FI65029C - Foerfarande foer regenerering av anvaend gjutsand samt regenereringsanordning - Google Patents

Description

E3P71 ΓβΊ ^KUULUTUSJULKAISU ^rflOQ

«PV m (11) uTLAGG NINGSSKRI FT 6 5 029 ^ " ^ (S1) Kvjk.3/i»it.a.3 B 22 C 5/00 SUOMI—FINLAND (21) PaMAtxOwkMMM — Pauntanaekntng 791057 (22) HtlumteplM—AmftkMngtdag 29.03-79 'P,*‘ (23) Alkuptlv·—Olhlghatadif 29.03.79 (41) Tuflut |ulklMktl —BltvK off«ntll| 15.10.79

Patwttl I» fk»«frlh»l»tm (44) Nlhtftvtkijpreo Jt kyuLfudutoun pvm. — och raglttM*ttypalaan Anaekan iitlafd och utl.tkrtftan publtc«r»d 30.11*83 (32)(33)(31) rydattjr atuolkwt -Njlrd priortut 1¾. 0^. 78

Sveit si-Schveiz(CH) UOll/78-7 Toteennäytetty-Styrkt (71) Georg Fischer Aktiengesellschaft, CH-82Q1 Schaffhausen, Sveitei-

Schveiz(CH) (72) Franz Hofmann, Neuhaueen am Rhf, Franz Satmer, Schaffhausen,

Sveitsi-Schweiz(CH) (71*) Berggren Oy Ab (5*0 Käytetyn valuhiekan regenerointimenetelmä sekä regeneroimislaite -Förfarande för regenerering av använd gjutsand samt regenererings-anordning

Keksintö koskee menetelmää pääasiallisesti savella sidotun, käytetyn valimohiekan regeneroimiseksi uudelleenkäyttöä varten uushiekan sijasta, erottamalla rakeisesta perusmassasta mekaanisesti sidonta-aine-osuudet, jolloin muodostetaan tunnetulla tavalla hiekan putoamisvirta, sekä hiekkaa hangataan ja saa- .

tetaan iskukäsittelyyn.

Lisäksi keksintö koskee tämän regeneroimismenetelmän suorittamiseen sopivaa laitetta.

Normaalissa savella sidottua märkävaluhiekkaa käyttävän valimon valuhiekan kierrossa suurin osa muottien purkauspai-kalle jäävästä käytetystä hiekasta viedään uudelleenkäytön valmistelulaitoksen kautta märkävalukaavaamoon. Tämä käytetty hiekka on seos, jossa on enimmäkseen savella sidottua valuhiekkaa ja pienehköjä määriä kemiallisesti sidottua keernahiekkaa, joka on ensimmäistä kertaa tuotu kiertokulkuun uushiekkana keernan valmistamon kautta. Käytetyssä hiekassa on säännöllisesti vielä aktiivista sidesavea (bentsoniittiä) sekä hiilijäännöksiä,varsinkin koksautunutta, huokoista hiili-pölyä. Sitä paitsi hiekkajyväset toistuvasti kiertäessään nuuttuvat 2 03029 rakenteeltaan yhä enemmän, koska joka kerta osa sidesavesta tulee valumetallin kuumennusvaikutuksen johdosta perkipoltetuksi (kalsi-noiduksi) ja jää keraamisena, huokoisena pintakerroksena kiinni kvartsijyvien pintaan (ns. ooliittisoituminen).

Edellä mainitussa käytetyn saven palautukseen liittyvässä valmistelussa otetaan nämä seikat huomioon. Käytettyyn saveen sisältyvä aktiivinen bentsoniitti tehdään jälleen sidontakykyiseksi lisäämällä uutta sidesavea ja vettä. Ooliittisoitumisella ja hiilipölyllä on tiettyyn asteeseen saakka edulliset vaikutukset kaavausaineen ominaisuuksiin .

Käytetyn saven koko määrää ei kuitenkaan voida tällä tavoin käyttää uudelleen. Etupäässä keernavalmistamon kautta järjestelmään tulee jatkuvasti uutta kvartsihiekkaa. Vastaavassa määrin (hallitsemattomia tappioita huomioonottamatta) on poistettava käytettyä savea, koska savella sidotun valuhiekan tarve pysyy yleisesti ottaen vakiona. Näiden käytetyn saven määrien (jätesaven) poiskuljettaminen ja niistä eroon pääseminen aiheuttavat huomattavia kustannuksia ja merkitsevät ympäristön kuormitusta.

Tämän johdosta olisi toivottavaa käyttää uushiekan sijasta tätä käytettyä hiekkaa. Tämä ei kuitenkaan sen edellä selitettyjen, uushiekasta suuresti poikkeavien ominaisuuksien johdosta ole mahdollista: aktiivinen, enimmäkseen emäksinen bentoniitti on käytännöllisesti katsoen kaikissa keernan valmistuksessa käytettyihin, kemiallisesti kovettuviin sideainejärjestelmiin sopimatonta. Sitäpaitsi ooliittisten jyvänkuorten ja hiilijyvästen huokoisuuden vuoksi ja suuren lieteainepitoisuuden johdosta nestemäisen kemiallisen sidonta-aineen kulutus olisi aivan liian suurta. Tämän vuoksi on valaisevaa, että käytetyn hiekan regenerointi uudelleen käyttöä varten kemiallisten sidonta-aineiden avulla keernan valmistamossa on paljon vaikeampaa kuin edellä mainittu, tavanomainen valmistelu sidontasaven ja veden avulla. Jotta käytettyä savea voitaisiin uus-saven sijasta lisätä edelleenkäyttöön, se on regeneroitava tavalla, joka antaa sille suuressa määrin uuden kvartsihiekan ominaisuudet. Niinpä esimerkiksi pesumenetelmä, jolla poistetaan pelkästään lie-teaineet, ei yleensä johda päämäärään.

Eräs ehdotus regeneroimiskäsittelyksi on jo tullut tunnetuksi 3 65029 (DE-OS 22 52 217 ja 22 52 259), jonka mukaan käytetty hiekka ensiksi hajotetaan jyväskokoon ja hehkutetaan 550-1300°C:ssa ja lopuksi sille suoritetaan jyväspuhdistus hankaamalla jyviä mekaanisesti ja/tai pneumaattisesti toisiaan vasten. Tämä vaatii kuitenkin huomattavan sijoituksen koneellisiin laitteisiin, joiden läpi aineksen on vuoronperään kuljettava; lisäksi energian tarve, ennen kaikkea hehkutukseen, on huomattava, Sitäpaitsi on kyseenalaista saadaanko edelläkäyvän hehkutuskäsittelyn jälkeen jyväsille kiinni palaneita savikuoria poistetuksi pelkästään hankaamalla.

Esillä olevan keksinnön päämääränä on sen sijaan tehokas ja samalla taloudellinen käytetyn hiekan regenerointi, so. sen on sekä täytettävä regeneraatin uushiekan sijasta käyttämisen fysikaalistek-niset edellytykset että myös yleensä aikaansaatava säästöjä suuresti pienentyneen uushiekan tarpeen ja jätehuoltokustannuksien poisjäämisen ansiosta.

Tämän tarkoituksen keksintö saavuttaa menetelmään nähden patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkien kautta ja käsittelylaitteeseen nähden patenttivaatimuksen 4 tunnusmerkkien kautta.

Keksinnön mukainen yhdistetty isku- ja hankauskäsittely, jossa samanaikaisesti tapahtuu pölyn poisto, voidaan edullisesti suorittaa yhdessä ainoassa koneessa ilman toistuvaa hiekan uudelleen täyttöä eri yksiköihin. Etukäteen suoritettava erityinen kokkareiden pienennys ja varsinkin hehkutus jää pois. Menetelmä on suoritettava jaksottaisesti; jatkuvatoiminen työtapa ei johtaisi hyviin tuloksiin.

Saattaa olla tarkoituksenmukaista suorittaa hiekalle mekaanisen käsittelyn jälkeen kemiallinen jälkikäsittely, joka sitoo jäljelle jääneet hienojakoiset osaset puhdistettujen hiekkajyvästen pintaan ja tällöin samalla tukkii jyvästen mikrohiukkaset. Tällainen jälkikäsittelykin voidaan edullisesti suorittaa samassa laitteessa.

Regenerointikäsittelyn tulokselle olennaista on kuivan hiekka-erän yhdistetty isku- ja hankausrasitus samanaikaisine pölynpois-toineen riittävän pitkän ajan kuluessa. Iskukäsittelyllä käytetyssä hiekassa esiintyvät kokkareet saadaan nopeasti pienennetyiksi, ja samal- 4 65029 la toistuva voimaperäinen kiihdytys, hidastus ja hankaus saa aikaan hauraiden, kiinnipalaneiden savikalvojen hioutumisen pois hiekkajy-väsiltä. Kuivahankauksen ansiosta hankautuvat tällöin ensiksi jauheeksi verraten pehmeät, mutta kuivatettuina ja sidottuina esiintyvät lieteaineet sekä hiiltä olevien aineososien pehmeät jyväset, niin että nämä osat voidaan puhaltamalla erottaa ja poistaa kiinteistä hiekkajyväsistä. Hankaus saa lisäksi aikaan - myös ooliitti-soinnin yhteydessä - kasvavan, toivottavan, aikaisemmin särmikkäiden hiekkajyvästen pyöristymisen. Tärkeätä on, että lieteaineiden ja jatkuvasti syntyvän tomun erottaminen tapahtuu jatkuvasti, koska mekaanisen käsittelyn aikana tällaisia jauhemaisia ainesosia syntyy paljon, ja liian suuri osuus niitä hiekkamaassa vaimentaisi han-kausrasitusta.

On todettu, että eräät yhdistetyt rajaedellytykset regeneroidun käytetyn hiekan laadussa,nimittäin - vähemmän kuin 2 % lieteaineita (so. osasia, joiden koko on<20^u), vähemmän kuin 1 % aktiivisra sidontasavea (molemmat perusmassan painosta laskettuna), jyvästen ooliittisoitumisaste pienempi kuin 8 %, ovat vähimmäisedellytykset tulokselliselle uudelleenkäytölle uus-hiekan sijasta, jotteivät tavanomaiset kemialliset sidonta-aineet häiriintyisi toiminnassaan ja jotta niiden kulutus pysyisi taloudellisesti siedettävissä rajoissa. (Ooliittisöitumisäste on määritelty hiekkajyväsiin kiinnittyneiden, perkipoltettujen, ooliittis-ten sidontasavikuorten lukumääränä, laskettuna pestystä ja 900° C:ssa hehkutetusta hiekkaosuudesta, jonka koko on <20 ^u).

Tietyissä tapauksissa saattaa olla tarkoituksenmukaista, hehkutus-häviönkin kannalta, joka enimmäkseen johtuu hiilipölystä, määrätä tälle rajaedellytys ja jatkaa regeneroimiskäsittelyä kunnes tätä on käytetyssä hiekassa vähemmän kuin 1,5 %.

Mainittujen rajaedellytysten saavuttamiseen tarpeellinen käsittelyn kesto on hiekkajärjestelmän kulloisiakin ominaisuuksia vastaavasti eri suuri ja voidaan määrittää yksinkertaisilla kokeilla. Käsittelyn aikana kaikkia raja-arvoja ei luonnollisesti yleensä saavuteta yhtäaikaa. Käsittelykustannuksia voidaan monissa tapauksissa pienentää esimerkiksi sen kautta, että mekaaninen käsittely (isku-ja/tai hankauskäsittely), keskeytetään ensiksi ja hienojakoisen 5 65029 osuuden erottamista (pölyn poistoa) vielä jatketaan. Uudelleenkäytön kannalta, varsinkin mitä sidonta-aineen tarpeeseen tulee, saattaa monissa tapauksissa olla edullista vielä edelleen alentaa lie-teaine- ja sidontasavipitoisuutta mainittujen rajojen ohikin. Puhtaan kuivapölyn poiston, esimerkiksi puhalluksen tapauksessa, tämä tosin merkitsee lisäkustannuksia, so. suhteetonta käsittelyn keston jatkumista. Kemiallinen jälkikäsittely kuivaregeneroinnin jälkeen voi tällöin olla tarkoituksenmukaisempi, koska tällöin saadaan sekä hienojakoiset osat kokonaan poistetuksi sitomalla ne jyvästen pintaan, että myös hiekkajyvästen ja ooliittisten kuorijäännösten mikrohuokoset suljetuksi.

Tällä tavoin käytetty hiekka voidaan regeneroida siinä määrin, että se koostumukseltaan ja rakenteeltaan eroaa vain epäolennaises-ti hyvästä uushiekasta. Taloudellisesti ja käyttöteknisesti ensisijaisesti huomioonotettavan sideaineen kulutuksen mittana käytetään samoin kuin uushiekan tapauksessa tarkoituksenmukaisesti pellavaöljyn tarvetta. Tämä on se pellavaöljyn lisäysmäärä hiekkanäytteeseen, o joka on tarpeen saamaan aikaan 100 kg/cm puristuslujuuden stan-dardikoestuskappaleille, joita on käsitelty uunissa 2 tuntia 230° C:ssa ja sen jälkeen jäähdytetty eksikaattorissa. Parhaiden kvart-sihiekkojen pellavaöljyn tarve on 1,1 - 1,5 % ja regeneroiduille käytetyille hiekoille tähän verrattuna saavutettujen arvojen mukaan voidaan arvostella regenerointikäsittelyn taloudellisuutta.

Aktiivinen bentoniitti on verraten voimakkaasti hygroskooppista ja ottaa huoneen lämpötilassa 10-15 % kosteutta ympäristön ilmasta, minkä johdosta se muuttuu saippuamaiseen tai jopa rasvamaiseen tilaan. Lämpimänä ja kuivana se sen sijaan on kovaa ja haurasta ja sen johdosta helposti pois hangattavissa. Tuloksellisen regenerointikäsittelyn, varsinkin perusteellisen öljynpoiston edellytyksenä on näin ollen käsiteltävän tavaran riittävä kuivuus. Tämä saavutetaan yleensä käytetyn hiekan lämpötilan ollessa käsittelyn alussa noin 55-150°C. Tässä voidaan edullisesti käyttää hyväksi valuläm-pöä käytetyn hiekan edellisestä käytöstä. Muussa tapauksessa, varsinkin jos muotista poiston ja regeneroinnin välillä kuluu pitkähkö aika, on tarkoituksenmukaista esilämmittää käytetyn hiekan panokset mainitulle lämpötila-alueelle, mieluimmin kuitenkin alempaan kuin 100°C lämpötilaan. On kuitenkin osoittautunut, että hiekka käsittelyn aikana puhdistuksessa lämpiää itsestään hankauslämmöstä.

6 65029

Regeneroitu käytetty hiekka käytetään yleensä sekoitettuna tiettyyn osuuteen uutta hiekkaa ja etupäässä keernanvalmistukseen, lisättynä siinä tavallisilla kemiallisesti kovettavilla, epäorgaanisilla tai orgaartisilla sidonta-aineilla. Normaalitapauksessa regeneraatti luonnollisesti käytetään uudelleen samassa laitoksessa, jossa käytetty hiekka on syntynyt. Taloudellisista olosuhteista riippuen on kuitenkin myös siirto toiseen laitokseen ajateltavissa. Niin kuin on mainittu, vOivat uushiekan hankinnan lisäksi (kustannukset, sopivat lähteet) myös jätehiekan poiston kustannukset ja kierrätykset sekä ympäristöprobleemat olla tärkeitä käytetyn hiekan regeneroimin perusteina. Tuotteena regeneraatilla - sen johdosta, että siinä vanhan hiekan olotila ei ole kokonaan syrjäytynyt, ennen kaikkea jäännösooliittisoinnin johdosta - saattaa uuteen kvartsihiekkaan verrattuna olla kauttaaltaan myös edullisemmat va-lutekniset ominaisuudet, kuten pienempi taipumus laajenemisvirhei-siin, kuumahalkeamiin ja syttymiseen. Tämän lisäksi ovat myös voimakkaasti alentunut jyvästen huokoisuus ja jyvästen pintoihin kiinnittynyt jäännös-hienoaineesta koostuva kuori laskettava mahdollisen kemiallisen jälkikäsittelyn tulokseksi.

Seuraavassa selitetään keksinnön mukaisen regenerointimenetelmän konkreettinen sovellutusesimerkki:

Taulukko havainnollistaa selitetyn regenerointikäsittelyn vaikutusta eri valimoista peräisin olevien kahden käytetyn hiekan A ja B tapauksissa. Regenerointilaitoksessa, joka jäljempänä vielä selitetään piirustuksen yhteydessä, suoritettiin yhdistettyä mekaanista isku- ja hankauskäsittelyä jatkuvine pölynpoistoineen 15 minuuttia, minkä jälkeen pölynpoistoa yksinään jatkettiin vielä 5 minuuttia.

Sen jälkeen kun vaaditut minimiehdot tämän kautta jo oli saavutettu, suoritettiin samassa laitteessa vielä kemiallinen jälkikäsittely, jolla pellavaöljytarvetta voitiin vielä huomattavasti pienentää. Taulukossa "V" tarkoittaa ennen käsittelyä vallinnutta tilaa ja "N" mekaanisen käsittelyn jälkeen mutta ennen kemiallista jälkikäsittelyä vallinnutta tilaa.

65029 7

Taulukko A Käytetty hiekka B Käytetty hiek-tempervalimosta ka harmaavali- mosta

Lieteainepitoisuus % V 6,9 8,4 N 1,3 1,0

Kokonaishehkutushäviö % V 1,85 5,0 N 0,1 0,5

Ooliittisoitumisaste % V 16,2 10,0 N 8,0 2,2

Sidontakykyisen bentonii- tin pitoisuus % V 4,1 5,3 N 0,8 0,5

Pellavaöljyn tarve % N 2,4 1,3

Kemiallinen jälkikäsittely: (lisäykset ml/100 kg hiekkaa) Väkevää fosforihappoa esineutra-lointiin 60

Fenolihartsi-sidonta-ainetta 800 250

Paratoluoli-sulfonihappoa 300

Pellavaöljyn tarve % kemiallisen jälkikäsittelyn jälkeen 1,35 1,1 Käytetyn uuskvartöihiekan pellava- öljyn tarve % 1,1 1,25

Edellä olevissa esimerkeissä jälkikäsittelyyn käytetty fenoli-hartsi-sidonta-aine kovettuu lisätyn paratoluoli-sulfonihapon tai jo hiekan sisältämien happamien aineiden kanssa kylmänä, kyllästää hiekkajyvä-sissä esiintyvät huokoset ja kiinnittää jäljellä olevan hienojakoisen aineen hiekkajyvästen pintaan.

Niin kuin näkyy, hiekalla B on erityisen edulliset edellytykset regenerointia varten. Osoittautuu, että lyhyemmälläkin mekaanisella käsittelyllä voitaisiin tulla toimeen ja että kemiallinen jälkikäsittely voidaan jättää pois.

Kemiallinen jälkikäsittely käsittää sen, että mekaanisesti käsitelty hiekka voimaperäisesti sekoitetaan sen veden imeytymistä vastaavan määrän kanssa kyllästys- ja kiinnitysnestettä. Tällöin hienojakoinen aines kerrostuu yhdenmukaisesti jyvästen ympärille ja kiinnittyy niille kiiltävänä kuorena ja siten tulee jyväsen kiinteäksi aineosaksi, niin että se ei enää sekoitu myöhemmin lisättävän keeranansidonta-aineen kanssa eikä enää voi vaikuttaa tähän kemiallisesti ja/tai fysikaalisesti.

65029 8 Jälkikäsittelyn tehtävänä on näin ollen tarpeen vaatiessa neutraloida hiekka ja kiinnittää jäännöspöly ja tehdä se siten kemiallisten sidonta-aineiden kanssa yhteensopivaksi, mutta myös parantaa työhygieniaa.

Käsittelyyn voidaan käyttää epäorgaanisia tai orgaanisia aineita, jotka kovettuvat kylminä tai kuumina. Kylmänä kovettuvat järjestelmät ovat taloudellisista syistä ensisijaiset. Kyseeseen tulee väkevä fosforihappo aluminiumhydroksidilla lisättynä ja/tai käsitellyn hiekan 300-350°C:ssa suoritetun kuivatuksen seuraamana, ja monoalu-miniumfosfaattiliuos, aluminiumhydroksidilla lisättynä ja/tai 300-350°C:ssa suoritetun kuivatuksen seuraamana. Fosforihappo-käsittely-menetelmää ja monoaluminiumfosfaatti-käsittelymenetelmää voidaan käyttää myös toisiinsa yhdistettyinä. Kyseeseen tulee edelleen vesilasi käsitellyn hiekan kuivatuksen seuraamana, jolloin samanaikaisesti tapahtuu happaman hiekan neutraloituminen, kylmässä kovettuvat tekohartsit, jotka kovettuvat happojen, esimerkiksi paratolu-olisulfonihapon kanssa ja joita valimoissa käytetään hiekan sidonta-aineena, kaikenlaiset orgaaniset liima-aineet ja jälkeenpäin ilmalla tai lämmöllä kuivattuina liuottimen poistamiseksi, ja epäorgaaniset liima-aineet kuten esimerkiksi piisoolit. Useissa tapauksissa riittää sen jäännöslieteaineksen, joka puhdistuskäsittelyn jälkeen on jäljellä, kiinnittäminen hiekkajyväsille pienellä vesimäärällä. Tämä voidaan taloudellisimmin suorittaa keksinnön mukaisessa rummussa.

Keksintö selitetään nyt oheisessa piirustuksessa esitetyn esimerkin yhteydessä. Piirustuksessa: kuvio 1 on pysty leikkauskuvanto laitteesta, kohtisuorasti rummun keskiviivaan nähden otettuna, ja kuvio 2 on leikkauskuvanto kuvion 1 viivaa II-II myöten, jossa paremman yleiskatsauksen saamiseksi puolet hiekkapanoksesta on jätetty esittämättä.

Piirustuksen mukainen panoksittaan toimiva regenerointilaite koostuu pääasiallisesti makaavasta mieluimmin vaakasuora-keskiviivai-sesta, sylinterimäisestä rummusta, joka käytettyä hiekkaa käsittävän panoksen 18 kuormaamiseksi ja poistamiseksi on kehältään varustettu ovella 12. Rumpu 10 lepää käyttörullilla 14, joiden akselit 9 65029 13 on laakeroitu laakeripukkeihin 15 ja joita käyttää moottori 16 hidastusvaihteiden 17 välityksellä. Samankeskisenä rummun keskiviivan kanssa on kaksi liikkumatonta onttoa akselia putkenpätkien 20 ja 21 muodossa, sovitettuina molemmin puolin rumpua oleviin jalustoihin 22. Kumpaankin putkenpätkään 20 ja 21 on kiinnitetty pelti-levy 24 rummun kummankin päätyseinän tasoon. Molemmat levyt 24 peittävät vastaavan, ympyränmuotoisen aukon rummun kummastakin päätyseinästä lähes kokonaan, jolloin rengasrako on silloitettu sopivalla tiivisteellä, esimerkiksi renkaanmuotoisella kumiliuskalla 25, joka on kiinnitetty asianomaiseen levyyn 24 sisäpuolelle. Molempiin putkenpätkiin 20, 21 on laakeroitu akseli 26, jota verraten suurella kierrosluvulla käyttää moottori 29, ja joka rummun 10 sisässä kannattaa iskutyökalua 30, jonka mieluimmin keskiviivan suuntaiset iskupalkit pyörivät rumpuun nähden samaan suuntaan tai vielä paremmin vastakkaiseen suuntaan (katso kaksoisnuolta kuviossa 1) .

Rummun 10 yläosassa on liikkumaton kaavin 32, joka rummun seinän sisäpinnan lähellä on emäviivan suuntaisena ja varustettu ohjaus-levyillä 34. Iskuvälineen 30 alueen ja kaapimen 32 välissä, mieluimmin viimeksimainittuun kiinnitettynä, on pölynpoistolaite imu-laatikon 36 muodossa. Kaavin 32, imulaatikko 36, tästä lähtevä imuputki 38 sekä säteensuuntainen tukitanko 37 muodostavat mieluimmin jäykän yksikön, joka on kiinnitetty kiinteästi molempiin liikkumattomiin putkenpätkiin 20 ja 21. Edullisesti imuputki 38 avautui putkenpätkän 21 sisustaan, joka suodinyksikön 40 välityksellä on yhteydessä imuriin 42, joka kehittää imulaatikon 36 sisään imevän imuilmavirran. Vaihtoehtoisesti kaavin voi olla jätetty pois? hiekka putoaa tällöinkin roottorille.

Käyttömoottorit 16 ja 28 sekä imuri 42 voidaan käytön vaatimusten mukaisesti yksilökohtaisesti käynnistää ja pysäyttää. Pyöriessään rumpu 10 nostaa rummussa alhaalla olevasta kuivan vanhan hiekan panoksesta 18 jatkuvasti ylöspäin keskipakoilmiön ja sisäisen kitkan vaikutuksesta hiekkakerroksen 44. Rummun kierrosluvun on oltava sellainen, että rumpu pystyy tempaamaan hiekkaa mukaansa. Kun hiek-kakerros 44 on noussut kaapimeen 32 saakka, se irtoaa rummun sisäpinnasta ja ohjautuu putousvirtauksena 46 alaspäin suunnilleen rummun keskiviivaa kohti. Putousvirtaus joutuu sitten nopeasti pyörivän iskutyökalun 30 iskupalkkien ulottuville ja nämä sinkoavat 10 65029 hiekan suihkun 47 muodossa ulospäin rummun seinää vasten, josta se ohjautuu taas alaspäin.

Iskutyökalun osuessa putoamisvirtaan 46 hiekalle tapahtuu joka kerta voimakas, iskumainen kiihdytys ja hiekan sen jälkeen törmätessä rummun seinän sisäpintaan sille tapahtuu vastaava iskumainen hidastus. Tämä iskurasitus toistuu alinomaa, koska hiekkamassa käsittelyn keston ollessa noin 1/4-1 tunti joutuu suorittamaan suuren määrän kiertoja. Sitäpaitsi hiekkamassa 18 kiertäessään puhdistus-hankautuu voimaperäisesti, nimittäin hiekkajyvästen alinomaisen toisiaan vasten tapahtuvan liikkeen ja rummun seinää vasten tapahtuvan hankautumisen johdosta sekä ennen kaikkea hiekkakerroksen 44 muuttaessa suuntaansa kaapimen 32 kohdalla ja joka kerta iskupal-kin törmätessä putoamisvirrassa 46 olevaan hiekkakokkareeseen. Tämän mekaanisen käsittelyn aikana hiekkamassassa muodostuvan pölyn erottaa alinomaa edellä selitetty, pneumaattinen pölynpoistolaite, ja kerää sen suodinyksikköön 40. Erityisen edullista tehokkaan pölynpoiston kannalta on se, että imulaatikko 36 imuaukkoineen on sovitettu putoamisvirran 46 vireen, minkä johdosta tapahtuu möyhennetyn hiekkamassan puhallusseulonta (viskuu). Tuloilma voi tulla rummun sisään esimerkiksi eräänlaisina läppäventtiileinä toimivien tiivisteiden 25 kautta putkenpätkää 20 myöten tai erityisten, esittämättömien, mieluimmin levyissä 24 olevien sisääntuloaukkojen kautta.

Edelläselitetynlainen koe-käsittelylaite rakennettiin niin, että rummun sisäläpimitta siinä oli 1 m ja iskutyökalun läpimitta 0,6 m. Rummun kierrosluvun ollessa 0,7 s-1 saadaan hiekan kierron määrääväksi rummun kehänopeudeksi noin 2,2 m/sek, ja iskutyökalun kierrosluvun ollessa 24,7 s-1 saadaan iskupalkkien hiekkaan osumis-nopeudeksi noin 46 m/sek. Tämä kehänopeus määrää iskukiihtyvyyden ja sen jälkeen hiekan rumpuun törmäyksen hidastuksen kiivauden, ja sen olisi joka tapauksessa oltava vähintään 30 m/sek.

Niin kuin jo on mainittu, saattaa hiekan mekaanisen käsittelyn jälkeen olla tarkoituksenmukaista pysäyttää iskutyökalun 30 käynti ja jatkaa pölynpoistoa vielä jonkin aikaa rummun pyöriessä. Kokeista on selvinnyt, että siten imeytyy vähemmän hiekkaa pois.

Jos kemiallinen jälkikäsittely on vielä tarpeen, tämäkin voidaan suorittaa rummussa 10. Tätä tarkoitusta varten rumpuun voi olla 11 65029 sovitettu suihkutuslaite käsittelynesteen levittämistä varten rummussa olevaan hiekkapanokseen, mieluimmin suihkuputken 48 muodossa, joka, niin kuin näkyy, on kiinnitetty putoamisvirran 46 alueelle. Tämän suihkutuslaitteen avulla tarpeellinen nestemäärä voidaan iskutyökalun 30 seistessä ja pneumaattisen pölytyslaitteen ollessa poiskytkettynä, mutta rummun 10 pyöriessä, yksinkertaiseen tapaan hajottaa hiekkapanokseen 18. Nestemäärä on yleensä niin pieni, että hiekkajyvästen mikrohuokoset ja jäljellä oleva lieteainemäärä absorboivat sen kokonaan, niin että hiekka pysyy valumiskykyisenä.

Claims (7)

12 65029

1. Menetelmä pääasiallisesti savella sidotun, käytetyn valimohiekan regeneroimiseksi uudelleenkäyttöä varten uushiekan sijasta, erottamalla rakeisesta perusmassasta mekaanisesti sidonta-aine-osuudet, jolloin muodostetaan tunnetulla tavalla hiekan putoamisvirta, sekä hiekkaa hangataan ja saatetaan iskukäsittelyyn, tunnettu siitä, että hiekka saatetaan puhallusseulontaan suoraan putoa-misvirran läpi, että kaikki kolme toimenpidettä: hankaaminen, iskukäsit-tely ja puhallusseulonta sovitetaan samanaikaisiksi, että jokaisen näiden toimenpiteiden kesto yhteisestä alkukohdasta lähtien on kahdesta muusta riippumattomasti aseteltavissa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vanha hiekka käytetään sen alkulämpötilan ollessa jopa 150°C.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hienojakoisten osien erottamista jatketaan ajallisesti kauemmin kuin iskukäsittelyä ja/tai hankauskäsittelyä.

4. Laite etupäässä savella sidotun, käytetyn valimohiekan regeneroimiseksi patenttivaatimuksen 1 mukaisella menetelmällä sen uudelleenkäyttöä varten uushiekan sijasta, tunnettu vaakasuoran keskiviivan ympäri pyöriväksi asennetusta, vanhaa hiekkaa sisältämään sovitetusta rummusta (10), rummun sisään vanhan hiekan putoamisvirran (46) alueelle sovitetusta pyörivästä iskutyökalusta (30) sekä rummun sisään asennetusta ja ulos johtavasta, pneumaattisesta pölynpoisto-laitteesta (36) vanhaa hiekkaa varten.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että pölynpoistolaite (36) on sovitettu vanhan hiekan putoamisvirran (46) viereen, pyörivän rummun seinän ja isku-työkalun (30) väliin. 65029 13

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että pölynpoistolaite (36) on yhteydessä rummun emä-viivan suuntaisen, putoamisvirran (46) aikaansaavan kaapimen (32) kanssa.

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu rummun (10) sisään sovitetusta suihkutuslaitteesta (48) vanhan hiekan käsittelynesteellä käsittelyä varten, johon kuuluu vanhan hiekan putoamisvirran (46) alueelle sovitettu suihkuputki. 65029 14