JPH0117401Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はコールドボツクス造型砂を再生するた
めの鋳物砂再生装置に関するものである。

〔従来の技術〕

鋳造に使用される鋳型の造型法の一つであるコ
ールドボツクス造型法は室温で硬化でき、速硬性
でしかも熱崩壊性が非常に良好であるという優れ
た性質を有しており、省エネルギー化、省力化と
いう点からも優れていることから種々の鋳造に利
用される。

このコールドボツクス造型法では、砂資源を有
効利用するために鋳造に使用した古砂を回収再生
して利用している。主型砂は一般に新砂、古砂、
ベントナイトなどのような粘結剤及び石炭粉で構
成され、一方中子型砂は砂及び結合剤としてのレ
ジンからなつている。鋳造砂型は主型と中子型で
構成され、鋳造後冷却され、ばらされる。回収砂
は、砂落しされる過程で主型砂が中子型砂に混入
した状態で回収される。主型砂は通常２〜４％の
水分を含み、かつ微粉が多い。

一般的に、これらの回収砂は乾式又は湿式の再
生装置で処理される。このうち、乾式再生装置
は、従来より、回収砂を貯蔵、切り出すホツパ
ー、コーテツドサンドのレジンや石炭粉などを除
く焙焼炉、焙焼により砂表面に生じたベントナイ
トなどの溶着物を除去する表面剥離装置、微粉を
除去する流動分級装置、除去した微粉を捕集する
集じん機及び再生した砂を貯蔵するホツパーなど
から構成されている。

従来、この砂再生装置で再生された古砂は新砂
と混合して鋳型を造型しているが、夏期多湿条件
下で再生した再生砂が多いほど造型強度が著しく
低下することが多く、新砂を多量に用いないと中
子の造型ができないなどの問題が生じていた。

これは、高温焙焼過程で、中子砂として用いら
れたコーテツドサンドのレジンや生砂中の石炭粉
などは除去されるが、ベントナイトなどの粘結剤
は砂の表面にオーリテイツク層を生成して固く溶
着し、夏期の多湿時はとくに砂の表面に付着して
いるCaCO₃が水分を吸着して、Ca（OH）₂等活性
な物質に変化すると考えられる。このようにして
再生した砂にレジンなどを添加して混練すると、
砂の表面に付着しているCa（OH）₂などがレジン
と反応して、レジンの硬化を促進すると推察され
る。その結果、混練砂の使用可能時間が短縮さ
れ、鋳型の強度の低下が生じるものと考えられ
る。

良好な鋳型強度を得る方法として、汚れの少な
い新砂を多量に使用する方法があるが、砂収支の
アンバランスや廃棄する古砂が増加し公害の発生
など種々の問題がある。

〔考案の目的〕

本考案は上記従来の問題を解決するためのもの
で、鋳型の造型強度を低下させない古砂を再生す
ることができる砂再生装置を提供することを目的
とする。

〔考案の構成〕

本考案の鋳物砂再生装置は、コールドボツクス
法による鋳物砂焙焼装置の下流工程である流動分
級装置の送風機の吸引側又は吐出側に湿式又は乾
式の除湿装置を配置したことを特徴とする。

以下、本考案を更に詳しく説明する。

本考案者らは、夏期再生された鋳物砂が鋳型の
強度を低下させることについて種々研究した結
果、再生工場の湿度と強度との間に第３図に示す
如く相関関係があることを見出した。更に、焙焼
後の砂を低湿度に保持すればよいことを知得し
た。

砂再生装置は通常焙焼炉、表面剥離装置、流動
分級装置、送風機、集じん機などから構成され
る。

本考案の砂の再生工程は従来の砂再生装置の流
動分級装置をそのまま使用し、該装置へ乾燥空気
を送風し、砂が流動分級装置中に帯留している
間、流動空気としての乾燥空気と流動接触せしめ
て砂の吸湿による砂表面の化学変化を防止するこ
とよりなつている。

したがつて、本考案の砂再生装置は砂再生装置
の下流工程に位置した流動分級装置に分級用の風
を送る送風機の吸引側又は吐出側に除湿装置を設
けてなるものである。

除湿装置は例えば冷水熱交換除湿機、ローター
式吸湿機などが使用でき、とくに限定されない。

更に詳しく説明すると、第４図は砂と接触する
空気の絶対湿度とその砂による鋳型の造型強度の
関係を表わしたもので、第４図からわかるように
砂を空気と流動接触させる場合、流動空気の絶対
湿度の増加とともに強度率は低下する。しかし、
自然接触では強度率の低下は見られない。このこ
とから、砂の吸湿は流動分級装置で空気と流動接
触する間に起きていることが分かる。本考案者ら
の研究によれば、造型強度の点から流動空気の絶
対湿度は15ｇ／空気Kg以下が好ましい。また、流
動分級装置での砂の帯留時間は６分以上が好まし
い。

〔実施例〕

本考案を図面を参照して実施例により説明す
る。

実施例 １ 第１図に示すように本例の砂再生装置は回収砂
用ホツパー５、焙焼炉６、表面剥離装置７、流動
分級装置３、集じん機８、ホツパー９、送風機４
及び除湿装置１０からなつている。

鋳型ばらし工程から回収された砂は回収砂用ホ
ツパー５に一旦貯蔵された後、一定量づつ切り出
され、砂は焙焼炉６で焼かれて砂中のコーテツド
サンドのレジンや石炭粉などが取り除かれる。冷
却後、焙焼により砂の表面に生じたベントナイト
などの粘結剤の溶着物、オーリテイツク層を表面
剥離装置７で遠心力による機械的衝撃によつて表
面を磨くことにより除去する。次に砂は流動分級
装置３に導入される。流動分級装置３の流動空気
は、送風機４の吸引側に設けた除湿装置１０によ
り除湿され、送風機４により流動分級装置３に送
り込まれる。流動分級用の空気の除湿は、空気取
り入れ口１３から導入された空気がフイルター１
４を通り、冷水熱交換器１１で冷却、凝集により
絶対湿度15ｇ／空気Kg以下に除湿され、スチーム
又は電熱式の凝集防止ヒーター１２で加温される
ことにより行われる。砂は流動分級装置３で６分
以上帯留し、絶対湿度15ｇ／空気Kg以下に除湿さ
れた空気と流動接触することにより乾燥される。
それと同時に分級され、微粉末は集じん機８に捕
集され、砂はホツパー９に貯蔵される。

このようにして再生した再生砂の表面には、レ
ジンの化学反応を促進する物質は生成しておら
ず、その結果この再生砂を使用した鋳造鋳型は優
れた造型強度が得られる。例えば乾燥空気を送入
しない分級装置を備えた砂再生装置で得られた再
生砂は新砂80重量％を添加しないと実用強度の鋳
型が得られないのに対し、本例による再生砂では
新砂10％の添加で同一の強度のものが得られた。

実施例 ２ 本例は除湿装置にローター式吸湿機２０を用い
た砂再生装置の例であり、砂再生装置はこの除湿
装置を除いた他は実施例１と同様の構成である。

第２図に示すように、空気取り入れ口２３から
導入された空気はフイルター２４を通り除湿ロー
ター２１により絶対湿度15ｇ／空気Kg以下に除湿
され、送風機４に導びかれる。その他は、実施例
１と同様である。吸湿したローターは回転しなが
ら加熱空気２２で乾燥再生される。

この砂再生装置により再生された古砂を使用し
た鋳型は、実施例１の場合と同様に夏期多湿条件
下においても優れた造型強度が得られる。

〔考案の効果〕

本考案の砂再生装置は、上記したように回収砂
を夏期多湿条件下でも十分使用可能な砂に再生す
ることができる。したがつて該装置によつて再生
した砂のみで夏期多湿条件下でも十分な造型強度
のある鋳造鋳型を安定して造型できるため、新砂
を使用する必要がなく、砂資源の有効活用がで
き、廃棄物が低減できる。

更に、従来夏期に再生砂と新砂を配合していた
が、再生砂のみでよいため操業管理が容易にな
り、しかも砂配合エネルギーが省ける。新砂の購
入を大巾に低減できるため、鋳造コストを低減で
きる。

更に使用する砂の品質が安定するためレジンの
添加量を減らすことができ、その結果鋳造時のガ
ス欠陥が減り、不良品の発生を減らすことが期待
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は冷水を利用した除湿装置からなる砂再
生装置の構成図、第２図はローター式吸湿装置の
構成図、第３図は鋳型の強度率と大気の絶対湿度
の推移を示すグラフ、第４図は流動分級装置の流
動空気の絶対湿度と鋳型の強度率の関係図であ
る。 図中、１０……除湿装置、１１……冷水熱交換
器、１２……凝集防止ヒーター、１３……空気取
り入れ口、１４……フイルター、１５……クーリ
ングタワー、２０……ロータ式吸湿機、２１……
除湿ローター、２２……加熱空気、２３……空気
取り入れ口、２４……フイルター、２５……加熱
空気用スチーム、２６……湿空気排気口、３……
流動分級装置、４……送風機、５……回収砂用ホ
ツパー、６……焙焼炉、７……表面剥離装置、８
……集じん機、９……ホツパー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 鋳物砂焙焼装置の下流に設けられた流動分級装
   置の送風機の吸引側又は吐出側に除湿装置を配置
   したことを特徴とするコールドボツクス造型法に
   よる鋳物砂再生装置。