JPS6039451B2 - 鋳物砂の再生方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水ガラス系の粘結剤を含有する使用済の鋳物
砂を、流動焔焼炉を用いて再生する方法に関する。

使用済の鋳物砂は水ガラスやペントナィト等の無機粘着
剤、フェノール系の有機粘結剤、石炭粉、粘土等を含有
する。

これらの使用済の鋳物砂を再生する方法として、従来か
ら種々のものが提案されている。すなわち、有機系羊占
結剤を含んだものは、一般に通常の流動焔糠炉にて焼成
して再生する方法が行なわれている。

一方、水ガラスを結合剤として用いた鋳物砂の再生方法
は、現在の流動時焼炉では、流動悟暁中にシリケート分
の溶融により砂粒が塊状となって装置内に付着し、流動
焔燐が不可能となるため、シリケートの混入率が数％以
下の場合を除いて、この方法では再生できないとされて
いる。

このため、水ガラスを用いた中子、鋳物砂の再生は、一
般に単に機械的に粉砕する方法が採用されているのが現
状である。

この機械的方法であると、使用済の鋳物砂中の不純物や
可燃物の除去が不十分となり、新砂なみの配合用砂とし
て用いるには配合率に限度があり回収使用率が低い。ま
た、鋳物砂の再生方法としては、湿式スクラビング方法
がある。この方法は有機系粘結剤を含むものには適さず
、水ガラス等の無機系の砧給剤を含む鋳物砂の再生には
適用できるが、処理水の排水処理に施設を要する等の欠
点がある。一般に鏡物廃砂は、有機系、無機系粘結剤を
含む鋳物砂の混合したものが多く、そのため上述の各種
再生方法は、含有されている粘結剤の種類によっては不
完全なものとされている。

本発明の目的は、上記従来の鋳物砂の再生方法及びその
装置が持っている欠点を補い、特にシリケート分を含む
鋳物砂の再生に適するように改良した再生方法およびそ
の装置を提供することにある。

本発明は、特定の形状の流動悟焼炉と、その流勤条件の
設定により０．６夕／地の希薄流動層を形成させること
により、流動中にシリケートの溶融による砂粒の粘着団
状化することないこ焔競を行なうと共に、砂粒表面に附
着している固化水ガラス分を定温に加熱することにより
腕化させて剥離しやすくするものである。

なお、本発明において流動層の密度を０．６夕／塊以下
にした理由は０．６夕／地より大きくなると流動床（ｄ
ｅｎｓｅ戊ｄ）を形成し希薄流動層を形成しなくなるか
らである。希薄流動層の状態でないと鋳物砂は流動中に
頻繁に接触して粘着団状化し、絹競が著しく困難となる
。

以下に本発明を実施例に基いて説明する。

図は本発明の方法を実施するための装置の縦断面図を示
すものである。流動煩焼炉１の側壁には使用済の鋳物砂
の没入装置２を設け、流動熔焼炉１の内部には間隔をお
いて多孔板３を複数設ける。さらに、流動悟焼炉の下部
には流動焔暁用の熱風発生炉４を、炉頂部には悟糠済の
砂の出口ダクト５を設け分配器６に接続するようにする
。分配器６の下部には砂戻し管７を取付けて流動婚焼炉
１の内部に導くようにする。分配器６は未燃焼で塊状の
砂が流出する確率を下げるために設けるもので、官策し
・分け装置を有している。分配器６の他の出口は砂分離
用のサイクロン８に導き、さらに、サイクロン８は鱈競
済は砂貯留ホッパ−９に導くようにする。

幅競済砂貯留ホッパー９の下部には、砂冷却用の空気配
管１１を設けてフロア１２と結ぶ。

焔焼済砂貯留ホッパー９の上部は徴粉補集用サイクロン
１０‘こ導くようにする。１３は燃焼用のバーナーであ
る。

次に本発明の方法について説明する。

粉砕後砂投入装置２から流動鯖焼炉１内に投入された使
用済の鋳物砂は、熱風発生炉４で発生した６００〜９０
０００の間の一定温度の熱風により激しく流動雌拝され
ると同時に流動丈吾暁される。

この際、０．６夕／ｃ虎以下の流動密度に保つことによ
り砂粒に付着している水ガラス系の粘結剤による砂粒同
志の融着現象を防ぎつつ粘緒剤を容易に剥離させるよう
に焼成することができる。このときに、流動婚暁炉１内
は多孔板３により炉内が教室に分けられているので、各
室に入った砂が流動しながら上部の室に移動することに
なる。従って、多孔板３は砂の短絡を防ぐと同時に邪魔
板の役目も果たし水ガラス等の粘結剤を剥離させる効果
をも＜）。このようにして、ある一定の時間ほど流動焔
焼炉１内で流動櫨梓熔凝されて滞留した砂は、熱風とと
もに上昇して炉頂部に設けられた出口ダクト５を吹き上
げられる。

出口ダクト５を通過して分配器６に達した砂は、分配器
６の節し、分け装置により未燃焼で塊状になった砂は分
級される。分配器６で飼い分けられた完全に流動焔擁し
た砂は熱風により空気輸送され砂分離用サィク。ン８に
入る。一方、分配器６で緩い分けられた未然焼で塊状に
なっている砂は砂戻し管７を通って再び流動橋暁炉１内
に戻され再び流動悟暁される。従って、本発明において
は、使用済の鋳物砂は完全に流動焔焼され水ガラス等の
粘結剤は確実に除去されることになる。サイクロン８で
は、熔焼清浄された砂が分離され燃焼残澄、徴粉等の老
廃物は集塵器に導かれて瓶集される。

サイクロン８で清浄された砂は鱈糠済砂貯留ホツパー９
に貯留される。

ホッパー９に貯留された砂は高熱であるので、ホッパー
９の下部に空気配管１１を設けブ。ア１２から冷却空気
を送って冷却する。砂により熱交換され高温になった冷
却用空気は、流動悟暁炉で使用した排ガスと共に熱風発
生炉４に導き二次空気として使用する。このため、本発
明は省エネルギーにも貢献することができる。このとき
、熱交換された空気には徴粉が混入している恐れもある
ので、熱交換された空気は徴粉補集用サイクロン１０を
通して熱風発生炉４に導くようにする。次に本発明と他
の方法により再生した鋳物砂と基本砂（新砂）とについ
て、その抗折力の比較を実施結果に基いて説明する。実
施例 １ 実施例１に用いた基本砂の粒度分布および化学成分を各
々第１表および第２表に示す。

第１表 第２表 砂の再生方法としては次の方法で比較してみた。

｛１｝ 本発明の方法 節分→粉砕→燈焼→乾式スクラビング（エヤースクラビ
ング）■ 湿式法 節分→粉砕→湿式スクラビング→湿式分級→乾燥以上の
方法で再生した砂と基本砂とについて、粘結剤として水
ガラスおよびフェノールレジンを用いた場合の抗折力を
各々第３表および第４表に示す。

第３表 第４表 実施例 ２ 実施例２で用いた基本砂の粒度分布および化学成分を各
々第５表および第６表に示す。

第５表 第６表 砂の再生方法としては次の方法で比較した。

‘１） 本発明の方法節分→粉砕→悟暁→乾式スクラピ
ング（エヤースクラビング）■ 乾式法 節分→粉砕→乾式スクラピング（エヤースクラビング）
以上の方法で再生した砂と基本砂とについて、粘絹剤と
して水ガラスを用いた場合の抗折力を策７表に示す。

第７表 実施例１および実施例２から本発明で得た再生砂は、他
の方式（溢式法及び乾方法）で得た再生砂及び基本砂に
比べて抗折力は同等かそれ以上であることが明らかとな
った。

以上の説明から明らかな如く本発明は次の効果を有する
。

‘１｝ 本発明の方法においては、十分に希薄な流動層
の状態で鋳物砂が煩凝されるので、水ガラスにより鋳物
砂が粘着団状化することがなく、効率良く水ガラスを除
去することができる。

■ 流動婦鱗炉を用いるので、水ガラスの他に有機粘結
剤を含有するような鋳物砂でも有効に再生することがで
きる。

脚 本発明で再生した砂を用いて製作した鋳型及び中子
の抗折力は基本砂とほぼ同等以上である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示す縦断面図である。 １：流動婚競炉、４：熱風発生炉、５：出口ダクト、６
：分配器、８，１０：サイクロン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 焙焼温度において粘着団状化する程度に水ガラス系
   の粘結剤を含有する使用済の鋳物砂を、下方部に使用済
   の鋳物砂用入口と炉頂部に焙焼済の鋳物砂用出口とを有
   する縦長の流動焙焼炉を用いて、再生する方法において
   、前記使用済の鋳物砂を粉砕後前記入口から前記流動焙
   焼炉内に投入し、６００〜９００℃の熱風により０．６
   ｇ／ｃｍ＾３以下の流動層密度で前記鋳物砂が粘着団状
   化しないように流動しながら加熱し、焙焼された前記鋳
   物砂を前記出口より排出することを特徴とする方法。