JPH1114265A - 鋳造用自硬性樹脂砂の流動培焼炉における砂流動、培焼装置及びその培焼方法 - Google Patents

鋳造用自硬性樹脂砂の流動培焼炉における砂流動、培焼装置及びその培焼方法

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JPH1114265A
JPH1114265A JP20704797A JP20704797A JPH1114265A JP H1114265 A JPH1114265 A JP H1114265A JP 20704797 A JP20704797 A JP 20704797A JP 20704797 A JP20704797 A JP 20704797A JP H1114265 A JPH1114265 A JP H1114265A
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sand
casting
sintering
self
fluidized
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JP20704797A
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Minoru Uike
實 鵜池
Akiya Fukuyama
瑛也 福山
Akira Hirayama
平山  昭
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SAIKOKU CHIKURO KOGYO KK
Original Assignee
SAIKOKU CHIKURO KOGYO KK
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Abstract

(57)【要約】 自硬性鋳物樹脂砂の再生に当り、横型流動培焼炉を利用
して回収鋳物砂を低い温度で培焼させ、再生鋳物砂の強
熱減量を一定のレベルに保つことにより、鋳物工場で再
使用する鋳物砂への樹脂添加量を少なくして鋳物砂コス
トを低減を図る。 【構成】 流動培焼炉において、流動層の流動空気ノズ
ルは水平より下向きに空気が流れる様に開口すると共
に、燃焼バーナーの上半部には加熱板を取り付け、回収
砂を炉内で均一に培焼させると同時に、バーナーの燃焼
度合いを制御することにより流動層内の回収砂の最高培
焼温度を300℃〜600℃の範囲で一定に保持しなが
ら培焼させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する分野】本発明は、鋳造用自硬性樹脂砂の
砂再生技術に関する流動培焼炉において、該自硬性樹脂
砂を効率良く培焼することにより再生使用時には樹脂添
加量を最小としつつ必要な鋳型強度を得るようにした再
生鋳物砂の流動、燃焼装置及びその培焼方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来より個別生産の鋳造品は主として自
硬性樹脂鋳型に金属溶湯を鋳込んで鋳造されるが、使用
される鋳物砂には主として珪砂が、粘結剤としてはフラ
ン樹脂、フエノール樹脂或いはウレタン樹脂等が使用さ
れているものである。この鋳物砂は通常繰り返し再使用
されており、一般的には機械式再生装置によって回収、
再生されているが、一部では回収砂を培焼式再生装置に
よって砂の樹脂分を完全に燃焼させた砂として回収、再
生され再使用されているものである。
【0003】而して、前述の再生方法の内、前者の機械
式再生装置では主として回収砂を回転体又は羽根等によ
って砂粒を衝撃板に当ててその衝撃若しくは摩擦により
鋳物砂の表面に付着した樹脂を剥離する方法が多く用い
られているものである。
【0004】また、後者の培焼式再生装置の場合、我国
では主として生型砂とシェルモールド砂を混合した砂、
又は自硬性樹脂砂を縦型の流動培焼炉にて700℃〜8
00℃の範囲で流動培焼し、鋳物砂の吸着水分、層間水
分、結晶水の他に熱分解する物質及び燃焼する物質の総
量である強熱減量を0.15%以下になるまで燃焼させ
たものを再生砂として再使用しているものである。欧米
で開発された横型流動培焼炉では、回収鋳物砂を550
℃〜800℃で燃焼し、強熱減量を0.1〜0.5%の
範囲で管理した再生砂を使用しているものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術の項での説明で理解出来る様に、機械式再生装置は
通常回収砂を衝撃板に当てて鋳物砂の表面に付着した樹
脂を剥離する方法であるが、これらの設備費が高く、多
大な動力費、消耗品費及び保全費用等を要する上、砂の
再生効率も90%〜94%と低く、又砂の再生時には砂
粒の破砕により発生する6%〜10%の廃ダスト(対
砂)の処理、破棄等に多大な費用を要しているものであ
る。
【0006】また、鋳込温度の高い鋳鉄鋳物の場合、鋳
込時の溶湯より伝達される高温の為、鋳物砂の表面を被
覆する樹脂が燃焼して回収砂の残留樹脂が比較的低く、
従い強熱減量が低いが、亜鉛、アルミニュウーム等の鋳
込温度が低い溶湯の場合、鋳物砂の表面を被覆する樹脂
が燃焼し難く、回収砂の残留樹脂が高いので強熱減量も
高くなって上記の課題点が助長されるものである。
【0007】更に、培焼式再生装置の場合、機械式再生
装置に比べ再生効率も98%程度と高く、また廃ダスト
処理、破棄等の費用を必要としないが、燃焼温度が高い
ため強熱減量を0%近くまで低下する為、再生砂として
使用する場合には新砂と大略同量の粘結用樹脂を添加す
る必要があり、強熱減量の稍高い機械式再生砂に比べ2
倍程度の粘結用樹脂を添加する必要となり、鋳造工場で
使用する鋳型用鋳物砂のコストが高騰しているものであ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる現状に鑑
みて創作したものであって、上記の機械式再生及び培焼
式再生の双方の問題点を解決するもので、横型流動培焼
炉を利用して、回収鋳物砂を低い温度で培焼させ、再生
砂の強熱減量を一定レベル以上に保つことにより、鋳造
工場で再使用する場合に粘結用樹脂の添加量を減少せし
めて鋳物砂のコストの低減を図ろうとするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明による横型流動培焼炉にお
いて、砂流動用の空気ノズルの空気吹き出し口を水平よ
り下向き方向に開口することにより砂の逆流を防止する
と同時に、空気流が流動層内で回転し良好な砂の流動状
態を保つことが出来るものであり、また空気ノズルの上
方部に砂流入防止用の阻止突起を膨出せしめて、空気ノ
ズルが砂により埋没することなく常時正常な砂の流動を
保持するものである。
【0010】更に、流動層内に設置されたバーナー周囲
の加熱板は、バーナーの上半部を囲繞する様にしてバー
ナーの損耗を防止すると同時に、加熱された加熱板の熱
及び燃焼ガスの吹き出しによって回収砂の均一な培焼が
可能となるものである。
【0011】また該横型流動培焼炉において、主バーナ
ーと助燃バーナーの双方又は夫々単独に燃焼度合いを制
御することによって、流動層内の再生鋳物砂の最高培焼
温度を300℃〜600℃の範囲内で一定に制御するも
のである。
【0012】上記により回収鋳物砂を300℃〜600
℃の範囲の一定温度で培焼することで、再生鋳物砂の強
熱減量を自由に減少することが可能となり、再生鋳物砂
の再使用の際の樹脂添加量を減少出来るので、鋳物砂の
コストを削減することが出来るものである。
【0013】
【実施例】本発明の一実施例を説明すれば、回収鋳物砂
1は機体2の側壁に設けた投入ホッパー3の下方より切
出しフィダー4を経て機体下方の流動層5に導入され、
該流動層5内に配設した主バーナー6により培焼されて
他側壁の下半部に設けた砂出口7より排出する様にした
横型流動培焼炉において、機体2の底板8に穿設する流
動空気流入孔9上に設ける山形の流動空気層10に空気
吹き出し方向を水平より下向きに空気ノズル11を開口
し、その上方部に砂流入防止用の阻止突起12を膨出せ
しめて空気ノルズ11を閉塞することなく流動層5内の
回収鋳物砂1を的確に流動可能なる様にすると共に、主
バーナー6の燃料供給管13を中心としそれを囲繞する
空気供給管14により燃焼ノズル15を形成する主バー
ナー6の上半部を囲繞する様に加熱板16を配設して回
収鋳物砂1を均一なる培焼を可能なる様にし、更に流動
層5内の回収鋳物砂1の入口培焼温度T1と出口培焼温
度T2を常時計測可能なる様にして、出口培焼温度T2
の温度が常に一定の温度が保持される様に主バーナー6
と機体1の側壁に設けた助燃バーナー17との双方また
はそれぞれ単独で燃焼度合いを制御可能なるようにし
て、鋳物砂1の培焼温度を300℃〜600℃の範囲内
で培焼させることにより、回収鋳物砂1の強熱減量を常
時一定の範囲内で保持出来るようにして回収鋳物砂1の
再使用時には樹脂添加量を最小としつつ必要な鋳型強度
が保てる様にしてなるものであって、図中18は送風
機、19は制御盤、20は燃料ポンプ、20′は燃料タ
ンク、21は覗窓、22は点検口、23はドラフト計、
24はサイクロンである。
【0014】本発明は叙上の如き構成によりなるもので
あって、発明者らにより原砂がフリーマントル珪砂のフ
ラン樹脂回収砂を横型流動培焼炉に投入して、その培焼
試験を実施した結果、表1に示すフラン再生砂の処理条
件による性状比較によれば、フラン砂の場合、通常強熱
減量が1.5%程度が最適条件とされており、これを強
熱減量で比較すると400℃培焼でその条件を満足し、
圧縮強さも充分に満足されていることが解る。これを5
00℃又は600℃で培焼すると明らかに焼け過ぎで、
強熱減量が減少し圧縮強さも大幅に低下していることが
判明した。
【0015】
【0016】また、同様の横型培焼炉に原砂がフリーマ
ントル珪砂とクロマイト砂(フリーマントル砂の重量比
10%)のアルカリフェノール樹脂回収砂を投入し、培
焼温度を変えて培焼試験を実施した結果、表2に示すア
ルカリフェノール砂の処理条件による性状比較によれ
ば、400℃〜600℃で培焼した砂はいずれも圧縮強
さでは大差はなく、この温度範囲で培焼すれば充分再生
砂として使用可能であると判明した。
【0017】
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、自硬性樹脂回収砂を横
型流動培焼炉で培焼することにより、鋳物砂に添加する
樹脂の種類によって培焼温度を変える必要はあるが、樹
脂に適合した培焼温度で回収砂を燃焼することにより、
再使用可能で樹脂添加量を最小としつつ必要な鋳型強度
が保持する自硬性樹脂再生砂を得ることが出来る極めて
有用なるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる砂流動装置部の一部拡大縦断面
図である。
【図2】本発明にかかる燃焼装置の主バーナーの一部拡
大縦断面図である。
【図3】図2のA−A線における切断面図である。
【図4】本発明にかかる横型流動培焼炉の概略縦断面図
である。
【符号の説明】
1 回収鋳物砂 2 機体 3 投入ホッパー 4 切出しフィダー 5 流動層 6 主バーナー 7 砂出口 8 底板 9 流動空気流入孔 10 流動空気層 11 空気ノズル 12 阻止突起 13 燃料供給管 14 空気供給管 15 燃焼ノズル 16 加熱板 17 助燃バーナー 18 送風機 19 制御盤 20 燃料ポンプ 20′ 燃料タンク 21 覗窓 22 点検口 23 ドラフト計 24 サイクロン T1 入口培焼温度 T2 出口培焼温度

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋳造用自硬性樹脂砂の流動培焼炉におい
    て、回収鋳物砂の流動用空気ノズルの空気吹き出し方向
    を水平より下向き方向に開口すると共に、該開口した空
    気ノズルの上方部に砂流入防止用の阻止突起を膨出した
    ことを特徴とする鋳造用自硬性樹脂砂の流動培焼炉にお
    ける砂流動装置。
  2. 【請求項2】 鋳造用自硬性樹脂砂の流動培焼炉におい
    て、流動層内に設置されたバーナーの上半部を囲繞する
    様にした加熱板を配置すると共に、該加熱板に向け燃焼
    ガスの吹き出し口を設けたことを特徴とする鋳造用自硬
    性樹脂砂の流動培焼炉における燃焼装置。
  3. 【請求項3】 鋳造用自硬性樹脂砂の流動培焼炉におい
    て、回収鋳物砂の流動層内に配設する主バーナー並びに
    該流動層の上方より助燃する助燃バーナーの双方又は夫
    々単独にバーナーの燃焼度合いを制御して、流動層出口
    の再生鋳物砂の培焼温度を300℃〜600℃の範囲内
    で一定に保つことを特徴とする鋳造用自硬性樹脂砂の流
    動培焼炉における培焼温度制御方法。
  4. 【請求項4】 流動培焼炉により鋳造用自硬性樹脂砂の
    培焼に際して、流動層出口の再生鋳物砂の培焼温度を3
    00℃〜600℃の範囲内で培焼させ、該鋳物砂を完全
    に培焼させることなく、不完全状態に培焼させることに
    より、強熱減量を一定の範囲内に保持して、再生鋳物砂
    の再使用時には樹脂添加量を最小としつつ必要な強度を
    保持する様にしたことを特徴とする鋳造用自硬性樹脂砂
    の流動培焼炉における培焼方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108723289A (zh) * 2018-08-20 2018-11-02 青岛百川通达机械有限公司 一种热法脱膜再生炉卸出砂继续保温二次焙烧渐冷却装置

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