KR101946425B1 - 주물사 냉각기 - Google Patents

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스테판 젤
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마쉬넨파브릭 구스타프 아이리히 게엠베하 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은 공기 유입구와 공기 배출구를 갖는 샌드 챔버를 포함하는 주물사 냉각기에 관한 것으로, 상기 공기 유입구는 상기 샌드 챔버 내로 공기를 공급하기 위한 팬을 임의적으로 구비하고, 상기 공기 배출구는 상기 샌드 챔버 밖으로 공기를 배기하기 위한 팬을 임의적으로 구비한다. 냉각 작동과정 동안에 공기 배출구를 통한 모래 배출이 상당히 줄어드는 개선된 주물사 냉각기를 제공하기 위해서, 본 발명에 따라 동적 윈드 시프터가 제안되는데, 이는 축 주위로 회전 가능하고 상기 공기 배출구를 통해서 상기 샌드 챔버를 떠나는 실질적으로 완전한 공기 흐름이 상기 동적 윈드 시프터를 통과하도록 배열된다.

Description

주물사 냉각기 {Molding sand cooler}
본 발명은 뜨거운 주조공장 주물사를 냉각시키기 위한 장치에 관한 것이다. 그러한 장치들은 주물사 냉각기로서 또한 언급된다.
사용된 주조공장 주물사는 만일 그 주조공장 주물사가 처리되는 경우에는 재사용이 가능하다. 그러한 목적을 위해서, 사용된 모래를 냉각시키는 것이 필요하다.
그러한 장치는 예를 들면 DE 1 508 698로부터 알려져 있다. 여기에 기재된 장치는 혼합 컨테이너를 포함하며, 2개의 수직하게 배열되여 혼합 공구를 구비한 구동축들을 갖는다.
냉각될 주조공장 주물사는 한편으로는 혼합 컨테이너 내로 도입되고 다른 한편으로는 제거된다. 냉각될 주조공장 모래가 장치에 있는 동안에 주조공장 모래는 혼합 공구들에 의해서 완전하게 혼합된다. 또한, 혼합 컨테이너의 바닥에서, 혼합 컨테이너는 컨테이너 벽에 공기를 도입하기 위한 개구부를 갖는다. 상기 장치에서는 이전 주조 공정에 의해 150℃까지 가열된 주조 공장 모래를 증발 냉각에 의해서 약 45℃의 온도로 냉각시키기 위해 공기가 흐르는 물-분무식의 기계적으로 지원된 유동층을 생성하기 위한 노력이 있었다.
부수적인 믹서에서, 상응하게 냉각된 주물사는 신선한 모래, 벤토나이트, 탄소 및 물의 첨가로 처리되어 다음 사용을 위한 사용 상태에 놓이게 된다.
당해 기술 분야의 기술 수준에서, 상기 냉각 과정은 연속 공정과 불연속 공정으로 나뉠 수 있는 다양한 구성을 통해서 수행된다.
그 목적을 위해, 냉각 드럼, 유동층 냉각기 또는 혼합 냉각기가 사용되며, 여기서 처리될 주물사는 연속적으로 공급되거나 상응하는 주물사가 일괄적으로, 즉 불연속적으로 공급된다.
기술된 냉각기에서 공통적인 것은 냉각기, 일반적으로 모래 챔버로 도입된 고온의 건조한 모래가 물에 분사됨으로써 축축하게되고, 그 다음에는 증발냉각을 이용하여 다량의 공기를 모래 내부와 그 위로 통과시킴으로써 70 내지 100℃ 범위의 온도로부터 약 45℃로 냉각된다.
상응하게 냉각된 모래는 약 1 내지 2%의 수분함량으로 냉각기를 떠난다. 상응하는 냉각기는 일반적으로 가능하게는 공기를 모래 챔버로 공급하기 위한 팬을 구비한 공기 유입구, 및 가능하게는 모래 챔버로부터 공기를 흡입하기 위한 팬을 구비한 공기 배출구를 갖는다.
특히 유동층 및 혼합 냉각기를 사용하는 경우, 냉각될 모래의 난류에 의해 입자 충진물의 고체 입자들이 유입된 가스 흐름으로 끌어 당겨지고, 이들 입자는 공기 배출구를 통해 배출되고, 다음에는 예를 들어 DE 199 25 720에 기재된 바와 같이 하류에 배치된 가스 사이클론 또는 필터에서 분리되어야 한다. 그런 방식으로 분리된 고형물은 배출된 냉각된 모래에 가해지고 후속 처리 공정에서 혼합기로 공급된다.
증발식 냉각을 통해 효과적인 냉각을 달성하기 위해서는 매우 많은 양의 가스 흐름이 주물사를 통과해야 한다. 유동층 냉각기의 경우에 있어서, 유동화될 모래층 내로의 유체의 유입속도가 개입된 원리에 따라 매우 높아서, 15%에 달하는 배출 가스 흐름의 고체 함량이 발견된다. 혼합 냉각기를 사용하는 경우, 기계적으로 생성된 유동층에 의해 낮은 유속이 적당하고, 그래서 고형물의 배출량은 적지만 여전히 상당하다. 그러나 어떤 경우에도 상당한 양의 모래가 냉각기에서 제거되고 해당 냉각 후 별도의 작업 단계에서 공정으로 재활용되어야 한다. 그것은 기본적으로 바람직하지 않다.
상기 기술의 설명된 상태를 기본 출발점으로 하여, 본 발명의 목적은 공기 배출구를 통한 냉각 작동 중에 모래의 배출이 현저히 감소되는 개선된 주물사 냉각기를 제공하려는 것이다.
본 발명에 따르면, 축을 중심으로 회전 할 수 있는 동적 윈드 시프터가 제공되고 상기 동적 윈드 시프터는 공기 배출구를 통해 샌드 챔버를 떠나는 실질적으로 완전한 공기 흐름이 상기 동적 윈드 시프트를 통과하도록 배열되는 것에 의해서 상기 목적이 달성된다.
동적 윈드 시프터는 원심력 장(field)이 이것에 의해 실행되도록 구성된다. 모래 입자가 있을 가능성이 있는 공기는 그 다음에 원심력에 대항하여 동적 윈드 시프터 내로 흡입된다. 따라서, 고체 입자가 배출 공기 흐름으로부터 제거되어 샌드 챔버에 남아 있거나 동일한 배출 공기 흐름으로 되돌아 갈 수 있도록 윈드 시프트가 적절하게 높은 회전 속도로 작동될 때 윈드 시프트를 사용하는 것이 가능하다.
바람직한 실시 예에서, 상기 동적 윈드 시프터는 회전축을 중심으로 회전 가능한 시프터 휠을 구비하며, 상기 시프터 휠은 실질적으로 상기 회전축을 둘러싸고 상기 공기 배출구에 연결되는 배출구를 가지며 상기 회전축상에 배치되지 않은 적어도 하나의 유입구를 갖는다. 예를 들어, 시프터 휠은 원통형, 원추형 또는 절두 원추형일 수 있으며, 적어도 하나의 유입구는 시프터 휠의 주변부 표면에 배열된다. 그러나 일반적으로 시프터 휠은 다수의 유입구 개구부들을 갖는다. 예를 들어, 주변 표면은 다수의 구멍들을 가질 수 있다. 이에 대한 대안으로서, 시프터 휠은 유입구들이 판들 사이의 간격에 의해 형성되도록 상호 이격된 복수의 판들을 가질 수 있다. 시프터 휠을 회전시키면 원심력이 생성되어 시프터 휠 내부의 모든 입자에 원심력이 작용하게 된다. 원심력은 시프터 휠 내부로의 공기 흐름에 의해 입자에 작용하는 힘에 반대된다. 윈드 시프터에 의해서 거절되는 주어진 한계 크기의 입자들에 비례하여 원심력이 증가함에 따라서, 그러한 입자들에 대하여 원심력은 공기 흐름에 의해 가해지는 힘보다 크다. 근본적으로, 그러한 동적 윈드 시프터에 의해서, 거칠고 미세한 물질은 미세 물질이 원심력을 극복하고 윈드 시프터를 통과함에 따라 서로 분리될 수 있고, 반면에 거친 물질은 시프터 휠에 의해서 거절되어 다시 샌드 챔버 내로 떨어지게 된다.
상기 회전축은 수직, 수평으로 또는 수직에 대하여 경사지게 배향될 수 있다.
특히 바람직한 실시 예에 있어서, 모래 배출에서의 감소는 다수의 윈드 시프터들에 의해서 보다 효과적으로 수행될 수 있다는 것이 밝혀 졌기 때문에 주물사 냉각기는 적어도 두개의 동적 윈드 시프터들을 갖는다. 이와는 달리, 단일의 윈드 시프터가 더 커질 수도 있다. 그러나 다수의 윈드 시프터를 구비한 주물사 냉각기를 제공하는 것이 더 효과적이라는 것이 입증되었다.
예를 들어, 주물사 냉각기는 주물사를 샌드 챔버 내로 공급할 수 있게 하는 주물사 유입구 및 샌드 챔버로부터 주물사를 제거할 수 있게 하는 주물사 배출구를 가지며, 하나의 윈드 시프터가 다른 윈드 시프터보다 주물사 배출구에 근접하도록 배열된다. 특히, 연속 운전의 경우에 있어서, 윈드 시프터들은 서로 다른 크기 일 수 있고 및/또는 연속적인 냉각 공정동안에 주물사의 점진적 냉각과 그에 연결된 일관성 있는 변화를 고려하기 위해 서로 다른 회전속도로 작동될 수 있다..
또 다른 바람직한 실시 예는 정적 윈드 시프터, 예를 들어 편향 분리기를 추가로 갖는 주물사 냉각기를 제공한다. 이 경우 정적 윈드 시프터가 동적 윈드 시프트의 상류에 배치되는 것이 특히 바람직하다. 정적 윈드 시프터는 원심력 장을 생성하도록 시프터가 회전하지 않는다는 점에서 동적 윈드 시프터와는 다르다. 그 대신에, 예를 들어 중력 및 공기 흐름에 의해 야기된 유동 저항력은 거친 재료와 미세한 재료의 분리를 제공할 수 있다. 이와는 달리, 편향시에 관성력에 의한 분리를 사용하는 편향 분리기를 사용할 수도 있다. 유동은 편향을 따르고, 편향 영역에서 관성력이 발생하여 거친 재료와 미세한 재료가 분리된다. 일반적으로 정적 윈드 시프터는 동적 윈드 시프터만큼 효과적이지 않다. 특히 공기와 함께 배출되는 모래가 매우 많은 경우에는 동적 윈드 시프터의 최대 용량에 빨리 도달하게 된다. 동적 윈드 시프터는 거친 물질의 사전 선택을 이미 제공하는 정적 윈드 시프터의 상류 연결로 인해 부하로부터 해방 될 수 있다.
특히 바람직한 실시 예에 있어서, 주물사 냉각기는 동적 윈드 시프터가 배열된 시프터 챔버를 갖는다. 이 경우, 샌드 챔버는 유체 통로를 통해 시프터 챔버에 연결되며, 유동 통로의 단면은 시프터 챔버의 방향을 따라서 작아진다. 유동 단면의 감소는 유속의 증가를 초래한다. 유동 통로는 유동 통로를 통해 샌드 챔버로부터 시프터 휠로 유동하는 유량이 시프터 챔버의 벽을 지향하고 동적 시프터로는 유도되지 않도록 바람직하게 배열된다. 그것은 공기가 동적 윈드 시프터에 의해 빨려 들어감에 따라 가스 흐름의 방향으로 날카로운 편향을 일으킨다.
또 다른 바람직한 실시 예는 시프터 챔버가 복귀통로에 의해 샌드 챔버에 연결되는 것을 제공하며, 이때 시프트 챔버의 바닥에 수집된 느슨한 물질을 샌드챔버 내로 운반하기 위한 컨베이어 장치, 특히 스크루 컨베이어가 바람직하게 제공된다.
시프터 챔버에 정적 윈드 시프터가 제공되므로 두 개의 시프터들에 의해 거부된 느슨한 재료가 수집된다. 느슨한 물질은 주물사 냉각기 내로 전달될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 컨베이어 장치 이외에, 수집된 느슨한 물질이 시프터 챔버로부터 샌드 챔버로 되돌아 갈 수 있게 하는 플랩 또는 이중 플랩을 제공하는 것이 가능하다. 특히 바람직한 실시 예는 컨베이어장가 수집된 느슨한 물질을 샌드 챔버 내로 영구적으로 또는 일정한 간격으로 반송하게 된다.
또 다른 바람직한 실시 예에 있어서, 동적 윈드 시프터의 회전속도의 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어를 위한 회전속도장치가 제공된다. 거친 재료와 미세한 재료의 분리는 동적 윈드 시프터의 회전 속도의 변화에 따라 조정될 수 있다. 회전속도가 빨라지면 윈드 시프터가 회전하고, 그에 상응하여 더 많은 비율의 모래가 윈드 시프터에 의해 거부된다. 윈드 시프터의 작동 원리 덕분에 일정한 한계 크기를 초과하는 입자는 제거되고 그보다 작은 입자는 방해받지 않고 윈드 시프터를 통과 할 수 있다. 제한 크기는 회전 속도로 조정할 수 있다. 회전 속도가 높을수록 제한 크기가 작아지고 그 반대도 성립된다. 바람직하게는 회전속도장치는 회전 속도가 너무 높아서 모든 입자가 샌드 챔버에서 완전히 분리되도록 설계된다.
또 다른 바람직한 실시 예에 있어서, 공기 배출구를 통과하는 양적인 공기 흐름을 검출하기 위한 장치가 제공되는데, 이때 탐지된 양적인 공기 흐름은 회전속도장치에 대하여 유용해지고, 그래서 회전속도장치는 탐지된 양적인 공기 흐름에 따라서 회전속도의 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어를 위해 제공될 수 있다. 설명 된 한계 크기, 즉 입자들이 윈드 시프터에 의해 거부되는 크기는 윈드 시프트의 회전 속도에 의해서 뿐만 아니라 똑같이 공기 유입구로부터 공기 배출구까지의 공기 흐름의 유속에 의해 결정된다. 따라서, 예를 들어 유속이 떨어지면 윈드 시프트의 회전 속도를 감소시켜 에너지를 절약할 수 있다.
특히 불연속 주물사 냉각기 또는 일괄 주물사 냉각기를 사용하는 경우 회전 속도장치는 주물사 냉각 운전 중에 회전 속도가 증가하도록 설계될 수 있다. 특히 냉각될 주물사로 샌드 챔버를 채우거나 비울 때 회전 속도를 줄이거나 회전을 멈출 수 있다. 주물사 냉각 작동 중에 회전 속도를 증가시켜 다른 처리 단계와 일치시킬 수 있다.
또한, 공기 배출구를 통한 입자 방출 및/또는 입자 크기 분포를 검출하기위한 장치가 제공 될 수 있는데, 검출된 입자 방출은 회전속도장치에 대하여 유용해지고, 그래서 회전속도장치는 검출된 입자 배출에 따라서 회전속도가 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어를 겪도록 채택될 수 있다.
또한, 상기 샌드 챔버 내로 물을 공급하는 장치가 제공될 수 있으며, 바람직하게는 검출된 입자 방출 및 선택적으로 상기 동적 윈드 시프터의 회전 속도가 이용 가능하도록 설계되고, 물의 공급량은 검출된 입자 방출 및 선택적으로 동적 윈드 시프트의 회전 속도에 따라 영향을 받는다. 기본적으로 입자 방출 감지는 습기 측정과 같이 간접적으로 사용된다. 냉각기의 모래가 더 건조할수록 윈드 시프터를 통해 고형물이 더 많이 배출된다. 따라서 높은 고형물 배출량이 감지되면 이는 모래가 비교적 건조하고 물이 추가될 가능성이 있음을 의미한다.
또 다른 바람직한 실시 예에서, 샌드 챔버 내의 모래 내의 수분을 검출하기위한 수분 센서가 제공되며, 바람직하게는 수분 센서는 회전속도장치에 연결되고, 회전 속도는 검출된 수분에 따라 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어를 거치게 된다. 여기에 설명된 바와 같이 수분 센서가 있을 경우, 수분과 입자 배출 사이의 관계로 회전속도장치의 작동을 위해 수분센서가 사용될 수 있도록 하기 위해 입자 배출 센서는 필수적으로 추가되지는 않는다.
또 다른 바람직한 실시 예에서, 회전속도장치는, 입경이 소정의 한계 입경보다 큰 입자들은 윈드 시프터에 의해서 분리되고 그보다 더 작은 입경의 작은 입자들은 공기 배출구에 의해서 배출되는 방식으로 회전 속도의 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어를 제공하도록 설계된다. 바람직하게는, 선택된 한계 입경은 120㎛ 내지 10㎛, 특히 바람직하게는 30㎛ 내지 60㎛의 크기이다.
그 측정에 의해서, 예를 들어 처리될 주물사로부터 탄소 및 벤토나이트와 같은 첨가물만을 제거하는 것이 가능하며 모래 성분은 주물사에 남아있게 된다. 이러한 방식으로 회수된 모래없는 벤토나이트 및 탄소는 하류 처리공정으로 재활용 될 수 있다.
다수의 바람직한 실시 예들 및 첨부도면들을 참조한 다음의 설명을 통해서 추가적인 장점들, 특징들 및 가능한 용도들이 명백하게 밝혀질 것이다:
도 1은 본 발명의 제1 실시 예의 개략도,
도 2는 본 발명의 제1 실시 예의 개략도,
도 3은 본 발명의 제1 실시 예의 개략도,
도 4는 본 발명의 제1 실시 예의 개략도,
도 5는 본 발명의 제1 실시 예의 개략도, 및
도 6은 본 발명의 제1 실시 예의 개략도.
도 1은 주물사 냉각기(1)의 제1 실시 예를 나타낸다. 이것은 대응하는 팬(4)을 갖춘 공기 유입구(3)와 대응하는 팬(6)을 갖춘 공기 배출구(5) 뿐만아니라 샌드 챔버(2)를 갖는다.
또한, 냉각될 주물사를 샌드 챔버(2)내로 도입할 수 있는 주물사 유입구(7)와, 상기 챔버로부터 주물사가 배출될 수 있는 주물사 배출구(8)가 제공된다. 2개의 모터 구동식 혼합 도구들(9)이 샌드 챔버(2) 내에 배열된다. 샌드 챔버(2)의 상부벽에는 공기 배출구(5)가 연결된다. 여기에는 수직축 주위로 회전될 수 있는 동적 윈드 시프터(10)가 배열된다.
시프터는 대체로 원통형의 휠을 포함하며, 그것의 주변부 표면에는 다수의 상호 이격된 판들이 배열되고 이에 의해서 공기 배출구(5)를 통해 공기를 배기하기 위해서 공기는 상기 판들을 통해 방사상 안쪽으로 유동할 수 있게 된다.
모터(11)에 의해서 동적 윈드 시프터(10)가 그것의 수직축 주위로 회전함에 따라서, 상기 판들의 영역에서 원심력 장이 발생하게 되는데, 이 힘은 주어진 제한된 입경보다 큰 입자들에 의해서만 극복될 수 있다.
또한, 설명한 실시 예는 공기 배출구(5)에 의해서 배기되는 공기의 양을 측정할 수 있는 양적인 공기 센서(14)를 갖는다. 또한, 마찰전기 필터 모니터 또는 입자 계수기의 형태 또는 온라인 입경 측정장치의 형태가 될 수 있는 입자 배출 센서(13)가 존재한다. 또한, 수분센서(15)가 샌드 챔버(2)의 영역에 배열된다. 이 센서들은 개방-루프 및 폐쇄-루프 제어 유닛(12)에 모두 연결되는데, 이것은 대응하는 측정 신호들을 평하하고, 측정값을 기초로 하여 원하는 한계 입경을 설정하도록 모터(11)의 회전속도를 설정한다.
도 2는 도 1의 실시 예와는 다른 본 발명의 제2 실시 예를 나타낸 도면으로서, 상기 제2 실시 예에서는 별도의 도관들에 의해서 상기 공기 배출구(5)에 각각 연결되는 2개의 동적 윈드 시프터들(10', 10")이 제공된다. 동적 윈드 시프터(10')는 다른 동적 윈드 시프터(10") 보다 주물사 유입구(7)에 근접하여 배열된다. 이 실시 예에서는 동적 윈드 시프터의 형태가 다르게 선택될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 동적 윈드 시프터(10')는 절두원추형이고 판들을 가질 수 있는 반면에, 동적 윈드 시프터(10")는 원통형이고 그것의 주변부 표면에 다수의 구멍들을 갖는다. 동적 윈드 시프터의 기하학은 원하는 공정 실행에 따라서 채택될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제3 실시 예를 나타낸다. 이것은 앞선 실시 예들에 비해서동일한 2개의 동적 윈드 시프터들(10"')이 같은 공기 배출구 도관(5)에 의해서 공기 배출구에 연결된 점이 다르다.
도 4는 본 발명의 제4 실시 예를 나타낸다. 여기에서 시프터(10)는 샌드 챔버(2) 내에 배열되지 않고 별도의 시프터 챔버(16)에 배열된다. 시프터 챔버(16)는 유동방향으로 좁아지는 연결 통로(17)에 의해서 샌드 챔버(2)에 연결된다. 연결통로(17)가 좁아지는 구성은 공기 흐름의 유동속도가 시프터 챔버의 방향으로 증가하는 것을 제공한다. 여기에 도시된 배열은 연결부(17)의 단부에 예리한 편향부를 형성하여 모래의 일부, 즉 관성력에 의해 날카로운 편향부의 영역에서 공기 흐름을 따라갈 수 없는 모래의 일부가 벽(18)에 충돌하여 감속되는 것을 나타낸다. 그러면, 그러한 모래 입자들은 시프터 챔버(16)의 바닥위로 떨어진다. 남아있는 공기-모래 유동은 시프터(10)를 통과하여 수평축을 중심으로 회전하며, 이에 의해 한계 입경보다 큰 직경의 모래 부분도 또한 거부된다. 그보다 작은 입자들은 공기 배출구(5)를 통해서 배출된다. 시프터 챔버(16)의 바닥에 수집되는 입자는 컨베이어 스크류의 형태인 컨베이어 장치(17)에 의해 샌드 챔버(2) 내로 다시 운반된다.
도 1 내지 도 4는 주물사 냉각이 연속적으로 또한 불연속적으로 수행될 수 있는 실시 예를 나타낸다. 불연속의 경우, 주어진 물량의 주물사가 샌드 챔버(2)로 유입되고, 다음에는 주물사가 냉각되고, 주물사가 주물사 배출구(8)를 통해서 완전히 제거되어 다음 단계에서 다음 주물사가 적재될 수 있다.
도 5는 주물사의 냉각이 연속적으로 이루어지는 제 5 실시 예를 나타낸다. 여기서, 유동층(19)은 샌드 챔버(2)의 내부에 배치되어 주물사 유입구(7)를 통해 도입되는 주물이 유동층(19)을 통해 점차적으로 연속적으로 주물 배출구(8) 방향으로 이송된다. 이러한 이송중에 많은 양의 공기가 공기 흡입구(3)를 통해 샌드 챔버로 공급되어 공기 배출구(5)를 통해 배출된다. 동적 시프터(10)가 삽입된다.
도 6은 본 발명의 제 6 실시 예를 나타낸다. 주물사 치료의 전체 과정은 이 실시예에 기초하여 설명될 수 있다. 사용된 주물사(20)는 주물 유입구(7)를 통해서 샌드 챔버(2)로 도입된다. 여기서 주물사는 도 1의 실시 예에 실질적으로 대응하는데, 본 발명에 따른 방식으로 거친 재료와 미세한 재료 사이의 분리를 구현하는 회전속도 조절이 제공된다.
샌드 챔버에서 냉각될 주물사는 아마도 물과 섞여서 다량의 공기가 흐르고, 공기는 공기 유입구(3)를 통해 샌드 챔버(2)로 도입된다. 공기는 연결도관(25)과 필터(23)를 거친후 공기 배출구(5)를 통해 동적 시프터(10)를 통과하게 된다. 시프터(10)는 모래 성분, 즉 입자 100㎛보다 큰 크기의 입자들이 시프터에 의해 거절되는 방식으로 제어장치에 의해서 설정된다. 그러나 작은 입자들은 시프터에 의해 통과된다. 이들은 본질적으로 벤토나이트와 탄소이다. 이들은 필터(23)에서 여과되어 계량 장치(24)로 이동하게 된다. 분리된 벤토나이트-탄소 혼합물의 양은 계량 장치(24)에서 측정되고 가능하면 신선한 벤토나이트(21) 또는 탄소(22)의 첨가에 의해 보정된다. 주물사가 샌드 챔버(2) 내에서 약 45℃의 원하는 온도로 냉각됨에 따라서, 모래는 주물 배출구(8)를 통해 계량 장치(27)로 이송될 수 있다. 원하는 조성의 벤토나이트 및 탄소는 이어서 계량 장치(24)에 의해 계량 장치(27)에 공급된다. 가능하면 신선한 모래(20)가 또한 공급되어야한다. 생성된 혼합물은 처리 혼합기(28)로 공급되고, 주물사 내의 물의 비율은 처리 혼합기(28)의 물 공급 장치(29)를 통해 가능하게 조정된다.

Claims (17)

  1. 공기 유입구(3)와 공기 배출구(5)를 갖는 샌드 챔버(2)를 포함하며, 상기 공기 유입구(3)는 상기 샌드 챔버(2) 내로 공기를 공급하기 위한 팬을 구비하거나 상기 공기 배출구(5)는 상기 샌드 챔버 밖으로 공기를 배기하기 위한 팬을 구비하는 주물사 냉각기에 있어서,
    축 주위로 회전가능하고 상기 주물사 냉각기 내에 배열되는 동적 윈드 시프터(10)가 제공되고, 상기 동적 윈드 시프터는 상기 공기 배출구(5)를 통해서 상기 샌드 챔버(2)를 떠나는 전체 공기 흐름이 상기 동적 윈드 시프터를 통과하도록 작동되며, 고체 입자들이 배출되는 공기 흐름으로부터 제거되어서, 상기 샌드 챔버 내에 잔존하거나 적어도 배출되는 공기 흐름으로 재사용될 수 있도록 작동되며,
    상기 동적 윈드 시프터(10)의 회전속도를 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어하기 위한 회전속도장치(12)가 제공된 것을 특징으로 하는 주물사 냉각기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 동적 윈드 시프터(10)는 회전축 주위로 회전가능한 시프터 휠을 가지며, 상기 시프터 휠은 상기 회전축을 에워싸고 상기 공기 배출구(5)에 연결된 배출구, 및 상기 회전축상에 배열되지 않은 적어도 하나의 유입구를 갖는 것을 특징으로 하는 주물사 냉각기.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 시프터 휠은 원통형, 원추형 또는 절두원추형이고, 상기 적어도 하나의 유입구는 상기 시프터 휠의 주변부 표면에 배열된 것을 특징으로 하는 주물사 냉각기.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 회전축은 수직, 수평으로 또는 수직에 대하여 경사지게 배향된 것을 특징으로 하는 주물사 냉각기.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 주물사 냉각기(1)는 주물사를 상기 샌드 챔버 내로 공급할 수 있게 하는 주물사 유입구(7) 및 상기 샌드 챔버(2)로부터 주물사를 제거할 수 있게 하는 주물사 배출구(8)를 가지며, 회전축 주위로 회전가능한 시프터 휠을 각각 갖는 적어도 2개의 동적 윈드 시프터(10)들이 제공되고, 하나의 동적 윈드 시프터가 다른 동적 윈드 시프터 보다 상기 주물사 배출구(8)에 근접하도록 배열된 것을 특징으로 하는 주물사 냉각기.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 2개의 동적 윈드 시프터들은 상기 동적 윈드 시프터(10)들이 다른 회전속도로 작동하도록 설계된 드라이브들을 갖는 것을 특징으로 하는 주물사 냉각기.
  7. 제 6 항에 있어서, 정적 윈드 시프터가 상기 동적 윈드 시프터(10)의 상류에 배열된 것을 특징으로 하는 주물사 냉각기.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 주물사 냉각기(1)는 상기 동적 윈드 시프터(10)가 배열된 시프터 챔버(16)를 가지며, 상기 샌드 챔버(2)는 상기 시프터 챔버(16)의 방향으로 점점 작아지는 단면을 갖는 유동 통로에 의해서 상기 시프터 챔버(16)에 연결되고, 상기 유동 통로에 의해서 상기 샌드 챔버로부터 상기 시프터 휠로 유동하는 유체가 상기 동적 윈드 시프터 위로가 아니라 상기 시프터 챔버(16)의 벽 위로 향하도록 상기 유동 통로가 배열되는 것을 특징으로 하는 주물사 냉각기.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 시프터 챔버(16)는 복귀 통로에 의해서 상기 샌드 챔버(2)에 연결되는 것을 특징으로 하는 주물사 냉각기.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 시프터 챔버(16)의 바닥에서 수집된 물질을 상기 샌드 챔버 내로 운반하기 위해서 컨베이어장치(17)가 제공되는 것을 특징으로 하는 주물사 냉각기.
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 공기 배출구(5)를 통한 공기 흐름량을 탐지하기 위한 장치(14)가 제공되며, 탐지된 공기 흐름량은 상기 회전속도장치(12)에서 이용되고, 상기 회전속도장치는 상기 탐지된 공기 흐름량에 따라 상기 회전속도가 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 주물사 냉각기.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 주물사 냉각기(1)는 일괄 주물사 냉각기이고, 상기 회전속도장치(12)는 회전속도가 주물사 냉각 작동과정 동안에 증가하도록 채택되는 것을 특징으로 하는 주물사 냉각기.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 공기 배출구(5)를 통해서 입자 배출을 탐지하기 위한 장치가 제공되고, 탐지된 입자 배출은 상기 회전속도장치(12)에서 이용되고, 상기 회전속도장치(12)는 상기 탐지된 입자 배출에 따라 상기 회전속도가 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 주물사 냉각기.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 샌드 챔버(2) 내로 물을 공급하기 위한 장치(29)가 제공되고, 탐지된 입자 배출 및 상기 동적 윈드 시프터(10)의 회전속도가 이용되는 물 제어장치가 제공되고, 물의 공급량은 탐지된 입자 배출 및 상기 동적 윈드 시프터(10)의 회전속도에 따라 적용되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 주물사 냉각기.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 샌드 챔버(2) 내에 있는 모래의 수분을 탐지하기 위한 수분센서가 제공되고, 상기 수분센서는 상기 회전속도장치에 연결되고, 상기 회전속도장치는 상기 회전속도가 상기 탐지된 수분에 따라 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어를 거치도록 설계되는 것을 특징으로 하는 주물사 냉각기.
  17. 삭제
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