EP0552354B1 - Anordnung zum trockenen regenerieren von giesserei-altsanden - Google Patents
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- EP0552354B1 EP0552354B1 EP92917813A EP92917813A EP0552354B1 EP 0552354 B1 EP0552354 B1 EP 0552354B1 EP 92917813 A EP92917813 A EP 92917813A EP 92917813 A EP92917813 A EP 92917813A EP 0552354 B1 EP0552354 B1 EP 0552354B1
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C5/00—Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose
- B22C5/10—Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose by dust separating
Definitions
- the invention relates to an arrangement for dry regeneration of foundry sands with the features of the preamble of claim 1.
- Such arrangements are known, for example from DE-PS 28 56 536, DE-OS 39 09 535, EU-A1-00 60 394, US-PS 42 66 673 or DE-OS 22 33 111.
- a plurality of separator cells are arranged in a common upper housing box, an outlet chamber being arranged above the impact bell for each separator cell, into which the gas emerging from the impact bell enters with the detached material particles and which are connected to a common exhaust air collector.
- each separator has an umbrella-like catching device which is designed such that it passes on a partial flow of the stream of sand falling from the impact bell in a veil-like manner into the next separator cell, while the other partial flow is returned to the inlet nozzle of the riser pipe .
- Another disadvantage is that high forces have to be exerted to separate the binder casings, which lead to the sand grains being partially destroyed on the impact bell and an undesirable change in the sand grain structure occurring.
- the arrangement is particularly suitable for dry regeneration in a plant in which the used sand is treated with air or an air / gas mixture of a relatively low temperature of a maximum of 550 ° C., preferably significantly below, so that the clay-like binders in particular and the brighteners that are released from the sand grains of the old sand can largely be used again as binders.
- the separator of each separator cell counteracts a large number of friction and swirl surfaces against the braked and deflected material jet emerging from the riser pipe, which divides this material jet into a plurality of partial flows of the friction surfaces, swirling strongly and causing the grains of sand in the area of the separator to move together in a strongly stirring manner Get relative movement. Due to the division into partial flows and their strong swirling in a small space, a high degree of efficiency is achieved when loosening the binder coatings. At the same time, however, the solid particles are already classified in the area of the separator and its flat elements.
- the coarser particles or grains of sand remain in the area of the radially flat elements, while the loosened binder particles and the fine impurities are carried along with the air flow flowing outward through the baffles formed by the flat elements and carried out upwards.
- the separation of the finer particles is further improved by the division into partial streams and the associated intensive enlargement of the surface of the flowing mixture.
- claim 2 with friction are subject to a strong friction effect and a further screening when leaving the deflection element, since part of the carrier air or the carrier air / Gas mixture flows downwards and, when leaving the flat elements of the separator, flows outwards and upwards to the outlet, taking finer parts with it upwards. You get not only a very intensive cleaning effect but also a reliable and effective screening. Additional expansion rooms or facilities for supplying additional air for viewing are not required.
- the arrangement can thus also be designed relatively simply and arranged in a space-saving manner.
- the further sub-claims 3 to 10 contain features for a particularly favorable embodiment of the separator.
- the measures according to claims 15 and 16 result in a particularly simple material management and a compact arrangement which can be operated essentially automatically and continuously, in particular if the anode is designed according to claims 11 to 14.
- the arrangement according to the invention is used with particular advantage in the dry regeneration of old foundry sands in systems in which the old foundry sand is only treated at relatively low temperatures of maximum 550 ° C.
- the used sand is treated in a first separator stage 1 with an air gas mixture with a temperature of approximately 300 ° C.
- the used sand is prepared in the usual way by separating metal parts and the like and introduced into the separator 1 at 2.
- the air gas mixture is supplied by a blower 4, which comes via line 3 from a heat exchanger 6, which is connected to a burner circuit 30, the exhaust air of which is discharged at 29.
- the separator 1 is connected with respect to the air gas mixture to form a closed circuit via a separator 5, in which the exhaust air emerging from the separator 1 is freed of dust and fine particles and is returned to the heat exchanger 6.
- the separated solids are derived at 7.
- the materials derived from 7 consist primarily of reusable active binder components which can be collected in corresponding silos.
- Some of the separated substances can also be fed to the burner 30 as fuel. Part of the air can also be fed to the burner as the medium to be heated. In this case, a proportion of fresh air is supplied to the circuit mixture.
- the sand treated in the separator 1 passes via the transfer line 12 into a second separator 10, in which the old sand is again in the circuit led air of significantly lower temperature is treated in the same way.
- the air is supplied via the blower 14, while the treated used sand 22 is fed to a cooler 20, in which the blower 21 cools the sand down to the desired operating temperature. From there the sand reaches a sand bunker via line 23.
- the circulating air passes from the separator 10 into a separator 15.
- the separated solids are fed to the burner, as is part of the air as fresh air.
- the fuel quantities still missing can be fed separately to the burner via line 31.
- the solid particles separated from the cooling air at 25 and collected at 27 can also be fed to the burner, while the cleaned cooling air is discharged into the atmosphere at 28.
- the separators 1 and 10 are essentially the same. Each separator 1 or 10 consists of one or more rows of several separator cells 38a to 38f or 48a etc. connected in parallel. Each separator cell forms a separate unit which is separated from the other separator cells by a housing 60, 61 (FIG. 3) consists of a hollow cylindrical lower housing section 61 and an upper truncated cone-shaped housing 60.
- the individual separator cells are arranged close together in the flow direction along a falling line.
- the supply lines 40a and 50a connected to the lower ends of the cells for the air / gas mixture and the process air, as well as the collecting lines 41 and 51 for the detached sheathing particles and foreign matter, with which the truncated cone is used, have a correspondingly relatively steep incline Housing part 60 is connected via the nozzle 77.
- the feed point for the used sand shown in FIG. 1 at 2 is represented in FIG. 2 by a belt conveyor 35 and a bucket conveyor 36 or 46, the used sand being fed to the lower housing part 61 of the separator cell at 37 and via a corresponding transfer line 39 of falling inclination as shown by transfer line 68 in FIG.
- the distribution line for gas / air mixture or air is designated 62a.
- the separator cell 38/48 is connected to this via the lower inlet connection 62.
- the air or the air gas mixture could also be supplied at 62b, as indicated by the broken line in FIG. 3.
- In the lower part of the Housing 61 is provided with a valve-like installation 63, with which valve part 64, which is movable in the vertical direction via control device 65, cooperates in order to be able to close lower housing part 61 above the air supply device.
- the nozzle-shaped inlet opening 67 of a riser 66 is shown at a distance above the valve.
- the valve device is closed during start-up in order to prevent sand located in the housing part 61 from falling into the ventilation duct until there is sufficient air pressure below the valve in order to reliably entrain the sand into the riser pipe 66 when the valve is opened.
- a discharge device 70 is arranged in the lower housing part 61 in the form of a sheet which half covers the interior of the housing 61 and has the inclination of the outlet transfer line 69.
- the sand conveyed up in the riser falls onto the discharge device 70 and can slide into the outlet transfer line 69. If the line does not take up the sand, the excess sand still falls below and is conveyed up again through the riser pipe 66.
- a flap 90 can be provided, which is arranged at an angle ⁇ at an angle (FIG. 6) such that the sand sinking in the housing 61 closes the flap. The flap only opens again when the sand level in the housing 61 falls below the flap level.
- the dwell time of the sand in the plant and thus the regeneration time are regulated in a simple manner via the sand's throughput speed.
- a separator 75 is freely arranged in the upper double-cone-shaped housing part 60, approximately at the height of the cylindrical central section of the largest diameter of the housing part 60.
- the separator has a flat, preferably circular separator plate 80 which is arranged centrally above the outlet of the riser pipe 66 and transversely to the riser pipe axis. In the middle, the separator plate has a deflecting cone 82 tapering downwards. A plurality of individual flat elements project downward from the plate 80 perpendicular to the plate 80 and parallel to the axis of the riser pipe 66. Each flat element 84 or 86 is flat or curved inwards to concave.
- planar elements are each distributed over partial circles 83 and 85 of different radius. Two such partial circles are shown in the design. However, more than two partial circles can also be provided.
- Each flat element preferably has an approximately rectangular outline, the center line of greater length running essentially parallel to the axis of the riser pipe.
- the center lines can also have a slight inclination inwards or outwards with respect to the riser axis.
- the flat elements can also be at least partially replaced by V-shaped or semicircular elements which are arranged as described.
- the flat elements 84, 86 of partial circles adjacent in the radial direction are set to a gap.
- the circumferential width of the elements 86 in the outer pitch circle corresponds approximately to the clear circumferential distance between these elements or is only slightly larger.
- the circumferential width of the planar elements 84 on the radially inner pitch circle 83 is approximately equal to the clear circumferential distance of the elements 86 of the first outer pitch circle or is preferably somewhat less.
- the mass flow emerging from the riser 66 hits the deflection cone 82, is thus expanded and deflected and swirled over the surface and strikes the surface elements of the partial circle 83 lying there.
- the flat flow is broken up into a large number of partial flows, with some partial flows being deflected and swirled and thereby also influence and swirl the neighboring partial flows.
- the partial flows passing between the elements of the inner partial circle meet the elements of the outer pitch circle and are redirected and swirled there. In this way, a strongly swirled fluidized sand bed with strong internal friction of the grains of sand against one another and numerous friction surfaces on cone 82, plate 80 and elements 84 and 86 is created in a confined space.
- a downwardly conically tapering hollow truncated cone 66a below the deflecting element 75, on which the sand particles impact, which still have sufficient energy and movement to the outside through the air, while those that flow downward in part from the sheet-like elements Air flows upwards in this area transversely to the movement of the sand mass and can entrain further fine particles.
- the funnel element 66a guides the sand cloud into the annular space below.
- the air and the fine particles are collected in the collectors 41 and 51, respectively, and fed to the separator.
- a coarse separator can be connected to this, through which coarser components are discharged prematurely and fed back to the feed point of separator 1 or separator 10 via line 41 or the like.
- the inclined air supply line 40a or 50a can be used to easily remove the sand still contained in the separator cells by lowering the valve elements 64.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum trockenen Regenerieren von Gießerei-Altsanden mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
- Solche Anordnungen sind bekannt, beispielsweis aus der DE-PS 28 56 536, der DE-OS 39 09 535, der EU-A1-00 60 394, der US-PS 42 66 673 oder DE-OS 22 33 111.
- Wie aus der DE-PS 28 56 536 hervorgeht, ist es Ziel bei diesen Anordnungen, nicht nur die Bindemittelumhüllungen von den Sandkörnern zu lösen, sondern auch den Sand von den abgelösten Umhüllungen und sonstigen Verunreinigungen innerhalb der Anordnung und während der Behandlung zu trennen. In der zuletzt genannten Druckschrift werden dazu zusätzliche Austrittsöffnungen für einen sekundären Gasstrom um das Steigrohr herum in bestimmter Weise angeordnet, um eine lokal begrenzte, ringsherum gleichgerichtete und gleichmäßige Durchflutung zu erzielen. Als Trenneinrichtung wird eine Prallglocke eingesetzt, die im Abstand über der Austrittsmündung des Steigrohres angeordnet ist. Mehrere Separatorzellen sind in einem gemeinsamen oberen Gehäusekasten angeordnet, wobei für jede Separatorzelle eine Austrittskammer oberhalb der Prallglocke angeordnet ist, in die das aus der Prallglocke austretende Gas mit den abgelösten Materialteilchen eintritt und die mit einem gemeinsamen Abluftsammler verbunden sind. Im Abstand unterhalb der Austrittsmündung des Steigrohres weist jeder Separator eine schirmartige Fangeinrichtung auf, die so ausgebildet ist, daß sie einen Teilstrom des von der Prallglocke schleierartig herabfallenden Stromes von Sand in die nächste Separatorzelle weiterleitet, während der andere Teilstrom zur Eintrittsdüse des Steigrohres wieder zurückgeführt wird. Diese Anordnung ist insgesamt aufwendig und läßt bezüglich des Trennschnittes bei der Sichtung zu wünschen übrig.
- Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß zum Abtrennen der Bindemittelhüllen hohe Kräfte aufgewand werden müssen, die dazu führen, daß an der Prallglocke die Sandkörner partiell zerstört werden und eine unerwünschte Änderung der Sandkornstruktur auftritt.
- Um den Aufwand zu verringern ist bei der Anordnung nach der eingangs genannten Offenlegungsschrift dem Austrittsende des Steigrohres eine besondere Wirbeletage zugeordnet. Dadurch soll der austretende Luftstrom teilweise radial unter Mitnahme von im Altsand enthaltenen Verunreinigungen expandieren und dabei auf die aus der Prallhaube herunterfallende Masse aus Sand, Staub und Luft treffen, um so die Feinanteile besser abführen zu können. Um diese Wirkung zu verbessern ist die Prallglocke relativ weit nach unten gezogen und am unteren Austrittsende eingeschnürt. Eine Verbesserung des Ablösens der Bindemittelumhüllungen von den Sandkörnern wird dadurch nicht erreicht.
- Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 so weiterzubilden, daß bei raumsparender Anordnung sowohl das Lösen der Bindemittelumhüllungen von den einzelnen Sandkörnern als auch die Sichtung deutlich verbessert werden können, so daß die Effektivität der Regenerierung in jeder Separatorzelle deutlich gesteigert werden kann, wobei die Sandkornstruktur möglichst vollständig erhalten bleiben soll.
- Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
- Die Anordnung eignet sich vor allem zum trockenen Regenerieren in einer Anlage, bei der der Altsand mit Luft oder einem Luft/Gas-Gemisch von relativ niedriger Temperatur von maximal 550°C, vorzugsweise deutlich darunter, behandelt wird, so daß vor allem die tonartigen Bindemittel und die Glanzstoffbildner, die von den Sandkörnern des Altsandes gelöst werden, zum großen Teil erneut als Bindemittel wieder eingesetzt werden können.
- Aufgrund der Ausbildung der neuen Anordnung, insb. der Ausgestaltungen gemäß den Unteransprüchen, werden mit dem Abscheider jeder Separatorzelle eine Vielzahl von Reib- und Wirbelflächen dem aus dem Steigrohr austretenden abgebremsten und umgelenkten Materialstrahl entgegengehalten, die diesen Materialstrahl in eine Vielzahl von Teilströmen unterteilt, entlang der Reibflächen führen, stark verwirbeln und so veranlassen, daß die Sandkörner im Bereich des Abscheiders miteinander in eine stark rührende Relativbewegung geraten. Durch die Aufteilung in Teilströme und deren starke Verwirbelung auf engem Raum wird ein hoher Wirkungsgrad beim Lösen der Bindemittelumhüllungen erzielt. Gleichzeitig wird damit aber auch bereits im Bereich des Abscheiders und seiner flächigen Elemente eine Klassierung der Feststoffteilchen erreicht. So bleiben die gröberen Teilchen oder Sandkörner im Bereich der radial flächigen Elemente, während die gelösten Bindemittelteilchen und die feinen Verunreinigungen mit dem durch die von den flächigen Elementen gebildeten Schikanen nach außen strömenden Luftstrom mitgetragen und nach oben ausgeführt werden. Durch die Aufteilung in Teilströme und die damit verbundene intensive Vergrößerung der Oberfläche des strömenden Gemisches wird die Abscheidung der feineren Teilchen weiter verbessert. Die verschiedenen, an den flächigen Elementen im unterschiedlichen Abstand von der Achse des Steigrohres (vgl. Anspruch 2) unter Reibung nach unten geführten Sandkörner unterliegen einer starken Reibwirkung und einer weiteren Sichtung bei Verlassen des Umlenkelementes, da auch ein Teil der Trägerluft oder des Trägerluft/Gas-Gemisches nach unten strömt und bei Verlassen der flächigen Elemente des Abscheiders nach außen und nach oben zum Austritt strömt und dabei feinere Anteile mit nach oben reißt. Man erhält somit nicht nur eine sehr intensive Abreinigungswirkung sondern zugleich auch eine zuverlässige und effektive Sichtung. Zusätzliche Expansionsräume oder Einrichtungen zum Zuführen von zum Sichten dienender Zusatzluft sind nicht erforderlich.
- Damit läßt sich die Anordnung auch relativ einfach ausbilden und raumsparend anordnen.
- Die weiteren Unteransprüche 3 bis 10 beinhalten Merkmale für eine besonders günstige Ausgestaltung des Abscheiders. Die Maßnahmen nach den Ansprüchen 15 und 16 ergeben eine besonders einfache Materialführung und eine kompakte Anordnung, die im wesentlichen automatisch und kontinuierlich betrieben werden kann, insb. wenn die Anodnung gemäß den Ansprüchen 11 bis 14 ausgebildet ist.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
- Es zeigen:
- Figur 1
- schematisch eine Regenerierungsanlage für Gießerei-Altsand, bei der mit Vorteil die Anordnung gemäß der Erfindung eingesetzt werden kann;
- Figur 2
- im Ausschnitt die Anordnung gemäß der Erfindung in einer bevorzugten Ausführung, wie sie bei der Regenerierungsanlage noch Figur 1 eingesetzt werden kann;
- Fig.3
- im größeren Maßstabe und in Seitenansicht und Teilweise aufgebrochen eine Separatorzelle, wie sie bevorzugt bei den Separatoren noch Figur 2 in Reihenanordnung eingesetzt werden kann;
- Fig. 4
- den bei der Separotorzelle verwendeten Abscheider in Ansicht von unten;
- Fig. 5
- den in Figur 4 gezeigten Abscheider im senkrechten Schnitt und
- Fig. 6
- eine Einzelheit einer Abwandlung.
- Die Anordnung gemäß der Erfindung wird mit besonderem Vorteil bei der trockenen Regenerierung von Gießerei-Altsanden in Anlagen eingesetzt, bei denen der Gießerei-Altsand nur mit relativ niedrigen Temperaturen von maximal 550°C behandelt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Altsand in einer ersten Separatorstufe 1 mit einem Luftgasgemisch mit einer Temperatur von etwa 300°C behandelt. Zuvor wird der Altsand in üblicher Weise durch Abtrennen von Metallteilen und dgl. vorbereitet und bei 2 in den Separator 1 eingeleitet. Das Luftgasgemisch wird durch ein Gebläse 4 zugeführt, das über die Leitung 3 von einem Wärmetauscher 6 kommt, der an einen Brennerkreislauf 30 angeschlossen ist, dessen Abluft bei 29 abgeleitet wird. Der Separator 1 ist bezüglich des Luftgasgemisches zu einem geschlossenen Kreislauf über einen Abscheider 5 verbunden, in dem die aus dem Separator 1 austretende Abluft von Staub und Feinteilen befreit und dem Wärmetauscher 6 wieder zugeführt wird. Die abgetrennten Feststoffe werden bei 7 abgeleitet. Bei der gezeigten Regenerierungsanlage bestehen die bei 7 abgeleiteten Materialien vornehmlich aus wiederverwendbaren aktiven Bindemittelbestandteilen, die in entsprechenden Silos gesammelt werden können.
- Ein Teil der abgeschiedenen Stoffe kann auch dem Brenner 30 als Brennstoff zugeführt werden. Auch ein Teil der Luft kann dem Brenner als aufzuheizendes Medium zugeführt werden. In diesem Fall wird dem Kreislaufgemisch ein Anteil Frischluft zugeführt.
- Der in dem Separator 1 behandelte Sand gelangt über die Überführungsleitung 12 in einen zweiten Separator 10, in dem der Altsand erneut mit im Kreislauf geführter Luft von deutlich niedrigerer Temperatur in gleicher Weise behandelt wird. Die Luft wird über das Gebläse 14 zugeführt, während der behandelte Altsand 22 einem Kühler 20 zugeführt wird, in dem mit Hilfe des Gebläses 21 der Sand auf die gewünschte Betriebstemperatur herabgekühlt wird. Von dort gelangt der Sand über die Leitung 23 zu einem Sandbunker. Die Kreislaufluft gelangt vom Separator 10 in einen Abscheider 15. Die abgeschiedenen Feststoffe werden dem Brenner zugeführt, ebenso wie ein Teil der Luft als Frischluft. Die noch fehlenden Brennstoffmengen können über Leitung 31 dem Brenner gesondert zugeführt werden. Auch die aus der Kühlluft bei 25 abgeschiedenen und bei 27 gesammelten Feststoffteilchen können dem Brenner zugeführt werden, während die gereinigte Kühlluft bei 28 in die Atmosphäre abgeleitet wird.
- Die Separatoren 1 und 10 sind im wesentlichen gleich ausgebildet. Jeder Separator 1 bzw. 10 besteht aus einer oder mehreren parallel geschalteten Reihen von mehreren Separatorzellen 38a bis 38f bzw. 48a usw. Jede Separatorzelle bildet eine gesonderte und von den anderen Separatorzellen durch ein Gehäuse 60, 61 (Fig. 3) getrennte Einheit, die aus einem hohlzylindrischen unteren Gehäuseabschnitt 61 und einem oberen doppelkegelstumpfförmigen Gehäuse 60 besteht.
- Wie aus Figur 2 hevorgeht, sind die einzelnen Separatorzellen in Durchströmrichtung entlang einer abfallenden Linie dicht an dicht angeordnet. Eine entsprechende relativ steile Neigung weisen auch die mit den unteren Enden der Zellen verbundenen Zuführungsleitungen 40a bzw. 50a für das Luft/Gas-Gemisch bzw. die Prozeßluft sowie die Sammelleitung 41 bzw. 51 für die abgelösten Umhüllungsteilchen und Fremdstoffe auf, mit denen der doppelkegelstumpfförmige Gehäuseteil 60 über den Stutzen 77 verbunden ist.
- Die in Figur 1 bei 2 gezeigte Aufgabestelle für den Altsand ist in Figur 2 durch einen Bandförderer 35 und ein Becherförderwerk 36 bzw. 46 dargestellt, wobei der Altsand bei 37 und über eine entsprechende Überführungsleitung 39 von fallender Neigung dem unteren Gehäuseteil 61 der Separatorzelle zugeführt wird, wie dies durch die Überführungsleitung 68 in Figur 3 gezeigt ist.
- In Figur 3 ist die Verteilerleitung für Gas/Luft-Gemisch oder Luft mit 62a bezeichnet. An diese ist die Separatorzelle 38/48 über den unteren Einlaßstutzen 62 angeschlossen. Die Luft oder das Luftgasgemisch könnte auch wie gestrichelt in Figur 3 angedeutet ist, bei 62b zugeführt werden. Im unteren Teil des Gehäuses 61 ist ein ventilartiger Einbau 63 vorgesehen, mit dem der in senkrechter Richtung über die Steuereinrichtung 65 bewegliche Ventilteil 64 zusammenwirkt, um den unteren Gehäuseteil 61 oberhalb der Luftzuführungseinrichtung schließen zu können. Im Abstand oberhalb des Ventils ist die düsenförmige Eintrittsmündung 67 eines Steigrohres 66 gezeigt. Die Ventileinrichtung ist bei Inbetriebnahme geschlossen, um zu verhindern, daß in dem Gehäuseteil 61 befindlicher Sand in den Lüftungskanal fällt, bis unterhalb des Ventils ein ausreichender Luftdruck herrscht, um bei Öffnen des Ventils den Sand zuverlässig in das Steigrohr 66 mitzureißen.
- Unterhalb der Überführungsleitung 69 und oberhalb der Eintrittsüberführungsleitung 68 ist in dem unteren Gehäuseteil 61 eine Ableiteinrichtung 70 angeordnet in Form eines Bleches, das den Innenraum des Gehäuses 61 zur Hälfte abdeckt und die Neigung der Austrittsüberführungsleitung 69 hat.
- Der im Steigrohr hochbeförderte Sand fällt auf die Ableitungseinrichtung 70 und kann in die Austrittsüberführungsleitung 69 rutschen. Nimmt die Leitung den Sand nicht auf, fällt der überschüssige Sand noch unten und wird erneut durch das Steigrohr 66 nach oben befördert.
- Am Ende jeder Überführungsleitung kann eine Klappe 90 vorgesehen sein, die unter einem Winkel α schräg so angeordnet ist (Fig. 6), daß der im Gehäuse 61 absinkende Sand die Klappe zudrückt. Die Klappe öffnet sich erst wieder, wenn der Sandpegel im Gehäuse 61 unter das Klappenniveau fällt.
- Durch diese Klappe 90 wird der automatische Durchfluß durch die Gesamtanlage erreicht.
- Öffnet man am Ende einer Separationsreihe den Absperrschieber, beginnt der Sand automatisch in allen Separatoren nachzurutschen.
- So wird über die Durchlaufgeschwindigkeit des Sandes durch die Anlage auf einfache Art und Weise die Verweilzeit des Sandes in der Anlage und damit die Regenerierungszeit geregelt.
- In dem oberen doppelkegelstumpfförmigen Gehäuseteil 60 ist ein Abscheider 75 frei angeordnet, und zwar etwa in Höhe des zylindrischen Mittelabschnittes von größtem Durchmesser des Gehäuseteils 60.
- Der Abscheider weist in der in Figur 4 und 5 gezeigten bevorzugten Ausführungsform eine ebene, vorzugweise kreisförmige Abscheiderplatte 80 auf, die mittig über dem Austritt des Steigrohres 66 und quer zur Steigrohrachse angeordnet ist. In der Mitte weist die Abscheiderplatte einen nach unten spitz zulaufenden Umlenkkegel 82 auf. Von der Platte 80 springen eine Mehrzahl von einzelnen flächigen Elementen senkrecht zur Platte 80 und parallel zur Achse des Steigrohres 66 nach unten vor. Jedes flächige Element 84 bzw. 86 ist eben oder nach innen zu konkav gekrümmt.
- In der bevorzugten Ausführungsform sind die flächigen Elemente jeweils auf Teil kreisen 83 bzw. 85 von unterschiedlichem Radius verteilt angeordnet. In der Ausführung sind zwei solche Teilkreise gezeigt. Es können aber auch mehr als zwei Teilkreise vorgesehen sein.
- Bevorzugt weist jedes flächige Element einen etwa rechteckförmigen Umriß auf, wobei die Mittellinie von größerer Länge zur Achse des Steigrohres im wesentlichen parallel verläuft. Die Mittellinien können auch eine schwache Neigung nach innen oder nach außen gegenüber der Steigrohrachse aufweisen.
- Die flächigen Elemente können aber auch wenigstens teilweise durch V-förmige oder halbkreisförmige Elemente ersetzt werden, die, wie beschrieben, angeordnet sind.
- Die flächigen Elemente 84,86 von in radialer Richtung benachbarten Teilkreisen sind auf Lücke gesetzt. Die Umfangsbreite der Elemente 86 in dem äußeren Teilkreis entspricht etwa dem lichten Umfangsabstand zwischen diesen Elementen oder ist nur wenig größer. Die Umfangsbreite der flächigen Elemente 84 auf dem radial inneren Teilkreis 83 ist etwa gleich dem lichten Umfangsabstand der Elemente 86 des zunächstliegenden äußeren Teilkreises oder bevorzugt etwas geringer.
- Der aus dem Steigrohr 66 austretende Massenstrom trifft auf den Umlenkkegel 82, wird so flächig aufgeweitet und umgelenkt und verwirbelt und trifft auf die Flächenelemente des zunächstliegenden Teilkreises 83. Dort wird die flächige Strömung in eine Vielzahl von Teilströmen aufgebrochen, wobei einige Teilströme umgelenkt und verwirbelt werden und dadurch auch die benachbarten Teilströme beeinflussen und verwirbeln. Die zwischen den Elementen des inneren Teilkreises hindurchtretenden Teilströme treffen auf die Elemente des äußeren Teilkreises und werden dort umgelenkt und verwirbelt. Es entsteht so auf engstem Raum ein stark verwirbeltes fluidisiertes Sandbett mit starker innerer Reibung der Sandkörner aneinander und zahlreichen Reibungsflächen an Kegel 82, Platte 80 und Elementen 84 und 86.
- Durch diese starke mechanische Reibung und Verwirbelung erfolgt eine intensive Abtrennung der Bindemittelumhüllungen und gleichzeitig eine Klassifizierung der Sandkörner und eine Sichtung zwischen Sand und abgelösten Umhüllungsteilchen und Fremdstoffen. Die Sndkörner fallen nach unten und gelangen in den ringförmigen Speicherraum zwischen Gehäuseteil 61 und Steigrohr, während die abgelästen Feinteilchen und Verunreinigungen radial aus dem schikanenförmigen Abscheider 75 austreten und mit der Luft dem Auslaßstutzen 77 zugeführt werden.
- In einigen Fällen kann es zweckmäßig sein, unterhalb des Umlenkelementes 75 einen sich nach unten konisch verjüngenden Hohlkegelstumpf 66a anzuordnen auf den die Sandteilchen prallen, die durch die Luft noch ausreichend Energie und Bewegung nach außen haben, während die an den flächenförmigen Elementen nach unten teilweise abströmende Luft in diesem Bereich quer zur Bewegung der Sandmasse nach oben strömt und so weitere Feinstoffteilchen mitreißen kann. Das Trichterelement 66a leitet die Sandwolke in den darunterliegenden Ringraum.
- Die Luft und die Feinteilchen werden in dem Sammler 41 bzw. 51 gesammelt und dem Abscheider zugeführt. Diesem kann ein Grobabscheider zugeschaltet sein, durch den gröbere Anteile vorzeitig ausgeschieden und über die Leitung 41 oder dgl. der Aufgabestelle des Separators 1 bzw. des Separators 10 wieder zugeführt werden.
- Sollte wegen Inspektions- oder Reparaturzwecken der Separator stillgelegt werden, so kann über die geneigte Luftzuführungsleitung 40a bzw. 50a der in den Separatorzellen noch enthaltene Sand leicht nach unten abgeführt werden, indem die Ventilelemente 64 abgesenkt werden.
Claims (16)
- Anordnung zum trockenen Regenerieren von Gießerei-Altsanden, bei dem der Bindemittelumhüllungen und Verunreinigungen aufweisende Altsand und Luft von Umgebungstemperatur oder ein maximal auf 550° C erhitztes Luft/Gasgemisch einer mechanischen Abreinigungsstufe in Form eines mehrzelligen Separators (1;10) zuführbar sind und jede Separatorzelle (38;48) ein an beiden Enden offenes Steigrohr, einen im Abstand oberhalb und gegenüber der oberen Austrittsmündung des Steigrohres angeordneten Abscheider (75) mit den Altsand/Luft- oder Altsand-Gas/Luftstrahl abbremsenden und umlenkenden Flächen, ein Gebläse zum Zuführen der Luft oder des Luftgasgemisches, eine Aufgabeeinrichtung zur Einführung des Sandes bzw. zum Überführen des Sandes von Separatorzelle zu Separatorzelle eine Einrichtung (69) zum Abführen des Sandes aus der Separatorzelle (38;48) sowie eine Einrichtung (77) zum Sammeln und Abführen der anfallenden Umhüllungs- und Verunreinigungsstoffe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheider (75) einer oder jeder der Separatorzellen (38;48) zusätzlich zu den den durch das Steigrohr (66) aufsteigenden Strahl abbremsenden und umlenkenden Flächen (80,82) mehrere flächige Elemente (84,86) aufweist, die in gegenseitigen Umfangsabständen um die Achse des Steigrohres (66) so verteilt angeordnet sind, daß jedes flächige Element (84,86) abbremsend in die Strömung des umgelenkten Strahls ragt und diesen in Teilstrahlen aufspaltet und verwirbelt.
- Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mehrere flächige Elemente (84;86) unter Einhaltung vorbestimmter Umfangsabstände auf wenigstens zwei Teilkreisen von unterschiedlichem Durchmesser kranzartig um die Achse des Steigrohres (66) verteilt angeordnet sind.
- Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die flächigen Elemente (84;86) auf in radialer Richtung aufeinanderfolgenden Teilkreisen (83,85) in Umfangrichtung gegeneinander auf Lücke versetzt angeordnet sind.
- Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß - bezogen auf die Achse des Steigrohres (66) - der gegenseitige lichte Umfangsabstand der flächigen Elemente (84;86), vorzugsweise auf jedem Teilkreis (83;85), jeweils im wesentlichen der Umfangsabmessung des flächigen Elementes entspricht, insb. nur wenig kleiner ist.
- Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß - bezogen auf die Achse des Steigrohres (66) - die Breite der flächigen Elemente (84) in Umfangsrichtung des inneren Teilkreises (83) im wesentlichen gleich, bevorzugt etwas geringer als der - in Umfangsrichtung gemessene - lichte Abstand der flächigen Elemente (86) des nächstäußeren Teilkreises (75) ist.
- Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes flächige Element (84,86) - von der Achse des Steigrohres (66) aus gesehen - eine ebene oder leicht konkav gewölbte Platte ist, die parallel zur Achse des Steigrohres (66) und mit ihrer Fläche im wesentlichen tangential oder konzentrisch zu dieser Achse ausgerichtet ist.
- Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes flächige Element einen rechteckförmigen Umriß und parallel zur Achse des Steigrohres (66) eine größere Länge als in Richtung quer zur Achse aufweist.
- Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die flächigen Elemente (84,86) etwa senkrecht von einer im wesentlichen ebenen Abscheiderplatte (80), von vorzugsweise im wesentlichen kreisförmigem Umriß, nach unten vorspringen.
- Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (80) gleichachsig zum Steigrohr (66) einen mit seiner Spitze nach unten weisenden Abscheiderkörper (82), vorzugsweise in Kegelform, aufweist.
- Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Platte (80) und die Radien der Teilkreise (83,85) in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und dem Durchmesser des aus dem Steigrohr (66) austretenden Strahls so gewählt sind, daß in der von dem Abscheider (75) bestimmten Zone die Sichtung zwischen Sand und abgelösten Umhüllungs- und Verunreinigungsteilchen erfolgt.
- Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die flächigen Elemente des Abscheiders wenigstens teilweise - in Blickrichtung parallel zur Achse des Steigrohres (66) gesehen - V-förmig ausgebildet sind.
- Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (61) der Separatortelle (38;48) ein Blech (70) in Richtung einer Überführungsleitung zur nächsten Separatorzelle angeordnet ist, das den Gehäusequerschnitt nur teilweise abdeckt, aber so angeordnet ist, daß der Altsand auf dem Blech (70) in die Austragüberführungsleitung (69) rutschen kann.
- Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende jeder Überführungsleitung (68,69) sich eine Klappe (90,91) befindet, die durch den im Gehäuse (61) absinkenden Sand selbsttätig verschlossen wird, bis der Sand das Klappenniveau unterschritten hat.
- Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheider (75) jeder Separatorzelle in einem doppelkegelförmigen Teil (60) des Separatorzellen gehäuses (60,61) so angeordnet ist daß zwischen der Innenwand dieses Teils (60) und dem Umfang des Abscheiders (75) ein Spalt mit einer Weite von mindestens der Hälfte der radialen Abmessung der ebenen Platte (80) vorgesehen ist, wobei der obere Kegelstumpf des Doppel-Kegelform-Teils (60,61) an die Einrichtung (77) zum Abführen der abgelösten Umhüllungsstoffe und Verunreinigungsstoffe angeschlossen ist.
- Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen eines jeden Separators (38;48) in Durchströmrichtung entlang einer unter einem Winkel schräg nach unten geneigten Linie, vorzugsweise dicht an dicht, aufgereiht sind und die Zu- und Abführungssowie die Überführungsleitungen (39,40a,41;49,50a,51) einen entsprechend geneigten Verlauf aufweisen.
- Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsleitung (40a,50a) für Luft oder Luft/Gas-Gemisch zugleich als Leitung zum Sandentleeren einzelner oder aller Separatorzellen (38a,38b,...;48a,48b...) ausgebildet ist.
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