TWI689361B - 模砂之再生方法及再生設備 - Google Patents

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equipment
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岩崎順一
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日商新東工業股份有限公司
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Abstract

本發明之課題在於僅以乾式之機械再生進行自濕砂型鑄造設備排出之模砂之再生。
本發明之特徵在於包含以下步驟：測定自濕砂型鑄造設備排出之模砂之水分量及磁化物量之步驟；將所測定之水分量與第1管理值加以比較，於上述水分量超出第1管理值之情形時，將上述模砂乾燥直至上述水分量成為第1管理值以下之步驟；將所測定之磁化物量與第2管理值加以比較，於上述磁化物量超出第2管理值之情形時，對上述模砂進行磁選直至上述磁化物量成為第2管理值以下之步驟；其後，藉由乾式之機械再生將上述模砂再生直至灼燒減量成為第3管理值以下之步驟；以及對上述模砂進行分級直至總黏土量成為第4管理值以下之步驟。

Description

模砂之再生方法及再生設備
本發明係關於一種自濕砂型鑄造設備排出之模砂之再生方法及再生設備。
於模砂中添加水、膨潤土、煤粉以及澱粉等濕砂型添加劑並進行混練之後，向模中填充混練砂而進行鑄模之濕砂型鑄造設備中，自各步驟產生各種性狀之廢砂，即，於砂處理設備中舊砂溢流之溢流砂、自噴砂步驟排出之製品附著砂、自破碎步驟排出之主模芯混合砂、及自芯砂落砂步驟排出之砂塊及砂等。
該等廢砂不具有直接作為主模之砂或芯之砂而再利用之砂性狀，故必須去除砂粒表面之雜質或附著物，調整為適當之粒度之後再利用。將該步驟稱為再生。
通常，於濕砂型砂之再生中，使用如下方法，即，使用煅燒爐之熱再生、使用乾式之機械再生裝置之機械再生、使用濕式之砂再生裝置之濕式再生、以及該等方法之組合。
例如，於專利文獻1中揭示有使用熱再生之模砂之再生裝置，於專利文獻2中揭示有將熱再生與乾式之機械再生組合之模砂之再生方法，於專利文獻3中揭示有使用乾式之機械再生之模砂之再生裝置及其再生方法，於專利文獻4中揭示有將乾式之機械再生與濕式再生組合而成之濕砂型廢砂之再生方法，於專利文獻5 中揭示有將數個乾式之機械再生組合而成之自硬性鑄造砂之再生裝置。
又，於專利文獻6中，揭示有將於數個處理條件下進行熱再生與乾式再生所得之數個再生砂(補充砂)以既定之比例添加至回收砂(濕砂型砂)中而再利用之濕砂型砂管理系統及管理方法。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開平5-15940號公報
專利文獻2：日本專利特開2014-24097號公報
專利文獻3：日本專利特開平6-170486號公報
專利文獻4：日本專利特開2006-68815號公報
專利文獻5：日本專利特開平5-318021號公報
專利文獻6：日本專利特開2011-194451號公報
然而，目前為止並不存在僅使用乾式之機械再生將自濕砂型鑄造設備排出之包含水分及磁化物之模砂進行再生之有效適當之方法及再生設備。
又，目前為止並不存在僅使用乾式之機械再生將自濕砂型鑄造設備排出之各種模砂進行再生之有效適當之方法及再生設備。
本發明係鑒於以上所述而完成者，其目的在於提供一種僅使用乾式之機械再生將自濕砂型鑄造設備排出之模砂進行再 生之方法及再生設備。
為解決上述課題並達成目的，本發明之模砂之再生方法之特徵在於包含以下步驟：測定自濕砂型鑄造設備排出之模砂之水分量及磁化物量；將所測定之水分量與第1管理值加以比較，於水分量超出第1管理值之情形時，將模砂乾燥直至上述水分量成為第1管理值以下；將所測定之磁化物量與第2管理值加以比較，於磁化物量超出第2管理值之情形時，對模砂進行磁選直至上述磁化物量成為第2管理值以下；其後，藉由乾式之機械再生將模砂再生直至灼燒減量成為第3管理值以下；及對模砂進行分級直至總黏土量成為第4管理值以下。
又，本發明之模砂之再生方法之特徵在於包含以下步驟：將自濕砂型鑄造設備排出之模砂分成溢流砂、製品附著砂、主模芯混合砂、砂塊及砂並回收；使溢流砂乾燥直至水分量成為第1管理值以下，並去除異物之後儲存；去除製品附著砂之異物，並進行磁選直至磁化物量成為第2管理值以下之後儲存；破碎主模芯混合砂，並去除異物之後儲存；破碎砂塊及砂，並去除異物之後儲存；將所儲存之溢流砂、所儲存之製品附著砂、所儲存之主模芯混合砂、及所儲存之砂塊及砂以使其等之比例始終成為固定之方式取出並調配；藉由乾式之機械再生將所調配之砂再生直至灼燒減量成為第3管理值以下；及對所調配之砂進行分級直至總黏土量成為第4管理值以下。
又，本發明之模砂之再生設備之特徵在於具備：乾燥設備，其使自濕砂型鑄造設備排出之模砂乾燥直至其水分量成為第 1管理值以下；磁選設備，其對模砂進行磁選直至其磁化物量成為第2管理值以下；乾式之機械再生設備，其將模砂再生直至其灼燒減量成為第3管理值以下；分級設備，其對模砂進行分級直至其總黏土量成為第4管理值以下；第1切換設備，其選擇是否使模砂通過乾燥設備；及第2切換設備，其選擇是否使模砂通過磁選設備。
又，本發明之模砂之再生設備之特徵在於具備：溢流砂回收設備，其將自砂處理步驟排出之溢流砂回收；乾燥設備，其使溢流砂乾燥直至水分成為第1管理值以下；溢流砂異物去除設備，其將溢流砂之異物去除；溢流砂儲存槽，其儲存溢流砂；製品附著砂回收設備，其回收製品附著砂；製品附著砂異物去除設備，其去除製品附著砂之異物；磁選設備，其對製品附著砂進行磁選直至其磁化物量成為第2管理值以下；製品附著砂儲存槽，其儲存製品附著砂；主模芯砂混合砂回收設備，其回收主模芯砂混合砂；破碎設備，其將主模芯混合砂破碎；主模芯混合砂異物去除設備，其將主模芯混合砂之異物去除；主模芯混合砂儲存槽，其儲存主模芯混合砂；砂塊及砂回收設備，其將自芯砂落砂步驟排出之砂塊及砂回收；破碎設備，其將砂塊及砂破碎；砂塊及砂異物去除設備，其去除砂塊及砂之異物；砂塊及砂儲存槽，其儲存砂塊及砂；砂切取/調配設備，其以使自溢流砂儲存槽、製品附著砂儲存槽、主模芯混合砂儲存槽、以及砂塊及砂儲存槽取出之砂之比例始終成為固定之方式自各儲存槽取出砂並調配；乾式之機械再生設備，其將所調配之砂再生直至成為第3管理值以下之灼燒減量；及分級設備，其對所調配之砂進行分級直至成為第4管理值以下之總黏土量。
根據本發明，可僅以乾式之機械再生將自濕砂型鑄造設備排出之模砂再生。其結果發揮如下之效果：無需進行於使用濕式再生之情形時產生之廢水之中和處理、雜質之分離處理，從而可削減於使用熱再生之情形時之很大的能量消耗量，可使再生設備小型化且簡化，故可提高砂再生所需之效率，且削減砂再生所花費之成本。
1、11、21、31、41、51、61、71‧‧‧再生設備
2‧‧‧壓縮空氣噴射手段
BP1、BP2、BP3‧‧‧旁路系統
C、C411、C412、C421、C422‧‧‧分級設備
C1、D1‧‧‧風箱
C2、D2‧‧‧底板
C3、D3‧‧‧沉降室
C4、D4‧‧‧砂排出口
C5、D5‧‧‧砂投入口
C6、D6‧‧‧堰堤
C7‧‧‧送風管
C8、D8‧‧‧集塵口
D‧‧‧乾燥設備
D2a‧‧‧空氣噴出口
D7‧‧‧熱風送風管
D101‧‧‧圓筒
D102‧‧‧砂投入口
D103‧‧‧燃燒器
D104‧‧‧砂排出口
D105‧‧‧砂排出口
D106‧‧‧攪拌板
D107‧‧‧支持台
D108‧‧‧驅動源
DC、DO‧‧‧集塵設備
E‧‧‧磁化物
F‧‧‧砂切取/調配設備
IC‧‧‧砂塊及砂異物去除設備
IL‧‧‧主模芯混合砂異物去除設備
IO‧‧‧溢流砂異物去除設備
IS‧‧‧製品附著砂異物去除設備
L‧‧‧破碎設備
L1‧‧‧容器
L2‧‧‧支柱
L3‧‧‧彈性體
L4‧‧‧滑槽
L5‧‧‧台座
L6‧‧‧安裝板
L7‧‧‧振動機
L8‧‧‧狹縫
L9‧‧‧襯墊
L10a、L10b‧‧‧安裝座
L11a、L11b‧‧‧螺紋
L12‧‧‧排出口
L13‧‧‧門
L14‧‧‧把手
M‧‧‧磁選設備
M1‧‧‧永久磁鐵
M2、R4、R102、R205‧‧‧旋轉滾筒
M2a‧‧‧上端
M2b‧‧‧中間點
M2c‧‧‧下端
M3‧‧‧入口側風門
M4‧‧‧出口側分離板
M5‧‧‧砂投入口
M6‧‧‧砂排出口
M7‧‧‧磁化物排出口
M8‧‧‧殼體
P、R107、R208‧‧‧輥加壓機構
PC‧‧‧砂塊及砂回收設備
PL‧‧‧主模芯砂混合砂回收設備
PL1、PL2‧‧‧回送系統
PO‧‧‧溢流砂回收設備
PS‧‧‧製品附著砂回收設備
R、R411、R412、R421、R422‧‧‧乾式之機械再生設備
R1‧‧‧處理槽
R1a‧‧‧角形柱部
R1b‧‧‧角錐部
R2‧‧‧砂供給滑槽
R3‧‧‧砂供給口
R4a、R102a‧‧‧圓形底板
R4b、R102b‧‧‧傾斜周壁
R4c、R102c‧‧‧堰堤
R5、R10、R115a、R115b‧‧‧旋轉軸
R6‧‧‧支持架
R7‧‧‧軸承
R8a、R8b‧‧‧V皮帶輪
R9‧‧‧馬達
R11‧‧‧V皮帶
R12、R105、R206‧‧‧輥
R13‧‧‧支持軸
R14‧‧‧支持臂
R15‧‧‧軸承
R16‧‧‧水平軸
R17‧‧‧旋轉臂
R18、R106、R207、R306‧‧‧缸筒
R101‧‧‧砂投入部
R103‧‧‧馬達
R104‧‧‧馬達驅動手段
R108‧‧‧砂流量檢測器
R109‧‧‧電流檢測器
R110‧‧‧壓力控制手段
R111‧‧‧控制手段
R112‧‧‧滑槽
R113‧‧‧門形架上
R114‧‧‧軸承部
R116a、R116b‧‧‧皮帶輪
R117‧‧‧架
R118‧‧‧皮帶
R119‧‧‧連結具
R120‧‧‧軸
R121‧‧‧臂
R122‧‧‧油壓配管
R123‧‧‧電磁切換閥
R124‧‧‧壓力控制閥
R125‧‧‧油壓泵
R126‧‧‧油壓箱
R127‧‧‧線性規
R201‧‧‧壓力調整閥
R202‧‧‧流量調整閥
R203‧‧‧噴嘴
R204‧‧‧控制手段
R205a‧‧‧圓形底板
R205b‧‧‧傾斜周壁
R205c‧‧‧堰堤
R209‧‧‧位置感測器
S‧‧‧模砂
S1~S7‧‧‧步驟
SSC‧‧‧砂塊及砂儲存槽
SSL‧‧‧主模芯混合砂儲存槽
SSO‧‧‧溢流砂儲存槽
SSS‧‧‧製品附著砂儲存槽
TR‧‧‧加熱設備
V1、V2、V3、V4‧‧‧切換設備
圖1係第1實施形態之模砂之再生設備之概略構成圖。
圖2係表示作為乾燥設備之第1例之流動層式之熱風乾燥設備之構造的概略剖視圖。
圖3係表示作為乾燥設備之第2例之內燃式旋轉窯方式之乾燥設備之構造的概略剖視圖。
圖4係磁選設備之概略剖視圖。
圖5係作為乾式之機械再生設備之第1例之機械再生設備的概略剖視圖。
圖6係圖5之A-A箭視圖。
圖7係圖5之B-B箭視圖。
圖8係圖7之C-C箭視圖。
圖9係作為乾式之機械再生設備之第2例之機械再生設備的概略剖視圖。
圖10係表示乾式之機械再生設備之第2例之投入砂流量與馬達之目標電流值之相對關係的曲線圖。
圖11係乾式之機械再生設備之第2例之流程圖。
圖12係壓縮空氣噴射手段之概略構成圖。
圖13係分級設備之概略剖視圖。
圖14係表示使用有第1實施形態之再生設備的模砂之再生方法之流程圖。
圖15係第2實施形態之模砂之再生設備之概略構成圖。
圖16係表示使用有第2實施形態之再生設備的模砂之再生方法之流程圖。
圖17係第3實施形態之模砂之再生設備之概略構成圖。
圖18係破碎設備之前視圖。
圖19係破碎設備之俯視圖。
圖20係圖19之A-A剖視圖。
圖21係表示使用有第3實施形態之再生設備的模砂之再生方法之流程圖。
圖22係第4實施形態之模砂之再生設備之概略構成圖。
圖23係表示使用有第4實施形態之再生設備的模砂之再生方法之流程圖。
圖24係第5實施形態之模砂之再生設備之概略構成圖。
圖25係表示使用有第5實施形態之再生設備的模砂之再生方法之流程圖。
圖26係第6實施形態之模砂之再生設備之概略構成圖。
圖27係表示使用有第6實施形態之再生設備的模砂之再生方法之流程圖。
圖28係第7實施形態之模砂之再生設備之概略構成圖。
圖29係表示使用有第7實施形態之再生設備的模砂之再生方 法之流程圖。
圖30係第8實施形態之模砂之再生設備之概略構成圖。
圖31係表示使用有第8實施形態之再生設備的模砂之再生方法之流程圖。
以下，參照隨附圖式，根據圖式對用以實施本發明之模砂之再生方法及再生設備之形態進行說明。
(第1實施形態)
參照隨附圖式對第1實施形態進行說明。圖1係第1實施形態之模砂之再生設備之概略構成圖。再生設備1具備乾燥設備D、磁選設備M、切換設備V1、切換設備V2、旁路系統BP1、旁路系統BP2、乾式之機械再生設備R、分級設備C、切換設備V3、回送系統PL1、及集塵設備DC。
乾燥設備D使自濕砂型鑄造設備排出之模砂S乾燥。乾燥設備D經由切換設備V1而與模砂S之注入口連接。只要乾燥設備D具有可進行乾燥直至使模砂S中所含之水分量成為下述管理值以下之能力，則無論為何種方式均可，例如可舉出以下方式：一面藉由電或氣等熱源加熱空氣一面利用送風機將熱風通氣至模砂而使水分乾燥。再者，為乾燥至管理值以下之水分量而需要怎樣程度之能力係事先試驗性地測定乾燥前之水分量，求出為乾燥至管理值以下之水分量所必要之熱量之後決定。乾燥設備D較佳為具有將模砂S加熱至90℃以上之能力之乾燥設備。
磁選設備M對自濕砂型鑄造設備排出之模砂S進行 磁選，自模砂S去除磁化物。再者，所謂磁化物係金屬與砂粒熔接之狀態之砂粒。磁選設備M經由旁路系統BP1及切換設備V2而與乾燥設備D連接。只要磁選設備M具有可進行磁選直至模砂S內之磁化物之量成為下述管理值以下之能力，則無論為何種方式均可，例如可舉出以下方式：將永久磁鐵配置於旋轉之滾筒之內側半周部，使模砂通過滾筒上，藉由永久磁鐵之磁力將非磁性體與磁化物分離。再者，為降低至管理值以下之磁化物量而需要何種程度之能力係事先試驗性地測定磁選前之磁化物量，求出為磁選至管理值以下之磁化物量所必要之能力之後而決定。又，磁選設備之磁通密度必須選定與用於磁化物量之測定之磁鐵之磁通密度相同者。磁選設備M較佳為具有磁通密度為0.15T~0.5T之能力之半磁外輪式之磁選設備。
於乾燥設備D之跟前具備切換設備V1，於磁選設備M之跟前具備切換設備V2，且分別連接有旁路系統BP1、及旁路系統BP2。成為如下構成：於自濕砂型鑄造設備排出之模砂S中所含之水分之測定值未超出管理值之情形時，切換設備V1能夠選擇使模砂S不通過乾燥設備D而是通過旁路系統BP1。
又，成為如下構成：於自濕砂型鑄造設備排出之模砂S中所含之磁化物之測定值未超過管理值之情形時，切換設備V2能夠選擇使模砂S不通過磁選設備M而是通過旁路系統BP2。藉由此種構成，能夠分別選擇將自濕砂型鑄造設備排出之模砂S經由乾燥設備D、及磁選設備M之兩者而運送至乾式之機械再生設備R；或經由其等之一設備而運送至乾式之機械再生設備R；或不經由任一設備而是直接運送至乾式之機械再生設備R。
乾式之機械再生設備R將附著於自濕砂型鑄造設備排出之模砂S之表面之碳化物、燒結物、金屬化合物等剝離，進行模砂S之再生。乾式之機械再生設備R連接於磁選設備M之後。只要乾式之機械再生設備R具有可使灼燒減量成為下述管理值以下之能力，則無論為何種方式均可。
分級設備C將所再生之模砂S藉由比重分級方式而分級，且將應回收之砂粒與應集塵之碳化物、燒結物、及金屬化合物等之微粉分離。分級設備C連接於乾式之機械再生設備R之後。只要分級設備C具有可去除微粉直至所再生之模砂S內之總黏土成分量成為下述管理值以下之能力，則無論為何種方式均可。
於分級設備C之後，具備用以進行如下切換之切換設備V3，即，使所分級之再生砂(模砂S)自再生設備1排出，或使所分級之再生砂返回至乾式之再生設備R之投入口並進行再次再生處理，且於切換設備V3上，連接有用以使所分級之再生砂返回至乾式之機械再生設備R之回送系統PL1。於所分級之再生砂之灼燒減量與總黏土量並未成為管理值以下之情形時，成為能夠使所分級之再生砂返回至乾式之機械再生設備R之構成。
集塵設備DC係與分級設備C連接，對分級設備C中所產生之灰塵(微粉)進行集塵。
其次，對構成本模砂之再生設備1之上述各設備之具體之例進行說明。
(乾燥設備之第1例)
最初，對乾燥設備D進行說明。圖2係表示作為乾燥設備D 之第1例之流動層式之熱風乾燥設備之構造的概略剖視圖。作為流動層式之熱風乾燥設備之乾燥設備D藉由將模砂S加熱至90℃以上而使模砂S乾燥。乾燥設備D具備風箱D1、底板D2、沉降室D3、砂排出口D4、砂投入口D5、堰堤D6、熱風送風管D7、及集塵口D8。
風箱D1設置於乾燥設備D之下部，將自熱風送風管D7送來之熱風經由風箱D1而輸送至沉降室D3。底板D2設置於風箱D1之上部，使所投入之模砂S積存於上表面。於底板D2上，設置有將來自風箱D1之熱風輸送至沉降室D3之空氣噴出口D2a。沉降室D3設置於乾燥設備D之上部，使受到熱風之模砂S藉由重力而向底板D2側沉降。砂排出口D4設置於底板D2之前端，且於機體下方開口。乾燥後之模砂S自砂排出口D4排出。砂投入口D5設置於風箱D1之上部，且於機體上方開口。乾燥前之模砂S自砂投入口D5投入。再者，底板D2以使砂排出口D4側變低、且砂投入口D5側變高之方式略微傾斜。
堰堤D6設置於與底板D2上之砂排出口D4相鄰之位置。堰堤D6暫時阻擋流動之模砂S。熱風送風管D7設置於風箱D1之底部，且連接於未圖示之熱風產生裝置。熱風送風管D7對藉由熱風產生裝置所產生之熱風進行送風。集塵口D8設置於沉降室D3之上端，且連接於未圖示之集塵裝置。附著於模砂S上之灰塵經由集塵口D8而彙集於集塵裝置。
圖2中，與自砂投入口D5投入模砂S之同時，將熱風產生裝置所產生之熱風輸送至熱風送風管D7。所送風之熱風流入至風箱D1，進而通過底板D2之空氣噴出口D2a而輸送至沉降室 D3。由此，積存於底板D2上之模砂S因受到熱風導致水分蒸發而減少。逐漸地，模砂S流動化，於底板D2上滑動並且一部分開始於沉降室D3內浮游。此時，附著於模砂S上之灰塵與模砂S分離。滑動之模砂S順著底板D2之傾斜而朝砂排出口側D4前進之後，藉由堰堤D6而停止滑動。由此，模砂S於該部分開始形成層。進而，若連續地自砂投入口D5投入模砂S，則模砂S之層會越過堰堤D6而自砂排出口D4排出。
此時，藉由自集塵口D8進行集塵，浮游於乾燥設備D(沉降室D3)內之灰塵與模砂S向集塵口D8浮游移動，但模砂S在到達集塵口D8之前藉由重力而落下。其結果，灰塵與熱風(空氣)自集塵口D8排出，模砂S自砂排出口D4排出。
此處，當未將乾燥之模砂S加熱至用以使水分蒸發之充分之溫度為止時，無法使模砂S乾燥至水分之管理值以下。因此，必須將乾燥設備D內之模砂S之溫度加熱成為90℃以上，且必須事先研究模砂S之供給量及必須使砂投入口D5與砂排出口D4之間蒸發最大為多少百分比的水分，以決定自熱風產生裝置供給之熱量。
進而，為效率良好地進行乾燥，必須始終存在自熱風送風管D7通過風箱D1、空氣噴出口D2a、及沉降室D3而到達集塵口D8之熱風之流動，且不向機體外漏出之熱風。因此，必須使自熱風送風管D7送風之熱風之風量與集塵口D8中之集塵風量相等，或集塵口D8中之集塵風量較大。
(乾燥設備之第2例)
圖3係表示作為乾燥設備D之第2例之內燃式旋轉窯方式之乾燥設備之構造的概略剖視圖。作為內燃式旋轉窯方式之熱風乾燥設備之乾燥設備D藉由將模砂S加熱至90℃以上而使模砂S乾燥。乾燥設備D具備圓筒D101、砂投入口D102、燃燒器D103、砂排出口D104、砂排出口D105、攪拌板D106、支持台D107、及驅動源D108。
圓筒D101配置於乾燥設備D之中心，能夠旋轉地受到支持。圓筒D101使所投入之模砂S積存於圓筒內。砂投入口D102設置於圓筒D101之一端。乾燥前之模砂S自砂投入口D102投入。燃燒器D103插入至圓筒D101之大致中心部而配置於圓筒D101內之砂投入口D102之相反端側。藉由對燃燒器D103點火而使圓筒D101之內部升溫。砂排出口D104配設於燃燒器D103之下方，且朝圓筒D101之下方開口。乾燥後之模砂S自砂排出口D104排出。砂排出口D105配設於燃燒器D103之上方，且朝圓筒D101之上方開口。
攪拌板D106於圓筒D101之內表面以螺旋狀配設有多個。藉由圓筒D101之旋轉，攪拌板D106對圓筒D101內之模砂S進行攪拌。支持台D107配設於圓筒D101之下方，且能夠旋轉地支持圓筒D101。驅動源D108配設於圓筒D101之下方，且使圓筒D101旋轉。再者，圓筒D101以略微傾斜成使砂投入口D102側變高且砂排出口D104側變低之狀態而支持於支持台D107。
圖3中，預先對燃燒器D103點火，使圓筒D101內部升溫。該狀態下使圓筒D101旋轉，自砂投入口D102投入模砂S。模砂S於已升溫之圓筒D101內一面藉由攪拌板D106攪拌一面升 溫、乾燥。其後，模砂S到達砂排出口D104之後，自砂排出口D104排出。
此處，當未將乾燥之模砂S加熱至用以使水分蒸發之充分之溫度為止時，則無法使模砂乾燥至水分之管理值以下。因此必須將乾燥設備內D之模砂S之溫度加熱成為90℃以上，且必須事先研究模砂S之供給量及必須使砂投入口D102與砂排出口D104之間蒸發最大為多少百分比之水分，以決定自燃燒器D103供給之熱量。
再者，乾燥設備D之構成並不限於該等兩種，只要係可將模砂S加熱至90℃以上之構造，則可為任何構成。例如可使用一面振動搬送一面吹送熱風而進行乾燥之機構之乾燥設備，亦可使用一面吹送熱風一面連續地攪拌模砂S而使其乾燥之方式之乾燥設備，還可使用將加熱源配設於圓筒外部之如外燃式旋轉窯般之乾燥設備。
乾燥設備D具有將模砂S加熱至90℃以上之能力，故能夠有效地乾燥直至殘留於砂粒中之水分成為管理值以下。
(磁選設備)
其次，對磁選設備M進行說明。圖4係磁選設備M之概略剖視圖。磁選設備M根據處於0.15T~0.5T之範圍內之磁通密度而對模砂S進行磁選，自模砂S去除磁化物。磁選設備M係半磁外輪式之磁選設備。磁選設備M具備永久磁鐵M1、旋轉滾筒M2、入口側風門M3、出口側分離板M4、砂投入口M5、砂排出口M6、磁化物排出口M7、及殼體M8。
永久磁鐵M1固定於設備之中心，且以於模砂S之搬送範圍內賦予磁力之方式配置。旋轉滾筒M2密接配置於永久磁鐵M1之外周，且具有藉由未圖示之動力源而旋轉之機構。旋轉滾筒M2具有上端M2a、及下端M2c。入口側風門M3配置於旋轉滾筒M2之正上方，且具有可自如地調整開度之機構。出口側分離板M4以與旋轉滾筒M2之間具有空隙之方式配置於旋轉滾筒M2之正下方，且具有可自如地調整開度之機構。砂投入口M5與入口側風門M3相鄰而配置於旋轉滾筒M2之正上方。砂排出口M6於旋轉滾筒M2正下方之出口側，且於分離板M4與殼體M8之間之永久磁鐵M1側朝下方開口。磁化物排出口M7於旋轉滾筒M2正下方之出口側，且於分離板M4與殼體M8之間之反砂排出口M6側朝下方開口。殼體M8覆蓋磁選設備M之整體。
圖4中，當將入口側風門M3以能夠定量切取(取出)之狀態調整，並且於使旋轉滾筒M2逆時針旋轉之狀態下自砂投入口M5投入模砂S時，自旋轉滾筒M2之上端M2a之位置以於旋轉滾筒M2之上形成有層之狀態而搬送模砂S。當旋轉滾筒M2進行旋轉且通過旋轉滾筒M2之中間點M2b時，模砂S自旋轉滾筒M2落下，且自砂排出口M6排出。磁化物E被搬送至旋轉滾筒M2之下端M2c，且於此處自旋轉滾筒M2落下。此時，若使出口側分離板M4傾倒向模砂排出口M6側，則於旋轉滾筒M2之下端M2c落下之磁化物E中之自磁化物排出口M7排出之比例增加，相反地，若使出口側分離板M4傾倒向磁化物排出口M7側，則於旋轉滾筒M2之下端M2c落下之磁化物E中之自砂排出口M6排出之比例増加。因此，出口側分離板M4之位置必須考慮磁化物E之良率而調 整至適當之位置。
又，磁選之效率除根據磁通密度以外亦根據於旋轉滾筒M2之上形成有層之模砂S之厚度而決定。若該厚度過量，則即便已進行適當之磁通密度之磁選，磁化物E亦會落下至旋轉滾筒M2之中間點M2b至旋轉滾筒M2之下端M2c之間，且繼續滯留於模砂S內。因此，必須考慮模砂S之供給量以使於旋轉滾筒M2之上形成有層之模砂S之厚度成為5mm以下而選定永久磁鐵M1之直徑及橫寬。
磁選設備M係具有磁通密度為0.15T~0.5T之能力之半磁外輪式，其能夠將殘留於模砂S中之磁化物有效地去除。
(乾式之機械再生設備之第1例)
其次，對乾式之機械再生設備R進行說明。圖5係作為乾式之機械再生設備R之第1例之機械再生設備之概略剖視圖。圖6係圖5之A-A箭視圖，圖7係圖5之B-B箭視圖，圖8係圖7之C-C箭視圖。乾式之機械再生設備R將附著於模砂S之表面之碳化物、燒結物、及金屬化合物等剝離，進行模砂S之再生。
於第1例中，乾式之機械再生設備R具備以連續式於下端設置有落砂口之砂供給滑槽R2、於砂供給滑槽R2之下方水平旋轉自如地配設之旋轉滾筒R4、及配設於旋轉滾筒R4內之1個以上之輥R12。
更具體而言，於在角形柱部R1a之下部連結有角錐部R1b之處理槽R1之上端部吊設有漏斗狀之砂供給滑槽R2，於砂供給滑槽R2之下端隔著未圖示之進模口而設置有始終供固定流量之 砂流下之砂供給口R3。於砂供給滑槽R2之下方配設有旋轉滾筒R4，旋轉滾筒R4設為與自圓形底板R4a之周端向斜上外方延伸之傾斜周壁R4b、及與自傾斜周壁R4b之上端向內側突出之堰堤R4c分別一體地連結之構成。
旋轉滾筒R4與馬達R9之間之連接並未特別限制，例如，於旋轉滾筒R4之圓形底板R4a之下表面中央部固著有旋轉軸R5，旋轉軸R5經由安裝於中空狀之支持架R6上之軸承R7而旋轉自如地被支持。於旋轉軸R5之下端安裝有V皮帶輪R8a，且經由V皮帶R11及V皮帶輪R8b而能夠傳動地連結於在處理槽R1之外側安裝於支持架R6上之馬達R9之旋轉軸R10。於旋轉滾筒R4內相對於傾斜周壁R4b設有若干間隙，且相對於傾斜周壁R4b成直角地配設有2個輥R12、R12，於輥R12、R12之上表面中央部能夠相對地作為可旋轉而連結有支持軸R13、R13。
支持軸R13、R13之上端固著於朝橫方向(與輥R12、R12平行)延伸之支持臂R14、R14之一端，支持臂R14、R14之另一端部經由軸承R15、R15而能夠垂直旋轉地被支持且連結於在與支持臂R14、R14交叉之方向上延伸之水平軸R16、R16之一端。水平軸R16、R16之另一端貫通角形柱部R1a且向外部突出而固著於旋轉臂R17、R17之上端。進而，2根旋轉臂R17、R17之下端間藉由缸筒R18而連結，作為整體構成輥加壓機構P。即，成為始終經由旋轉臂R17、水平軸R16、及臂R14而對輥R12、R12朝傾斜周壁R4b方向施加固定壓力之狀態。再者，替代缸筒R18而經由壓縮螺旋彈簧將旋轉臂R17、R17之下端間加以連結亦可取得相同之作用效果。
形成此種構成者使馬達R9驅動而使旋轉滾筒R4朝圖6之箭頭方向旋轉之狀態下向砂供給滑槽R2內供給模砂S。藉此將固定量之模砂S自砂供給口R3連續地供給至旋轉滾筒R4之圓形底板R4a之中央部。所供給之模砂S藉由旋轉滾筒R4之離心力而向外方向移動，進而藉由離心力而一面壓抵於傾斜周壁R4b之內表面一面堆積，使其厚度增加而形成砂層L。若該砂層L之厚度較傾斜周壁R4b與輥R12、R12之間隙厚，則輥R12、R12藉由與模砂S之摩擦力而開始旋轉。進而經過時間後砂層L進一步增加厚度而越過堰堤R4c。其後固定地保持為與堰堤R4c之寬度大致相等之厚度。
該狀態下，砂層L是與旋轉滾筒R4一併旋轉，當到達輥R12、R12之位置時被輥R12、R12與旋轉滾筒R4之傾斜周壁夾住而受到固定之加壓力，並且於砂內部產生剪切作用，藉此將模砂S表面之附著物剝離、去除而進行砂再生。該砂再生係藉由利用輥R12以固定壓力加壓之狀態下之剪切作用而進行者，附著物效率良好地被剝離並且砂之破碎較少。再生之砂越過堰堤R4c而向處理槽R1之下方落下，繼而，向圖1所示之分級設備C輸送。連續地進行如以上般模砂S向旋轉滾筒R4內之供給、於旋轉滾筒R4內之砂再生及砂再生之排出，將模砂S連續地再生。
於上述之構成中，形成有使旋轉滾筒R4之周壁R4b向上外方延伸之向上擴展之傾斜面的原因在於，於離心力作用下形成砂層L之情形時因重力之影響而越向下方則堆積層之內徑變得越小，故使砂層L之厚度遍及上下方向而固定，藉此利用輥R12、R12進行均等之加壓而實現效率更佳之砂再生。又，於上述之構成 中配設有2個輥R12，但亦可為1個，又亦可為3個以上。
進而，藉由使輥R12、R12之外周部之材質為磨石等研磨材，除砂再生作用之外，被旋轉滾筒R4之傾斜周壁R4b與輥R12、R12夾住之砂同時還受到研磨材之研磨作用，從而可使再生效率進一步提高。又，輥R12、R12形成為朝傾斜周壁R4b之方向施加有固定壓力之狀態，故即便有若干磨損等，亦可對模砂S以固定壓力加壓，從而能夠推測砂再生之穩定化。
又，於機械再生設備R中，再生之強度藉由馬達R9之負載電流表示，馬達R9之負載電流藉由砂層L之厚度與輥加壓機構P之加壓力而決定。因此，藉由將堰堤R4c之寬度與輥加壓機構P之加壓力調整為最佳而能夠進行最有效率之再生。
再者，缸筒R18之動力並未特別限制於空氣壓力、水壓、油壓、電動等，尤其藉由採用空氣壓力油壓複合缸筒，於調整加壓力時能夠迅速地反應。
藉由採取此種構成，機械再生設備R能夠效率極佳地進行再生。
(乾式之機械再生設備之第2例)
圖9係作為乾式之機械再生設備R之第2例之機械再生設備的概略剖視圖，圖10係表示乾式之機械再生設備R之第2例的投入砂流量與馬達之目標電流值之相對關係之曲線圖，圖11係乾式之機械再生設備R之第2例之流程圖。乾式之機械再生設備R將附著於模砂S之表面之碳化物、燒結物、及金屬化合物等剝離，進行模砂S之再生。
於第2例中，於具備以下部分，如：砂投入部R101，其為投入砂(模砂S)而於下端具有落砂口；旋轉滾筒R102，其於砂投入部R101之下方於水平方向旋轉自如地配設；馬達驅動手段R104，其使旋轉滾筒R102藉由馬達R103而旋轉；輥R105、R105，其於旋轉滾筒R102內設有間隙而配置；及輥加壓機構R107、R107，其等將缸筒R106、R106連結於輥R105、R105且使輥R105、R105朝旋轉滾筒R102壓抵等之模砂再生設備中，乾式之機械再生設備R具備：砂流量檢測器R108，其設置於砂投入部之落砂口，檢測投入之砂流量；電流檢測器R109，其檢測馬達驅動手段R104之電流值；缸筒R106、R106之壓力控制手段R110；及控制手段R111。
旋轉滾筒R102設為將自圓形底板R102a之周端向斜上外方延伸之傾斜周壁R102b及自傾斜周壁R102b之上端朝內側突出之堰堤R102c連結而成之構成。輥R105、R105相對於傾斜周壁R102b設有若干間隙而配置。又，以包圍旋轉滾筒R102的方式設置有滑槽R112。藉此，於由輥R105、R105以固定壓力加壓之狀態下發揮剪切作用並再生之砂(模砂S)越過堰堤R102c而彙集於滑槽R112之後傳送至分級設備C。
馬達驅動手段R104並未特別限定，可使用使旋轉滾筒R102以馬達R103與皮帶而驅動之機構。該構成中，於旋轉滾筒R102之圓形底板R102a之下表面中央部固著有由安裝於門形架R113上之軸承部R114軸支之旋轉軸R115a。於旋轉軸R115a之下端安裝有皮帶輪R116a。又，於機體之外側，於架R117上安裝有馬達R103。藉此，旋轉滾筒R102藉由捲繞於安裝在該馬達R103 之旋轉軸R115b上之皮帶輪R116b與皮帶輪R116a上之皮帶R118而可傳動馬達R103之驅動力。
輥加壓機構R107只要可使用使輥R105由缸筒R106而加壓之機構，則並無特別限定。於本構成中，設為包含以下部分之構成：固著於輥R105之上端面之連結具R119、插通於連結具R119而受到支持之軸R120、連結於軸R120之臂R121、及連結於臂R121之缸筒R106。又，該缸筒R106之連桿旋動自如地連結於臂R121之上端部。再者，於本構成中，配設有2個輥R105，但輥R105之個數可適當選定。
砂流量檢測器R108只要係設置於砂投入部R101之落砂口且為可檢測投入的砂流量之檢測器，則並無特別限定，例如可使用以荷重計等測定自固定之高度落下之砂之荷重的裝置。又，電流檢測器R109只要係可檢測馬達驅動手段R104之電流值之檢測器，則並無特別限定，例如可使用將用於電流顯示之變流器之信號轉換成數值資料之裝置。
進而，壓力控制手段R110只要係可調整缸筒R106之加壓力之機構，則並無特別限定，本構成中，設為包含連接於油壓配管R122之電磁切換閥R123、壓力控制閥R124、油壓泵R125及油壓箱R126之機構。該壓力控制閥R124將傳送來的油在與控制手段R111之輸出信號之大小成比例之壓力下控制而送出至缸筒R106側。再者，於本構成中，缸筒R106設為油壓缸筒，但還可設為空氣壓力缸筒、空氣壓力油壓複合缸筒或電動缸筒。該情形時，可採用根據缸筒之種類而可適當調整缸筒之加壓力之機構。
控制手段R111設為根據由砂流量檢測器R108檢測 之砂流量而調整缸筒R106對輥R105之加壓力之構成。於本構成中，設為包含以下部分之構成：目標電流運算部，其以維持預先設定之欲投入至旋轉滾筒R102中之砂流量、與和砂流量對應之馬達R103之電流值之相對關係的方式，計算與藉由砂流量檢測器R108所檢測之砂流量對應之馬達R103之電流值；比較部，其將與所計算出之砂流量對應之馬達R103之目標電流值與運轉中實測之馬達R103之電流值加以比較；及控制部，其根據比較部之結果以使運轉中之馬達R103之電流值成為目標電流值之方式調整缸筒R106對輥R105之加壓力。具體而言，運算內容係計算負的反饋量。亦即，計算出為靠近目標電流值而應使當前之設定壓力上升多少、或下降多少、抑或維持原樣即可。
相對關係係可求出根據由規格決定之砂流量與再生砂所要求之研磨程度之不同所決定之電流值作為目標電流值，例如基於在易研磨之砂為80~100A左右，在難研磨之砂為100~120A左右而求出用以將投入至旋轉滾筒R102中之砂流量再生所必要之馬達R103之電流值作為目標電流值。例如，若考慮以砂流量為2~5t/h左右為對象之設備，則如圖10所示，若將於再生砂流量5t/h時所必要之馬達R103之電流值設為100A，則於投入至旋轉滾筒R102中之砂流量為4t/h之情形時，與砂流量相應之馬達R103之目標電流值成為88A。於本構成中，於砂流量自5t/h減少至4t/h時，以使運轉中之馬達R103之電流值成為目標電流值88A之方式調整缸筒R106對輥R105之加壓力。
再者，於本構成中之相對關係係以直線表示與投入砂流量相應之電流值之調整，對於以曲線表示之情形亦可進行相同之 控制。
又，比較部較佳為具備運算部，其將與所投入之砂流量對應之馬達R103之目標電流值與運轉中實測之馬達R103之電流值加以比較之後，計算出缸筒R106對輥R105之加壓力之増減率。例如，對根據下式(1)所得之増減率(増壓率或減壓率)以1秒週期進行運算而調整缸筒R106之加壓力。此處，感度係用以調整増減率急遽變化者，可設為例如0.2。
(數1)増減率=(目標電流值/實測之電流值-1)×感度+1...(1)
作為具體之加壓力之運算例，於目標電流值=88A，實測之電流值=80A，感度=0.2之情形時，増減率=(88/80-1)×0.2+1=1.02，若當前之壓力設定值為100kPa，則將1秒後之壓力設定值設為100×1.02=102kPa。
又，於本構成中，作為附加至控制手段R111之功能，具備計算出處理砂之累計重量值之運算手段。該運算手段係對藉由砂流量檢測器R108所測定之砂流量就處理時間進行積分運算，計算出處理砂之累計重量值。例如，作為對所測定之砂流量就處理時間進行積分運算之方法，將取樣時間設定為1秒，並且將處理開始時間點之砂量小計設為零，每1秒藉由下式(2)對砂處理中之砂量進行運算。
(數2)砂量小計=砂量小計+每小時砂流量×1/3600...(2)
繼而，對該砂處理中之砂量進行積分運算之後，可將處理完成時間點之處理砂之累計重量值(砂累計值)藉由下式(3)計 算出。
(數3)砂量累計=砂量累計+砂量小計...(3)
再者，此處，將求出累計之流程分為小計與累計之二階段係為確保運算精度。例如於處理2~5t/h之情形時，每1秒流過0.6~1.4kg之砂，故1年中由2000小時之運轉而使處理砂之量成為(0.6~1.4)×3600×2000=4320000~10080000kg。運算處理中，運算至有效數字7位之浮點數，故於累計較小之期間直接合計亦可進行高精度之運算。但若不對較長期間累計進行重設，則如上述般亦可能使運算結果超出7位。該情形時，會產生失去較小之有效數字而完全無法相加之不良。因此，於每次再生處理時暫時取得小計，使較小之數字移動3位左右之後加到累計中，藉此進行高精度之運算。
繼而，所算出之處理砂之累計重量值顯示於顯示裝置、例如個人電腦或圖形觸控面板等，且記錄於記憶卡等中。於本構成中，可將該記錄之處理砂之累計重量值之資訊(資料)應用於鑄模步驟中之砂量之管理、或設備之消耗零件例如輥R105或旋轉滾筒R102之更換時期之管理。
以此方式構成之設備依照圖11之流程圖而動作。於本構成中，將再生之砂流量為5t/h之設備設為對象，將使用之馬達之目標電流值設為100A。將此時之相對關係示於圖10。因此，設定投入至旋轉滾筒中之砂流量及與砂流量相應之馬達之目標電流值之相對關係並記憶(步驟S1)。其次，啟動砂再生設備。繼而，開始向旋轉滾筒中投入砂(步驟S2)。其次，利用設置於砂投入部之 砂流量檢測器而計算出當前之投入砂流量(步驟S3)。其次，根據相對關係而計算出與投入砂流量相應之馬達之目標電流值(步驟S4)。
其次，計算出當前(運轉中)之馬達之電流值(實測電流值)，且與和所投入之砂流量對應之馬達之目標電流值加以比較(步驟S5、S6)。其次，計算出缸筒對輥之加壓力之増減率(步驟S7)。其次，每取樣時間、例如每1秒計算出由式(1)所得之増減率，使缸筒之加壓力設定值増減，且使馬達之電流值増減。再者，此時之感度設為0.2(步驟S8)。
於本構成中，藉由配合與投入之砂流量對應之馬達之目標電流值來控制缸筒之加壓力而可使再生砂之品質提高。
又，於本構成中，可以如下方式進行再生砂之品質管理：藉由對再生設備之主要資料於運轉過程中進行記錄、並分析選取記錄而監控設備之運轉狀態或砂性狀之變化，於超出適當範圍之情形時發出用以提醒處理之警報，藉此防止較大問題之產生。作為監控，顯示於顯示器畫面且於超出適當範圍之情形時顯示其理由與處理方法。作為主要資料，可舉出所投入之砂流量、馬達之電流值、缸筒之伸長及加壓力之設定值。例如投入砂流量之極端減少亦會導致對輥突然加熱，引起裂紋，故要監控砂流量。
因目標電流值與馬達之電流值不同而要管理電流值之變動，為此對馬達之電流值進行記錄、監控。僅於缸筒之伸長超出適當範圍(例如70~110mm)時進行異常顯示，此前之過程不明故要進行記錄。又，儘管砂性狀或輥之加壓力等值並未變化，但於缸筒之伸長變大之情形時仍要考慮輥或旋轉滾筒之磨損，故要監控缸筒之伸長。該缸筒之伸長可將位置感測器例如線性規R127、R127 連結於缸筒R106之連桿而測定。又，輥之加壓力亦有能夠控制之範圍，故亦要監控輥之加壓力。
因此，於本構成中，較佳為具備：記錄部，其於運轉中記錄主要資料；判定部，其判定記錄之主要資料是否分別在適當之範圍；及警報指令部，其於判定部之結果為主要資料在適當之範圍外之情形時發出提醒處理之警報。
藉由採取此種構成，機械再生設備R能夠配合所供給之砂(模砂S)之性狀之變動而始終於最佳之條件下將輥之加壓力控制為最佳之狀態，且將再生砂之性狀始終保持為一定。
(壓縮空氣噴射手段)
其次，對用於乾式之機械再生設備R之壓縮空氣噴射手段進行說明。圖12係壓縮空氣噴射手段2之概略構成圖。壓縮空氣噴射手段2對附著堆積於乾式之機械再生設備R之傾斜周壁上之堆積微粉噴射壓縮空氣而將其去除。其原因在於，藉由再生而自模砂S剝離之微粉會附著堆積於傾斜周壁而形成層並固著，藉此使加壓變得不充分而導致再生效率顯著降低，故於微粉堆積層固著之前，噴射壓縮空氣而將其去除。
壓縮空氣噴射手段2由以下部分構成：壓力調整閥R201，其調整來自未圖示之壓縮空氣源之壓縮空氣之壓力；流量調整閥R202，其調整來自壓力調整閥R201之壓縮空氣之流量；噴嘴R203，其噴射貫穿流經壓力調整閥R201及流量調整閥R202中之壓縮空氣；及控制手段R204，其控制壓力調整閥R201及流量調整閥R202。又，於本圖中，處理槽由以下部分構成：旋轉滾筒R205， 其將於水平面內能夠旋轉地配設之圓形底板R205a、自圓形底板205a之周端向斜上外方延伸之傾斜周壁R205b、及自傾斜周壁R205b之上端朝內側突出之堰堤R205c分別一體地連結；及輥R206，其滾動自如地軸支於傾斜周壁R205b上而配設；將噴嘴R203配設於處理槽內，且噴嘴R203之前端與傾斜周壁R205b對向。
此處，旋轉滾筒R205相當於上述乾式之機械再生設備之旋轉滾筒R4及R102，圓形底板R205a相當於上述乾式之機械再生設備之R4a及R102a，傾斜周壁R205b相當於上述乾式之機械再生設備之傾斜周壁R4b及R102b，堰堤R205c相當於上述乾式之機械再生設備之堰堤R4c及R102c，輥R206相當於上述乾式之機械再生設備之輥R12及R105。
而且，輥R206經由輥加壓機構R208而與缸筒R207連結，進而於缸筒連桿連接有位置感測器R209，將缸筒連桿之伸長之資訊傳送至控制手段R204。於控制手段R204中，作為噴射條件選定手段而記憶有根據堆積微粉之積存速度而決定之固有之壓縮空氣之壓力與流量、且噴射時間之條件。
此處，缸筒R207相當於上述乾式之機械再生設備之缸筒R18及R106，輥加壓機構R208相當於上述乾式之機械再生設備之輥加壓機構P及R107。
如此構成者由控制手段R204記憶加壓開始時之位置感測器R209之資訊，其後繼續由控制手段R204連續地收集位置感測器R209之資訊，藉此取得缸筒R207之連桿之伸長變化作為控制手段R204之資訊。此處，例如，與加壓開始時相比較若缸筒連桿之伸長減少10mm，則根據由缸筒連桿之總長度與加壓控制機構之 長度之比率而決定之輥R206與傾斜周壁R205b之距離之關係，由控制手段R204計算微粉堆積層之厚度。繼而，於達到成為預先設定之噴射條件之微粉堆積層之厚度之後，向微粉堆積層噴射壓縮空氣而將該微粉堆積層去除。
於達到成為所設定之噴射條件之微粉堆積層之時間較短(例如大致5分鐘)之情形時，推定微粉之附著性較高，故在記憶於控制手段R204之噴射條件選定手段中，選擇例如壓縮空氣之壓力較高、風量較多、而且噴射時間較長者。相反地，於達到成為所設定之噴射條件之微粉堆積層之時間較長(例如大致15分鐘)之情形時，推定微粉之附著性較低，故在記憶於控制手段R204之噴射條件選定手段中，選擇例如壓縮空氣之壓力較低、風量較少、而且噴射時間較短者。又，亦可與該等不同地，以可選擇固定之時間間隔(例如3分鐘1次)作為噴射條件選定手段，以固定之時間間隔與微粉堆積層之厚度無關地噴射壓縮空氣，以此事先防止微粉堆積層之積存。
藉由使用壓縮空氣噴射手段2而能夠將堆積微粉以輥加壓並固著，防止無法將加壓力控制於最佳之狀態。
(分級設備C)
其次，對分級設備C進行說明。圖13係分級設備C之概略剖視圖。分級設備C將所再生之模砂S藉由比重分級方式而分級，且將應回收之砂粒與應集塵之碳化物、燒結物、及金屬化合物等微粉分離。分級設備C具備風箱C1、底板C2、沉降室C3、砂排出口C4、砂投入口C5、堰堤C6、送風管C7、及集塵口C8。
風箱C1設置於分級設備C之下部，將自送風管C7傳送來之空氣經由風箱C1而輸送至沉降室C3。底板C2配置於風箱C1之上部，使所投入之模砂S積存於上表面。於底板C2上，設置有將來自風箱C1之風(空氣)輸送至沉降室C3之空氣噴出口C2a。沉降室C3設置於分級設備C之上部，受過風的模砂S於其中流動(浮游)。砂排出口C4設置於沉降室C3之前端，且於機體下方開口。模砂S自砂排出口C4排出。砂投入口C5設置於風箱C1之上部，且於機體上方開口。再生之模砂S自砂投入口C5投入。再者，底板C2以使砂排出口C4側變低、且砂投入口C5側變高之方式略微傾斜。
堰堤C6設置於底板C2上之與砂排出口C4相鄰之位置。堰堤C6暫時阻止流動(浮游)之模砂S。送風管C7設置於風箱C1之底部，且與未圖示之送風機連接。送風管C7輸送由送風機產生之風。集塵口C8設置於沉降室C3之上端，且與未圖示之集塵裝置連接。自模砂S分離之碳化物、燒結物、及金屬化合物等微粉經由集塵口C8而彙集於集塵裝置。
圖13中，與自砂投入口C5投入模砂S之同時，將藉由送風機產生之風(空氣)輸送至送風管C7。所輸送之風流入至風箱C1，進而通過底板C2之空氣噴出口C2a而輸送至沉降室C3。由此，積存於底板C2上之模砂S因受到風而流動化，於底板C2上滑動並且一部分於分級設備C(沉降室C3)內開始浮游。此時，附著於模砂S之碳化物、燒結物、及金屬化合物等與模砂S分離。浮游之模砂S沿底板C2之傾斜而朝砂排出口側C4之方向行進之後，藉由堰堤C6而停止滑動。由此，模砂S於該部分開始形成層。進而， 若連續地自砂投入口C5投入模砂S，則模砂S之層越過堰堤C6而自砂排出口C4排出。
此時，藉由自集塵口C8進行集塵，於分級設備C(沉降室C3)內浮游之碳化物、燒結物、及金屬化合物等與模砂S向集塵口C8浮游移動，但能夠再利用之模砂S於到達集塵口C8之前因重力而落下，且自砂排出口C4排出。另一方面，自模砂S分離之碳化物、燒結物、及金屬化合物等與模砂S相比質量較輕，故不會因重力而導致落下，而是與空氣一併自集塵口C8排出。如此般自模砂S分離。
分級設備C使用比重分級法，故不具有複雜之構造便能夠將砂粒與微粉有效地分級。
再者，作為上述乾燥設備D之第1例之流動層式之熱風乾燥設備與分級設備C在構造上類似。例如，藉由將與熱風送風管D7連接之熱風產生裝置切換為送風機，便可將乾燥設備D用作分級設備C。又，藉由將與送風管C7連接之送風機切換為熱風產生裝置，便可將分級設備C用作乾燥設備D。由此，能夠將乾燥設備D用作分級設備C，或將分級設備C用作乾燥設備D。
(再生方法)
其次，對使用有第1實施形態之再生設備1之模砂之再生方法進行說明。自本再生方法中使用之濕砂型鑄造設備排出之模砂S係有可能含有水分及/或有可能附著有磁化物之砂。例如，所謂有可能含有水分之砂可舉出砂處理設備中舊砂溢流後之溢流砂。又，所謂有可能附著有磁化物之砂可舉出自噴砂步驟排出之製品附著砂。
溢流砂於砂粒表面附著有膨潤土與濕砂型添加劑，進而於砂粒表面，形成有由膨潤土燒結而產生之被稱為ooliticus之多孔質之燒結層。在膨潤土與濕砂型添加劑殘留於砂粒表面之狀態下，會使濕砂型砂之通氣度與填充性降低。又，若使濕砂型添加劑氣體化，則亦成為鑄件之氣體缺陷之原因。進而，若ooliticus過量地殘留，則亦成為與使模之填充性降低之同時使耐火度降低之原因。因此，溢流砂中，必須將砂粒表面之膨潤土與濕砂型添加劑去除，進而將砂粒表面之ooliticus剝離、去除。
製品附著砂經受極強之熱歷程，故膨潤土燒結而變為ooliticus。除此之外之濕砂型添加劑或芯黏結劑亦多數部分氣體化而揮發，但一部分以碳化之狀態殘留於砂粒表面。除此之外重要的是，於該砂中較多地存在有磁化物(金屬與砂粒熔接之狀態之砂粒)。若磁化物過量之砂混入至模中，則成為鑄件之燒付缺陷之原因，並且在用於芯之情形時亦成為芯用黏結劑之強度表現不良之原因。因此，製品附著砂中，必須藉由磁選而去除磁化物之後，將表面之碳化物去除。
圖14係表示使用有第1實施形態之再生設備1之模砂之再生方法之流程圖。如上所述，用於本再生方法之模砂S有可能含有水分及/或有可能附著有磁化物。
最初，測定模砂S中所含之水分量、及磁化物量(第一步驟)。為測定砂之水分量，可使用公知之測定方法。例如，作為水分量之測定方法，可舉出JIS Z 2601附件5「鑄造砂之水分試驗方法」。
又，為測定砂之磁化物量，可使用公知之測定方法。 例如，作為磁化物量之測定方法，可舉出AFS(American Foundry Society，美國鑄造學會)發行之Mold & Core Test Handbook 3rd Edition中規定之Testing Procedure AFS 5101-00-S“MAGNETIC MATERIAL,REMOVAL AND DETERMINATION”。該流程書中並無關於用於分離磁化物之磁鐵之磁通密度之規定，但為進行本發明中所規定之磁化物之測定，必須使用磁通密度為0.15T~0.5T之磁鐵。
於模砂S中所含之水分量之測定值超出管理值之情形時，利用乾燥設備D使模砂S乾燥(第二步驟)。此處，水分量之管理值較佳為0.5%。其原因在於，若水分量為0.5%以下，則於再生設備1中不會引起滯留，又，不會產生因水分量較多而導致之芯強度表現不良等問題。
於模砂S中所含之磁化物量之測定值超出管理值之情形時，由磁選設備M對模砂S進行磁選(第二步驟)。此處，磁化物量之管理值較佳為5.0%。其原因在於，若磁化物量為5.0%以下，則會產生由使用再生砂所導致的鑄件之燒付缺陷、或以殘留金屬成分為原因之芯強度表現不良等問題。
於模砂S中所含之水分量之測定值未超出管理值之情形時，模砂S無須利用乾燥設備D進行乾燥，故以使用切換設備V1使模砂S通過旁路系統BP1(第二步驟)之方式而設定。
於模砂S中所含之磁化物量之測定值未超出管理值之情形時，模砂S無須利用磁選設備M進行磁選，故以使用切換設備V2使模砂S通過旁路系統BP2(第二步驟)之方式而設定。
於模砂S中所含之水分量、及磁化物量之測定值未超 出管理值之情形時，模砂S無需由乾燥設備D進行乾燥及無須利用磁選設備M進行磁選，故以使用切換設備V1使模砂S通過旁路系統BP1之方式而設定，且以使用切換設備V2使模砂S通過旁路系統BP2(第二步驟)之方式而設定。再者，如此，將通過旁路系統BP1與旁路系統BP2之兩者之路徑稱為旁路系統BP3。
其次，利用乾式之機械再生設備R進行模砂S之再生(第三步驟)。藉由再生處理，模砂S之灼燒減量減少。
其次，對所再生之模砂S利用比重分級法之分級設備C進行分級(第四步驟)。藉由分級處理，模砂S之總黏土量減少。
經過第三步驟(再生處理)、及第四步驟(分級處理)之後的模砂S(再生砂)之灼燒減量、及總黏土量均減少，但最終必須使各者之數值為管理值以下。因此，於模砂S之灼燒減量、及總黏土量超出管理值之情形時，為使模砂S再次通過第三步驟(再生處理)、及第四步驟(分級處理)，以使用切換設備V3將模砂S經由回送系統PL1返回至乾式之機械再生設備R之方式而設定。繼而，模砂S再次通過乾式之機械再生設備R、及分級設備C。本步驟反覆執行，直至模砂S之灼燒減量、及總黏土量之測定值成為管理值以下。
另一方面，於模砂S之灼燒減量、及總黏土量成為管理值以下之情形時，以使用切換設備V3將模砂S自再生設備1排出之方式而設定，從而模砂S自再生設備1排出。藉此再生處理結束。
此處，灼燒減量之管理值較佳為0.6%。其原因在於，若灼燒減量為0.6%以下，則不會產生如下問題：附著於砂粒表面 之揮發成分於注入液體時氣化而成為鑄件缺陷之原因，或用於芯時阻礙硬化反應等。為測定砂之灼燒減量，可使用公知之測定方法。例如，作為灼燒減量之測定方法，可舉出JIS Z 2601附件6「鑄造砂之灼燒減量試驗方法」。
又，總黏土量之管理值較佳為0.6%。其原因在於，若總黏土量為0.6%以下，則不會產生如下問題：附著於砂粒表面之揮發成分於注入液體時氣化而成為鑄件缺陷之原因，或用於芯時阻礙硬化反應等。又，其原因在於，亦不會由模砂S整體之微粉增加而導致模砂S之通氣度降低或填充性降低等使模砂S之品質降低之問題。為了測定砂之總黏土量，可使用公知之測定方法。例如，作為總黏土量之測定方法，可舉出JIS Z 2601附件1「鑄造砂之黏土量試驗方法」。
將通過乾式之機械再生設備R、及分級設備C(再生處理及分級處理)之次數稱為道。將最初之道稱為1道，隨著通過之次數增加，之後稱為2道、3道等。
為設為管理值以下之灼燒減量、及管理值以下之總黏土量需要多少道係藉由預先試驗性地再生砂，且確認以多少道達到管理值以下之灼燒減量、及管理值以下之總黏土量而決定。
如上所述，集塵設備DC係與分級設備C連接，且能夠對由分級設備C所產生之灰塵(微粉)進行集塵。此處，由第1道產生之灰塵主要係附著於砂粒表面之膨潤土及濕砂型添加劑。因此，該等灰塵能夠作為膨潤土及濕砂型添加劑之替代品而於混練步驟中再利用。因此，該步驟中產生之灰塵亦可與該步驟以後之道中所集塵之灰塵分別獨立地回收。例如，將於第1道中由集塵設備 DC所集塵之灰塵在第2道開始前排出等，與第2道以後之灰塵分別獨立地回收，藉此使能夠再利用之第1道之灰塵不與其他灰塵混合，從而能夠有效地再利用。
又，一般使用煅燒爐之熱再生中，必須將模砂S加熱至800℃左右，但本實施形態之乾燥設備D只要以90℃以上且105℃以下對模砂S進行加熱即可，故可抑制能量消耗量，且能夠削減再生所必要之成本。
如此，根據第1實施形態之模砂之再生方法及再生設備，可將含有自濕砂型鑄造設備排出之水分及磁化物之模砂僅利用乾式之機械再生而再生。其結果，無需進行於使用濕式再生之情形時產生之廢水之中和處理、雜質之分離處理，從而可削減於使用熱再生之情形時之很大的能量消耗量，可使再生設備小型化且簡化，故能夠提高砂再生所需之效率，且削減砂再生所花費之成本。
(第2實施形態)
第2實施形態中，反覆執行由乾燥設備實施之乾燥步驟及/或由磁選設備實施之磁選步驟，對經過由乾燥設備實施之乾燥步驟及/或由磁選設備實施之磁選步驟之後的模砂再次測定模砂中所含之水分量、及磁化物量，直至各者之數值成為管理值以下。參照隨附圖式對第2實施形態進行說明。本實施形態之模砂之再生方法及再生設備中，對與第1實施形態不同之部分進行說明。關於其他部分，因與第1實施形態相同故參照上述之說明，省略此處之說明。
圖15係第2實施形態之模砂之再生設備之概略構成圖。再生設備11具備乾燥設備D、磁選設備M、切換設備V1、切 換設備V2、旁路系統BP1、旁路系統BP2、乾式之機械再生設備R、分級設備C、切換設備V3、回送系統PL1、集塵設備DC、切換設備V4、及回送系統PL2。
在磁選設備M與乾式之機械再生設備R之間，具備用以進行如下切換之切換設備V4，即，將經過由乾燥設備D實施之乾燥步驟及/或由磁選設備M實施之磁選步驟之後的模砂S維持原樣地傳送至機械再生設備R，或將模砂S返回至切換設備V1之跟前且進行再次乾燥處理、及/或磁選處理，且於切換設備V4上，連接有用以將模砂S返回至乾燥設備D及/或磁選設備M之回送系統PL2。成為如下之構成：測定模砂S中所含之水分量、及磁化物量，於各者之數值未成為管理值以下之情形時，能夠使模砂S返回至乾燥設備D及/或磁選設備M。
(再生方法)
其次，對使用第2實施形態之再生設備11之模砂之再生方法進行說明。圖16係表示使用第2實施形態之再生設備11之模砂之再生方法之流程圖。如上所述，本再生方法中使用之模砂S有可能含有水分及/或有可能附著有磁化物。
最初，測定模砂S中所含之水分量、及磁化物量(第一步驟)。於模砂S中所含之水分量之測定值超出管理值之情形時，利用乾燥設備D使模砂S乾燥(第二步驟)。此處，水分量之管理值較佳為0.5%。於模砂S中所含之磁化物量之測定值超出管理值之情形時，利用磁選設備M對模砂S進行磁選(第二步驟)。此處，磁化物量之管理值較佳為5.0%。於模砂S中所含之水分量之測定值 未超出管理值之情形時，模砂S無須利用乾燥設備D進行乾燥，故以使用切換設備V1使模砂S通過旁路系統BP1之方式而設定(第二步驟)。於模砂S中所含之磁化物量之測定值未超出管理值之情形時，模砂S無須利用磁選設備M進行磁選，故以使用切換設備V2使模砂S通過旁路系統BP2之方式而設定(第二步驟)。
於模砂S中所含之水分量、及磁化物量之測定值未超出管理值之情形時，模砂S無須利用乾燥設備D進行乾燥、及無須利用磁選設備M進行磁選，故以使用切換設備V1使模砂S通過旁路系統BP1之方式而設定，且以使用切換設備V2使模砂S通過旁路系統BP2之方式而設定(第二步驟)。再者，如此，將通過旁路系統BP1與旁路系統BP2之兩者之路徑稱為旁路系統BP3。
其次，再次測定模砂S中所含之水分量、及磁化物量(第三步驟)。於模砂S中所含之水分量之測定值已超出管理值之情形時及/或模砂S中所含之磁化物量之測定值已超出管理值之情形時，為使模砂S再次通過第二步驟(乾燥步驟及/或磁選步驟)，以使用切換設備V4使模砂S經由回送系統PL2返回至切換設備V1之跟前之方式而設定(第三步驟)。繼而，模砂S再次通過乾燥設備D及/或磁選設備M。本步驟反覆執行直至模砂S中所含之水分量、及磁化物量之測定值成為管理值以下。於模砂S中所含之水分量、及磁化物量之測定值為管理值以下之情形時，以使用切換設備V4將模砂S傳送至機械再生設備R之方式而設定，從而模砂S被傳送至乾式之機械再生設備R(第三步驟)。
其次，利用乾式之機械再生設備R進行模砂S之再生(第四步驟)。藉由再生處理，模砂S之灼燒減量減少。其次，對所 再生之模砂S利用比重分級法之分級設備C進行分級(第五步驟)。藉由分級處理，模砂S之總黏土量減少。
經過第四步驟(再生處理)、及第五步驟(分級處理)之後的模砂S(再生砂)之灼燒減量、及總黏土量均減少，但最終必須使各者之數值成為管理值以下。因此，於模砂S之灼燒減量、及總黏土量超出管理值之情形時，為使模砂S再次通過第四步驟(再生處理)、及第五步驟(分級處理)，以使用切換設備V3使模砂S經由回送系統PL1返回至乾式之機械再生設備R之方式而設定。
另一方面，於模砂S之灼燒減量、及總黏土量成為管理值以下之情形時，以使用切換設備V3將模砂S自再生設備1排出之方式而設定。藉此，再生處理結束。此處，灼燒減量之管理值較佳為0.6%。又，總黏土量之管理值較佳為0.6%。
如此，根據第2實施形態之模砂之再生方法及再生設備，可反覆執行由乾燥設備實施之乾燥步驟及/或由磁選設備M實施之磁選步驟直至模砂中所含之水分量、及磁化物量成為管理值以下，故能夠使模砂中所含之水分量、及磁化物量確實地成為管理值以下。
(第3實施形態)
於第1實施形態中，對自濕砂型鑄造設備排出之模砂有可能含有水分、及/或有可能附著有磁化物之砂之再生方法及再生設備進行了說明，於第3實施形態中，對將自濕砂型鑄造設備排出之各種模砂S同時再生之方法及再生設備進行說明。參照隨附圖式對第3實施形態進行說明。對本實施形態之模砂之再生方法及再生設備中之 與第1實施形態不同之部分進行說明。關於其他部分，因與第1實施形態相同故參照上述之說明，省略此處之說明。
圖17係第3實施形態之模砂之再生設備之概略構成圖。再生設備21具備溢流砂回收設備PO、乾燥設備D、溢流砂異物去除設備IO、溢流砂儲存槽SSO、製品附著砂回收設備PS、製品附著砂異物去除設備IS、磁選設備M、製品附著砂儲存槽SSS、主模芯砂混合砂回收設備PL、破碎設備L、主模芯混合砂異物去除設備IL、主模芯混合砂儲存槽SSL、砂塊及砂回收設備PC、破碎設備L、砂塊及砂異物去除設備IC、砂塊及砂儲存槽SSC、砂切取/調配設備F、乾式之機械再生設備R、分級設備C、切換設備V3、回送系統PL1、及集塵設備DC。
溢流砂回收設備PO將自濕砂型鑄造設備之砂處理設備(未圖示)排出之溢流砂(模砂S)回收。作為溢流砂回收設備PO之構造，可舉出例如以刮板刮取流動於濕砂型鑄造設備之砂搬送系統中之固定流量以上之回收砂，且自砂搬送系統分離回收。乾燥設備D使回收至溢流砂回收設備PO中之溢流砂乾燥。溢流砂異物去除設備IO去除乾燥後之溢流砂之異物。溢流砂異物去除設備IO可使用旋轉式篩或振動式篩等公知之構造之設備。溢流砂儲存槽SSO儲存異物去除後之溢流砂。溢流砂儲存槽SSO可使用具有公知之構造之砂漏斗。
製品附著砂回收設備PS回收製品附著砂(模砂S)。作為製品附著砂回收設備PS之構造，可舉出例如將自噴砂排出之噴丸及製品附著砂進行比重分級而取出製品附著砂之構造。製品附著砂異物去除設備IS去除製品附著砂之異物。作為製品附著砂異物 去除設備IS之構造，可使用旋轉式篩或振動式篩等公知之構造之設備。磁選設備M對異物去除後之製品附著砂進行磁選，自製品附著砂去除磁化物。製品附著砂儲存槽SSS儲存磁化物去除後之製品附著砂。製品附著砂儲存槽SSS可使用具有公知之構造之砂漏斗。
主模芯砂混合砂回收設備PL將主模芯砂混合砂(模砂S)回收。作為主模芯砂混合砂回收設備PL之構造，可舉出例如對自模取出之鑄件製品施加打擊或振動以使附著於鑄件製品上之主模芯混合砂剝落並回收之方式。破碎設備L將主模芯混合砂破碎。作為破碎設備L之構造，可舉出例如藉由對主模芯混合砂施加振動使砂粒摩擦而破碎。主模芯混合砂異物去除設備IL將主模芯混合砂之異物去除。主模芯混合砂異物去除設備IL可使用旋轉式篩或振動式篩等公知之構造之設備。主模芯混合砂儲存槽SSL儲存異物去除後之主模芯混合砂。主模芯混合砂儲存槽SSL可使用具有公知之構造之砂漏斗。
砂塊及砂回收設備PC將自芯砂落砂步驟排出之砂塊及砂(模砂S)回收。砂塊及砂回收設備PC可舉出例如對殘留於鑄件製品內之芯施加打擊或振動而使殘留於鑄件製品內之芯剝落並回收之方式。破碎設備L將砂塊及砂破碎。作為破碎設備L之構造，可舉出例如藉由對砂塊及砂施加振動使砂粒摩擦而破碎。砂塊及砂異物去除設備IC將砂塊及砂之異物去除。砂塊及砂異物去除設備IC可使用旋轉式篩或振動式篩等公知之構造之設備。砂塊及砂儲存槽SSC儲存異物去除後之砂塊及砂。砂塊及砂儲存槽SSC可使用具有公知之構造之砂漏斗。
砂切取/調配設備F將儲存於溢流砂儲存槽SSO、製品附著砂儲存槽SSS、主模芯混合砂儲存槽SSL、以及砂塊及砂儲存槽SSC中之砂(模砂S)以使其比例始終成為固定之方式切取(取出)，並調配該等砂。作為砂切取/調配設備F之構造，可舉出例如於儲存步驟之後設置定量切取用滑動閘，且以振動給料機或螺運機調配自滑動閘排出之砂者。
乾式之機械再生設備R將附著於所調配之模砂S之表面之碳化物、燒結物、及金屬化合物等剝離，進行模砂S之再生。分級設備C將所再生之模砂S藉由比重分級方式而分級，且將應回收之砂粒與應集塵之碳化物、燒結物、及金屬化合物等之微粉分離。於分級設備C之後，具備用以進行如下切換之切換設備V3，即，將所分級之再生砂(模砂S)自再生設備21排出，或將所分級之再生砂返回至乾式之再生設備R之投入口並進行再次再生處理，且於切換設備V3上，連接有用以將所分級之再生砂返回至乾式之機械再生設備R之回送系統PL1。集塵設備DC與分級設備C連接，對由分級設備C所產生之灰塵(微粉)進行集塵。
(破碎設備L)
其次，對構成本模砂之再生設備21之破碎設備L進行說明。圖18係破碎設備L之前視圖，圖19係破碎設備L之俯視圖，圖20係圖19之A-A剖視圖。破碎設備L中，上表面敞開之圓筒形之容器L1例如經由螺旋彈簧等彈性體L3而支持於支柱L2。容器L1之上部具有開口成漏斗狀之滑槽L4，進而，於容器L1及滑槽L4之外緣，配設有多個支持彈性體L3之台座L5。於容器L1之下表 面經由安裝板L6而安裝有振動機L7。於容器L1之內表面，穿設有狹縫L8之襯墊L9遍及全周且藉由螺紋L11a、L11b而螺接有安裝於容器L1之內表面之安裝座L10a、L10b。於容器L1之側面安裝有排出口L12，進而於襯墊L9上藉由把手L14而固定有用以取出所滯留之異物之門L13。
以下對使用破碎設備L之破碎方法進行說明。首先，向容器L1中投入主模芯混合砂、或砂塊及砂。其次，使振動機L7作動，藉由襯墊L9上之主模芯混合砂、或砂塊及砂彼此之碰撞及摩擦、或主模芯混合砂、或砂塊及砂與襯墊L9之碰撞及摩擦而進行破碎。被破碎且較狹縫L8之寬度細之砂粒通過狹縫L8而移動於襯墊L9與容器L1之間之空間，且通過排出口L12而排出至破碎設備L外。
再者，若狹縫L8之寬度過寬，則有將破碎不充分之主模芯混合砂、或砂塊及砂排出、或進而將異物排出之虞。另一方面，若狹縫L8之寬度過窄，則有無法推進已破碎之砂粒之排出，從而直接滯留於容器L1內之虞。因此，狹縫L8之寬度較理想為2mm~5mm之間。此外，為將襯墊L9上之主模芯混合砂、或砂塊及砂效率良好地破碎且排出，較理想為使該等產生如沿容器L1之圓周移動般之振動。因此，較理想為將振動機L7設置成使其中心線相對於設置地板面成大致45°之角度。進而，圖18中使用有1台振動機L7，但若替代此而將2台振動機L7以使各者之中心線描繪X字之方式安裝於安裝板L6之左右，則藉由2台振動機產生之垂直方向之振動之相位成為相反而使垂直方向之振動抵消，成為僅容器L1之圓周方向之振動，故亦可採用此種安裝方法。
(再生方法)
其次，對使用第3實施形態之再生設備21之模砂之再生方法進行說明。圖22係表示使用第3實施形態之再生設備21之模砂之再生方法之流程圖。
於自濕砂型鑄造設備排出之模砂S中，將自砂處理設備排出之溢流砂回收至溢流砂回收設備PO(第一步驟之1)。
如第1實施形態所說明般，溢流砂係於砂粒表面附著有膨潤土與濕砂型添加劑，進而於砂粒表面形成有將膨潤土燒結而成之被稱為ooliticus之多孔質之燒結層。在膨潤土與濕砂型添加劑殘留於砂粒表面之狀態下，會使濕砂型砂之通氣度與填充性降低。又，若使濕砂型添加劑氣體化，則亦成為鑄件之氣體缺陷之原因。進而，若ooliticus過量地殘留，則亦成為與使模之填充性降低之同時使耐火度降低之原因。因此，溢流砂中，必須去除砂粒表面之膨潤土與濕砂型添加劑，進而剝離並去除砂粒表面之ooliticus。
其次，使溢流砂利用乾燥設備D乾燥至水分量成為管理值以下(第二步驟之1)。此處，水分量之管理值較佳為0.5%。乾燥能夠使用第1實施形態中所說明之方法進行。其次，由溢流砂異物去除設備IO將乾燥後之溢流砂之異物去除(第二步驟之1)。最後，將異物去除後之溢流砂儲存於溢流砂儲存槽SSO(第二步驟之1)。
自濕砂型鑄造設備排出之模砂S中，將製品附著砂回收至製品附著砂回收設備PS(第一步驟之2)。
如第1實施形態中所說明般，製品附著砂受到極強之 熱歷程，故膨潤土燒結而變化為ooliticus。除此之外之濕砂型添加劑或芯黏結劑亦多數部分氣體化而揮發，但一部分以碳化之狀態殘留於砂粒表面。更重要的是，於該砂中較多地存在有磁化物(金屬與砂粒熔接之狀態之砂粒)。若磁化物過量之砂混入至模中，則成為鑄件之燒付缺陷之原因，並且在用於芯之情形時亦成為芯用黏結劑之強度表現不良之原因。因此，製品附著砂中，必須藉由磁選而去除磁化物之後，將表面之碳化物去除。
其次，製品附著砂異物去除設備IS將製品附著砂之異物去除(第二步驟之2)。其次，利用磁選設備M對異物去除後之製品附著砂進行磁選，直至製品附著砂之磁化物量成為管理值以下(第二步驟之2)。此處，磁化物量之管理值較佳為5.0%。磁選能夠使用第1實施形態中所說明之方法進行。最後，將磁選後之製品附著砂儲存於製品附著砂儲存槽SSS中(第二步驟之2)。
自濕砂型鑄造設備排出之模砂S中，將主模芯混合砂回收至主模芯砂混合砂回收設備PL(第一步驟之3)。
主模芯混合砂因熔態金屬之熱而成為曝露於高溫之狀態，故水分極少。又，膨潤土基本燒結而ooliticus化。進而，碳質之濕砂型添加劑或芯之有機系黏結劑揮發、或碳化而附著於砂粒表面。ooliticus過量之情形時之問題點如上所述，但存在如下問題：附著於砂粒表面之碳化物亦成為液體注入時氣體缺陷之原因，或用於芯砂時產生強度表現不良等。因此，主模芯混合砂亦必須藉由再生處理而將該等殘留物去除。
其次，由破碎設備L將主模芯混合砂破碎(第二步驟之3)。其次，由主模芯混合砂異物去除設備IL將破碎後之主模芯 混合砂之異物去除(第二步驟之3)。最後，將異物去除後之主模芯混合砂儲存於主模芯混合砂儲存槽SSL中(第二步驟之3)。
自濕砂型鑄造設備排出之模砂S中，將自芯砂落砂步驟排出之砂塊及砂回收至砂塊及砂回收設備PC(第一步驟之4)。
自芯砂落砂步驟排出之砂塊及砂基本不含有濕砂型砂之成分，但芯黏結劑之殘留物之一部分附著於砂粒表面。存在如下問題：該等殘留物亦如上所述成為液體注入時氣體缺陷之原因，或用於芯砂時產生強度表現不良等。因此，自芯砂落砂步驟排出之砂塊及砂亦必須藉由再生處理而將該等殘留物去除。
其次，由破碎設備L將自芯砂落砂步驟排出之砂塊及砂破碎(第二步驟之4)。其次，砂塊及砂異物去除設備IC將破碎後之砂塊及砂之異物去除(第二步驟之4)。最後，將異物去除後之砂塊及砂儲存於砂塊及砂儲存槽SSC(第二步驟之4)。
儲存於溢流砂儲存槽SSO、製品附著砂儲存槽SSS、主模芯混合砂儲存槽SSL、以及砂塊及砂儲存槽SSC中之砂(模砂S)係以使藉由砂切取/調配設備F自該等儲存槽切取(取出)之砂(模砂S)之比例始終成為固定之方式切取(取出)並調配砂(第三步驟)。
其次，利用乾式之機械再生設備R將附著於所調配之模砂S之表面之碳化物、燒結物、及金屬化合物等剝離，進行模砂S之再生(第四步驟)。再生能夠使用第1實施形態中所說明之方法進行。藉由再生處理，模砂S之灼燒減量減少。
其次，對再生之模砂S利用比重分級法之分級設備C進行分級(第五步驟)。分級能夠使用第1實施形態中所說明之方法進行。藉由分級處理，模砂S之總黏土量減少。
經過第四步驟(再生處理)、及第五步驟(分級處理)之後的模砂S(再生砂)之灼燒減量、及總黏土量均減少，但最終必須使各者之數值為管理值以下。因此，於模砂S之灼燒減量、及總黏土量超出管理值之情形時，為使模砂S再次通過第四步驟(再生處理)、及第五步驟(分級處理)，以使用切換設備V3將模砂S經由回送系統PL1返回至乾式之機械再生設備R之方式而設定。繼而，模砂S再次通過乾式之機械再生設備R、及分級設備C。本步驟反覆執行直至模砂S之灼燒減量、及總黏土量之測定值成為管理值以下。
另一方面，於模砂S之灼燒減量、及總黏土量成為管理值以下之情形時，以使用切換設備V3將模砂S自再生設備1排出之方式而設定，從而模砂S自再生設備1排出。藉此再生處理結束。此處，灼燒減量之管理值較佳為0.6%。又，總黏土量之管理值較佳為0.6%。
集塵設備DC與分級設備C連接，且能夠將由分級設備C所產生之灰塵(微粉)進行集塵。此處，由第1道產生之灰塵主要係附著於砂粒表面之膨潤土及濕砂型添加劑。因此，該等灰塵能夠作為膨潤土及濕砂型添加劑之替代品而於混練步驟中再利用。因此，該步驟中產生之灰塵亦可與其後之道中所集塵之灰塵分別獨立地回收。例如，將於第1道中由集塵設備DC所集塵之灰塵在第2道開始前排出等，與第2道以後之灰塵分別獨立地回收，藉此不會使能夠再利用之第1道之灰塵與其他灰塵混合，從而能夠有效地再利用。
本實施形態中使用之用於芯之鑄模法可舉出例如呋喃樹脂酸硬化自硬性製程、呋喃樹脂SO2氣體硬化型製程、呋喃樹 脂熱硬化型製程、酚系樹脂熱硬化型製程、酚系樹脂過熱水蒸氣硬化型製程、酚系樹脂酯硬化型自硬性製程、酚系樹脂酸硬化型自硬性製程、酚系樹脂甲酸甲酯氣體硬化型製程、酚系樹脂CO2氣體硬化型製程、酚系樹脂胺基甲酸乙酯化反應自硬性製程、酚系樹脂胺基甲酸乙酯化反應胺氣體硬化製程、油變性醇酸樹脂胺基甲酸乙酯化反應自硬性製程、多元醇樹脂胺基甲酸乙酯化反應自硬性製程、水玻璃矽鐵自硬性製程、水玻璃矽酸二鈣自硬性製程、水玻璃酯自硬性製程、及水玻璃CO2氣體硬化製程。再者，於經驗上已明確，上述水玻璃各製程不進行加熱而僅藉由機械再生便使非晶質矽酸鹽水合物及金屬氧化物減少至容許之殘留量，故無須加熱。
如此，根據第3實施形態之模砂之再生方法及再生設備，可僅利用乾式之機械再生而再生自濕砂型鑄造設備排出之各種模砂。其結果，無需進行於使用濕式再生之情形時產生之廢水之中和處理、雜質之分離處理，從而可削減於使用熱再生之情形時之巨大的能量消耗量，可使再生設備小型化且簡化，故能夠提高砂再生所需之效率，且削減砂再生之成本。
又，根據第3實施形態之模砂之再生方法及再生設備，對自濕砂型鑄造設備各處排出之各種性狀不同之模砂於分離之狀態下進行預處理，以始終成為固定之比率之方式進行切取與調配之後進行乾式之機械再生，進而去除微粉，故能夠將再生砂之性狀始終固定地保持。因此，能夠將再生砂維持原樣地再利用。
(第4實施形態)
第4實施形態中，對濕砂型鑄造設備中使用之芯為加熱脫水硬 化型水玻璃製程所得之情形進行說明。參照隨附圖式對第4實施形態進行說明。本實施形態之模砂之再生方法及再生設備中，對與第3實施形態不同之部分進行說明。關於其他部分，因與第3實施形態相同故參照上述之說明，省略此處之說明。
圖22係第4實施形態之模砂之再生設備31之概略構成圖。再生設備31具備溢流砂回收設備PO、乾燥設備D、溢流砂異物去除設備IO、溢流砂儲存槽SSO、製品附著砂回收設備PS、製品附著砂異物去除設備IS、磁選設備M、製品附著砂儲存槽SSS、主模芯砂混合砂回收設備PL、破碎設備L、主模芯混合砂異物去除設備IL、加熱設備TR、主模芯混合砂儲存槽SSL、砂塊及砂回收設備PC、破碎設備L、砂塊及砂異物去除設備IC、加熱設備TR、砂塊及砂儲存槽SSC、砂切取/調配設備F、乾式之機械再生設備R、分級設備C、切換設備V3、回送系統PL1、及集塵設備DC。
加熱設備TR將模砂S加熱至400℃以上。本實施形態中，加熱設備TR設置有2台。其中之一台設置於主模芯混合砂異物去除設備IL與主模芯混合砂儲存槽SSL之間，對異物去除後之主模芯混合砂進行加熱。另一台設置於砂塊及砂異物去除設備IC與砂塊及砂儲存槽SSC之間，對異物去除後之砂塊及砂進行加熱。
濕砂型鑄造設備中使用之芯為加熱脫水硬化型水玻璃製程所得之情形時，若作為水玻璃之主成分之非晶質矽酸鹽水合物及金屬氧化物有略微殘留，則在用於芯砂時會產生顯著之強度表現不良等問題。因此，於該情形時，對主模芯混合砂、及自芯砂落砂步驟排出之砂塊及砂進行加熱，藉此對殘留於其等中之非晶質矽酸鹽水合物進行加熱而使其玻璃化，與此同時，將金屬氧化物密封 於其內部。其後，進行乾式之機械再生，故能夠使對模之強度表現為有害之非晶質矽酸鹽水合物及金屬氧化物無害化。
(再生方法)
其次，對使用第4實施形態之再生設備31之模砂之再生方法進行說明。圖23係表示使用第4實施形態之再生設備之模砂之再生方法之流程圖。
自濕砂型鑄造設備排出之模砂S中，將自砂處理設備排出之溢流砂回收至溢流砂回收設備PO(第一步驟之1)。其次，使溢流砂利用乾燥設備D進行乾燥直至水分量成為管理值以下(第二步驟之1)。此處，水分量之管理值較佳為0.5%。其次，由溢流砂異物去除設備IO將乾燥後之溢流砂之異物去除(第二步驟之1)。最後，將異物去除後之溢流砂儲存於溢流砂儲存槽SSO(第二步驟之1)。
自濕砂型鑄造設備排出之模砂S中，將製品附著砂回收至製品附著砂回收設備PS(第一步驟之2)。其次，由製品附著砂異物去除設備IS將製品附著砂之異物去除(第二步驟之2)。其次，利用磁選設備M對異物去除後之製品附著砂進行磁選直至製品附著砂之磁化物量成為管理值以下(第二步驟之2)。此處，磁化物量之管理值較佳為5.0%。最後，將磁選後之製品附著砂儲存於製品附著砂儲存槽SSS(第二步驟之2)。
自濕砂型鑄造設備排出之模砂S中，將主模芯混合砂回收至主模芯砂混合砂回收設備PL(第一步驟之3)。其次，由破碎設備L將主模芯混合砂破碎(第二步驟之3)。其次，由主模芯混合 砂異物去除設備IL將破碎後之主模芯混合砂之異物去除(第二步驟之3)。其次，將異物去除後之主模芯混合砂加熱至400℃以上(第二步驟之3)。最後，將加熱後之主模芯混合砂儲存於主模芯混合砂儲存槽SSL(第二步驟之3)。
自濕砂型鑄造設備排出之模砂S中，將自芯砂落砂步驟排出之砂塊及砂回收至砂塊及砂回收設備PC(第一步驟之4)。其次，由破碎設備L將自芯砂落砂步驟排出之砂塊及砂破碎(第二步驟之4)。其次，由砂塊及砂異物去除設備IC將破碎後之砂塊及砂之異物去除(第二步驟之4)。其次，將異物去除後之砂塊及砂加熱至400℃以上(第二步驟之4)。最後，將加熱後之砂塊及砂儲存於砂塊及砂儲存槽SSC(第二步驟之4)。
儲存於溢流砂儲存槽SSO、製品附著砂儲存槽SSS、主模芯混合砂儲存槽SSL、以及砂塊及砂儲存槽SSC中之砂係以使藉由砂切取/調配設備F自該等儲存槽切取之砂之比例始終成為固定之方式而切取並調配砂(第三步驟)。
其次，利用乾式之機械再生設備R將附著於所調配之模砂S之表面之碳化物、燒結物、及金屬化合物等剝離，進行模砂S之再生(第四步驟)。其次，對所再生之模砂S利用比重分級法之分級設備C進行分級(第五步驟)。於模砂S之灼燒減量、及總黏土量超出管理值之情形時，為使模砂S再次通過第四步驟(再生處理)、及第五步驟(分級處理)，以使用切換設備V3將模砂S經由回送系統PL1返回至乾式之機械再生設備R之方式而設定。
另一方面，於模砂S之灼燒減量、及總黏土量成為管理值以下之情形時，以使用切換設備V3將模砂S自再生設備1排 出之方式而設定，從而模砂S自再生設備1排出。藉此，再生處理結束。此處，灼燒減量之管理值較佳為0.6%。又，總黏土量之管理值較佳為0.6%。
如此，根據第4實施形態之模砂之再生方法及再生設備，於濕砂型鑄造設備中使用之芯為加熱脫水硬化型水玻璃製程所得之情形時，亦對自濕砂型鑄造設備各處排出之主模芯混合砂、及自芯砂落砂步驟排出之砂塊及砂進行加熱，使殘留於其等中之非晶質矽酸鹽水合物玻璃化，與此同時，將金屬氧化物密封於其內部。其後，進行乾式之機械再生，故能夠使對模之強度表現為有害之非晶質矽酸鹽水合物及金屬氧化物無害化。
(第5實施形態)
第5實施形態設為將第1實施形態之多個再生設備R及分級設備C串聯及並聯地配置之構成。參照隨附圖式對第5實施形態進行說明。本實施形態之模砂之再生方法及再生設備中，對與第1實施形態不同之部分進行說明。關於其他部分，因與第1實施形態相同故參照上述之說明，省略此處之說明。
圖24係第5實施形態之模砂之再生設備之概略構成圖。再生設備41具備乾燥設備D、磁選設備M、切換設備V1、切換設備V2、旁路系統BP1、旁路系統BP2、4個乾式之機械再生設備R411、R412、R421、及R422、4個分級設備C411、C412、C421、及C422、切換設備V3、回送系統PL1、以及2個集塵設備DC及DO。
乾式之機械再生設備R411、R412、R421、及R422 將附著於自濕砂型鑄造設備排出之模砂S之表面之碳化物、燒結物、及金屬化合物等剝離，進行模砂S之再生。乾式之機械再生設備R411、R412、R421、及R422具有全部相同之機構，但只要具有可使灼燒減量為管理值以下之能力，則無論為何種方式均可。
分級設備C411、C412、C421、及C422對所再生之模砂S利用比重分級方式進行分級，且將應回收之砂粒與應集塵之碳化物、燒結物、及金屬化合物等之微粉分離。分級設備C411、C412、C421及C422具有全部相同之機構，但只要具有可去除微粉直至所再生之模砂S內之總黏土成分量成為管理值以下之能力，則無論為何種方式均可。
與旁路系統BP2之後連接之乾式之機械再生設備R411係與分級設備C411、乾式之機械再生設備R412、及分級設備C412串聯連接，且於其後部與切換設備V3連接。同樣地，與旁路系統BP2之後連接之乾式之機械再生設備R421係與分級設備C421、乾式之機械再生設備R422、及分級設備C422串聯連接，且於其後部與切換設備V3連接。若考慮其他方法，則將乾式之機械再生設備R411、分級設備C411、乾式之機械再生設備R412、及分級設備C412之構成與乾式之機械再生設備R421、分級設備C421、乾式之機械再生設備R422、及分級設備C422之構成並聯配置於旁路系統BP2與切換設備V3之間。
於分級設備C412、及C422之後，具備用以進行如下切換之切換設備V3，即，將已分級之再生砂(模砂S)自再生設備41排出，或將已分級之再生砂返回至乾式之再生設備R411、及R421之投入口並進行再次再生處理，且於切換設備V3上，連接有回送 系統PL1，其用以將所分級之再生砂返回至乾式之機械再生設備R411、分級設備C411、乾式之機械再生設備R412、及分級設備C412之路徑、以及乾式之機械再生設備R421、分級設備C421、乾式之機械再生設備R422、及分級設備C422之路徑。成為如下構成：於已分級之再生砂之灼燒減量與總黏土量未成為管理值以下之情形時，能夠將所分級之再生砂返回至乾式之機械再生設備R411、分級設備C411、乾式之再生設備R412、及分級設備C412之路徑、以及乾式之機械再生設備R421、分級設備C421、乾式之機械再生設備R422、及分級設備C422之路徑。
集塵設備DC係與分級設備C411、及C421連接，且對由分級設備C411、及C421所產生之灰塵(微粉)進行集塵。集塵設備DO係與分級設備C412、及C422連接，且對由分級設備C412、及C422所產生之灰塵(微粉)進行集塵。
(再生方法)
其次，對使用第5實施形態之再生設備41之模砂之再生方法進行說明。圖25係表示使用第5實施形態之再生設備41之模砂之再生方法之流程圖。如第1實施形態所說明般，本再生方法中使用之模砂S有可能含有水分及/或有可能附著有磁化物。
最初，測定模砂S中所含之水分量、及磁化物量(第一步驟)。於模砂S中所含之水分量之測定值超出管理值之情形時，利用乾燥設備D使模砂S乾燥(第二步驟)。此處，水分量之管理值較佳為0.5%。於模砂S中所含之磁化物量之測定值超出管理值之情形時，由磁選設備M對模砂S進行磁選(第二步驟)。此處，磁化 物量之管理值較佳為5.0%。於模砂S中所含之水分量之測定值未超出管理值之情形時，模砂S無須利用乾燥設備D進行乾燥，故以使用切換設備V1使模砂S通過旁路系統BP1之方式而設定(第二步驟)。於模砂S中所含之磁化物量之測定值未超出管理值之情形時，模砂S無須利用磁選設備M進行磁選，故以使用切換設備V2使模砂S通過旁路系統BP2之方式而設定(第二步驟)。
於模砂S中所含之水分量、及磁化物量之測定值未超出管理值之情形時，模砂S無須利用乾燥設備D進行乾燥、及無須利用磁選設備M進行磁選，故以使用切換設備V1使模砂S通過旁路系統BP1之方式而設定，且以使用切換設備V2使模砂S通過旁路系統BP2之方式而設定(第二步驟)。再者，如此，將通過旁路系統BP1與旁路系統BP2之兩者之路徑稱為旁路系統BP3。
其次，利用乾式之機械再生設備R411、及R421分別進行模砂S之再生(第三步驟)。藉由再生處理，模砂S之灼燒減量減少。其次，將所再生之模砂S利用比重分級法之分級設備C411、及C421進行分級(第四步驟)。藉由分級處理，模砂S之總黏土量減少。
其次，利用集塵設備DC將自分級設備C411、及C421集塵之灰塵單獨回收。如上所述，最初(第1道)產生之灰塵主要係附著於砂粒表面之膨潤土及濕砂型添加劑。因此，藉由將由該步驟中產生之灰塵獨立地回收，能夠將該等灰塵作為膨潤土及濕砂型添加劑之替代品於進行模砂之混練時再利用。
其次，將已進行一次再生處理之各模砂S利用乾式之機械再生設備R412、及R422進行再次再生(第三步驟)。藉由再次 之再生處理，模砂S之灼燒減量減少。其次，將所再生之模砂S利用比重分級法之分級設備C412、及C422進行再次分級(第四步驟)。藉由分級處理，模砂S之總黏土量減少。
經過2次第三步驟(再生處理)、及2次第四步驟(分級處理)之後的模砂S(再生砂)之灼燒減量、及總黏土量均減少，但最終必須使各者之數值為管理值以下。因此，於模砂S之灼燒減量、及總黏土量超出管理值之情形時，為使模砂S再次通過第三步驟(再生處理)、及第四步驟(分級處理)，以使用切換設備V3將模砂S經由回送系統PL1返回至乾式之機械再生設備R411、及R421之方式而設定。
另一方面，藉由2次第三步驟(再生處理)、及2次第四步驟(分級處理)而使模砂S之灼燒減量、及總黏土量成為管理值以下之情形時，以使用切換設備V3將模砂S自再生設備1排出之方式而設定。藉此，再生處理結束。此處，灼燒減量之管理值較佳為0.6%。又，總黏土量之管理值較佳為0.6%。
再者，集塵設備DO對由分級設備C412、及C422所產生之灰塵、及由分級設備C411、及C421於第2次以後所產生之灰塵進行集塵。
如此，根據第5實施形態之模砂之再生方法及再生設備，無須將具有不同之機構之再生設備組合而構成，能夠根據處理量與灼燒減量及總黏土量之管理值而容易地決定再生設備之構成。
又，根據第5實施形態之模砂之再生方法及再生設備，可根據對處理量及必要之處理能力等步驟之負載之變動而適當停止無用之步驟，故較第1實施形態能夠更靈活地處理負載變動。
又，根據第5實施形態之模砂之再生方法及再生設備，可同時進行2次再生處理、及2次分級處理，故能夠減少使用切換設備將模砂返回至再生處理、及分級處理之次數。
又，根據第5實施形態之模砂之再生方法及再生設備，可將含有自濕砂型鑄造設備排出之水分及磁化物之模砂僅利用乾式之機械再生進行再生。其結果，無需進行於使用濕式再生之情形時產生之廢水之中和處理、雜質之分離處理，從而可削減於使用熱再生之情形時之很大的能量消耗量，可使再生設備小型化且簡化，故能夠提高砂再生所需之效率，且削減砂再生所花費之成本。
(第6實施形態)
第6實施形態設為將第2實施形態之多個再生設備R及分級設備C串聯及並聯地配置之構成。參照隨附圖式對第6實施形態進行說明。本實施形態之模砂之再生方法及再生設備中，對與第2實施形態不同之部分進行說明。關於其他部分，因與第2實施形態相同故參照上述之說明，省略此處之說明。
圖26係第6實施形態之模砂之再生設備之概略構成圖。再生設備51具備乾燥設備D、磁選設備M、切換設備V1、切換設備V2、旁路系統BP1、旁路系統BP2、4個乾式之機械再生設備R411、R412、R421、及R422、4個分級設備C411、C412、C421、及C422、切換設備V3、回送系統PL1、及2個集塵設備DC、DO、切換設備V4、以及回送系統PL2。
乾式之機械再生設備R411、R412、R421、及R422將附著於自濕砂型鑄造設備排出之模砂S之表面之碳化物、燒結 物、及金屬化合物等剝離，進行模砂S之再生。乾式之機械再生設備R411、R412、R421、及R422具有全部相同之機構，但只要具有可使灼燒減量為管理值以下之能力，則無論為何種方式均可。
分級設備C411、C412、C421、及C422對所再生之模砂S藉由比重分級方式進行分級，且將應回收之砂粒與應集塵之碳化物、燒結物、及金屬化合物等之微粉分離。分級設備C411、C412、C421、及C422具有全部相同之機構，但只要分級設備C具有可將微粉去除至使所再生之模砂S內之總黏土成分量成為管理值以下之能力，則無論為何種方式均可。
於切換設備V4之後連接之乾式之機械再生設備R411係與分級設備C411、乾式之機械再生設備R412、及分級設備C412串聯連接，且於其後部與切換設備V3連接。同樣地，於切換設備V4之後連接之乾式之機械再生設備R421係與分級設備C421、乾式之機械再生設備R422、及分級設備C422串聯連接，且於其後部與切換設備V3連接。若考慮其他方法，則將乾式之機械再生設備R411、分級設備C411、乾式之機械再生設備R412、及分級設備C412之構成、與乾式之機械再生設備R421、分級設備C421、乾式之機械再生設備R422、及分級設備C422之構成並聯配置於切換設備V4與切換設備V3之間。
於分級設備C412、及C422之後，具備用以進行如下切換之切換設備V3，即，將已分級之再生砂(模砂S)自再生設備41排出，或將已分級之再生砂返回至乾式之再生設備R411、及R421之投入口並進行再次再生處理，且於切換設備V3上，連接有回送系統PL1，其用以將已分級之再生砂返回至乾式之機械再生設備 R411、分級設備C411、乾式之機械再生設備R412、及分級設備C412之路徑、以及乾式之機械再生設備R421、分級設備C421、乾式之機械再生設備R422、及分級設備C422之路徑。成為如下構成：於已分級之再生砂之灼燒減量與總黏土量未成為管理值以下之情形時，能夠將已分級之再生砂返回至乾式之機械再生設備R411、分級設備C411、再生設備R412、及分級設備C412之路徑、以及乾式之機械再生設備R421、分級設備C421、乾式之機械再生設備R422、及分級設備C422之路徑。
集塵設備DC係與分級設備C411、及C421連接，且對由分級設備C411、及C421所產生之灰塵(微粉)進行集塵。集塵設備DO係與分級設備C412、及C422連接，且對由分級設備C412、及C422所產生之灰塵(微粉)進行集塵。
(再生方法)
其次，對使用第6實施形態之再生設備51之模砂之再生方法進行說明。圖27係表示使用第6實施形態之再生設備51之模砂之再生方法之流程圖。如第2實施形態所說明般，本再生方法中使用之模砂S有可能含有水分及/或有可能附著有磁化物。
最初，測定模砂S中所含之水分量、及磁化物量(第一步驟)。於模砂S中所含之水分量之測定值超出管理值之情形時，利用乾燥設備D使模砂S乾燥(第二步驟)。此處，水分量之管理值較佳為0.5%。於模砂S中所含之磁化物量之測定值超出管理值之情形時，利用磁選設備M對模砂S進行磁選(第二步驟)。此處，磁化物量之管理值較佳為5.0%。於模砂S中所含之水分量之測定值 未超出管理值之情形時，模砂S無須利用乾燥設備D進行乾燥，故以使用切換設備V1使模砂S通過旁路系統BP1之方式而設定(第二步驟)。於模砂S中所含之磁化物量之測定值未超出管理值之情形時，模砂S無須利用磁選設備M進行磁選，故以使用切換設備V2使模砂S通過旁路系統BP2之方式而設定(第二步驟)。
於模砂S中所含之水分量、及磁化物量之測定值未超出管理值之情形時，模砂S無須利用乾燥設備D進行乾燥、及無須利用磁選設備M進行磁選，故以使用切換設備V1使模砂S通過旁路系統BP1之方式而設定，且以使用切換設備V2使模砂S通過旁路系統BP2之方式而設定(第二步驟)。再者，如此，將通過旁路系統BP1與旁路系統BP2之兩者之路徑稱為旁路系統BP3。
其次，再次測定模砂S中所含之水分量、及磁化物量(第三步驟)。於模砂S中所含之水分量之測定值超出管理值之情形時及/或模砂S中所含之磁化物量之測定值超出管理值之情形時，為使模砂S再次通過第二步驟(乾燥步驟及/或磁選步驟)，以使用切換設備V4將模砂S經由回送系統PL2返回至切換設備V1之跟前之方式而設定(第三步驟)。繼而，模砂S再次通過乾燥設備D及/或磁選設備M。反覆執行本步驟，直至模砂S中所含之水分量、及磁化物量之測定值成為管理值以下。於模砂S中所含之水分量、及磁化物量之測定值為管理值以下之情形時，以使用切換設備V4將模砂S輸送至機械再生設備R之方式而設定，從而模砂S被輸送至乾式之機械再生設備R(第三步驟)。
其次，利用乾式之機械再生設備R411、及R421分別進行模砂S之再生(第四步驟)。藉由再生處理，模砂S之灼燒減量 減少。其次，對所再生之模砂S利用比重分級法之分級設備C411、及C421進行分級(第五步驟)。藉由分級處理，模砂S之總黏土量減少。
其次，利用集塵設備DC將自分級設備C411、及C421集塵之灰塵單獨回收。如上所述，最初(第1道)產生之灰塵主要係附著於砂粒表面之膨潤土及濕砂型添加劑。因此，藉由將該步驟中產生之灰塵獨立地回收，能夠將該等灰塵作為膨潤土及濕砂型添加劑之替代品於進行模砂之混練時再利用。
其次，將已進行一次再生處理之各模砂S利用乾式之機械再生設備R412、及R422進行再次再生(第四步驟)。藉由再次之再生處理，模砂S之灼燒減量減少。其次，將所再生之模砂S利用比重分級法之分級設備C412、及C422進行再次分級(第五步驟)。藉由分級處理，模砂S之總黏土量減少。
經過2次第四步驟(再生處理)、及2次第五步驟(分級處理)之後的模砂S(再生砂)之灼燒減量、及總黏土量均減少，但最終必須使各者之數值為管理值以下。因此，於模砂S之灼燒減量、及總黏土量超出管理值之情形時，為使模砂S再次通過第四步驟(再生處理)、及第五步驟(分級處理)，以使用切換設備V3將模砂S經由回送系統PL1返回至乾式之機械再生設備R411、及R421之方式而設定。
另一方面，於藉由2次第四步驟(再生處理)、及2次第五步驟(分級處理)而使模砂S之灼燒減量、及總黏土量成為管理值以下之情形時，以使用切換設備V3將模砂S自再生設備1排出之方式而設定。藉此，再生處理結束。此處，灼燒減量之管理值較 佳為0.6%。又，總黏土量之管理值較佳為0.6%。
再者，集塵設備DO對由分級設備C412、及C422所產生之灰塵、及由分級設備C411、及C421於第2次以後所產生之灰塵進行集塵。
如此，根據第6實施形態之模砂之再生方法及再生設備，無須將具有不同之機構之再生設備組合而構成，能夠根據處理量與灼燒減量及總黏土量之管理值而容易地決定再生設備之構成。
又，根據第6實施形態之模砂之再生方法及再生設備，可根據對處理量及必要之處理能力等步驟之負載之變動而適當停止不必要之步驟，故較第2實施形態能夠更靈活地處理負載變動。
又，根據第6實施形態之模砂之再生方法及再生設備，可同時進行2次再生處理、及2次分級處理，故能夠減少使用切換設備將模砂返回至再生處理、及分級處理之次數。
又，根據第6實施形態之模砂之再生方法及再生設備，可反覆執行由乾燥設備實施之乾燥步驟及/或由磁選設備M實施之磁選步驟直至使模砂中所含之水分量、及磁化物量成為管理值以下，故能夠使模砂中所含之水分量、及磁化物量確實作為管理值以下。
(第7實施形態)
第7實施形態設為將第3實施形態之多個再生設備R及分級設備C串聯及並聯地配置之構成。參照隨附圖式對第6實施形態進行說明。於本實施形態之模砂之再生方法及再生設備中，對與第3實施形態不同之部分進行說明。關於其他部分，因與第2實施形態相 同故參照上述之說明，省略此處之說明。
圖28係第7實施形態之模砂之再生設備之概略構成圖。再生設備61具備溢流砂回收設備PO、乾燥設備D、溢流砂異物去除設備IO、溢流砂儲存槽SSO、製品附著砂回收設備PS、製品附著砂異物去除設備IS、磁選設備M、製品附著砂儲存槽SSS、主模芯砂混合砂回收設備PL、破碎設備L、主模芯混合砂異物去除設備IL、主模芯混合砂儲存槽SSL、砂塊及砂回收設備PC、破碎設備L、砂塊及砂異物去除設備IC、砂塊及砂儲存槽SSC、砂切取/調配設備F、4個乾式之機械再生設備R411、R412、R421、及R422、4個分級設備C411、C412、C421、及C422、分級設備C、切換設備V3、回送系統PL1、以及2個集塵設備DC及DO。
4個乾式之機械再生設備R411、R412、R421、及R422將附著於已調配之模砂S之表面之碳化物、燒結物、及金屬化合物等剝離，進行模砂S之再生。乾式之機械再生設備R411、R412、R421、及R422具有全部相同之機構，但只要具有可使灼燒減量為管理值以下之能力，則無論為何種方式均可。
分級設備C411、C412、C421、及C422將所再生之模砂S藉由比重分級方式進行分級，且將應回收之砂粒與應集塵之碳化物、燒結物、及金屬化合物等之微粉進行分離。分級設備C411、C412、C421、及C422具有全部相同之機構，但只要具有可去除微粉直至所再生之模砂S內之總黏土成分量成為管理值以下之能力，則無論為何種方式均可。
配置於砂切取/調配設備F之後段之乾式之機械再生設備R411係與分級設備C411、乾式之機械再生設備R412、及分 級設備C412串聯連接，且於其後部與切換設備V3連接。同樣地，連接於旁路系統BP2之後之乾式之機械再生設備R421係與分級設備C421、乾式之機械再生設備R422、及分級設備C422串聯連接，且於其後部與切換設備V3連接。若考慮其他方法，則將乾式之機械再生設備R411、分級設備C411、乾式之機械再生設備R412、及分級設備C412之構成、與乾式之機械再生設備R421、分級設備C421、乾式之機械再生設備R422、及分級設備C422之構成並聯配置於旁路系統BP2與切換設備V3之間。
於分級設備C412、及C422之後，具備用以進行如下切換之切換設備V3，即，將所分級之再生砂(模砂S)自再生設備41排出，或將所分級之再生砂返回至乾式之再生設備R411、及R421之投入口並進行再次再生處理，且於切換設備V3上，連接有回送系統PL1，其用以將所分級之再生砂返回至乾式之機械再生設備R411、分級設備C411、乾式之機械再生設備R412、及分級設備C412之路徑、以及乾式之機械再生設備R421，分級設備C421，乾式之機械再生設備R422、及分級設備C422之路徑。成為以下之構成：於所分級之再生砂之灼燒減量與總黏土量未成為管理值以下之情形時，將所分級之再生砂返回至乾式之機械再生設備R411、分級設備C411、再生設備R412、及分級設備C412之路徑、以及乾式之機械再生設備R421、分級設備C421、乾式之機械再生設備R422、及分級設備C422之路徑。
集塵設備DC係與分級設備C411、及C421連接，且對由分級設備C411、及C421所產生之灰塵(微粉)進行集塵。集塵設備DO係與分級設備C412、及C422連接，且對由分級設備C412、 及C422所產生之灰塵(微粉)進行集塵。
(再生方法)
其次，對使用第7實施形態之再生設備61之模砂之再生方法進行說明。圖29係表示使用第7實施形態之再生設備61之模砂之再生方法之流程圖。
自濕砂型鑄造設備排出之模砂S中，將自砂處理設備排出之溢流砂回收至溢流砂回收設備PO(第一步驟之1)。其次，利用乾燥設備D使溢流砂乾燥直至水分量成為管理值以下(第二步驟之1)。此處，水分量之管理值較佳為0.5%。其次，由溢流砂異物去除設備IO將乾燥後之溢流砂之異物去除(第二步驟之1)。最後，將異物去除後之溢流砂儲存於溢流砂儲存槽SSO(第二步驟之1)。
自濕砂型鑄造設備排出之模砂S中，將製品附著砂回收至製品附著砂回收設備PS(第一步驟之2)。其次，利用製品附著砂異物去除設備IS將製品附著砂之異物去除(第二步驟之2)。其次，將異物去除後之製品附著砂利用磁選設備M進行磁選直至製品附著砂之磁化物量成為管理值以下(第二步驟之2)。此處，磁化物量之管理值較佳為5.0%。最後，將磁選後之製品附著砂儲存於製品附著砂儲存槽SSS(第二步驟之2)。
自濕砂型鑄造設備排出之模砂S中，將主模芯混合砂回收至主模芯砂混合砂回收設備PL(第一步驟之3)。其次，由破碎設備L將主模芯混合砂破碎(第二步驟之3)。其次，由主模芯混合砂異物去除設備IL將破碎後之主模芯混合砂之異物去除(第二步驟之3)。最後，將主模芯混合砂儲存於主模芯混合砂儲存槽SSL(第 二步驟之3)。
自濕砂型鑄造設備排出之模砂S中，將自芯砂落砂步驟排出之砂塊及砂回收至砂塊及砂回收設備PC(第一步驟之4)。其次，由破碎設備L將自芯砂落砂步驟排出之砂塊及砂破碎(第二步驟之4)。其次，砂塊及砂異物去除設備IC將破碎後之砂塊及砂之異物去除(第二步驟之4)。最後，將砂塊及砂儲存於砂塊及砂儲存槽SSC(第二步驟之4)。
儲存於溢流砂儲存槽SSO、製品附著砂儲存槽SSS、主模芯混合砂儲存槽SSL、以及砂塊及砂儲存槽SSC中之砂係以使藉由砂切取/調配設備F自該等儲存槽切取之砂之比例始終成為固定之方式切取並調配砂(第三步驟)。
其次，利用乾式之機械再生設備R411、及R421分別執行模砂S之再生(第四步驟)。藉由再生處理，模砂S之灼燒減量減少。其次，對所再生之模砂S利用比重分級法之分級設備C411、及C421進行分級(第五步驟)。藉由分級處理，模砂S之總黏土量減少。
其次，利用集塵設備DC將自分級設備C411、及C421集塵之灰塵單獨回收。如上所述，最初(第1道)產生之灰塵主要係附著於砂粒表面之膨潤土及濕砂型添加劑。因此，藉由對該步驟中產生之灰塵獨立地回收，能夠將該等灰塵作為膨潤土及濕砂型添加劑之替代品於進行模砂之混練時再利用。
其次，將已進行一次再生處理之各模砂S利用乾式之機械再生設備R412、及R422進行再次再生(第四步驟)。藉由再次之再生處理，模砂S之灼燒減量減少。其次，對所再生之模砂S利 用比重分級法之分級設備C412、及C422進行再次分級(第五步驟)。藉由分級處理，模砂S之總黏土量減少。
經過2次第四步驟(再生處理)、及2次第五步驟(分級處理)之後的模砂S(再生砂)之灼燒減量、及總黏土量均減少，但最終必須使各者之數值為管理值以下。因此，於模砂S之灼燒減量、及總黏土量超出管理值之情形時，為使模砂S再次通過第四步驟(再生處理)、及第五步驟(分級處理)，以使用切換設備V3將模砂S經由回送系統PL1返回至乾式之機械再生設備R411、及R421之方式而設定。
另一方面，於藉由2次第四步驟(再生處理)、及2次第五步驟(分級處理)而使模砂S之灼燒減量、及總黏土量成為管理值以下之情形時，以使用切換設備V3將模砂S自再生設備1排出之方式而設定。藉此，再生處理結束。此處，灼燒減量之管理值較佳為0.6%。又，總黏土量之管理值較佳為0.6%。
再者，集塵設備DO對由分級設備C412、及C422所產生之灰塵、及由分級設備C411、及C421於第2次以後所產生之灰塵進行集塵。
如此，根據第7實施形態之模砂之再生方法及再生設備，無須將具有不同之機構之再生設備組合而構成，能夠根據處理量與灼燒減量及總黏土量之管理值而容易地決定再生設備之構成。
又，根據第7實施形態之模砂之再生方法及再生設備，可根據對處理量及必要之處理能力等步驟之負載之變動而適當停止無用之步驟，故較第3實施形態能夠更靈活地處理負載變動。
又，根據第7實施形態之模砂之再生方法及再生設 備，可同時進行2次再生處理、及2次分級處理，故能夠減少使用切換設備將模砂返回至再生處理、及分級處理之次數。
又，根據第7實施形態之模砂之再生方法及再生設備，可將自濕砂型鑄造設備排出之各種模砂僅利用乾式之機械再生而再生。其結果，無需進行於使用濕式再生之情形時產生之廢水之中和處理、雜質之分離處理，從而可削減使用熱再生之情形時之巨大的能量消耗量，可使再生設備小型化且簡化，故能夠提高砂再生所需之效率，且削減砂再生所花費之成本。
又，根據第7實施形態之模砂之再生方法及再生設備，對自濕砂型鑄造設備各處排出之各種性狀不同之模砂於分離之狀態下進行預處理，以始終成為固定之比率之方式進行切取與調配之後進行乾式之機械再生，進而去除微粉，故能夠將再生砂之性狀始終固定地保持。因此，能夠將再生砂維持原樣地由濕砂型鑄造設備再利用。
(第8實施形態)
第8實施形態設為將第4實施形態之多個再生設備R及分級設備C串列及並聯地配置之構成。參照隨附圖式對第8實施形態進行說明。本實施形態之模砂之再生方法及再生設備中，對與第4實施形態不同之部分進行說明。關於其他部分，因與第4實施形態相同故參照上述之說明，省略此處之說明。
圖30係第8實施形態之模砂之再生設備71之概略構成圖。再生設備71具備溢流砂回收設備PO、乾燥設備D、溢流砂異物去除設備IO、溢流砂儲存槽SSO、製品附著砂回收設備PS、 製品附著砂異物去除設備IS、磁選設備M、製品附著砂儲存槽SSS、主模芯砂混合砂回收設備PL、破碎設備L、主模芯混合砂異物去除設備IL、加熱設備TR、主模芯混合砂儲存槽SSL、砂塊及砂回收設備PC、破碎設備L、砂塊及砂異物去除設備IC、加熱設備TR、砂塊及砂儲存槽SSC、砂切取/調配設備F、4個乾式之機械再生設備R411、R412、R421、及R422、4個分級設備C411、C412、C421、及C422、切換設備V3、回送系統PL1、以及2個集塵設備DC及DO。
4個乾式之機械再生設備R411、R412、R421、及R422將附著於已調配之模砂S之表面之碳化物、燒結物、及金屬化合物等剝離，進行模砂S之再生。乾式之機械再生設備R411、R412、R421、及R422具有全部相同之機構，但只要具有可使灼燒減量為管理值以下之能力，則無論為何種方式均可。
分級設備C411、C412、C421、及C422將所再生之模砂S利用比重分級方式進行分級，且將應回收之砂粒與應集塵之碳化物、燒結物、及金屬化合物等之微粉分離。分級設備C411、C412、C421、及C422具有全部相同之機構，但只要具有可去除微粉直至所再生之模砂S內之總黏土成分量成為管理值以下之能力，則無論為何種方式均可。
配置於砂切取/調配設備F之後段之乾式之機械再生設備R411係與分級設備C411、乾式之機械再生設備R412、及分級設備C412串聯連接，且於其後部與切換設備V3連接。同樣地，於旁路系統BP2之後連接之乾式之機械再生設備R421係與分級設備C421、乾式之機械再生設備R422、及分級設備C422串聯連接， 且於其後部與切換設備V3連接。若考慮其他方法，則將乾式之機械再生設備R411、分級設備C411、乾式之機械再生設備R412、及分級設備C412之構成、與乾式之機械再生設備R421、分級設備C421、乾式之機械再生設備R422、及分級設備C422之構成並聯配置於旁路系統BP2與切換設備V3之間。
於分級設備C412、及C422之後，具備用以進行如下切換之切換設備V3，即，將已分級之再生砂(模砂S)自再生設備41排出，或將已分級之再生砂投入至乾式之再生設備R411、及R421之投入口並進行再次再生處理，且於切換設備V3上，連接有回送系統PL1，其用以將已分級之再生砂返回至乾式之機械再生設備R411、分級設備C411、乾式之機械再生設備R412、及分級設備C412之路徑、以及乾式之機械再生設備R421、分級設備C421、乾式之機械再生設備R422、及分級設備C422之路徑。成為如下構成：於所分級之再生砂之灼燒減量與總黏土量未成為管理值以下之情形時，能夠將所分級之再生砂返回至乾式之機械再生設備R411、分級設備C411、再生設備R412、及分級設備C412之路徑、以及乾式之機械再生設備R421、分級設備C421、乾式之機械再生設備R422、及分級設備C422之路徑。
集塵設備DC係與分級設備C411、及C421連接，且對由分級設備C411、及C421所產生之灰塵(微粉)進行集塵。集塵設備DO係與分級設備C412、及C422連接，且對由分級設備C412、及C422所產生之灰塵(微粉)進行集塵。
(再生方法)
其次，對使用第8實施形態之再生設備71之模砂之再生方法進行說明。圖31係表示使用第8實施形態之再生設備71之模砂之再生方法之流程圖。
自濕砂型鑄造設備排出之模砂S中，將自砂處理設備排出之溢流砂回收至溢流砂回收設備PO(第一步驟之1)。其次，利用乾燥設備D使溢流砂乾燥直至水分量成為管理值以下(第二步驟之1)。此處，水分量之管理值較佳為0.5%。其次，由溢流砂異物去除設備IO將乾燥後之溢流砂之異物去除(第二步驟之1)。最後，將異物去除後之溢流砂儲存於溢流砂儲存槽SSO(第二步驟之1)。
自濕砂型鑄造設備排出之模砂S中，將製品附著砂回收至製品附著砂回收設備PS(第一步驟之2)。其次，由製品附著砂異物去除設備IS將製品附著砂之異物去除(第二步驟之2)。其次，利用磁選設備M對異物去除後之製品附著砂進行磁選直至製品附著砂之磁化物量成為管理值以下(第二步驟之2)。此處，磁化物量之管理值較佳為5.0%。最後，將磁選後之製品附著砂儲存於製品附著砂儲存槽SSS(第二步驟之2)。
自濕砂型鑄造設備排出之模砂S中，將主模芯混合砂回收至主模芯砂混合砂回收設備PL(第一步驟之3)。其次，由破碎設備L將主模芯混合砂破碎(第二步驟之3)。其次，由主模芯混合砂異物去除設備IL將破碎後之主模芯混合砂之異物去除(第二步驟之3)。其次，將異物去除後之主模芯混合砂加熱至400℃以上(第二步驟之3)。最後，將加熱後之主模芯混合砂儲存於主模芯混合砂儲存槽SSL(第二步驟之3)。
自濕砂型鑄造設備排出之模砂S中，將自芯砂落砂步 驟排出之砂塊及砂回收至砂塊及砂回收設備PC(第一步驟之4)。其次，由破碎設備L將自芯砂落砂步驟排出之砂塊及砂破碎(第二步驟之4)。其次，由砂塊及砂異物去除設備IC將破碎後之砂塊及砂之異物去除(第二步驟之4)。其次，將異物去除後之砂塊及砂加熱至400℃以上(第二步驟之4)。最後，將加熱後之砂塊及砂儲存於砂塊及砂儲存槽SSC(第二步驟之4)。
儲存於溢流砂儲存槽SSO、製品附著砂儲存槽SSS、主模芯混合砂儲存槽SSL、以及砂塊及砂儲存槽SSC中之砂係以使藉由砂切取/調配設備F自該等儲存槽切取之砂之比例始終成為固定之方式切取並調配砂(第三步驟)。
其次，由乾式之機械再生設備R411、及R421分別進行模砂S之再生(第四步驟)。藉由再生處理，模砂S之灼燒減量減少。其次，將所再生之模砂S利用比重分級法之分級設備C411、及C421進行分級(第五步驟)。藉由分級處理，模砂S之總黏土量減少。
其次，利用集塵設備DC將自分級設備C411、及C421集塵之灰塵單獨回收。如上所述，最初(第1道)產生之灰塵主要係附著於砂粒表面之膨潤土及濕砂型添加劑。因此，藉由將該步驟中產生之灰塵獨立地回收，能夠將該等灰塵作為膨潤土及濕砂型添加劑之替代品於進行模砂之混練時再利用。
其次，將已進行一次再生處理之各模砂S利用乾式之機械再生設備R412、及R422進行再次再生(第四步驟)。藉由再次之再生處理，模砂S之灼燒減量減少。其次，對所再生之模砂S利用比重分級法之分級設備C412、及C422進行再次分級(第五步 驟)。藉由分級處理，模砂S之總黏土量減少。
經過2次第四步驟(再生處理)、及2次第五步驟(分級處理)之後的模砂S(再生砂)之灼燒減量、及總黏土量均減少，但最終必須使各者之數值為管理值以下。因此，於模砂S之灼燒減量、及總黏土量超出管理值之情形時，為使模砂S再次通過第四步驟(再生處理)、及第五步驟(分級處理)，以使用切換設備V3將模砂S經由回送系統PL1返回至乾式之機械再生設備R411、及R421之方式而設定。
另一方面，藉由2次第四步驟(再生處理)、及2次第五步驟(分級處理)而使模砂S之灼燒減量、及總黏土量成為管理值以下之情形時，以使用切換設備V3將模砂S自再生設備1排出之方式而設定。藉此，再生處理結束。此處，灼燒減量之管理值較佳為0.6%。又，總黏土量之管理值較佳為0.6%。
再者，集塵設備DO對由分級設備C412、及C422所產生之灰塵、及由分級設備C411、及C421於第2次以後所產生之灰塵進行集塵。
如此，根據第8實施形態之模砂之再生方法及再生設備，無須將具有不同之機構之再生設備組合而構成，能夠根據處理量與灼燒減量及總黏土量之管理值而容易地決定再生設備之構成。
又，根據第8實施形態之模砂之再生方法及再生設備，可根據對處理量及必要之處理能力等步驟之負載之變動而適當停止不必要之步驟，故較第4實施形態能夠更靈活地處理負載變動。
又，根據第8實施形態之模砂之再生方法及再生設備，可同時進行2次再生處理、及2次分級處理，故能夠減少使用 切換設備將模砂返回至再生處理、及分級處理之次數。
又，根據第8實施形態之模砂之再生方法及再生設備，於濕砂型鑄造設備中使用之芯為加熱脫水硬化型水玻璃製程所得之情形時，亦對自濕砂型鑄造設備各處排出之主模芯混合砂、及自芯砂落砂步驟排出之砂塊及砂進行加熱，使殘留於其等中之非晶質矽酸鹽水合物玻璃化，與此同時，將金屬氧化物密封於其內部。其後，進行乾式之機械再生，藉此能夠使對模之強度表現為有害之非晶質矽酸鹽水合物及金屬氧化物無害化。
(實施例1)
以使用第1實施形態之再生設備1將濕砂型砂於殼芯中再生為目的，進行5道再生，並對再生砂之性狀及芯之物性進行評估。於評估芯之物性時，藉由酚系樹脂2.0%(對砂)、六亞甲基四胺15%(對樹脂)、硬脂酸鈣0.1%(對砂)之配方而調製樹脂裹貼砂(以下簡記為RCS(resin coated sand))，且評估該RCS。又，評估方法依據日本鑄造技術普及協會(JACT)制定之JACT試驗法SM-1「彎曲強度試驗法」，且使用具有寬度10mm×高度10mm×長度60mm之尺寸、且於250℃進行60秒鐘煅燒而成形之試驗片進行評估。
(實施例2)
以使用第1實施形態之再生設備1於殼芯中再生濕砂型砂為目的，進行10道再生，並對再生砂之性狀及芯之物性進行評估。RCS之調製方法及物性之評估方法與實施例1相同。
(比較例1)
作為比較例1，以於殼芯中再生濕砂型砂為目的，使用煅燒後離心摩擦型鑄造砂再生裝置進行6道再生，並對再生砂之 性狀及芯之物性進行評估。RCS之調製方法及物性之評估方法與實施例1相同。
(比較例2)
作為比較例2，以於殼芯中再生濕砂型砂為目的，使用批次式之磨石研磨型鑄造砂再生裝置進行30分鐘再生，並對再生砂之性狀及芯之物性進行評估。RCS之調製方法及物性之評估方法與實施例1相同。
(比較例3)
作為比較例3，以於殼芯中再生濕砂型砂為目的，使用批次式之磨石研磨型鑄造砂再生裝置進行45分鐘再生，並對再生砂之性狀及芯之物性進行評估。RCS之調製方法及物性之評估方法與實施例1相同。
(比較例4)
作為比較例4，以於殼芯中再生濕砂型砂為目的，使用批次式之磨石研磨型鑄造砂再生裝置進行60分鐘再生，並對再生砂之性狀及芯之物性進行評估。RCS之調製方法及物性之評估方法與實施例1相同。
(比較例5)
作為比較例5，對再生前之狀態之模砂評估砂之性狀及芯之物性。RCS之調製方法及物性之評估方法與實施例1相同。
(比較例6)
作為比較例6，對與用於實施例1及2、及比較例1~5中之品種相同之砂(基於噴霧乾燥器法之富鋁紅柱石系人工砂)之未使用狀態、所謂新砂評估砂之性狀及芯之物性。RCS之調製方 法及物性之評估方法與實施例1相同。
Figure 105118121-A0101-12-0074-1
表1中表示實施例1及2、及比較例1~6之砂性狀及芯之物性之結果之一覽。實施例1及2之結果較比較例1~6之全部結果更佳。尤其基於噴霧乾燥器法之富鋁紅柱石系人工砂係難以機械再生之砂，作為先前方式之比較例1~4之評估結果較作為新砂之評估結果之比較量6差。相對於此，實施例1及2之結果亦較作為新砂之評估結果之比較例6佳。此意味著於使用第1實施形態之再生設備1而再生模砂之情形時，能夠製作出品質較新砂更佳之再生砂。實際上於再生砂之評估結果較新砂差之情形時無法使用僅由再生砂生產之芯，故只能將新砂之一部分置換為再生砂。因此，無法將所有再生砂作為芯而消費。另一方面，若再生砂之評估結果較新砂優異，則可使用僅由再生砂生產之芯，從而能夠將所有再生砂作為芯而消費。
(實施例3)
以使用第1實施形態之實施例1之構成之設備於酚系胺基甲酸乙酯自硬性芯中再生以矽砂為主成分之濕砂型砂為目的，進行3道再生，並對再生砂之性狀及芯之物性進行評估。芯砂以酚系樹脂0.85%(對砂)、聚異氰酸酯0.85%(對砂)、硬化觸媒0.1%(對砂)之配方進行調製，評估方法依據JACT試驗法HM-1「壓 縮強度試驗法」進行。
(比較例7)
作為比較例7，以於酚系胺基甲酸乙酯自硬性芯中再生以矽砂為主成分之濕砂型砂為目的，使用連續式之離心摩擦型鑄造砂再生裝置以與實施例7相同之處理量及所需動力進行10道再生，並對再生砂之性狀及芯之物性進行評估。芯砂之調製方法及物性之評估方法與實施例3相同。
Figure 105118121-A0101-12-0075-2
表2中表示實施例3與比較例7之再生砂之性狀及芯之物性之結果。於實施例3與比較例7之比較中，為大致相同程度之砂性狀，但實施例3之強度較比較例7優異。又，為再生出相同程度之砂性狀而於相同之處理量、所需動力下比較例7中需要10道，但實施例3中3道便足夠。根據該結果，與比較例7相比，實施例3可謂於能量消耗量方面優異。
(實施例4)
以使用第1實施形態之再生設備1於酚系胺基甲酸乙酯冷芯盒中再生以矽砂為主成分之濕砂型砂為目的，預先以0.3T之磁通密度之磁選機進行磁選之後進行3道再生，並對再生砂之性狀及芯之物性進行評估。芯砂以酚系樹脂1.0%(對砂)、聚異氰酸酯1.0%(對砂)之配方進行調整，評估方法依據JACT試驗法SM-1「彎曲強度試驗法」，且使用具有寬度10mm×高度10mm×長度60mm之尺寸、噴射條件為0.4MPa×3秒鐘、噴出、淨化條件之各者為0.2 MPa×10秒鐘而成形之試驗片進行評估。
(比較例8)
作為比較例8，以使用第1實施形態之再生設備1於酚系胺基甲酸乙酯冷芯盒中再生以矽砂為主成分之濕砂型砂為目的，進行3道再生，並對再生砂之性狀及芯之物性進行評估。芯砂之調製方法及物性之評估方法與實施例4相同。
Figure 105118121-A0101-12-0076-3
表3中表示實施例4與比較例8之再生砂之性狀及芯之物性之結果。於實施例4與比較例8之比較中，預先進行磁選且磁化物量較少之實施例4之強度優異。已明確，即便為相同之再生方式，磁化物量較多之砂具有強度下降之傾向。
(實施例5)
測定使用第1實施形態之再生設備1將以矽砂為主成分之濕砂型砂再生時所產生之第1道之灰塵之活性黏土量、總黏土量及灼燒減量。活性黏土量之測定方法依據AFS發行之Mold & Core Test Handbook 3rd Edition中規定之Testing Procedure AFS 2210-00-S“METHYLENE BLUE CLAY TEST,ULTRASONIC METHOD,MOLDING SAND”，膨潤土係數採用4.5。又，總黏土量之測定方法係依據上述JIS Z 2601附件1「鑄造砂之黏土量試驗方法」進行。灼燒減量之試驗方法係依據上述JIS Z 2601附件6「鑄造砂之灼燒減量試驗方法」進行。
(比較例9)
作為比較例9，使用第1實施形態之再生設備1，測定於再生時以矽砂為主成分之濕砂型砂時所產生之第2道之灰塵之活性黏土量、總黏土量及灼燒減量。活性黏土量、總黏土量及灼燒減量之測定方法與實施例5相同。
Figure 105118121-A0101-12-0077-4
表4中顯示實施例5與比較例9之灰塵之活性黏土量、總黏土量及灼燒減量之結果。在實施例5與比較例9之比較中，顯示第1道之灰塵中活性黏土量、總黏土量、及灼燒減量之任一者均高於比較例9之值。此表示實施例5含有更多的有效之膨潤土及煤粉等揮發性添加物，及比較例9含有較多的不揮發性且並非有效之膨潤土之成分，即藉由再生而研磨之砂粒之微粉等。
(實施例6)
以使用第1實施形態之再生設備1將以矽砂為主成分之濕砂型砂再生為主模添加用矽砂替代砂為目的，進行6道再生，並對再生砂之性狀進行評估。其後，將再生砂以1t/日之比例添加至主模，並對經過1個月之後的主模砂之性狀進行評估。
(比較例10)
作為比較例10，對以實施例6之再生砂替代前之主模添加用矽砂之性狀進行評估。其後，對將新砂以1t/日之比例添加至主模時之主模砂之性狀進行評估。
Figure 105118121-A0101-12-0078-5
若ooliticus不足，則模砂之保濕功能喪失，故添加至模砂中之水分蒸發，引起由模砂導致之鑄件不良。另一方面，於ooliticus過量之情形時，亦成為模砂之填充密度降低或鑄件之燒付不良等之原因。因此，根據鑄件之材質或成為對象之製品之要求規格亦不同，但一般於生產鑄鐵鑄件之濕砂型鑄造設備中使用之主模砂多為以大致20%管理ooliticus。
表5中將實施例6與比較例10之結果加以比較觀察，ooliticus之比例於比較例10中稍高，但其餘任一者均為大致同等之值。石英之比例於實施例6中相對於比較例10得以顯著改善。根據該結果而明確，只要進行再生直至實施例6所示之再生砂之性狀，則可一面以與添加有新砂者大致相同之水準將主模砂之ooliticus維持為用以維持保濕性之充分之比例，一面防止藉由進而增加石英而引起因過量之ooliticus導致之燒付等缺陷。
再者，於第5~第8實施形態中，將具有全部相同之機構之再生設備R及分級設備C串聯及並聯地配置。該等之台數需要多少台，必須預先進行試驗而驗證必要之處理量及處理能力，並準備最大限度必要之台數。
又，於第5~第8實施形態中，將具有全部相同之機構之再生設備、及分級設備串聯配置2台及並聯配置2台，但根據 所要求之處理量、所要求之再生砂之品質、及所要求之處理能力亦可將若干台串聯及並聯地配置，亦可設為僅串聯之配置或僅並聯之配置。
進而，於第5~第8實施形態中，使用具有全部相同之機構之再生設備及分級設備，但亦可使用具有不同之機構之再生設備R及分級設備C。
又，於第5~第8實施形態中，第1道之分級裝置C以集塵裝置DC進行，第2道以後之分級裝置C以集塵裝置DO進行，藉此將第1道之灰塵與第2道以後之灰塵分離並回收。因此，並未使能夠再利用之第1道之灰塵與其他灰塵混合便能夠有效地再利用。
1‧‧‧再生設備
BP1、BP2‧‧‧旁路系統
C‧‧‧分級設備
D‧‧‧乾燥設備
DC‧‧‧集塵設備
M‧‧‧磁選設備
PL1‧‧‧回送系統
R‧‧‧乾式之機械再生設備
S‧‧‧模砂
V1、V2、V3‧‧‧切換設備

Claims (31)

  1. 一種模砂之再生方法，其特徵在於，其包含有以下步驟：測定自濕砂型鑄造設備所排出之模砂之水分量及磁化物量之步驟；將所測定之水分量與第1管理值加以比較，並於上述水分量超出第1管理值之情形時，使上述模砂乾燥直至其成為第1管理值以下之步驟；將所測定之磁化物量與第2管理值加以比較，並於上述磁化物量超出第2管理值之情形時，對上述模砂進行磁選直至其成為第2管理值以下之步驟；其後，藉由乾式之機械再生將上述模砂再生直至灼燒減量成為第3管理值以下之步驟；及對上述模砂進行分級直至總黏土量成為第4管理值以下之步驟。
  2. 如請求項1之模砂之再生方法，其中，將上述再生之步驟、及上述分級之步驟執行多次。
  3. 如請求項1之模砂之再生方法，其中，其進一步包含有於上述再生之步驟之前將上述模砂分成多個之步驟，且對被分成多個之上述模砂分別執行上述再生之步驟、及上述分級之步驟。
  4. 如請求項3之模砂之再生方法，其中，將上述再生之步驟、及上述分級之步驟執行多次。
  5. 一種模砂之再生方法，其特徵在於，其包含有以下步驟：將自濕砂型鑄造設備所排出之模砂分成在砂處理設備中舊砂溢流後的溢流砂、自噴砂步驟所排出的製品附著砂、附著於自鑄模取出之鑄件製品的主模芯混合砂、以及自芯砂落砂步驟所排出且曾構 成芯的砂塊及砂並加以回收之步驟；使上述溢流砂乾燥直至水分量成為第1管理值以下，並於去除異物之後加以儲存之步驟；去除上述製品附著砂之異物，並於進行磁選直至磁化物量成為第2管理值以下之後加以儲存之步驟；破碎上述主模芯混合砂，並於去除異物之後加以儲存之步驟；破碎上述砂塊及砂之中的砂塊，並於自所破碎的砂與原本就有的砂中去除異物之後，將上述所破碎的砂與原本就有的砂加以儲存之步驟；將所儲存之上述溢流砂、所儲存之上述製品附著砂、所儲存之上述主模芯混合砂、及所儲存之上述所破碎的砂與原本就有的砂，以該等之比例始終為固定之方式取出並加以調配之步驟；藉由乾式之機械再生將所調配之砂再生直至灼燒減量成為第3管理值以下之步驟；以及對上述所調配之砂進行分級直至總黏土量成為第4管理值以下之步驟。
  6. 如請求項5之模砂之再生方法，其中，將上述再生之步驟、及上述分級之步驟執行多次。
  7. 如請求項5之模砂之再生方法，其中，其進一步包含有將於上述調配之步驟中所調配之砂分成多個之步驟，且對被分成多個之上述調配之砂分別執行上述再生之步驟、及上述分級之步驟。
  8. 如請求項7之模砂之再生方法，其中，將上述再生之步驟、及上述分級之步驟執行多次。
  9. 如請求項5至8中任一項之模砂之再生方法，其中，於濕砂型 鑄造設備中所使用之芯為加熱脫水硬化型水玻璃製程所得之情形時，進一步包含有以下步驟：於將上述主模芯混合砂之異物去除之後將上述主模芯混合砂加熱至400℃以上之步驟；及於去除上述所破碎的砂與原本就有的砂之異物之後將上述所破碎的砂與原本就有的砂加熱至400℃以上之步驟。
  10. 如請求項1至8中任一項之模砂之再生方法，其中，其進一步包含有對在最初之上述分級之步驟中所產生之微粉進行集塵之步驟。
  11. 如請求項1至8中任一項之模砂之再生方法，其中，上述分級之步驟使用比重分級法。
  12. 如請求項1至8中任一項之模砂之再生方法，其中，上述第1管理值為0.5%。
  13. 如請求項1至8中任一項之模砂之再生方法，其中，上述第2管理值為5.0%。
  14. 如請求項1至8中任一項之模砂之再生方法，其中，上述第3管理值為0.6%。
  15. 如請求項1至8中任一項之模砂之再生方法，其中，上述第4管理值為0.6%。
  16. 一種模砂之再生設備，其特徵在於，其具備有：乾燥設備，其使自濕砂型鑄造設備所排出之模砂乾燥直至其水分量成為第1管理值以下；磁選設備，其對上述模砂進行磁選直至其磁化物量成為第2管理值以下； 乾式之機械再生設備，其將上述模砂再生直至其灼燒減量成為第3管理值以下；分級設備，其對上述模砂進行分級直至其總黏土量成為第4管理值以下；第1切換設備，其選擇是否使上述模砂通過上述乾燥設備；及第2切換設備，其選擇是否使上述模砂通過上述磁選設備。
  17. 如請求項16之模砂之再生設備，其中，於上述乾式之機械再生設備之前，進一步具備有第3切換設備，該第3切換設備選擇使上述模砂通過上述乾式之機械再生設備、或使上述模砂返回上述再生設備之入口。
  18. 如請求項16之模砂之再生設備，其中，其具備有多個上述乾式之機械再生設備、及上述分級設備。
  19. 如請求項16之模砂之再生設備，其中，其進一步具備有將上述模砂分配至多個通路之設備，於上述多個通路之後之各者，具備有上述乾式之機械再生設備、及上述分級設備。
  20. 如請求項19之模砂之再生設備，其中，其具備有多個上述乾式之機械再生設備、及上述分級設備。
  21. 一種模砂之再生設備，其特徵在於，其具備有：溢流砂回收設備，其將自砂處理步驟所排出之舊砂溢流後之溢流砂加以回收；乾燥設備，其使上述溢流砂乾燥直至水分成為第1管理值以下；溢流砂異物去除設備，其將上述溢流砂之異物加以去除；溢流砂儲存槽，其將上述溢流砂加以儲存； 製品附著砂回收設備，其將自噴砂步驟所排出之製品附著砂加以回收；製品附著砂異物去除設備，其將上述製品附著砂之異物加以去除；磁選設備，其對上述製品附著砂進行磁選直至其磁化物量成為第2管理值以下；製品附著砂儲存槽，其將上述製品附著砂加以儲存；主模芯砂混合砂回收設備，其將附著於自鑄模取出之鑄件製品的主模芯砂混合砂加以回收；破碎設備，其將上述主模芯混合砂加以破碎；主模芯混合砂異物去除設備，其將上述主模芯混合砂之異物加以去除；主模芯混合砂儲存槽，其將上述主模芯混合砂加以儲存；砂塊及砂回收設備，其將自芯砂落砂步驟所排出且曾構成芯之砂塊及砂加以回收；破碎設備，其將上述砂塊及砂之中的砂塊加以破碎；砂異物去除設備，其自上述所破碎的砂與原本就有的砂中將異物加以去除；砂儲存槽，其將上述所破碎的砂與原本就有的砂加以儲存；砂切取/調配設備，其以使自上述溢流砂儲存槽、製品附著砂儲存槽、上述主模芯混合砂儲存槽、以及上述砂儲存槽所取出之砂之比例始終成為固定之方式自各儲存槽取出砂並加以調配；乾式之機械再生設備，其將所調配之砂再生直至成為第3管理值以下之灼燒減量；以及 分級設備，其對上述所調配之砂進行分級直至成為第4管理值以下之總黏土量。
  22. 如請求項21之模砂之再生設備，其中，其具備有多個上述乾式之機械再生設備、及上述分級設備。
  23. 如請求項21之模砂之再生設備，其中，其進一步具備有將上述模砂分配至多個通路之設備，於上述多個通路之後之各者，具備有上述乾式之機械再生設備、及上述分級設備。
  24. 如請求項23之模砂之再生設備，其中，其具備有多個上述乾式之機械再生設備、及上述分級設備。
  25. 如請求項21至24中任一項之模砂之再生設備，其中，其於上述主模芯混合砂異物去除設備之後，進一步具備有將上述主模芯混合砂加熱至400℃以上之加熱設備，並於上述砂異物去除設備之後，進一步具備有將上述所破碎的砂與原本就有的砂加熱至400℃以上之加熱設備。
  26. 如請求項16至24中任一項之模砂之再生設備，其中，其進一步具備有將於上述分級設備中所產生之微粉進行集塵之集塵設備。
  27. 如請求項16至24中任一項之模砂之再生設備，其中，上述磁選設備係具有磁通密度為0.15T~0.5T之能力之半磁外輪式之磁選設備。
  28. 如請求項16至24中任一項之模砂之再生設備，其中，上述乾式之機械再生設備具備有：砂供給滑槽，其於下端設置有落砂口； 旋轉滾筒，其於上述砂供給滑槽之下方水平旋轉自如地被配設，將自圓形底板之周端向斜上外方延伸之傾斜周壁及自上述傾斜周壁之上端向內側突出之堰堤加以連結；至少1個輥，其於上述旋轉滾筒內相對於上述傾斜周壁設有若干之間隙且被配置成直角；以及輥加壓機構，其與上述輥連結，藉由固定壓力將上述輥朝上述傾斜周壁之方向壓抵。
  29. 如請求項28之模砂之再生設備，其中，被使用於上述輥加壓機構之缸筒係空氣壓力油壓複合缸筒。
  30. 如請求項16至24中任一項之模砂之再生設備，其中，上述乾式之機械再生設備具備有：砂投入部，其於下端設置有落砂口；旋轉滾筒，其於上述砂投入部之下方水平旋轉自如地被配設，將自圓形底板之周端向斜上外方延伸之傾斜周壁及自上述傾斜周壁之上端向內側突出之堰堤加以連結；至少1個輥，其於上述旋轉滾筒內相對於上述傾斜周壁設有若干之間隙且被配置成直角；輥加壓機構，其與上述輥連結，藉由固定壓力將上述輥朝上述傾斜周壁之方向壓抵；馬達驅動手段，其使上述旋轉滾筒藉由馬達而旋轉；砂流量檢測器，其被設置於上述砂投入部之落砂口並檢測所投入之砂流量；電流檢測器，其檢測上述馬達驅動手段之電流值；缸筒之壓力控制手段，其係上述輥加壓機構；以及 控制手段，其根據藉由上述砂量檢測器所檢測出之砂量而調整上述缸筒對輥之加壓力；上述控制手段具備有：目標電流運算部，其預先設定上述砂流量與根據再生砂所要求之研磨程度之不同而決定之上述馬達之電流值之相對關係，以維持上述相對關係之方式來計算出與藉由上述砂流量檢測器所檢測出之砂流量對應之上述馬達之目標電流值；比較部，其將對應於所投入之砂流量之上述馬達之目標電流值、與運轉中所實測之馬達之電流值加以比較；及控制部，其根據上述比較部之結果，以使運轉中之上述馬達之電流值成為上述馬達之目標電流值之方式來調整上述缸筒對輥之加壓力。
  31. 如請求項28之模砂之再生設備，其中，上述乾式之機械再生設備進一步具備有壓縮空氣噴射手段，該壓縮空氣噴射手段將壓縮空氣噴射至附著堆積於上述傾斜周壁而成之堆積微粉，且上述壓縮空氣噴射手段具備有：壓力調整閥，其調整來自壓縮空氣源之壓縮空氣之壓力；流量調整閥，其調整來自上述壓力調整閥之壓縮空氣之流量；噴嘴，其噴射貫穿流經上述壓力調整閥及上述流量調整閥之壓縮空氣；噴射條件選定手段，其選定壓縮空氣之噴射條件；以及控制手段，其根據來自上述噴射條件選定手段之指令來控制上述壓力調整閥及上述流量調整閥。
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