 72, kan man udvælge det eller de kamre i be-5 holderen 47, hvorfra det via ledningen 71 tilførte sand skal udtages. Det er således muligt at fylde et af kamrene i beholderen 47, medens man samtidig udtager sand fra et af de andre ikamre via en af skyde-ventilerne 73 og afløbsroret 74 og fører dette sand 10 til slyngehjulsrenseren 55. Denne er udformet således, at rensningsprocessen kan gentages fire gange i løbet af den tid, der kræves til at opfylde et af kamrene i beholderen 47. Sandet føres 'via beholderen 65 og den pneumatiske transportør 62 og an sandtransportledning 15 75 til et andet af kamrene i baholderen 47 eller efter afsluttende efterrensning til et tredje af kamrene i beholderen 47.

Det efterrensede sand befinder sig nu i det tredje kammer i beholderen 47, det tidligere fyldte kammer er 20 nu tomt, og det første kammer .bliver fyldt med sand.

Det i slyngehjulsrenseren 55 efterrensede og i et af kamrene i beholderen 47 anbragte sand føres via en ledning til klassificeringsapparatet 54. Her opdeles regenerate! i de tre vigtigste kornfraktioner, idet op-25 delingen vælges således, at mam kan fremstille alle gængse kornfordelinger. Via de med stiplede linjer antydede faldrør 76 overføres de enkelte kornfraktioner i den tredelte beholder 63. De ønskede mængder af de enkelte kornfraktioner i denne beholder udtages 50 ved hjælp af en indstillelig udløbsskydeventil 77, hvorefter fraktionerne blandes og transporteres til det fjerde kammer i beholderen 47 via snekketransportøren 64, den pneumatiske transportør 61 og en ledning 78.

35 De med den ønskede kornfordeling fremstillede regenerater 22

DK 157740B

kan udtages fra beholderen 47 via et ikke-vist udløbsrør.

Den til driften af fluid-bed-ovnen 51 nødvendige hvirvel-luft leveres af en friskluftsugende ventilator 53. I fluid-bed-ovnen 51 fremkommer en afgangsgas med en temperatur på 700-80Q°C, og denne føres via afgangsgas-5 ledingen 66 til den roterende tromle 46, hvorfra den udsuges i en samleledning 79 via en ledning 78.

En anden, fra slyngehjulsrenseren 55 eller klassifi-ceringsapparatet 54 udgående luftstrøm tilføres som køleluft til den roterende tromle 59 via en ledning 10 80, og også denne luft føres til sidst til samleled- ningen 79.

Fra denne samleledning 79 føres afgangsgassen via ventilatoren 50 ind i en cyklonfraskiller 49 og via en ledning 81 til en ventilator for renset gas 48, og 15 derfra endelig ud i det fri via en ledning 82.

Anlæggets gasforsyning består f.eks. i en tank 90 på 900 kg til flydende gas, der er forsynet med alle nødvendige regulerings- og sikkerhedsarmaturer. En opfyldning af tanken 90 rækker til en driftstid på 20 ca. 80 timer.

Den nederste container IV er endvidere forsynet med en (ikke-vist) kompressor, f.eks. anbragt til højre for beholderen 65. Denne kompressor tjener til levering af transportluft til de pneumatiske transportører 25 60, 61 og 62 samt til styringsluft til de pneumatiske skydeventiler 73 og 77.

Den i cyklonen 49 (eventuelt kan anlægget også rumme to eller flere cykloner) fraskilte støvfraktion føres via transportsnekken 58 til en tandhjulssluse, gennem 30 hvilken den udtages fra tid til anden.

23

DK 157740B

Den i fig. 3-5 viste udførselsform for det her omhandlede apparat er ligeledes anbragt i tre ovenpå hinanden anbragte containere VII, VIII og IX, og det er dimensioneret til en produktionsydelse på 7,5 t/h. Ved denne 5 udførsels form er siloerne til det som udgangsmateriale anvendte støbesand samt regeneratet og klassificerings-enheden anbragt uden for containerne, hvilket er fordelagtigt, idet anlæggets kapacitet f.eks. kan forøges til 15 t/h ved opstilling af en anden regenereringsen-10 hed (container VII, VIII og IX).

Ved konstruktionen af den i fig. 3-5 viste udførelses-form har man ikke monteret de enkelte aggregater i containere som i de i fig. 1 og 2 viste udførselsformer, men derimod udformet container og aggregater som en 15 konstruktionsmæssig enhed. Således er eksempelvis sand-beholderne 101 og 112 udformet under anvendelse af rammekonstruktionen på containeren IX som vægkonstruktion.

Den bærende konstruktion til løbevalser og drivorganer til de to roterende tromler 107 og 109 udgør samtidig 20 bundkonstruktionen i containerne VII og XI.

Fluid-bed-ovnen 108 er integreret i containerne VII oq IX.

Fluid-bed-ovnen 108 er integreret i containerne VIII og har ligeledes ingen selvstændig bærer- og vægkon-25 struktion.

De tre ovenpå hinanden stående containere VII, VIII og IX udgør en fuldstændig regenereringsenhed, alene de to elevatorer 105 og 145 samt den pneumatiske transportør 150 er eksternt anbragt.

30 De i fig. 3-5 viste anlæg arbejder på følgende måde: 24

DK 157740 B

Med en ikke-v/ist, f.eks. pneumatisk transportør bliver det støbesand, som skal regenereres, indført i sandbeholderen 101 i den øverste container IX. Drevet af tyngdekraften føres sandet til en underliggende slynge-5 hjulsrenser 102 og derfra via et som vibrationstrans portør fungerende rør 103 til tilførselstragten på elevatoren 105. Sandbeholderen 101 og slyngehjulsrenseren 102 er forbundet med en ledning 146, der er forsynet med en pneumatisk aktiverbar skydeventil 147.

10 En indstillelig delmængde (f.eks. 20-30¾) af det gennem ledningen 103 transporterede sand overføres med ind i den nederste container VII anbragt, pneumatisk transportør 148 til en sandbeholder 106, der er anbragt på oversiden af den øverste container IX, medens elevatoren 105 til-15 bagefører resten, altså f.eks. 70-80?ό, af sandstrømmen til sandbeholderen 101. Ved dette arrangement opnår man, at sandet gennemløber slyngehjulsrenseren 102 tre til fem gange, før det når frem til viderebehandling i den roterende tromle 107. Den roterende tromle og dennes 20 funktion svarer til den roterende tromle 46 i den i fig. 2 viste udførselsform.

Efter den roterende tromle 107 gennemløber det forrensede støbesand en fluid-bed-ovn 108, hvor de organiske bindemiddelrester afbrændes, hvorefter det føres til 25 efterrensning i en roterende tromle 109.

En anden efter den roterende tromle 109 og under den nederste container VII i fundamentet 149 anbragt pneumatisk transportør 150 overfører det regenererede sand til sandbeholderen 112 i. den øverste container IX. Fra 30 denne sandbeholder 112 føres sandet ind i en anden slyngeh julsrenser 151, hvor der gennemføres en afsluttende rensningsproces. Derpå føres det færdigregenererede sand via et vibrationsrør 152 til en pneumatisk transportør 25

DK 157740B

104, der f.eks. transporterer regeneratet til en ved siden af containerne VII, VIII og IX opstillet blande-silo.

1 tilslutning til denne biandssilo eller umiddelbart 5 i forbindelse med den pneumatiske transportør 104 kan anlægget være forsynet med et apparat til klassificering og blanding af de enkelte kornfraktioner i ønsket forhold, der kan være udformet analogt med det i fig.

2 viste anlæg.

10 I den nederste container VII er der anbragt en ventilator III til fluid-bed-ovnen 108. De øvrige lufttilførselsledninger er kun delvis vist i fig. 3-5 af hensyn til overskueligheden. Luftføringen og afgangsgasføringen idet i fig. 5 viste anlæg svarer i princippet 15 til det i fig. 2 viste.

Under anvendelse af den her omhandlede fremgangsmåde og/eller det her omhandlede regenereringsanlæg er det muligt at fjerne bindemiddel og hærdningsrester, kvartsstøv (underkorn) og andre skadelige stoffer fra 20 brugt støbesand i vidtgående omfang. Dette kan også gennemføres på støbesand sammensat af grønsand og kemisk bundet kernesand.

I henseende til de vigtigste kendetegn, såsom kornform, kornfordeling, gennemsnitlig kornstørrelse og ensartet-25 hedsgrad svarer det regenererede sand praktisk taget til nyt sand, og det er desuden muligt at tilpasse disse kvalitetskarakteristika efter behov ved sigtning og klassificering.

Beskaffenheden af det ved den her omhandlede fremgangs-30 måde fremkomne regenerat er således, at det anvendt til kernefremstilling giver samme styrker som nyt sand ved

DK 157740B

26 samme bindemiddeltilsætning. Her skal det tages i betragtning, at der opnås regeneratudbytter på 75% af den tilførte mængde gammelt sand, således at også en blanding af regenerat og nyt sand i et blandingsfor-5 hold på 75:25 kan sammenlignes med rent nyt sand.

Da det støbesand, som ønskes regenereret, overvejende er sammensat af grønsand og kemisk bundet kernesand, er følgende parametre afgørende til bestemmelse af regenereringsgraden: 10 Bentonitbundet sand Slæmmestofindhold

Kemisk bundet sand Glødetab I nedenstående tabel findes en angivelse af de ved regenereringen tilvejebragte indbringer af disse parametre, og disse er sammenlignet med de tilsvarende vær-15 dier for nyt sand.

Støbesand Regenerat Nyt sand

_mtm_ZE 82 N

Slæmmestofindhold_11,00_0,28_0,40

Glødetab_5,78_0,00_0,30

Et meget vigtigt træk ved den her omhandlede fremgangsmåde består i, at der tilvejebringes et regenerat, hvis anvendelse der med samme mængde tilsatte bindemidler ikke kan konstateres nogen nævneværdig styrkeforringelse 20 af kernen (målt som bøjestyrke i N/cm ). Styrkerne blev bestemt under anvendelse af bindemidlerne furanharpiks,

Hot Box og Cold Box, jævnfør US-patentskrift nr.

3 409 579, og det viste sig, at en blanding bestående af regenerat og nyt sand i forholdet 75:25 under ellers 25 ens betingelser praktisk taget førte til de samme resultater som rene blandinger af nyt sand.

27

DK 157740B

Såvel værdierne for de væsentlige produktparametre for det ved den her omhandlede fremgangsmåde fremstillede regenerat som de praktiske forsøg.s.resultater har vist, at det samlede regenerat {15% af støbesandmængden) kan 5 forarbejdes problemfrit ved kernefremstilling. Det skal endvidere bemærkes, at forsøgende blev gennemført med bindemiddeltyper, der er særdeles følsomme over for sandkvaliteten.

De vigtigste måledata er sammenstillet i nedenstående 10 tabel: 2 Bøjestyrke (N/cm )

Furanharpiks, Hot Box Cold Box, udhærdning 24h forarbejdning 30 min.

Nyt sand F 32 388 750 335 15% Regenerat 25* NSPFtPJ2XJ ' 369 700 323 - -.- x) Nyt sand fra sandgruben i Frechen (Forbundsrepublikken Tyskland)

Nedenstående tabel indeholder æ.n sammenstilling af de vigtigste skadelige stoffer, som skal fjernes ved sand-15 regenerering. Samtidig angives det, hvilken fjernelses-grad, der tilvejebringes i de enkelte regenereringstrin.

Her svarer trinnet "mekanisk I" til behandlingen i de roterende tromler 5, 46 og 107, :procestrinnet "termisk" til behandlingen i fluid-bed-cwmen 9, 51 og 108 og pro-20 cestrinnet "mekanisk II" til behandling i de roterende tromler 10, 59 og 109.

DK 157740 B

28 1—i m “o [Zj

Dl Ή -H Dl ID CP n c +j -P c > c ^ •pH Ή *r“^ i CU 0) 03 *H Ct-J 03 C S-3 wi raiD βή rs s? s ”" ^ MCA C -P *H P <--i P C -P 1—I cn m „ -h ø m tu SJ o æ i) id ο -η £ “ ^ C P D C > C > PD c ID hr

E CO -PP P-P p-p -pp P Ό D D

4-> P D D D D P DC " ^ ED OP- •"OrH -1-31—I OP- •“J-H (. m

___£ XI (0 P- CO P- CD -Q CO P-3> UJ

> P- I

B

x ^-p ω 21¾ D Ή ·Η > .g

-3 “i £ . "D D

-P O 03 f v cn cn -P -H cn fe 7J; M -H C DC Ό C g .2 n- -D-H CO D C -H _gc

^ CO Ή JO 83 X "g S

. ^ æ c o d -pc 0 g g, 1 CO 4-)¾ C -P <H 83 p-fj ,η·Η ωρ c “o op g

01 E ^ X Xi CO C X X! TJ P

I-P4-) <-HP "2 S ^ o DDD

ω DE DO ep DO >“DP- jj 4J^ t*— t»— O-Qtpp-

O

cc

O

X

D

E

TJ

D X -X => -H

ι-i -h co co 'to ram ra C -Η -H D -Η -Η ·Η CO > .X D= CJ1 =>= > P V I—(CO Ή C I—Ir-1 Ή

v_^D D-H D -H DD D

E Ό C X P "DO "O

I 1 , V V V v [n ra co .x co ra x o -η -η ra ή -H ra

V -H C C -H C C -H

03 C DO £0 C 03 (DC

,,-j {0 Q) OlCOQlOiDO

= Dl P PDIPPCT

S p O O POOP

^ o D DODDO

li -P P- li z £ cg o lii p £ t

< (D CO

^ LU »H ·* > ~ cn o z x x -p£ -g·

H4 -H O -H JO CO

u_ i—i ix E m c - o

<r i— d O -P ^ E

ex tn x x 4JP- jce

UUIUJ C-H -P C co SP M

z l (J -HO X -P DP 4->0 Ή m fc o XI O — -c-H XI -X P- co _x m Z O X X 83 C D o mp

Q|-0_ D-O PO =» XI -P -PO D

m _X C CO -O -P -HC ra P Ό P

CE Ul COCO X C -P -Η H CO C TO

D kl p -Η P 4-1 HD -X CO D >3 C

QCD-J EDO QX1 <'— ^ ^ y h UJ U. X___

2 W y3JJ01S3WmS

29

DK 157740 B

Ved de beskrevne udførselsformer gennemføres den tørre forrensning i en roterende tromle (jævnfør fig. 1 og 2) eller i en slyngehjulsrenser og en roterende tromle (jævnfør fig. 3-5).

5 Afhængigt af arten af det behandlede sand er det imidlertid også muligt at gennemføre den tørre forrensning alene i en slyngehjulsrenser. I dette tilfælde kan man altså undvære anvendelsen af den roterende tromle til forrensningen. For at udnytte energien i den varme af-10 gangsgas fra fluid-bed--ovnen til forvarmning og tørring af støbesandet, kan slyngehjulsrenseren desuden være forsynet med en fluid-bed-forvarmer.

Disse tre muligheder for forrensning (roterende tromle, slyngehjulsrenser med efterkoblet roterende tromle og 15 en eventuelt med fluid-bed-forvarmer forsynet slynge-hjulsrenser) kan også alle anvendes til efterrensning-en. Hvis efterrensningen foregår alene i en slyngehjuls-renser, kan den til den ved den termiske regenerering anvendte fluid-bed-ovn førte luft forvarmes i en til af-20 køling af sandet anvendt fluid-bed-køler.

Det er endelig også muligt at gennemføre forrensningen og efterrensningen i et anlæg i forskellige apparater eller apparatkombinationer, f.eks. roterende tromle og/eller slyngehjulsrenser evt, med fluid-bed-forvarmer 25 og -køler.

En ved udøvelsen af den foreliggende opfindelse anvendelig slyngehjulsrenser har et om en vandret akse roterende slyngehjul med radiale lister, ved hjælp af hvilket det via et med rotationsaksen koaksialt rør oven fra 30 tilførte sand underkastes radial acceleration. Slynge- hjulsrenseren er endvidere forsynet med en faststående prel-ring, der er koaksial med slyngehjulet og udviser en V-formet fordybet pr el-fladie., således at det af

DK 157740B

30 slyngehjulet radialt accelerede sand slynges hen på prel-ringens nederste halvdel og derfra igen op mod den øvre ringhalvdel og derfra atter hovedsageligt radialt indad, hvorefter den falder ned på og ud fra 5 slyngehjulsrenserens bund efter at have krydset sandstrømmen, der bevæger sig hen mod prel-ringen. I den-, ne slyngehjulsrenser foregår sandrensningen ved på-prelning og indbyrdes gnidning mellem sandkornene, hvor sidstnævnte især foregår i det område, hvor sand-10 strømmene krydses.

Claims (20)

1. Fremgangsmåde til regenerering af støbesand indeholdende blandinger af brugt sand med organiske og uorganiske bindemidler, såsom aktiv og dødbrændt bentonit og kunstharpiks samt evt. yderligere slæmmestoffer, såsom 5 stenkulstøv, polystyren, fint kvartsstøv osv., ved hvilken det findelte og evt. sigtede støbesand underkastes en termisk regenerering til fjernelse af organiske bindemidler ved opvarmning og en påfølgende efter-rensning, ved hvilken de til sandkornene vedhæftende 10 bindemiddelrester fjernes mekanisk fra kornoverfladerne, kendetegnet ved, at støbesandet før den termiske regenerering underkastes en tør forrensning, ved hvilken de til sandkornene vedhæftende slæmmestoffer, især uorganiske bindemidler, fjernes fra sandkornene, hvor-15 efter de fjernede slæmmestoffer skilles fra det således forrensede støbesand, fortrinsvis ved hjælp af en gasstrøm.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1., kendetegnet ved, at den tørre forrensning af støbesandet gennemføres 20 ved gnidning af korn mod korn tilvejebragt ved gennem-blanding og omstyrtning af støbesandet om en fortrinsvis vandret akse.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at sandkornene ved den tørre forrensning ac- 25 celereres radialt og slynges m-.od en stillestående prel-plade.

4. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1-3, kendetegnet ved, at støbesandets indhold af slæmme-stoffer nedbringes til 2-4¾ ved forrensningen.

5. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1-4, k e n - DK 157740B detegnet ved, at støbesandet under forrensningen tørres og forvarmes med varm gas i form af afgangsgas fra den termiske regenerering.

5 DK 157740B

6. Fremgangsmåde ifølge krav 5, kendetegnet 5 ved, at støbesandet tørres til et vandindhold på 0,5¾.

7. Apparat til termisk regenerering af støbesand indeholdende blandinger, såsom aktiv og dødbrændt bentonit og kunstharpiks, samt evt. yderligere slæmmestoffer, såsom stenkulstøv, polystyren, fint kvartsstøv osv., med en 10 ovn (9, 51, 108), fortrinsvis en ovn med et fluidiseret leje, hvori støbesandet opvarmes til udglødning, og et efter ovnen (9, 51, 108) anbragt rensningsanlæg til mekanisk rensning af støbesandet, der fortrinsvis er udformet som en roterende tromle (10, 59, 109) med en i hoved-15 sagen vandret akse (24) og/eller som en slyngehjulsrenser (151), kendetegnet ved, at det omfatter et vandfrit arbejdende, mekanisk forrensningsanlæg, der er anbragt før ovnen (9, 51, 108) og udformet som en om en i hovedsagen vandret akse (24) roterbar tromle (5, 46, 20 107), der fortrinsvis indeholder indbyggede bremseelementer og/eller malelegemer, såsom kugler eller lignende, og/eller som en slyngehjulsrenser (102), samt at apparatets aggregater er anbragt i flere transportable containere (I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX), som kan opstilles oven på hinan-25 den, og som er forsynet med omkring gulv- og/eller loftniveau anbragte forbindelsesflanger, mellemstykker, koblinger eller tap forbindelser til forbindelse af de enkelte aggregater i apparatet.

8. Apparat ifølge krav 7, kendetegnet ved, at 30 den roterende tromle (5, 46, 107) er forsynet med en med en blæser (6) forsynet ledning (29, 66), som udmunder aksialt, fortrinsvis koaksialt, i tromlen, er tilslut- DK 157740B tet ovnen (9, 51, 108) og tjener til tilførsel af varm afgangsgas fra denne.

9. Apparat ifølge krav 7 eller 8, Ik endetegnet ved, at det er forsynet med en til <ovnen (9, 51, 108) 5 førende lufttilførselsledning (70), som er tilsluttet den roterende tromle (10, 59, 109) til efterrensningen, gennem hvilken den tilførte luft føres.

10. Apparat ifølge ethvert af kravene 7-9, kendetegnet ved, at containerne (I-IX) har dimensioner 10 svarende til skibscontainere.

11. Apparat ifølge ethvert af kravene 7-10, kendetegnet ved, at de i containerne (I-IX) anbragte aggregater er uafhængige af ydre energitilførsel, bortset fra den elektriske energiforsyning.

12. Apparat ifølge ethvert af kravene 7-11, kende tegnet ved, at aggregaterne, især maskinerne, i de pågældende containere (I-IX) er mo:mteret svingningsdæmpende.

13. Apparat ifølge ethvert af kra-vene 7-12, kende-20 tegnet ved, at den øvre container (III) indeholder siloer (2, 12, 18), et filtreringsanlæg (22) og en ovn (9) med et fluidiseret leje, at den midterste container (II) indeholder de roterende tromler (5,.10) til for- og efterrensning samt et sigteanlæg (13), samt at den neder-25 ste container (I) indeholder et gasanlæg (20), et trykluftanlæg (21), en central styring (19) samt et doserings-apparat (15) med påfølgende blandesnekke (16).

14. Apparat ifølge ethvert af kravene 7-12, kendetegnet ved, at den øvre container (VI, IX) indehol- 30 der den roterende tromle (46, 107) til mekanisk, tør forrensning, at den midterste container (V, VIII) inde- DK 157740B holder ovnen (51, 108) til termisk behandling, samt at den nederste container (IV, VII) indeholder den roterende tromle (59, 109) til mekanisk efterrensning af støbesandet.

15. Apparat ifølge krav 14, kendetegnet ved, at det foruden de ovenpå hinanden anbragte containere (I — IX) omfatter en elevator (1, 41, 105) til tilførsel af det støbesand, som skal regenereres, til tilførsels-positioner (beholdere 2, 44, 101) i den øverste con-10 tainer (III, VI, IX).

16. Apparat ifølge ethvert af kravene 7-15, kendetegnet ved, at der er anbragt en slyngehjulsrenser (102) mellem tilførselsbeholderen (101) og den roterende tromle (107).

17. Apparat ifølge ethvert af kravene 7-16, kende tegnet ved, at der er anbragt en slyngehjulsrenser (55, 131) mellem den roterende tromle (10, 59 109) til efterrensningen og et klassificeringsapparat (13, 54).

18. Apparat ifølge ethvert af kravene 7-17, kende-20 tegnet ved, at nogle af de i containerne (VII—IV) anbragte aggregater, især beholderne (101, 112), bærekonstruktionerne for løbevalserne og drivorganerne til de roterende tromler (107, 109) og/eller ovnen (108) er i det mindste delvis integreret i ramme-, væg-, 25 gulv- og/eller loftkonstruktionen i de pågældende containere (VII—IX)-

19. Apparat ifølge ethvert af kravene 7-18, kendetegnet ved, at slyngehjulsrenseren (103, 151) har et om en vertikal akse roterende slyngehjul, hvis 30 overside er forsynet med lister, og en stillestående prel-ring, hvis mod slyngehjulet vendte inderflade DK 157740B har en V-forroet fordybning, idet slyngehjulet er anbragt i et niveau ud for prel-ringens nedre halvdel.

20. Apparat ifølge ethvert af kravene 7-19, kendetegnet ved, at slyngehjulsrenseren til for-5 rensning af støbesandet er anbragt efter en fluidiserings-leje-varmeveksler, der er tilsluttet en afgangsgasledning på den til den termiske regenerering anvendte ovn.