JPH0561016B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は自硬性鋳型の造型法の一つであるコー
ルドボツクス法（アシユランド法）に用いる鋳物
砂の再生装置に関する。

（従来の技術） コールドホツクス法は、基砂となるケイ砂に粘
結剤としてフエノール樹脂等を混合して造型し、
これにアミンガスを通気して硬化させるようにし
たもので、室温での硬化が可能で、速硬性があ
り、しかも熱崩壊性に優れているという利点を有
し、省エネルギー、省力化の点からも各種鋳造品
の鋳造に巾広く利用されている。

このコールドホツクス法においても、一般的な
鋳型造型におけると同様、砂資源の有効利用を図
るために古砂を回収、再生しており、そのための
専用の再生装置が設けられている。

従来の再生装置は、回収砂中の可燃成分（樹
脂、石炭粉等）を燃焼、除去する焙焼炉と、該焙
焼炉で処理した砂の表面に遠心力を利用した機械
的衝撃を与えて、焙焼により生じた表面溶着を剥
離、除去する剥離装置と該剥離装置で処理した砂
を空気にて流動、分級して微粉を除去する分級装
置とを備えているのが一般であつた。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記従来の再生装置による再生砂を
用いた鋳型は、第３図に示すように、その強度
率・Ｈ（再生砂100％の鋳型の新砂100％の鋳型に
体する強度比）が、絶対湿度・Ｗが高くかつ砂
温・Ｔの高い７月末から９月中旬にかけて著しく
低下するという現象があり、大きな問題になつて
いた。

この現象に関し、本願発明者等は種々の検討を
重ね、下記する点にその原因があるのではないか
との結論に至つた。

すなわち、鋳物砂回収の段階で、上記コールド
ボツクス法により造型した中子とベントナイト等
を粘結剤とする一般の造型法による主型とは同時
にばらされるので、回収砂中には中子砂と主型砂
とが所定の割合で含まれることとなる。この結
果、高温の焙焼過程で砂表面にベントナイトが溶
着して固い魚卵状（オーリテイツク）層を生成
し、このオーリテイツク層に砂表面の酸化カルシ
ウム（CaO）が補促される。そして、このオーリ
テイツク層は、後の剥離過程によつても除去しき
れずにそのまゝ残留し、夏期の多湿時に、砂表面
のCaOが水分と反応して水酸化カルシウム（Ca
（OH）₂）等の活性物質に変化し、このような砂
に樹脂（粘結剤）を添加して混練すると、Ca
（OH）₂が樹脂を急速に硬化させ、その後に造型
しても十分な強度を有する鋳型が得難くなる。な
お、新砂に関しては、新砂中のCaOは既に大気中
のCO₂により化学的に安定な炭酸カルシウム
（CaCO₃）に変化しており、造型には影響を与え
ないと考えられる。

本発明は上記の問題を解消するためになされた
もので、鋳型の強度に悪影響を及ぼさない再生砂
の得られる鋳物砂再生装置を提供しようとするも
のである。

（問題点を解決するための手段） このため、本発明は、回収砂中の可燃成分を燃
焼、除去する焙焼炉と、該焙焼炉で処理した差の
表面溶着物を剥離、除去する剥離装置と該剥離装
置で処理した砂を流動、分岐して微粉を除去する
分級装置とを備えたコールボツクス法に用いる鋳
物砂再生装置において、前記焙焼炉の排ガス経路
と前記分級装置とをダクトで結び、該ダクトを通
じて前記焙焼炉の排ガス前記分級装置に導入する
ようにしたことを特徴とする。

（作用） 上記構成の鋳物砂再生装置において、分級装置
内へ焙焼炉の排ガスを導入するようにしたことに
より、該排ガス中のCO₂ガスとオーリテイツク層
中のCaが反応してCaCO₃を生成し、この結果、
Ca（OH）₂の生成が未然に防止され、樹脂は急速
硬化することがなくなつて、鋳型の強度保証が可
能になる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて
説明する。

第１図において、１は焙焼炉で、これには可燃
ガス噴射用バーナー２と空気供給用フアン３とが
付設されている。この焙焼炉１は回収砂用ホツパ
ー４から一定流量で給送された回収砂を焙焼する
役割りをなすもので、焙焼済みの砂を剥離装置５
へ向けて排出できる。剥離装置５は羽根付のロー
タ６を内蔵し、該ロータ６の回転により前記焙焼
炉１から受入れた砂に遠心力を付与せしめること
ができるもので、これによつて砂には機械的な衝
撃力が加わつて、砂表面の研摩が進行する。７
は、上記剥離装置５から砂を受け入れ、これを流
動、分級して微粉を除去する分級装置で、これに
は再生砂用ホツパー８が接続されている。

ところで、焙焼炉１からの排ガス経路にはサイ
クロン９、クーラー１０、集塵器１１および集塵
用フアン１２が順次介装されている。また集塵用
フアン１２の吐出側と前記分級装置７とはダクト
１３で結ばれ、さらにそのダクト１３にはガス供
給用フアン１４が介装されている。すなわち、焙
焼炉１からの排ガスは、サイクロン９、クーラー
１０、集塵器１１を通過する間に冷却、清浄作用
を受け、そのまゝダクト１３を介して分級装置７
内へ供給されるようになつている。なお、分級装
置７内に供給された排ガスは、砂の流動、分級作
用をした後、微粉を含んで分級装置７の上部から
他のダクト１５へ排出され、サイクロン１６を介
して前記集塵器１１前の排ガス経路に還流するよ
うになつている。

かゝる構成により、鋳型のばらし工程で回収さ
れ表面に0.0002〜0.1vol％のCaOを含む砂は、回
収砂用ホツパー４に一旦貯蔵された後、一定量で
焙焼炉１に給送され、砂中の樹脂や石炭粉等の可
燃物質が焙焼される。前記焙焼された砂は焙焼炉
１の下室に移つて冷却された後、剥離装置５に給
送され、そこで前記焙焼によつて表面に生じた溶
着物の剥離、除去作用を受ける。次いで砂は分級
装置７に給送され、そこでダクト１３を通じて導
入された焙焼炉１の排ガスによつて流動、分級さ
れ、再生砂は再生砂用ホツパー８へ回収され、一
方微粉はダクト１５へ排出される。

しかして、上記流動、分級中において、剥離装
置５によつてもなお除去しきれなかつた砂表面の
オーリテイツク層が排ガス中のCO₂ガスと接触
し、該オーリテイツク層に含まれるCaOがCO₂ガ
スと反応してCaCO₃に変化する。この結果、夏
期の多湿条件下においても樹脂の急速硬化が抑制
されて、混練砂の可使時間の延長を達成すること
ができるばかりか、強度の高い鋳型を得ることが
できるようになる。

こゝで、実験によれば分級装置７に導入する流
動空気に対するCO₂ガス混合率と鋳型の強度との
間には、第２図に示すように、CO₂ガス混合率
2vol％まで強度率が急激に上昇し、それ以上の混
合率でほヾ強度率70％ラインを平行に推移する関
係があり、これよりCO₂ガス混合率を0.5vol％以
上好ましくは2vol％以上とすれば良いことが分か
る。因みに、上記実施例において、焙焼炉１の排
ガス中に含まれるCO₂ガスの割合は、空気で希釈
してもなお５〜6vol％であり、強度率の向上に寄
与するに足る十分なる条件を備えている。

なお、砂の分級装置７内で滞留する時間は５分
以上とするのが好ましく、該分級装置７の容量あ
るいは排ガスの導入量等を考慮して、適宜砂の供
給量を調整するようにする。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明は砂の分
級装置内に流動媒体として焙焼炉の排ガスを供給
するようにしたので、砂表面のCaOが排ガス中の
CO₂ガスと反応して化学的に安定なCaCO₃に変化
し、これにより造型に際して樹脂を急速硬化させ
る要因を排除できて、夏期の多湿条件下でも十分
な強度を有する鋳型を造ることが可能になつた。
またCO₂ガス供給源として焙焼炉の排ガスを利用
するようにしたので、省エネルギーを達成できる
ばかりか、設備コストの可及的低減を図ることが
でき、その及ぼす効果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかゝる鋳物砂再生装置の系統
図、第２図はCO₂ガス混合率と鋳型の強度率との
関係を示す相関図、第３図は従来の鋳型の強度率
の経月変化を、絶対湿度および砂温変化と併せ示
すグラフである。 １……焙焼炉、５……剥離装置、７……分級装
置、９……サイクロン、１０……クーラー、１１
……集塵器、１２，１４……フアン、１３……ダ
クト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回収砂中の可燃成分を燃焼、除去する焙焼炉
   と、該焙焼炉で処理した砂の表面溶着物を剥離、
   除去する剥離装置と該剥離装置で処理した砂を流
   動、分級して微粉を除去する分級装置とを備えた
   コールドボツクス法用の鋳物砂再生装置におい
   て、前記焙焼炉の排ガス経路と前記分級装置とを
   ダクトで結び、該ダクトを通じて前記焙焼炉の排
   ガスを前記分級装置に導入するようにしたことを
   特徴とする鋳物砂再生装置。