EP1225991B1 - Method of reconditioning foundry moulding sand - Google Patents
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- An alternative way of determining the amount of steam to be added is that before or during the steam addition, a pressure is set in the mixer at which the boiling temperature of the water corresponds to the desired final temperature. It will be steam as long added until the pressure or temperature of the water-steam mixture above the Mixed goods increase. The added water vapor condenses in the mix as long as the temperature of the mix is below the desired minimum temperature. If the temperature of the Mold sand reaches the minimum temperature, the condensation process and the vapor pressure ends rises above the mix. This vapor pressure can be determined. The abrupt rise the steam pressure is then an indication that enough hot steam has been supplied has been.
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von zumindest teilweise aus Altsand bestehendem Formsand, wobei die Aufbereitung zumindest teilweise unter Vakuum erfolgt.The present invention relates to a method for processing at least partially from old sand existing molding sand, the processing being carried out at least partially under vacuum.
Die Aufbereitung von Sand für die Herstellung von Gießformen hat das Ziel, das richtige Mischungsverhältnis der Komgrößen sowie des Verhältnisses der Anteile an Quarzsand, Binder, Kohlenstaub sowie Alt- und Neusand herzustellen, die Mischung zu homogenisieren und dabei das Korn mit dem Binder weitgehend zu ummanteln, den richtigen Feuchtegehalt einzustellen, unerwünschte Bestandteile zu entfernen, die richtige Temperatur des Formsandes einzustellen und schließlich den fertig aufbereiteten Sand an die Verbraucherstellen weiter zu fördern.The preparation of sand for the production of casting molds has the goal of the right mixing ratio the grain sizes and the ratio of the proportions of quartz sand, binder, coal dust as well as old and new sand, to homogenize the mixture and thereby the grain with the To largely coat the binder, to set the correct moisture content, undesirable components to remove, set the correct temperature of the molding sand and finally the finished to promote processed sand to consumer agencies.
Im allgemeinen hat der Altsand eine erhöhte Temperatur von beispielsweise zwischen 100 °C und 140 °C. Da Sandtemperaturen über etwa 50 °C die Formmaschine vor große Probleme stellen können und bei zu hohen Temperaturen durch unkontrollierbare Verdampfungsverluste auf der Strecke zwischen Mischer und Formanlage Feuchteschwankungen im Fertigsand auftreten, muß der Sand in diesem Fall gekühlt werden.In general, the used sand has an elevated temperature of, for example, between 100 ° C. and 140 ° C. Because sand temperatures above about 50 ° C can pose major problems for the molding machine and at too high temperatures due to uncontrollable evaporation losses on the route between fluctuations in moisture in the finished sand, the sand must be in be cooled in this case.
Meistens kommen hierfür Fließbettkühler, die der Sand durch schwingende Bewegungen eines Siebrostes kontinuierlich durchläuft, zum Einsatz. Das Kühlprinzip besteht darin, daß auf den Sand mit Düsen aufgesprühtes Wasser verdampft und die hierzu nötige Verdampfungsenthalpie dem Sand als fühlbare Wärme entzogen wird. Nachteil des Verfahrens ist es jedoch, daß zum Abtransport des entstehenden Wasserdampfes sehr große Luftmengen erforderlich sind, was wiederum einen zusätzlichen Energieeinsatz erfordert.Mostly there are fluid bed coolers for this, which the sand oscillates through a movement Sieve grates continuously, used. The cooling principle is that on the sand water sprayed with nozzles evaporates and the enthalpy of vaporization required for this Sand is withdrawn as sensible warmth. The disadvantage of the method, however, is that it has to be removed the resulting water vapor requires very large amounts of air, which in turn requires an additional use of energy.
In der DE 29 52 403 C2 wurde daher ein alternatives Kühlverfahren entwickelt. Demnach findet die gleichzeitige Aufbereitung und Kühlung von tongebundenen Gießereiformsanden in einem Vakuummischer statt. Dabei werden zunächst die einzelnen Bestandteile in den Mischer gegeben. Nach einer kurzen Vorhomogenisierung werden Temperatur und Feuchte des Gemisches bestimmt und die nötige Wassermenge zugegeben. Schließlich wird während des Aufbereitungsprozesses der Druck im Mischer allmählich abgesenkt. Sobald der, der Dampfdruckkurve von Wasser entsprechende, Druck erreicht wird, beginnt das Wasser im Sand zu sieden und entzieht die dazu nötige Verdampfungswärme dem Sand. Dadurch wird kostengünstig eine äußerst effektive Abkühlung erzielt.An alternative cooling method was therefore developed in DE 29 52 403 C2. Accordingly, the simultaneous preparation and cooling of clay-bound foundry sands in a vacuum mixer instead of. The individual components are first placed in the mixer. To a brief pre-homogenization determines the temperature and humidity of the mixture and added the necessary amount of water. Finally, during the processing process, the The pressure in the mixer is gradually reduced. As soon as the one corresponding to the vapor pressure curve of water Pressure is reached, the water begins to boil in the sand and removes the necessary Evaporation heat the sand. As a result, extremely effective cooling is achieved at low cost.
Der Kühler der DE 29 52 403 C2 kommt zweckmäßig nur dann zum Einsatz, wenn Altsand mit einer solchen Temperatur zum Mischer zurückgeführt wird, daß eine Kühlung erforderlich ist.The cooler of DE 29 52 403 C2 is expediently used only when used sand with a temperature is returned to the mixer such that cooling is required.
Ein solches Vakuumkühlverfahren ist auch in der DE 195 36 803 beschrieben.Such a vacuum cooling process is also described in DE 195 36 803.
Nach längeren Betriebsunterbrechungen, z. B. an Wochenenden oder aufgrund einer Funktionsstörung, oder bei geringerer thermischer Belastung des Formsands, z. B. aufgrund schwankender Gießtemperaturen oder schwankender Abkühlzeiten der abgegossenen Form, erfordern die geringen Altsandtemperaturen keine Kühlung. In solchen Fällen wird der Formsandmischer ohne Vakuum betrieben. Auch wenn Altsand unter hohem Aufwand ohne Vakuum aufbereitet wird, so unterscheidet er sich dennoch von Formsand, der mit Vakuum aufbereitet wurde.After long downtimes, e.g. B. on weekends or due to a malfunction, or with a lower thermal load on the molding sand, e.g. B. due to fluctuating Casting temperatures or fluctuating cooling times of the cast mold require the low ones Old sand temperatures no cooling. In such cases, the molding sand mixer is without vacuum operated. Even if used sand is processed with great effort and without a vacuum, it makes a difference he is still from molding sand that was processed with vacuum.
Es ist in jeder Gießerei äußerst wünschenswert, daß die Sandeigenschaften möglichst konstant gehalten werden, um eine gleichbleibende Qualität der Produkte der Formanlage zu erzielen.It is highly desirable in any foundry that the sand properties be as constant as possible be held in order to achieve a constant quality of the products of the molding plant.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, das eine Aufbereitung des Formsandes unter Vakuum unabhängig von der Temperatur des Altsandes sicherstellt, einen gekühlten Formsand zur Weiterverarbeitung zur Verfügung stellt und wobei der wieder aufbereitete Formsand gleichbleibend hohe Qualitätswerte unabhängig von der Temperatur des Formsandes erzielt.The present invention is therefore based on the object of a method To provide a preparation of the molding sand under vacuum regardless of the temperature of the used sand ensures a cooled molding sand is available for further processing provides and the recycled molding sand independently consistently high quality values achieved by the temperature of the molding sand.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nicht unter Vakuum abgekühlter Formsand vor der Aufbereitung oder während der Aufbereitung erwärmt und anschließend unter Vakuumeinfluß gekühlt wird.This object is achieved in that molding sand not cooled under vacuum warmed up before preparation or during preparation and then under the influence of vacuum is cooled.
Durch das vorherige Erwärmen ist gewährleistet, daß auch bereits abgekühlte Altsande mit Hilfe der Vakuumtechnik aufbereitet werden können.Preheating ensures that old sand that has already cooled down can be cooled using the Vacuum technology can be processed.
Überraschenderweise hat sich jedoch gezeigt, daß das Zugeben von Feuchtigkeit und Wärme, insbesondere in Form von kondensierendem Dampf, und das anschließende Kühlen und wieder Abziehen der Feuchtigkeit durch Verdampfen unter Vakuum zu einem qualitativ wesentlich höherwertigeren Formsand führt als die unmittelbare Verwendung abgekühlten Sandes gegebenenfalls unter Feuchtigkeitskorrektur. So werden durch die Vakuumbehandlung des Formsandes neben dem vorteilhaften Kühleffekt auch günstigere Qualitätseigenschaften des aufbereiteten Formsandes erzielt. So werden z. B. Fließfähigkeit, Gasdurchlässigkeit und die Formstabililtät des unter Vakuum aufbereiteten Formsandes nachweislich gesteigert. Surprisingly, however, it has been found that adding moisture and heat, in particular in the form of condensing steam, followed by cooling and stripping the moisture by evaporation under vacuum to a much higher quality Molding sand may be the direct use of cooled sand Humidity correction. So the vacuum treatment of the molding sand in addition to the advantageous Cooling effect also achieved more favorable quality properties of the processed molding sand. So z. B. Flowability, gas permeability and the dimensional stability of the processed under vacuum Mold sand demonstrably increased.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der eine Mindesttemperatur Tmin vorgegeben wird und die Temperatur des Formsandes Tist bestimmt wird und der Formsand erwärmt wird, wenn die Temperatur des Formsandes kleiner als die vorgegebene Mindesttemperatur ist (Tist < Tmin).An embodiment is particularly preferred in which a minimum temperature T min is specified and the temperature of the molding sand T is determined and the molding sand is heated when the temperature of the molding sand is lower than the specified minimum temperature (T is <T min ).
Dadurch wird sichergestellt, daß der Formsand nicht erwärmt wird, wenn er bereits eine genügend hohe Temperatur aufweist. Hierdurch ist es möglich, den Energieeinsatz möglichst gering zu halten. Zum anderen kann vorzugsweise die Temperatur des Formsandes möglichst genau auf die Temperatur Tmin eingestellt werden, so daß eine Aufbereitung unter gleichbleibenden Bedingungen stattfinden kann, und der aufbereitete Formsand eine gleichbleibende, äußerst hohe Qualität aufweist.This ensures that the molding sand is not heated when it is already at a sufficiently high temperature. This makes it possible to keep energy consumption as low as possible. On the other hand, the temperature of the molding sand can preferably be set as precisely as possible to the temperature T min , so that processing can take place under constant conditions and the processed molding sand has a constant, extremely high quality.
Die Messung von Temperatur und/oder Feuchte kann wahlweise auf der Altsandstrecke oder im Mischer durch geeignete Sonden erfolgen.The measurement of temperature and / or humidity can either on the old sand track or in Mixers are made using suitable probes.
Dabei ist es möglich, den Formsand sowohl bevor er in den Mischer eingefüllt wird, als auch im Mischer zu erwärmen. Die Erwärmung des Formsandes kann beispielsweise mit Hilfe von feuchtigkeitsgesättigter Heißluft, Wärmestrahlung oder Mikrowellen erfolgen.It is possible to use the molding sand both before it is filled into the mixer and in the Warm mixer. The molding sand can be heated, for example, with the help of moisture-saturated sand Hot air, heat radiation or microwaves take place.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sehen aber vor, daß der Formsand durch Zugabe von heißem Wasser und/oder von heißem Wasserdampf erwärmt wird.However, preferred embodiments of the present invention provide that the molding sand is heated by adding hot water and / or hot steam.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt eine Temperaturmessung des Altsandes vor oder im Mischer. Liegt die erfaßte Temperatur oberhalb der für die Vakuumkühlung eingestellten Mindesttemperatur, finden die Aufbereitung und die Kühlung des Sandes in der bekannten Weise statt. Falls jedoch die Temperatur des Altsandes unter der eingestellten Mindesttemperatur liegt, wird in den kalten Formsand vorzugsweise heißer Dampf eingeblasen. Dieser Dampf kondensiert im Mischer und wärmt dabei den Formsand auf die gewünschte Mindesttemperatur auf. Sobald die eingestellte Temperatur erreicht ist, wird die Dampfzufuhr abgestellt und der Formsand durch Anlegen eines Vakuums auf die gewünschte Endtemperatur abgekühlt.In a particularly preferred embodiment of the method according to the invention takes place a temperature measurement of the old sand before or in the mixer. The detected temperature is above the minimum temperature set for vacuum cooling, the preparation and the Cooling of the sand takes place in the known manner. However, if the temperature of the old sand is below the set minimum temperature, it is preferably hotter in the cold molding sand Steam injected. This steam condenses in the mixer and heats up the molding sand the desired minimum temperature. As soon as the set temperature is reached, the Steam supply switched off and the molding sand by applying a vacuum to the desired one Final temperature cooled.
Vorzugsweise wird aus Kostengründen die Menge an zugegebenem heißen Dampf möglichst niedrig gehalten.For cost reasons, the amount of hot steam added is preferably as possible kept low.
Wie zu Anfang bereits erwähnt, ist ein gewisser Mindestfeuchtegehalt des Altsandes erforderlich, damit der aufbereitete Formsand die gewünschte Endfeuchte erhält und eine ausreichende Formbarkeit aufweist. Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht daher vor, daß, falls die Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur des Altsandes und der eingestellten Mindesttemperatur so klein ist, daß die durch Zugabe von heißem Dampf im Sand kondensierte Wassermenge nicht ausreicht, um dem Formsand die gewünschte Endfeuchte zu geben, dem Formsand zusätzlich zum Wasserdampf auch Prozeßwasser hinzugefügt wird.As already mentioned at the beginning, a certain minimum moisture content of the old sand is required, so that the processed molding sand receives the desired final moisture and sufficient Has formability. A particularly useful embodiment of the present invention therefore provides that if the temperature difference between the temperature of the old sand and the set minimum temperature is so low that by adding hot steam The amount of water condensed in the sand is not sufficient to give the molding sand the desired final moisture to give, process water is added to the molding sand in addition to the water vapor becomes.
Unter Umständen ist es ausreichend, wenn ausschließlich heißes Wasser zugefügt wird, um die gewünschte Erwärmung zu erzielen.It may be sufficient if only hot water is added to the to achieve the desired warming.
Für den Fall, daß der Formsand nach der Abkühlung eine zu große Endfeuchte hat, kann die Verdampfung unter Vakuum fortgesetzt werden, bis die gewünschte Endfeuchte erreicht wird.In the event that the molding sand has too high a final moisture after cooling, the Evaporation continued under vacuum until the desired final moisture is reached.
Auch wenn die Zufuhr des heißen Dampfes in den Formsand vorzugsweise innerhalb des Mischers erfolgt, so ist auch die Zugabe des heißen Dampfes auf der Transport- oder Lagerstrecke oder auch im Haufwerk möglich. Die Dampfzufuhr im Mischer hat den Vorteil, daß mit Dampf benetzte Mischgutanteile ständig in Bewegung sind und daher mit großer Sicherheit mit den noch nicht benetzen Anteilen in Berührung kommen. Es kommt folglich zu einer guten Durchmischung des Mischguts mit dem Wasserdampf.Even if the supply of hot steam to the molding sand is preferably within the mixer is done, so is the addition of hot steam on the transport or storage route or also possible in a pile. The steam supply in the mixer has the advantage that with steam wetted mix parts are constantly in motion and therefore with great certainty with the still Do not wet parts. As a result, there is good mixing of the mix with the water vapor.
Durch die Aufbereitung des Formsandes in einer Dampfatmosphäre wird der Bindeton, meist Bentonit, offenbar besser vom Wasser durchdrungen und aktiviert. Durch die bessere Penetration des Binders durch Wasser ergibt sich auch eine gleichmäßigere Feuchteverteilung in der Binderhülle und in Folge dessen eine bessere Fließbarkeit des Formsandes beim Befüllen der Form.By processing the molding sand in a steam atmosphere, the binding clay is usually Bentonite, apparently better penetrated by water and activated. Through better penetration of the binder through water also results in a more even moisture distribution in the binder shell and as a result, better flowability of the molding sand when filling the mold.
Für den Fall, daß die Zufuhr des Dampfes in das Sandhaufwerk erfolgt, ist es besonderes zweckmäßig, den heißen Dampf über eine Injektionslanze, die möglichst tief innerhalb der Sandschicht endet, zugeführt wird, damit der heiße Dampf ohne Verluste vollständig im Sand kondensiert.In the event that the steam is fed into the sand pile, it is particularly expedient to the hot steam through an injection lance that is as deep as possible within the sand layer ends, is supplied so that the hot steam condenses completely in the sand without losses.
Für den Fall der Dampfzufuhr im Mischer kann alternativ auch eine Hohlwelle oder ein anderes in das Mischgut ragendes Maschinenteil, z. B. ein Wandabstreifer, hohl ausgebildet als Injektionslanze benutzt werden. Bei Zufuhr des Dampfes über die Hohlwelle des Mischwerkzeuges empfiehlt es sich die Austrittsöffnungen der Dampfleitung so anzuordnen, daß diese (in Rotationsrichtung gesehen) auf der Rückseite der Mischflügel oder -blätter münden.In the case of steam supply in the mixer, a hollow shaft or another can alternatively be used machine part projecting the mix, e.g. B. a wall scraper, hollow as an injection lance to be used. When supplying the steam via the hollow shaft of the mixing tool, it is recommended it to arrange the outlet openings of the steam line so that they (in the direction of rotation seen) on the back of the mixing blades or blades.
Bei Formsandmischern mit nicht rotierendem Mischbehälter erfolgt die Dampfzufuhr vorzugsweise durch eine seitliche Öffnung im unteren Wandbereich des Mischbehälters.In the case of molding sand mixers with a non-rotating mixing container, the steam is preferably supplied through a side opening in the lower wall area of the mixing container.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Feuchtigkeitsgehalt und die Temperatur des Altsandes gemessen und mit den vorgegebenen Sollwerten des Fertigsandes verglichen. Daraus wird die für die Kühlung und Befeuchtung des Formsandes erforderliche Wassermenge berechnet und zugeführt.In a preferred embodiment, the moisture content and the temperature of the used sand measured and compared with the specified target values of the finished sand. from that the amount of water required for cooling and moistening the molding sand is calculated and fed.
Vorzugsweise wird dabei die für die Erwärmung erforderliche Dampfmenge durch Vergleich der Eingangstemperatur mit der vorgegebenen Mindesttemperatur ermittelt. Für den Fall, daß die zuzugebende Dampfmenge nicht ausreicht, um den gewünschten Feuchtigkeitsgehalt des Fertigsandes zu erreichen, wird ferner Prozeßwasser zugegeben.The amount of steam required for heating is preferably determined by comparing the Input temperature determined with the specified minimum temperature. In the event that the to be admitted The amount of steam is not sufficient to achieve the desired moisture content of the finished sand To achieve this, process water is also added.
Eine alternative Möglichkeit, die zuzugebende Dampfmenge zu bestimmen, besteht darin, daß vor oder während der Dampfzugabe in dem Mischer ein Druck eingestellt wird, bei dem die Siedetemperatur des Wassers der gewünschten Endtemperatur entspricht. Es wird solange Dampf zugegeben, bis der Druck oder die Temperatur des Wasser-Dampf-Gemisches oberhalb des Mischgutes ansteigt. Der zugegebene Wasserdampf kondensiert im Mischgut, solange die Temperatur des Mischguts unter der gewünschten Mindesttemperatur liegt. Wenn die Temperatur des Formsandes die Mindesttemperatur erreicht, endet der Kondensationsprozeß und der Dampfdruck über dem Mischgut steigt an. Dieser Dampfdruck kann ermittelt werden. Das abrupte Ansteigen des Dampfdruckes ist dann ein Anzeichen dafür, daß genügend heißer Dampf zugeführt worden ist.An alternative way of determining the amount of steam to be added is that before or during the steam addition, a pressure is set in the mixer at which the boiling temperature of the water corresponds to the desired final temperature. It will be steam as long added until the pressure or temperature of the water-steam mixture above the Mixed goods increase. The added water vapor condenses in the mix as long as the temperature of the mix is below the desired minimum temperature. If the temperature of the Mold sand reaches the minimum temperature, the condensation process and the vapor pressure ends rises above the mix. This vapor pressure can be determined. The abrupt rise the steam pressure is then an indication that enough hot steam has been supplied has been.
Das Ansteigen des Dampfdruckes kann jedoch, insbesondere bei groß dimensionierten Vakuumpumpen, wenig ausgeprägt sein. In diesem Fall ist es von Vorteil, die Temperatur des Dampfes, der über eine Ableitung im allgemeinen zu einem Kondensator läuft, zu messen. Mit Beendigung des Kondensationsvorgangs im Mischgut steigt die Temperatur in der Leitung stark an. Auch dies kann als Anzeichen dafür gewertet werden, daß genügend Wasserdampf in das Mischgut eingebracht worden ist.However, the rise in vapor pressure can, especially in the case of large vacuum pumps, be little pronounced. In this case it is advantageous to adjust the temperature of the steam, which generally leads to a capacitor via a derivative. With termination As a result of the condensation process in the mix, the temperature in the line rises sharply. This too can be seen as an indication that sufficient water vapor has been introduced into the mix has been.
In diesem Fall muß die für die Formbarkeit des Sandes, bzw. für den gewünschten Feuchtigkeitsgehalt, erforderliche Wassermenge getrennt ermittelt werden.In this case, for the formability of the sand or for the desired moisture content, required amount of water can be determined separately.
Eine besonders energiesparende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, daß die Aufheizung des Formsandes bei Bedarf durch geeignetes Mischen mit heißem Altsand erfolgt. So ist es z. B. möglich, daß heißer Altsand in einem Silo gelagert wird, und bei Bedarf mit kaltem Altsand gemischt wird, so daß die Temperatur des Altsandgemisches auf die Mindesttemperatur erhöht wird, und somit nur eine geringe oder gar keine Erwärmung durch Zugabe von Dampf oder heißem Wasser erforderlich ist.A particularly energy-saving embodiment of the present invention provides that the The molding sand is heated if necessary by suitable mixing with hot used sand. So is it z. B. possible that hot old sand is stored in a silo, and if necessary with cold Used sand is mixed so that the temperature of the used sand mixture is at the minimum temperature is increased, and thus little or no heating by adding steam or hot water is required.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und der dazugehörigen Zeichnung. Further advantages, features and possible uses will become clear from the following Description of a preferred embodiment and the associated drawing.
Es zeigt:
- Figur 1
- eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens inkl. eine Vorrichtung, geeignet zur Durchführung des Verfahrens.
- Figure 1
- a schematic representation of the method according to the invention including a device suitable for carrying out the method.
In Figur 1 ist der Mischer 1 unten links deutlich zu erkennen. Alt- und gegebenenfalls auch Neusand
wird unter 2 zugeführt und je nach Bedarf mit Filterstaub, Bentonit und Kohlenstaub 3 versetzt.
Die Temperatur Tist und der Feuchtegehalt des Altsandes werden vor der Einfüllung in den
Mischer 1 durch den Temperatursensor 13 und den Feuchtigkeitssensor 14 bestimmt.In Figure 1, the mixer 1 can be clearly seen at the bottom left. Old and possibly also new sand is fed under 2 and, if necessary, filter dust, bentonite and coal dust 3 are added. The temperature T ist and the moisture content of the old sand are determined by the
Eine programmierbare Steuerung (nicht abgebildet) vergleicht die Temperatur Tist mit einer vorgegebenen
Mindesttemperatur Tmin. Unterschreitet die Temperatur des Altsandes die vorgegebene
Mindesttemperatur, so wird über die Dampfzufuhr 12 heißer Dampf in das Mischgut injiziert,
bis das Mischgut die vorgegebene Mindesttemperatur erreicht. Die zuzugebende Menge kann z.
B. aus Tist (und selbstverständlich der Menge des Mischguts) berechnet werden. Alternativ dazu
kann auch ein weiterer Temperatursensor in dem Mischer angeordnet sein, der die Temperatur
des Mischguts erfaßt, so daß die Zugabe des heißen Dampfes mit Erreichen der Mindesttemperatur
gestoppt werden kann. Eine weitere Möglichkeit zur Bestimmung der zuzugebenden
Dampfmenge besteht darin, in dem Mischkühler ein Vakuum zu erzeugen, so daß der eingestellte
(Unter-) Druck die Siedetemperatur von Wasser auf die vorgegebene Mindesttemperatur
drückt. Wird nun Wasserdampf zugegeben, so kondensiert dieser im Mischgut solange die Temperatur
des Mischguts unter der Mindesttemperatur liegt. Sobald die Mindesttemperatur erreicht
wird, wird der Kondensationsvorgang gestoppt und die Temperatur des über die Leitung 6 abgepumpten
Gases (Wasserdampf) steigt abrupt von der Mindesttemperatur auf einen weit höheren
Wert an, der im wesentlichen der Temperatur des zugeführten Wasserdampfes entspricht. Sofern
die Temperatur in der Leitung 6 erfaßt wird, kann das abrupte Ansteigen der Temperatur in der
Leitung 6 als Signal zum Beenden der Dampfzufuhr genutzt werden.A programmable controller (not shown) compares the temperature T ist with a predetermined minimum temperature T min . If the temperature of the old sand falls below the predetermined minimum temperature, hot steam is injected into the mixture via the
Aus dem gemessenen Feuchtigkeitsgehalt wird berechnet, ob die zugegebene Dampfmenge
ausreicht, dem Formsand eine gewünschte Endfeuchte zu geben. Ist dies nicht der Fall, wird
über die Waage bzw. Dosiereinrichtung 4 Frischwasser 5 oder Kreislaufwasser 8 als Prozesswasser
zugegeben.From the measured moisture content it is calculated whether the amount of steam added
is sufficient to give the molding sand a desired final moisture. If not, it will
Fresh water 5 or circulating
Nach Zugabe des heißen Dampf und gegebenenfalls des Prozesswassers wird der Druck im
Mischkühler allmählich mit Hilfe der Vakuumeinheit 9 abgesenkt, bis die Siedetemperatur des
Wassers der gewünschten Endtemperatur (z. B. 30 - 40°C) entspricht. Das im Mischgut enthaltene
Wasser verdampft zum Teil und die dadurch notwendige Verdampfungswärme wird dem
Mischgut entzogen. Das verdampfte Wasser wird über die Leitung 6 einem Kondensator 7 zugeführt.
Hier kondensiert der Wasserdampf wieder und wird über den Wärmetauscher 11 dem
Kreislaufwasser 8 erneut zugeführt. Ein anderer Wasserkreislauf ist für die Kühlung der Vakuumeinheit
9 und des Wärmetauschers 11 zuständig und weist daher einen Kühlturm 10 auf.After adding the hot steam and possibly the process water, the pressure in the
Mixing cooler gradually lowered using the
Claims (16)
- Method for conditioning moulding sand, consisting at least in part of used sand, in a mixer (1), wherein the conditioning takes place at least in part in a vacuum, characterised in that moulding sand not cooled in a vacuum is heated before or during conditioning and subsequently cooled using the effect of the vacuum.
- Method according to claim 1, characterised in that a minimum temperature Tmin is predetermined, that the temperature Tist of the moulding sand is determined, and that the moulding sand is heated when Tist < Tmin.
- Method according to claim 1 or 2, characterised in that the moulding sand is heated before it is placed in the mixer (1).
- Method according to one of claims 1 to 3, characterised in that the moulding sand is heated in the mixer (1).
- Method according to one of claims 1 to 4, characterised in that the moulding sand is heated with the aid of hot air, heat radiation or microwaves.
- Method according to one of claims 1 to 5, characterised in that the moulding sand is heated by addition of hot water.
- Method according to one of claims 1 to 6, characterised in that the moulding sand is heated by addition of hot water vapour (12).
- Method according to claim 7, characterised in that the temperature of the moulding sand is increased by addition of hot water vapour (12) substantially to the minimum temperature Tmin.
- Method according to one of claims 1 to 8, characterised in that where necessary, processing water (4) is added.
- Method according to claim 8 and 9, characterised in that the moisture content of the moulding sand is sensed (14) and that enough processing water (4) is added as is necessary for cooling of the moulding sand in a vacuum, and wherein sufficient water remains in the moulding for the moulding sand to attain the moisture content of the finished sand.
- Method according to one of claims 7 to 10, characterised in that water added and/or water vapour (12) added for heating the moulding sand is at least in part additionally used for moistening the moulding sand.
- Method according to one of claims 7 to 11, characterised in that over-wetting of the moulding sand, that may possibly have taken place, is regulated by evaporation in a vacuum to the desired final moisture.
- Method according to one of claims 7 to 12, characterised in that the amount of water vapour or water added to the moulding sand to heat it is determined dependent upon the temperature Tist of the moulding sand and/or the desired minimum temperature Tmin.
- Method according to one of claims 7 to 12, characterised in that the amount of water vapour added to the moulding sand to heat it is determined, in that before or during the addition of vapour a pressure is set in the mixer 1, whereby the boiling temperature of the water corresponds to the desired minimum temperature, and vapour is supplied until the pressure increases or the temperature in a suction line (6) shows an accelerated increase.
- Method according to one of claims 6 to 14, characterised in that the water and/or the water vapour in the mixer 1 are supplied below the surface of the moulding sand.
- Method according to one of claims 1 to 15, characterised in that the moulding sand is heated by mixing with hot moulding sand.
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