JPH02218446A - Recycling of chromite sand for casting use - Google Patents

Recycling of chromite sand for casting use

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JPH02218446A
JPH02218446A JP63318055A JP31805588A JPH02218446A JP H02218446 A JPH02218446 A JP H02218446A JP 63318055 A JP63318055 A JP 63318055A JP 31805588 A JP31805588 A JP 31805588A JP H02218446 A JPH02218446 A JP H02218446A
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chromite sand
chromite
grindstone
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道前 昇
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Abstract

PURPOSE:To restore the fire resistance of chromite sand by bringing the recovered sand into contact with a grindstone rotating at a high speed. CONSTITUTION:Chromite sand is introduced from an entrance opening 38 of a hopper 40 onto the bottom part 10a of a casing thereof. A motor 34 is energized to rotate a rotary grindstone 18 in the direction B at a high speed and a rotary drum 14 in the direction A at a lower speed, whereby the chromite sand collected on the casing bottom 10a is picked up by lifting blades 24 of the rotary drum 14 and delivered into each space S thereof through slits 22 and whereby the chromite sand C is dropped onto the grindstone 18 rotating at a high speed. This improves the fire resistance of the chromite sand.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、鋳型用クロマイトサンドの再生方法に関し
、更に詳しくは、珪砂およびクロマイトサンドを鋳物砂
として使用する鋳型において、注湯鋳込みが終了した後
の鋳型を突崩した鋳物砂から、耐火特性を新砂状態にま
で再生させたクロマイトサンドを好適に回収する方法に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application This invention relates to a method for regenerating chromite sand for molds, and more specifically, for a mold using silica sand and chromite sand as foundry sand, after pouring and casting is completed. The present invention relates to a method for suitably recovering chromite sand whose fire resistance has been regenerated to the state of new sand from foundry sand whose mold has collapsed.

従来技術 鋳型を構成する鋳物砂としては、成型性に富み適当な強
度があること、適度の通気性と適当な粒度分布が得られ
ること、注湯される金属の温度に応じた耐火性を有する
こと、その他経済的に入手し得ること等の諸特性の充足
が要請される。これらの特性の内で前記耐火性は、鋳込
まれる高温の金属が鋳型に回り込む浸透性や、鋳肌に焼
着く程度とも関連するので殊に重要である。
The molding sand that makes up the conventional mold has good moldability and appropriate strength, has appropriate air permeability and an appropriate particle size distribution, and has fire resistance that corresponds to the temperature of the metal being poured. It is required that various characteristics such as availability and economic availability be met. Among these properties, the fire resistance is particularly important because it is related to the permeability of the high-temperature metal being cast into the mold and the degree to which it is baked onto the casting surface.

このため鋳型用の鋳物砂としては、珪砂、オリビンサン
ド、ジルコンサンドに比して耐火性(耐焼着性・耐浸透
性)に優れたクロマイトサンドが多用されている。しか
しクロマイトサンドは、専ら海外からの輸入に頼りコス
トが嵩むので1例えばポケットサンドとして、フラン樹
脂等の有機バインダで粘結させて鋳型を造型することに
より、該クロマイトサンドの使用量を低減させているの
が一般的である。
Therefore, as foundry sand for molds, chromite sand, which has superior fire resistance (seizing resistance and penetration resistance) compared to silica sand, olivine sand, and zircon sand, is often used. However, chromite sand relies exclusively on imports from overseas, which increases the cost.1 For example, the amount of chromite sand used can be reduced by making it into pocket sand and molding it by binding it with an organic binder such as furan resin. It is common for there to be.

このように珪砂およびクロマイトサンドを鋳物砂とする
鋳型において、注湯による鋳込みが終了すると、溶融金
属の凝固冷却を待って鋳型が分離され、鋳物の取出し並
びに鋳枠と型砂との分離(解枠)がなされる、前記解枠
により鋳型は自己崩壊または突崩しがなされ、珪砂、ク
ロマイトサンド。
In a mold using silica sand or chromite sand as the foundry sand, when pouring is completed, the mold is separated after waiting for the molten metal to solidify and cool. ), the mold is self-collapsed or burst-collapsed by the dissolving frame, silica sand, chromite sand.

鉄粉、スケールその他鋳物砂の表面に付着した有機バイ
ンダ等の混合物が得られる。そしてこの混合物から、珪
砂とクロマイトサンドとが分離され。
A mixture of iron powder, scale, and other organic binders attached to the surface of the foundry sand is obtained. From this mixture, silica sand and chromite sand are separated.

該珪砂は鋳物砂として再使用されるようになっている。The silica sand is intended to be reused as foundry sand.

すなわち前記鋳物砂等の混合物は、遠心力で鋳物砂を相
互に衝突させるソフトスクラビングにかけられ、砂表面
から有機バインダの除去がなされる。クロマイトサンド
は、クロム鉱を原材料とするため若干の磁性を有してお
り、従って強力な磁界に通過させることで、非磁性であ
る珪素と分離することができる0例えば、公知の磁選機
(回転ロータ式やボールエレメント式)に、前記スクラ
ビングを終えた珪砂とクロマイトサンド等の混合物を供
給し、25000〜27000ガウスの磁界にこれを通
過させると、クロマイトサンドは磁気吸着されて珪素か
らの分離がなされる。なお、この磁気選別を2段階式と
し、第1段で混合物中の鉄粉やスケール等の強磁性物を
除去した後、第2段で前述した珪砂とクロマイトサンド
との分離を行なうのがより一般的である。
That is, the mixture of the foundry sand and the like is subjected to soft scrubbing in which the foundry sands collide with each other using centrifugal force, thereby removing the organic binder from the sand surface. Since chromite sand is made from chromite, it has some magnetism, so it can be separated from non-magnetic silicon by passing it through a strong magnetic field. When the scrubbed mixture of silica sand and chromite sand is supplied to a rotor type or ball element type and passed through a magnetic field of 25,000 to 27,000 Gauss, the chromite sand is magnetically attracted and separated from the silicon. It will be done. It is better to perform this magnetic sorting in two stages, in which ferromagnetic substances such as iron powder and scale are removed from the mixture in the first stage, and then the silica sand and chromite sand are separated from each other in the second stage. Common.

発明が解決しようとする課題 前述した如く、注湯が終了した後の鋳型を崩壊させた鋳
物砂からは、珪砂とクロマイトサンドとが選別分離され
、珪砂は再び鋳物砂として使用される。しかるに分離後
のクロマイトサンドは、以下の如き理由により耐火性が
低下しているため、再利用の範囲は極く限定されていた
。すなわち。
Problems to be Solved by the Invention As mentioned above, silica sand and chromite sand are sorted and separated from the foundry sand that has collapsed the mold after pouring, and the silica sand is used again as foundry sand. However, the reuse of the separated chromite sand has been extremely limited because its fire resistance has decreased due to the following reasons. Namely.

クロマイトサンドの原鉱であるクロム鉱に含有されるギ
ヤングミネラル(3Mg0・2 S iO*・2H20
等のマグネシウムシリケート)の残留分および鋳型の造
型時に珪砂から混入するシリカ(S i O,)を主成
分とする粒間物質が、前記分離したクロマイトサンドの
表層に生成付着し、これが鋳物砂としての耐火度を劣化
させる。
Giyang mineral (3Mg0.2SiO*.2H20) contained in chromite, which is the raw ore of chromite sand.
Intergranular substances mainly composed of silica (S i O,) mixed in from the silica sand during the molding process are formed and adhered to the surface layer of the separated chromite sand, and this is used as foundry sand. Deteriorates the fire resistance of

また、クロマイトサンドの構成物質である酸化鉄(Fe
d)が、注湯時の高熱により該クロマイトサンドの表層
に拡散還元され、アイアンビードを形成する。このアイ
アンビードも5分離したクロマイトサンドの鋳物砂とし
ての耐火度を劣化させるものであって、鋳物に焼着欠陥
を生じさせている。
In addition, iron oxide (Fe
d) is diffused and reduced to the surface layer of the chromite sand due to the high heat during pouring, forming iron beads. These iron beads also deteriorate the refractory properties of the 5-separated chromite sand as foundry sand, and cause burning defects in the castings.

このように、崩壊させた鋳物砂から分離した後のクロマ
イトサンドは耐火性が低下しているため。
In this way, the fire resistance of chromite sand after separation from the collapsed foundry sand is reduced.

これを再利用する際には1例えば焼着欠陥が生じ難い小
物薄肉品用鋳型の造型用途に限定したり、新しいクロマ
イトサンドを添加(20%以上)することが行なわれて
いる。しかし、如何なる再利用の態様をとるにしても、
基本的に耐火性の低下したクロマイトサンドを鋳物砂と
して使用する限り。
When reusing this, for example, it is limited to the use of molds for small, thin-walled products that are less prone to baking defects, or new chromite sand is added (20% or more). However, no matter what form of reuse is taken,
Basically, as long as chromite sand with reduced fire resistance is used as foundry sand.

鋳物に焼着欠陥を生ずる畏れは常に内在している。There is always an inherent fear of causing seizing defects in castings.

従って、重要な鋳込み品には分離後のクロマイトサンド
は一般に使用されない、また耐火性が劣化している点に
鑑み1分離後のクロ又イトサンドは全面的に廃棄し、珪
砂のみを再使用することにしているユーザーも少なくな
い、この場合は、輸入品でコストの高くつくクロマイト
サンドを、鋳型に1回使用しただけで廃棄することにな
り、資源を有効利用する見地から再考が望まれていた。
Therefore, chromite sand after separation is generally not used for important casting products, and in view of the fact that the fire resistance has deteriorated, the chromite sand after one separation should be completely discarded and only silica sand should be reused. In this case, chromite sand, which is imported and expensive, would be discarded after just one use for the mold, and there was a need to reconsider from the standpoint of effective resource utilization. .

発明の目的 この発明は、前述した注湯後の鋳型を崩壊させた鋳物砂
から分離したクロマイトサンドが、耐火性が低下してい
るために有効な再利用がなされていないという課題に鑑
み、これを好適に解決するべく提案されたものであって
1分離後のクロマイトサンドに耐火性を回復させ、鋳物
砂として再度使用させ得る鋳型用クロマイトサンドの再
生方法を提供することを目的とす、る。
Purpose of the Invention This invention has been made in view of the problem that the chromite sand separated from the foundry sand that collapsed the mold after pouring the metal is not effectively reused due to its reduced fire resistance. The purpose of this proposal is to provide a method for recycling chromite sand for molds, which restores fire resistance to chromite sand after one separation and allows it to be used again as foundry sand. .

課題を解決するための手段 前記課題を克服し、所期の目的を達成するため本発明は
、珪砂およびクロマイトサンドの鋳物砂からなる鋳型を
注湯終了後に崩壊させ、この崩壊させた鋳物砂から磁気
選別により分離回収した鋳型用クロマイトサンドを再生
するに際し、前記回収後のクロマイトサンドを高速回転
中の高硬度砥石に接触させて、該クロマイトサンドの表
面からシリカを主成分とする粒間物質および酸化鉄の還
元成分であるアイアンビードを研磨除去し、 前記粒間物質は砥石研磨中に空気流に随伴させて系外へ
排出すると共に、磁性物である前記アイアンビードはク
ロマイトサンドの研磨後に磁気分離して系外へ排出する
ことにより、前記粒間物質とアイアンビードとが除去さ
れて耐火度の回復したクロマイトサンドを再生すること
を特徴としている。
Means for Solving the Problems In order to overcome the above-mentioned problems and achieve the intended purpose, the present invention involves collapsing a mold made of foundry sand of silica sand and chromite sand after pouring, and disintegrating the molding sand from this collapsed molding sand. When regenerating the chromite sand for molds that has been separated and collected by magnetic separation, the collected chromite sand is brought into contact with a high-hardness grindstone rotating at high speed to remove intergranular substances containing silica as a main component from the surface of the chromite sand. The iron beads, which are reducing components of iron oxide, are removed by polishing, and the intergranular substances are discharged out of the system along with the air flow during polishing with a grindstone. The feature is that by separating and discharging the sand out of the system, the intergranular substances and iron beads are removed and the chromite sand whose fire resistance has been restored is regenerated.

実施例 次に、本発明に係る鋳型用クロマイトサンドの再生方法
につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しなが
ら以下説明する。この実施例で再生の対象となるクロマ
イトサンドは、先に説明した如く、珪砂とクロマイトサ
ンドとからなる鋳型を注湯終了後に崩壊させ、これによ
り得られた鋳物砂から磁気選別されたクロマイトサンド
を意味する。
EXAMPLES Next, the method for regenerating chromite sand for molds according to the present invention will be described below by giving preferred examples and referring to the accompanying drawings. As explained earlier, the chromite sand to be recycled in this example is produced by collapsing a mold made of silica sand and chromite sand after pouring, and then magnetically sorting chromite sand from the resulting foundry sand. means.

磁気選別した後のクロマイトサンドは、先に述べた如く
、その表面にシリカ(S i O,)を主成分とする粒
間物質および酸化鉄の還元成分であるアイアンビードが
生成して、鋳物砂としての耐火度を劣化させている。そ
こで本発明方法では、該クロマイトサンドの表面から前
記粒間物質およびアイアンビードを除去して、−旦失わ
れた耐火度を新砂同様にまで回復させることを主内容と
している。
As mentioned above, after magnetic separation, chromite sand has intergranular substances mainly composed of silica (S i O) and iron beads, which are reducing components of iron oxide, formed on the surface of the chromite sand, resulting in the formation of foundry sand. As a result, the fire resistance is deteriorated. Therefore, the main content of the method of the present invention is to remove the intergranular substances and iron beads from the surface of the chromite sand and restore the once-lost refractoriness to the same level as new sand.

この粒間物質およびアイアンビードを除去するには、高
速回転中の表面硬度が充分高い砥石にクロマイトサンド
を接触させ、これによりサンド表面から前記粒間物質お
よびアイアンビードを研磨する手段が好適に採用される
In order to remove this intergranular material and iron beads, it is preferable to bring the chromite sand into contact with a grindstone that is rotating at high speed and has a sufficiently high surface hardness, thereby polishing the intergranular material and iron beads from the sand surface. be done.

第1図および第2図に1回転砥石でクロマイトサンドか
ら粒間物質等を除去する装置の一実施例を示す。図示の
如く、底部において半円筒形をなすケーシング10が直
立支柱12により支持され。
FIGS. 1 and 2 show an embodiment of an apparatus for removing intergranular substances from chromite sand using a single-rotation grindstone. As shown, a semi-cylindrical casing 10 is supported at the bottom by upright struts 12.

このケーシング10の半円筒底部10aに、大径の中空
回転ドラム14が水平に内装されて、該ケーシング10
に対し回転可能になっている。すなわち回転ドラム14
は、第2図に示す如く、対向配置した2枚のリング状円
板16.16を、放射状に所要中心角で配設した複数枚
の画成板19で接続した水車状の部材として構成され、
該ドラム14の中心に開設した所要径の中空孔14aに
、後述の回転砥石18が回転自在に内挿される。
A large-diameter hollow rotating drum 14 is installed horizontally in the semi-cylindrical bottom portion 10a of the casing 10.
It is possible to rotate against. That is, the rotating drum 14
As shown in FIG. 2, it is constructed as a waterwheel-shaped member in which two ring-shaped disks 16, 16 arranged opposite to each other are connected by a plurality of defining plates 19 arranged radially at a required central angle. ,
A rotary grindstone 18, which will be described later, is rotatably inserted into a hollow hole 14a of a required diameter opened at the center of the drum 14.

回転ドラム14の外周には、前記の各画成板19の端部
に接続する所要幅の連結板20が設けられ、各連結板2
0は隣接する連結板20との間に、後述の如く分離クロ
マイトサンドをドラム内に導入するスリット22が形成
されている。また前記連結板20からは、回転ドラム1
4の回転方向(矢印A方向)に対し、これを迎える方向
に屈曲した掻揚げ翼24が外方に延出形成されている。
A connecting plate 20 of a required width is provided on the outer periphery of the rotating drum 14 and connects to the end of each of the aforementioned dividing plates 19.
0 has a slit 22 formed between adjacent connecting plates 20 for introducing separated chromite sand into the drum as described later. Further, from the connecting plate 20, the rotary drum 1
A scraping blade 24 is formed to extend outwardly, and is bent in a direction facing the rotation direction of 4 (direction of arrow A).

なお掻揚げ翼24は、その先端とケーシング底部10a
との間隔を可変調節し得るよう進退自在に設定しである
。更に回転ドラム14の内部には。
Note that the scraping blade 24 has its tip and the casing bottom 10a.
It is set so that it can move forward and backward so that the distance between it and the front can be variably adjusted. Furthermore, inside the rotating drum 14.

各連結板20と画成板19並びに隣接する画成板19に
よって所要の空間Sが画成され、この空間Sは前記スリ
ット22および中空孔14aにおいて開放している。
A required space S is defined by each connecting plate 20, the defining plate 19, and the adjacent defining plate 19, and this space S is open at the slit 22 and the hollow hole 14a.

なお回転ドラム14は、その中空孔14aと軸線を共通
させたボス26.26が前記ケーシング10の両側に延
出し、このボス26.26は第1図に示すように、後述
する回転砥石18の共通軸28に回転可能に外挿されて
いる。また外部駆動源により駆動されるローラ3oが前
記支柱12に配設され、このローラ30を前記のボス2
6.26に接触させることにより1回転ドラム14は回
転砥石18から独立して回転駆動される。なおその回転
方向は1回転ドラム14(矢印入方向)と回転砥石18
(矢印B方向)とで逆に設定される。
Note that the rotary drum 14 has bosses 26.26 that share the same axis with the hollow hole 14a and extend on both sides of the casing 10, and as shown in FIG. It is rotatably extrapolated onto a common shaft 28 . Further, a roller 3o driven by an external drive source is disposed on the pillar 12, and this roller 30 is driven by the boss 2.
6.26, the one-rotation drum 14 is driven to rotate independently of the rotary grindstone 18. The direction of rotation is between the one-rotation drum 14 (in the direction of the arrow) and the rotating grindstone 18.
(direction of arrow B).

次に、前記回転ドラム14の中空孔14aには、円筒状
砥石18が回転自在に支持されている0円筒状砥石18
は、所要厚みのリング状砥石L8aを共通軸28に複数
枚連装して構成され、この軸28は前記支柱12に設け
た軸受32,32に1回転自在に水平支持されている。
Next, a cylindrical grindstone 18 is rotatably supported in the hollow hole 14a of the rotating drum 14.
is constructed by mounting a plurality of ring-shaped grindstones L8a of a required thickness on a common shaft 28, and this shaft 28 is horizontally supported by bearings 32, 32 provided on the pillar 12 so as to be able to freely rotate once.

この場合に複数のリング状砥石18aは、締結ネジを兼
用するウェイトを備えたバランス調節板21により、そ
の両端において共通軸28に締付は固定されるようにな
っている。なお円筒状砥石18としては、前記粒間物質
やアイアンビードが呈する硬度よりも充分に硬い1例え
ばカーボランダム、アルミナ、セラミック、ボラゾン、
タングステンカーバイド等を材質とし、砥粒密度が高く
て表面に無数の凹凸のある砥石が選定使用される。
In this case, the plurality of ring-shaped grindstones 18a are tightened and fixed to a common shaft 28 at both ends thereof by a balance adjusting plate 21 having a weight that also serves as a fastening screw. The cylindrical grindstone 18 may be made of materials that are sufficiently harder than the intergranular substances or iron beads, such as carborundum, alumina, ceramic, borazone, etc.
A whetstone made of tungsten carbide or the like, with a high abrasive grain density and numerous irregularities on its surface is selected and used.

円筒状砥石18の共通軸28は、支柱12の下部に設け
た減速機付モータ34の出力軸にベルト36を介して接
続され、該モータ34の駆動により砥石18は高速度で
回転される。また回転ドラム14を回転させるための前
記ローラ30の駆動力は、このモータ34からの出力を
分岐供給させるのが好ましい。
The common shaft 28 of the cylindrical grindstone 18 is connected via a belt 36 to the output shaft of a motor 34 with a speed reducer provided at the bottom of the support column 12, and the grindstone 18 is rotated at high speed by driving the motor 34. Further, it is preferable that the driving force of the roller 30 for rotating the rotary drum 14 is provided by branching the output from the motor 34.

第1図および第2図に示す如く、前記砥石18の回転軸
線に対し交差するケーシング10の側面で、かつ回転ド
ラム14の斜め上方位置に、分離クロマイトサンドを供
給するための投入口38が開設され、この投入口38に
はホッパ40が連設されている。またケーシング10の
上部には、拡大された密閉空間を画成する塵埃分離室4
2が連通的に直立設置され、この分離室42の頂部は塵
回収導管44を介して、サイクロン型式の集塵機46に
連通しである。更にケーシング10の半円筒底部10a
には、後述の再生処理後のクロマイトサンドを回収する
ための取出口48が開設され。
As shown in FIGS. 1 and 2, an input port 38 for supplying separated chromite sand is provided on the side surface of the casing 10 that intersects with the rotational axis of the grindstone 18 and at a position diagonally above the rotating drum 14. A hopper 40 is connected to the input port 38. Further, in the upper part of the casing 10, a dust separation chamber 4 defining an enlarged sealed space is provided.
2 are installed upright in communication, and the top of this separation chamber 42 communicates with a cyclone type dust collector 46 via a dust collection conduit 44. Further, the semi-cylindrical bottom portion 10a of the casing 10
An outlet 48 is provided for collecting chromite sand after the regeneration process described below.

この取出口48は空気圧シリンダ50を駆動源とするシ
ャッタ52により開閉される。
This outlet 48 is opened and closed by a shutter 52 driven by a pneumatic cylinder 50.

このように構成した装置を使用して、分離後のクロマイ
トサンドから前記粒間物質およびアイアンビードを研磨
する工程を説明する。当該クロマイトサンドを、ホッパ
40に供給して投入口38からケーシング底部10a内
に投入する。またモータ34を始動して、第2図に示す
如く回転砥石18を矢印B方向へ高速回転させると共に
1回転ドラム14を矢印A方向に低速回転(例えば10
〜14 r、p、m、)させる、これによりケーシング
底部10aに堆積したクロマイトサンドは1回転ドラム
14の前記掻揚げ翼24により掻揚げられ、スリット2
2を介して回転ドラム14の各空間Sに投入さ−れる。
A process of polishing the intergranular substances and iron beads from separated chromite sand using the apparatus configured as described above will be described. The chromite sand is supplied to the hopper 40 and thrown into the casing bottom 10a from the inlet 38. The motor 34 is also started to rotate the rotary grindstone 18 at high speed in the direction of arrow B as shown in FIG.
~14 r, p, m,), whereby the chromite sand deposited on the casing bottom 10a is scraped up by the scraping blades 24 of the one-rotation drum 14, and the chromite sand is scraped up into the slit 2.
2 into each space S of the rotating drum 14.

そして第3図に示すように、クロマイトサンドCは高速
回転中の回転砥石18に落下衝突し、その砥石面と接触
して回転を与えられた後、再びケーシング底部10aに
落下堆積する。先に述べた如く1回転砥石18は前記粒
間物質やアイアンビードよりも充分に大きい硬度を有し
、かつ砥粒密度が高く表面に無数の凹凸がある。従って
、この回転砥石18との接触によりクロマイトサンドC
は研磨され、そのサンド表面からシリ・力を主成分とす
る粒間物質および酸化鉄の還元成分であるアイアンビー
ドが除去される。なお、ケーシング底部10aに堆積す
るクロマイトサンドは、回転ドラム14の翼24により
繰返し掻揚げられ、回転砥石18との接触研磨が反復さ
れる。この研磨に要する時間並びに砥石18の回転速度
は、分離クロマイトサンドにおける粒間物質やアイアン
ビードの付着程度、処理分量等により適宜に調筋される
As shown in FIG. 3, the chromite sand C falls and collides with the rotating grindstone 18 that is rotating at high speed, contacts the grindstone surface and is rotated, and then falls and accumulates on the casing bottom 10a again. As mentioned above, the one-turn grindstone 18 has a hardness sufficiently greater than that of the intergranular substances and iron beads, has a high abrasive grain density, and has numerous irregularities on its surface. Therefore, due to contact with this rotating grindstone 18, chromite sand C
is polished, and intergranular substances mainly composed of silica and iron beads and iron beads, which are reducing components of iron oxide, are removed from the sand surface. Note that the chromite sand deposited on the casing bottom 10a is repeatedly scraped up by the blades 24 of the rotating drum 14, and the contact polishing with the rotating grindstone 18 is repeated. The time required for this polishing and the rotational speed of the grindstone 18 are appropriately adjusted depending on the degree of adhesion of intergranular substances and iron beads in the separated chromite sand, the amount of sand to be processed, and the like.

このように、鋳物砂として要求される耐火度を劣化させ
ていた元凶である粒間物質およびアイアンビードが除去
されることによって、クロマイトサンドは新砂同様の耐
火度が再生復元される。また、再生されたクロマイトサ
ンドは、その表面が研磨される結果として、丸味が付与
され、比表面積が小さくなるので、鋳物砂として使用す
るに際し、小量のバインダの使用で足りる利点も得られ
る。
In this way, by removing intergranular substances and iron beads, which are the culprits of deteriorating the fire resistance required for foundry sand, the chromite sand is regenerated and restored to the same fire resistance as new sand. In addition, as the surface of the recycled chromite sand is polished, it becomes rounded and has a small specific surface area, so when used as foundry sand, it also has the advantage of requiring only a small amount of binder.

この回転砥石18との接触により、クロマイトサンドC
から研磨除去された物質の内で、シリカを主成分とする
粒間物質は比重が小さいために。
By contacting this rotary grindstone 18, the chromite sand C
Among the substances removed by polishing, intergranular substances mainly composed of silica have a low specific gravity.

砥石研磨中にケーシング上部の塵埃分離室42に飛散し
、塵回収導管44を介して集塵機46により空気流と共
に系外へ排出される。但しアイアンビードは、酸化鉄の
還元成分であるために比重が大きく、砥石18による研
磨除去後は、その殆どがケーシング底部10aに落下し
て、そこに堆積するクロマイトサンド(再生後および再
生中の)に混入する。
During grindstone polishing, the dust is scattered into the dust separation chamber 42 in the upper part of the casing, and is discharged out of the system along with the airflow by the dust collector 46 via the dust collection conduit 44. However, since iron beads are a reducing component of iron oxide, they have a high specific gravity, and after being polished away by the grindstone 18, most of them fall to the casing bottom 10a, and the chromite sand deposited there (after and during regeneration) ).

クロマイトサンドの再生がなされても、該サンド中に耐
火度を低下させるアイアンビードが混入していては、鋳
物砂としての再使用はできない。
Even if chromite sand is recycled, it cannot be reused as foundry sand if it contains iron beads that reduce its refractoriness.

そこで、所要時間の砥石研磨を終了した後、#記空気圧
シリンダ50によりシャッタ52を駆動して取出口48
を開放し、前記除去されたアイアンビードを混入してい
る再生クロマイトサンドを回収する。このアイアンビー
ドは酸化鉄の還元成分であるから、かなり強度の磁性を
有する。従って、回収後の再生クロマイトサンドを、第
5図に示すように、−例として対極式の磁選機54の磁
石ロータ56,56に接触通過させる。なお先に述べた
如く、クロマイトサンドも磁性を有してはいるが、その
磁性はかなり低い、従って磁石ロータ56゜56の磁力
を、アイアンビードは磁気吸着するがクロマイトサンド
は磁気吸着しない程度(例えば。
Therefore, after completing the grindstone polishing for the required time, the shutter 52 is driven by the pneumatic cylinder 50 marked #, and the outlet 48 is closed.
is opened and the regenerated chromite sand containing the removed iron beads is recovered. Since this iron bead is a reduced component of iron oxide, it has fairly strong magnetism. Therefore, as shown in FIG. 5, the recycled chromite sand after recovery is made to contact and pass through the magnetic rotors 56, 56 of a counter-electrode type magnetic separator 54, for example. As mentioned earlier, chromite sand also has magnetism, but its magnetism is quite low.Therefore, iron beads magnetically attract the magnetic force of the magnet rotor 56°56, but chromite sand does not. .

3000ガウス)に設定することにより、アイアンビー
ドは該ロータ56に吸着してクロマイトサンドから分離
される。この分離したアイアンビードは、ロータ56か
ら除去されて系外へ排出され、再生後のクロマイトサン
ドが得られる。
3000 Gauss), the iron beads are adsorbed to the rotor 56 and separated from the chromite sand. The separated iron beads are removed from the rotor 56 and discharged outside the system, yielding recycled chromite sand.

ヌ1ju2 再生したクロマイトサンド(再生砂)につき、その耐火
度を、新しいクロマイトサンド(新砂)、崩壊させた鋳
物砂から回収したクロマイトサンド(回収砂)と比較し
たところ1次の表1の結果を得た。
Nu1ju2 The fire resistance of recycled chromite sand (recycled sand) was compared with new chromite sand (new sand) and chromite sand recovered from collapsed foundry sand (recovered sand), and the results are shown in Table 1 below. Obtained.

表1 % 回収砂はシリカ(S i O,)が多く含有され、前記
粒間物質の付薯度が高いことが分かる。また耐火度は明
らかに劣化しているが、再生砂の耐火度は新砂同様に回
復していることが判明した。すなわち、回収分離後のク
ロマイトサンドから1粒間物質およびアイアンビードを
除去したことによる効果が顕著に認めら・れた。
Table 1 % It can be seen that the recovered sand contains a large amount of silica (S i O,) and has a high degree of inoculation of the intergranular substances. It was also found that although the fire resistance of the recycled sand had clearly deteriorated, the fire resistance of the recycled sand had recovered to the same level as the new sand. That is, the effect of removing one intergranular substance and iron beads from the chromite sand after recovery and separation was clearly recognized.

芙1五主 新砂、回収砂および再生砂を使用した中子を夫々作成し
て、これにつき耐焼着性を比較した。
Cores were prepared using Fu1 Goshu new sand, recovered sand, and recycled sand, and their seizing resistance was compared.

すなわち第4図に示すように、鋳型58のキャビティ6
0を高さ5005m、縦横2501の角筒状に形成し、
該キャビティ60中に円筒状中子62(高さ40■、直
径25■)を設置した。この中子62は、■バインダと
して水溶性フェノール樹脂を1.3%添加したタイプと
、■バインダとしてフラン樹脂を1%添加したタイプと
を、新砂、回収砂および再生砂毎に用意した。また中子
62には。
That is, as shown in FIG. 4, the cavity 6 of the mold 58
0 is formed into a rectangular tube shape with a height of 5005 m and a length and width of 2501 cm,
A cylindrical core 62 (height: 40 cm, diameter: 25 cm) was placed in the cavity 60. The cores 62 were prepared for each of new sand, recovered sand, and recycled sand: (1) a type in which 1.3% of water-soluble phenol resin was added as a binder, and (2) a type in which 1% of furan resin was added as a binder. Also for the core 62.

ジルコン系アルコール塗型を1回塗布した。One coat of zircon based alcohol mold was applied.

SC5SC514A(19cr−1ONi−2を材質と
する溶融金属を、前記鋳型58中に温度1500〜15
20℃で鋳込み、注湯前後における中子62の体積を比
較して焼着率(%)を求めた。
A molten metal made of SC5SC514A (19cr-1ONi-2) is placed in the mold 58 at a temperature of 1500 to 15
The core 62 was cast at 20° C., and the volume of the core 62 before and after pouring was compared to determine the burning rate (%).

すなわち焼着率(%)は。In other words, the burning rate (%) is.

100−(注湯後の中子体積/注湯前の中子体積)で求
められ、その結果は以下の表2に示す通りであった。
It was determined by 100 - (core volume after pouring/core volume before pouring), and the results were as shown in Table 2 below.

表2 表から判明する如く、水溶性フェノール樹脂およびフラ
ン樹脂の何れを添加した中子であっても。
Table 2 As is clear from the table, regardless of whether the core was added with water-soluble phenolic resin or furan resin.

回収砂ではその焼着率が極めて高く、鋳物砂として再使
用することは困難である。これに対し再生砂は回収砂の
焼着率が低く、鋳物砂として充分に再使用し得ることを
示している。殊に、水溶性フェノール樹脂を添加したタ
イプでは、その焼着率が新砂のそれを凌駕していること
が注目される。
Recovered sand has an extremely high scorching rate, making it difficult to reuse it as foundry sand. In contrast, recycled sand has a low burning rate, indicating that it can be fully reused as foundry sand. In particular, it is noteworthy that the type to which water-soluble phenolic resin is added has a burning rate that exceeds that of fresh sand.

莢簾舅ユ 更に、再生砂と新砂とにつき、鋳型として造型した際の
抗圧力につき試験した。バインダとして。
In addition, recycled sand and new sand were tested for resistance pressure when molded into molds. As a binder.

水溶性フェノール樹脂を1.3%添加した。このとき、
新砂の粒度はAFSNo、44であるのに対し。
1.3% of water-soluble phenolic resin was added. At this time,
Whereas the particle size of new sand is AFS No. 44.

再生砂は砥石研磨による比表面積減小の結果として、そ
の粒度はA F S N o 、 46であった。
The particle size of the recycled sand was 46, as a result of the specific surface area being reduced by grinding with a grindstone.

各鋳型に対しkgf/−の圧力を印加し、所要時間放置
することにより、その抗圧力を求めた。その結果を第6
図にグラフで示す、抗圧力に関しては。
A pressure of kgf/- was applied to each mold, and the mold was allowed to stand for a required period of time to determine its counterpressure. The result is the 6th
Regarding the anti-pressure, graphically shown in fig.

再生砂の方が、新砂よりも優りて改善されていることが
判明した。これは、再生砂の各砂粒は砥石研磨による比
表面積が減小し、しかも全体として丸味が付与されてい
るために、砂粒相互の結合が強・力になっているからと
推定される。
The recycled sand was found to be superior and improved over the new sand. This is presumed to be because the specific surface area of each sand grain of the recycled sand has been reduced by polishing with a whetstone, and the sand grains have been rounded as a whole, making the bonds between the sand grains strong and strong.

発明の詳細 な説明した如く、本発明に係る鋳型用クロマイトサンド
の再生方法は、注湯を行ない崩壊させた後の鋳物砂から
磁気選別したクロマイトサンドを、高速回転中の高硬度
砥石に接触させて、該クロマイトサンドの表面からシリ
カを主成分とする粒間物質および酸化鉄の還元成分であ
るアイアンビードを研磨除去することを主内容としてい
る。
As described in detail, the method for regenerating chromite sand for molds according to the present invention involves bringing chromite sand, which has been magnetically sorted from foundry sand after pouring and disintegrating it, into contact with a high-hardness grindstone rotating at high speed. The main content of this process is to polish and remove intergranular substances mainly composed of silica and iron beads, which are reducing components of iron oxide, from the surface of the chromite sand.

このように、鋳物砂としての耐火度を劣化させる元凶で
ある粒間物質やアイアンビードが除去されることにより
、再生後のクロマイトサンドには耐火度が回復し、また
これに伴い耐焼着性および鋳型抗圧力も回復ないし改善
される。
In this way, by removing the intergranular substances and iron beads that cause the deterioration of the refractory properties of foundry sand, the refractory properties of the recycled chromite sand are restored, and along with this, the seizing resistance and The mold resistance pressure is also restored or improved.

このため、従来は相当量の新砂と混合して再使用に供し
たり、焼着き等による鋳込みの失敗を懸念して全部廃棄
されていた分離後のクロマイトサンドが、好適に再生さ
れて新砂の混合なしでそのまま鋳物砂として再利用可能
である。従って、海外からの輸入に頼るクロマイトサン
ドの有効な再活用が図られて、ランニングコストの低減
が達成される有益な利点がある。
For this reason, the separated chromite sand, which had previously been mixed with a considerable amount of new sand for reuse or completely discarded due to concerns about casting failure due to burning, can now be recycled and mixed with new sand. It can be reused as foundry sand as is. Therefore, the chromite sand that is imported from overseas can be effectively reused, which has the beneficial advantage of reducing running costs.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明に係る鋳型用クロマイトサンドの再生
方法を好適に実施し得る装置の縦断面図。 第2図は、第1図に示す装置の側部縦断面図、第3図は
、高速回転中の回転砥石にクロマイトサンドを落下衝突
させて、サンド表面から粒間物質およびアイアンビード
を研磨除去している状態を示す説明拡大図、第4図は新
砂1回収砂および再生砂を使用した中子の耐焼着性を比
較するための鋳型と中子との概略説明図、第5図は1回
収後の再生クロマイトサンドからアイアンビードを磁気
選別する磁選機の概略構成を示す説明図、第6図は各鋳
型に対し圧力を印加して、所要時間放置した際の抗圧力
を求めるグラフ図である。 10・・・ケーシング  14・・・回転ドラム18・
・・回転砥石   24・・・掻揚げ翼FIo、5 5L 10・・・ケーシング 14・・・回転ドラム 18・・・回転砥石 24・・・掻揚げ翼 FIG、3 18・・・回転砥石 た FIG、4 鼎 FIG、6 奴予岐tパ(h「)
FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of an apparatus that can suitably carry out the method for regenerating chromite sand for molds according to the present invention. Figure 2 is a vertical cross-sectional side view of the device shown in Figure 1, and Figure 3 is a chromite sand drop collided with a rotating grindstone rotating at high speed to remove intergranular matter and iron beads from the sand surface. Fig. 4 is a schematic explanatory drawing of a mold and core for comparing the seizing resistance of cores using fresh sand 1 recovered sand and recycled sand, and Fig. 5 is an explanatory enlarged view showing the state in which An explanatory diagram showing the schematic configuration of a magnetic separator that magnetically separates iron beads from recycled chromite sand after recovery. Figure 6 is a graph showing the counter pressure when pressure is applied to each mold and the mold is left for the required time. be. 10...Casing 14...Rotating drum 18.
...Rotary grindstone 24...Scraping blade FIo, 5 5L 10...Casing 14...Rotating drum 18...Rotary grindstone 24...Scraping blade FIG, 3 18...Rotating grindstone FIG , 4 Ding FIG, 6 Nukyoki tpa (h ``)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 珪砂およびクロマイトサンドの鋳物砂からなる鋳型を注
湯終了後に崩壊させ、この崩壊させた鋳物砂から磁気選
別により分離回収した鋳型用クロマイトサンドを再生す
るに際し、 前記回収後のクロマイトサンドを高速回転中の高硬度砥
石に接触させて、該クロマイトサンドの表面からシリカ
を主成分とする粒間物質および酸化鉄の還元成分である
アイアンビードを研磨除去し、 前記粒間物質は砥石研磨中に空気流に随伴させて系外へ
排出すると共に、磁性物である前記アイアンビードはク
ロマイトサンドの研磨後に磁気分離して系外へ排出する
ことにより、前記粒間物質とアイアンビードとが除去さ
れて耐火度の回復したクロマイトサンドを再生する ことを特徴とする鋳型用クロマイトサンドの再生方法。
[Scope of Claims] When collapsing a mold made of foundry sand of silica sand and chromite sand after pouring, and regenerating chromite sand for molds separated and collected from the collapsed foundry sand by magnetic separation, The chromite sand is brought into contact with a high-hardness grindstone rotating at high speed, and intergranular substances mainly composed of silica and iron beads, which are reducing components of iron oxide, are polished off from the surface of the chromite sand, and the intergranular substances are During grindstone polishing, the iron beads are discharged from the system along with the air flow, and the iron beads, which are magnetic substances, are magnetically separated and discharged from the system after polishing the chromite sand, thereby separating the intergranular substances and iron beads. 1. A method for regenerating chromite sand for molds, which comprises regenerating chromite sand whose fire resistance has been restored by removing the chromite sand.
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