專利名稱：熱流舊砂再生機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鑄造生產(chǎn)中所使用的舊砂再生設(shè)備。
水玻璃砂具有使用簡(jiǎn)便，成本低廉，無(wú)毒無(wú)味等許多優(yōu)點(diǎn)被廣泛用于鑄造生產(chǎn)。但是由于水玻璃舊砂再生困難，多年來(lái)一直沒(méi)有很好的解決方法及比較理想的再生設(shè)備。
利用水玻璃舊砂殘留粘結(jié)劑溶于水的特點(diǎn)，采用濕法再生設(shè)備再生此類舊砂效果比較顯著。目前濕法再生設(shè)備主要有機(jī)械攪拌式，水力旋流式等類型。這些設(shè)備存在的主要問(wèn)題是在舊砂再生的過(guò)程中產(chǎn)生大量污水，每再生一噸砂所產(chǎn)生的污水可達(dá)二十噸之多，需附加龐大的污水處理裝置和高額污水處理費(fèi)用。鑄造生產(chǎn)特別是鑄鋼生產(chǎn)所使用過(guò)的水玻璃舊砂中有相當(dāng)部分被高溫?zé)Y(jié)或燒熔，此部分舊砂即使采用一般的濕法再生設(shè)備也很難再生，若混入再生砂將明顯影響再生砂的質(zhì)量，若棄之不用則大大降低了舊砂的回收率并增大了廢棄物排放量。
為了避免舊砂再生污水處理這一難題，目前舊砂再生多轉(zhuǎn)向采用干法再生設(shè)備。但由于水玻璃舊砂具有較強(qiáng)的吸濕性，包裹在舊砂表面的惰性膜韌性較高，所以干法再生此類舊砂效果較差，加之在干法再生過(guò)程中不可避免地將過(guò)燒發(fā)脆及燒熔的砂塊一起粉碎并混入再生砂中，因此干法再生砂的質(zhì)量遠(yuǎn)比不上濕法再生砂質(zhì)量好，在生產(chǎn)中一般只作為填充砂使用。在干法強(qiáng)力再生的條件下還會(huì)出現(xiàn)砂粒粉碎嚴(yán)重的現(xiàn)象。
本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，提供了二種熱流舊砂再機(jī)，其目的在于一方面能生產(chǎn)出高質(zhì)量的再生砂并提高再生砂回收率，另一方面又可大幅度減少污水產(chǎn)生，降低污水處理費(fèi)用。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的解決方案是提供熱流舊砂再生機(jī)1和熱流舊砂再生機(jī)2，它們的共同特點(diǎn)是都設(shè)有機(jī)械攪拌裝置、加熱裝置、投藥裝置、進(jìn)水管、排污水管等。再生機(jī)1的功能偏重于脫除舊砂表面包裹的粘結(jié)劑，再生機(jī)2的功能偏重于清洗再生砂并排除混入再生砂中的廢砂塊和其它異物。再生機(jī)1和再生機(jī)2可以配套使用也可以分別自成系統(tǒng)進(jìn)行舊砂再生。
再生機(jī)1包括桶體、機(jī)架、葉輪攪拌裝置、進(jìn)砂口閘板密封裝置、出砂口底板密封裝置、進(jìn)水管、排污水管、壓縮空氣管等部分。桶體安裝在機(jī)架上，葉輪攪拌裝置通過(guò)軸承座固定在桶體上并使葉輪處于桶體內(nèi)部。進(jìn)砂口設(shè)在桶體頂部，進(jìn)砂口處設(shè)有閘板密封裝置，閘板可以開(kāi)啟或關(guān)閉進(jìn)砂口。水管的進(jìn)水口設(shè)在進(jìn)砂斗的側(cè)壁上。投藥裝置設(shè)在桶體上部或進(jìn)砂斗的上方，投藥裝置中設(shè)有控制給藥的裝置。桶體的下部或外部設(shè)有加熱裝置。所述加熱裝置是一個(gè)或多個(gè)供熱噴嘴，噴嘴內(nèi)部設(shè)有透水板和金屬網(wǎng)。當(dāng)所設(shè)供熱噴嘴數(shù)量為2個(gè)以上時(shí)，桶壁外側(cè)還設(shè)有與噴嘴相通的環(huán)狀箱體。上述噴嘴或箱體通過(guò)金屬管與供熱源即蒸汽鍋爐接通。所述加熱裝置也可以是管狀電熱元件或其它加熱裝置。出砂口設(shè)在桶體底部，出砂口處設(shè)有底板密封裝置，底板上部設(shè)有透水板和金屬網(wǎng)，底板下部設(shè)有排污水管，底板能開(kāi)啟或關(guān)閉出砂口。桶體上部還設(shè)有壓縮空氣進(jìn)氣管和排污水管。上述進(jìn)水管、排污水管、蒸汽管上均設(shè)有閥門，桶體外部包有隔熱材料。
再生機(jī)2包括箱體、頂蓋、滾筒、托輪、減速機(jī)、電動(dòng)機(jī)、螺旋輸送裝置、葉輪排砂裝置、加熱裝置、投藥裝置、進(jìn)砂斗、排渣斗、排砂槽、進(jìn)水管、排污管等部分。托輪固定在箱體頂部，滾筒安放在托輪上面并且能使?jié)L筒的一部分浸入箱體內(nèi)的水中。頂蓋罩住滾筒并與箱體固定在一起。滾筒的園周壁上設(shè)有許多小孔，壁的內(nèi)側(cè)設(shè)有螺旋葉片，滾筒的一端外園上還固定有皮帶輪。減速機(jī)、電動(dòng)機(jī)安裝在箱體頂部，減速機(jī)和滾筒之間采用膠帶傳動(dòng)，電動(dòng)機(jī)可以通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)滾筒在托輪上面旋轉(zhuǎn)。滾筒兩端分別設(shè)有進(jìn)砂斗和排渣斗。投藥裝置設(shè)在箱體的上部或進(jìn)砂斗的上方，投藥裝置中設(shè)有控制給藥的裝置。箱體的下部或外部設(shè)有加熱裝置。所述加熱裝置是一個(gè)或多個(gè)供熱噴嘴，噴嘴內(nèi)部設(shè)有透水板和金屬網(wǎng)，供熱噴嘴通過(guò)金屬管與供熱源即蒸汽鍋爐接通。所述加熱裝置也可以是一個(gè)或多個(gè)管狀電熱元件或其它加熱裝置。在箱體遠(yuǎn)離滾筒的那一端端部設(shè)有清洗室和排砂槽，葉輪排砂裝置通過(guò)減速電機(jī)固定在清洗室和排砂槽之間的頂壁上，并使葉輪處于能把清洗室上部的再生砂撥入排砂槽的位置。清洗室中設(shè)有擋砂透水板。箱體的底部還設(shè)有螺旋輸送裝置，能把再生砂從箱體內(nèi)輸送到清洗室里。也可以在箱體遠(yuǎn)離滾筒的一端設(shè)螺旋輸送裝置，直接把箱體內(nèi)的再生砂排出再生機(jī)外。進(jìn)水管設(shè)在清洗室上部，清洗室和箱體之間用水管連通。箱體上部和清洗室下部分別設(shè)有排污管。上述水管、排污管、蒸汽管上均設(shè)有閥門。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1、去除砂粒表面惰性膜的能力強(qiáng)，并可去除舊砂中過(guò)燒發(fā)脆或燒熔難溶的廢砂塊及其它異物，適用于多種舊砂特別是水玻璃舊砂的再生。
2、再生砂質(zhì)量高，其機(jī)械性能和使用性能均優(yōu)于新砂，可100％取代新砂使用，作面砂、芯砂、單一砂均可。
3、排出的污水少。每生產(chǎn)1噸再生砂實(shí)際產(chǎn)生的污水不足1噸，污水經(jīng)處理后還可重新利用。
4、再生砂回收率高，可達(dá)90％以上。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行具體描述。


圖1是本實(shí)用新型再生機(jī)1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，其中局部被剖開(kāi)；
圖2是
圖1的A-A剖視圖；圖3是
圖1的E向視圖，其中局部被剖開(kāi)；圖4是再生機(jī)1的另一實(shí)施例的剖視圖；圖5是再生機(jī)2的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，其中局部被剖開(kāi)；圖6是再生機(jī)2的F向視圖，其中局部被剖開(kāi)；圖7是再生機(jī)2的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，其中局部被剖開(kāi)。
圖1示出桶體1為立式裝置，桶體1通過(guò)支座11安裝在機(jī)架(圖中未畫出)上。葉輪13固定在軸12上，軸12、軸承座8、減速電機(jī)7依次組裝成葉輪攪拌裝置，葉輪攪拌裝置通過(guò)軸承座8固定在桶體1頂部，并使葉輪處于桶體1的內(nèi)部。進(jìn)砂斗5、閘板4、滑座2及密封圈3共同組成閘板密封裝置并通過(guò)滑座2固定在進(jìn)砂口處。閘板4和氣缸28連接，在氣缸28作用下，閘板4可以在滑座2內(nèi)移動(dòng)，對(duì)進(jìn)砂口進(jìn)行開(kāi)啟或關(guān)閉。進(jìn)藥管27、閥門26和盛藥桶6依次接通組成投藥裝置，閥門26可以控制投藥。投藥裝置通過(guò)進(jìn)藥管27固定在桶體1的頂部。進(jìn)水管9的出水口設(shè)在進(jìn)砂斗5的側(cè)壁上，壓縮空氣進(jìn)氣管10固定在桶體1的頂部，桶體1的上部還設(shè)有排污水管25。
桶體1下部設(shè)有3個(gè)供熱噴嘴14，供熱噴嘴內(nèi)設(shè)有透水板和鋼絲網(wǎng)。桶體1下部外側(cè)壁還設(shè)環(huán)狀箱體15與供熱噴嘴14相通，該箱體通過(guò)鋼管16與蒸汽鍋爐(圖中未畫出)接通。出砂口設(shè)在桶體1的底部。出砂口法蘭盤17、密封圈24、底板19和滑槽18、滑道20共同組成出砂口底板密封裝置，其中斜形滑道20和滑槽18固定在一起，滑槽固定在法蘭盤17上，底板19和氣缸(圖中未畫出)連接。在氣缸的作用下，底板19可在斜形滑道20上移動(dòng)，對(duì)出砂口進(jìn)行開(kāi)啟或關(guān)閉。底板19的上部設(shè)有透水板21和鋼絲網(wǎng)23，下部設(shè)有排污水管22。
上述進(jìn)水管9、壓縮空氣管10、蒸氣管16、排污水管22和25上均設(shè)有閥門(圖中未畫出)。桶體1外部包有40～60mm厚隔熱材料，如礦渣棉、珍珠巖等(圖中未畫出)。
當(dāng)水玻璃舊砂和水從進(jìn)砂斗5加入桶體1后，打開(kāi)閥門26，將預(yù)先儲(chǔ)存在藥桶6中的眾所周知有利于水玻璃砂再生的化學(xué)藥品通過(guò)進(jìn)藥管27加入桶體1內(nèi)，同時(shí)減速電機(jī)7帶動(dòng)葉輪13旋轉(zhuǎn)，對(duì)水中的砂粒、砂團(tuán)進(jìn)行攪拌，使砂粒與砂粒之間、砂粒與葉輪之間、砂粒與桶壁之間產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦。在此過(guò)程中供熱噴嘴14噴出高速蒸汽同時(shí)加熱砂和水，可一直加熱至沸點(diǎn)。隨著水溫的升高，硅膠在水中的溶解度大大增加，化學(xué)藥品的加入可促使舊砂中氧化鈉得到更徹底的去除。在上述因素的共同作用下，舊砂表面的水玻璃惰性膜迅速脫落、溶解。當(dāng)再生砂達(dá)到要求時(shí)，可暫停葉輪13旋轉(zhuǎn)和噴嘴14噴汽并打開(kāi)上排污閥，使部分污水和粉塵經(jīng)上排污管25流出，然后關(guān)閉該閥和進(jìn)砂口閘板4，打開(kāi)底板19下部的排污閥，經(jīng)進(jìn)氣管10向桶體1中通入壓縮空氣，盡量把剩余污水依次通過(guò)底板19上的擋砂鋼絲網(wǎng)23、透水板21、排污水管22擠出桶體外。最后關(guān)閉排污管22上的閥門，打開(kāi)進(jìn)砂口閘板4，加水對(duì)桶體中的再生砂進(jìn)行清洗。經(jīng)數(shù)遍清洗，再生砂達(dá)到要求后即可打開(kāi)出砂口底板19，放出再生砂。
圖4是再生機(jī)1的另一實(shí)施例的剖視圖，本實(shí)施例與
圖1不同之處是桶體1為臥式設(shè)置，加熱裝置是管狀電熱元件14；投藥裝置設(shè)在進(jìn)砂斗5的上方。
從再生機(jī)1中排出的再生砂中有時(shí)混有未完全溶開(kāi)的小砂團(tuán)、廢砂塊和其它異物，為了得到高質(zhì)量的再生砂，可把該再生砂送入再生機(jī)2內(nèi)作進(jìn)一步處理。
圖5示出了再生機(jī)2的箱體1為臥式裝置，托輪2固定在箱體1的頂部，滾筒3安放在托輪2的上面并可使?jié)L筒外園的一部分浸在箱體1內(nèi)的水中。滾筒3的外園壁上設(shè)有許多透砂小孔，壁的內(nèi)側(cè)設(shè)有螺旋葉片，滾筒的一端還設(shè)有皮帶輪4。頂蓋6罩住滾筒3并與箱體1固定在一起。減速機(jī)9、電動(dòng)機(jī)10安裝在箱體1的頂部。減速機(jī)9和滾筒3之間采用齒形膠帶7或三角膠帶傳動(dòng)。電動(dòng)機(jī)10可通過(guò)減速機(jī)9帶動(dòng)滾筒3在托輪2上面旋轉(zhuǎn)。滾筒3的兩端分別設(shè)有進(jìn)砂斗5和排渣斗20。盛藥桶8、閥門21和進(jìn)藥管23依次接通組成投藥裝置，閥門21可以控制投藥。投藥裝置通過(guò)進(jìn)藥管23固定在箱體1的頂部。
箱體1的下部設(shè)有3個(gè)供熱噴嘴19，噴嘴內(nèi)部設(shè)有透水板和鋼絲網(wǎng)。噴嘴19通過(guò)鋼管18與蒸汽鍋爐(圖中未畫出)接通。在箱體1遠(yuǎn)離滾筒的那端端部設(shè)有清洗室16和排砂槽17，清洗室16中設(shè)有擋砂透水隔板22。葉輪13固定在減速電機(jī)12的軸上組成葉輪排砂裝置。葉輪排砂裝置固定在清洗室和排砂槽之間的頂壁上，并使葉輪13處于能把清洗室16上部的再生砂撥入排砂槽17之位置。箱體1的底部還設(shè)有螺旋輸送裝置11，該裝置能夠把再生砂從箱體1內(nèi)輸送到清洗室16中。
進(jìn)水管14設(shè)在清洗室16的上部，清洗室16和箱體1之間有水管15連通。箱體1的上部和清洗室16的下部分別設(shè)有排污管24和25。其中排污管25還兼作排砂管。上述水管、蒸汽管、排污管上均設(shè)有閥門。箱體外部還包有40～60mm厚的隔熱材料，如礦渣棉、珍珠巖等(圖中未畫出)。
當(dāng)水玻璃舊砂經(jīng)進(jìn)砂斗5加入滾筒3內(nèi)之后，打開(kāi)閥門21把預(yù)先儲(chǔ)存在盛藥桶8中的有利于水玻璃砂再生的化學(xué)藥品加入箱體1內(nèi)，在此過(guò)程中供熱噴嘴19噴出高速蒸汽同時(shí)加熱箱體1內(nèi)的砂和水，可加熱至沸點(diǎn)。電動(dòng)機(jī)10通過(guò)減速機(jī)9帶動(dòng)滾筒3在托輪2上旋轉(zhuǎn)，滾筒3的一部分浸在水中。進(jìn)入滾筒內(nèi)的舊砂在滾筒的作用下，小于滾筒壁孔直徑的砂?；蛏皥F(tuán)漏入箱體內(nèi)，大于壁孔直徑的砂團(tuán)在螺旋葉片的作用下，一邊前進(jìn)一邊被不斷破碎漏入箱體1內(nèi)。最后未被破碎的難溶燒結(jié)塊及其它異物到達(dá)排渣斗20并被排出再生機(jī)。漏入箱體1內(nèi)的砂粒或砂團(tuán)在滾筒3不斷攪拌下，在熱水中充分洗滌，加上化學(xué)藥品的作用，砂粒表面的水玻璃膜迅速脫落、溶解，再生砂沉入箱體1的底部，被螺旋輸送裝置11擠入清洗室16內(nèi)。在此過(guò)程中再生砂進(jìn)一步受到強(qiáng)烈搓擦清洗，個(gè)別殘存的小砂團(tuán)被搓開(kāi)。再生砂在清洗室16內(nèi)不斷上升，減速電機(jī)12帶動(dòng)葉輪13旋轉(zhuǎn)，把升出水面的再生砂撥入排砂槽17并排出再生機(jī)外。
在上述再生過(guò)程中，清水先從進(jìn)水管14流入清洗室16內(nèi)，清洗再生砂后再經(jīng)水管15流入箱體1內(nèi)。箱體1內(nèi)的污水經(jīng)排污管24流出。停機(jī)后再生機(jī)中存留的污水和再生砂可通過(guò)排污管25排出。
再生機(jī)2和再生機(jī)1配套使用時(shí)，可以不設(shè)投藥裝置。
圖7是再生機(jī)2的另一實(shí)施例簡(jiǎn)圖。與圖5不同之處是箱體1下部的加熱裝置是管狀電熱元件19，排砂裝置是用一螺旋輸送裝置11直接把箱體1內(nèi)的再生砂排出再生機(jī)外。螺旋輸送機(jī)11下部外殼上設(shè)有一些擋砂透水孔，另外本實(shí)施例沒(méi)有設(shè)置投藥裝置。
當(dāng)再生砂質(zhì)量要求不嚴(yán)時(shí)，可用再生機(jī)2生產(chǎn)再生砂，否則應(yīng)把再生機(jī)1和再生機(jī)2組合在一起生產(chǎn)再生砂。此時(shí)為了簡(jiǎn)化設(shè)備，再生機(jī)2上甚至還可以不設(shè)加熱裝置。
以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)例，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可作若干變型和改進(jìn)，如把投藥裝置改為中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第9冊(cè)上所介紹的投藥設(shè)備，也可以用定量泵直接往再生機(jī)的桶體或箱體內(nèi)加藥。還可以把單機(jī)改為雙機(jī)并聯(lián)，把小型再生機(jī)的加熱裝置改為直接用火焰加熱桶體或箱體等，都應(yīng)視為屬于本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種熱流舊砂再生機(jī)，包括桶體、葉輪攪拌裝置、底板密封裝置、進(jìn)水管、進(jìn)砂斗、排污水管、機(jī)架，葉輪攪拌裝置通過(guò)軸承座(8)固定在桶體(1)上并且葉輪(13)處于桶體內(nèi)部；底板密封裝置設(shè)在桶體底部的出砂口處，底板(19)能開(kāi)啟或關(guān)閉出砂口；桶體(1)安裝在機(jī)架上，其特征是一、在桶體(1)的下部或外部設(shè)有加熱裝置；二、在桶體(1)的上部或進(jìn)砂斗(5)的上方設(shè)有投藥裝置。
2.如權(quán)利1所述再生機(jī)，其特征是該加熱裝置是位于桶體(1)下部所設(shè)的1個(gè)或多個(gè)供熱噴嘴(14)，供熱噴嘴內(nèi)部設(shè)有透水板和金屬網(wǎng)；當(dāng)所設(shè)供熱噴嘴數(shù)量為2個(gè)以上時(shí)，桶壁外側(cè)還設(shè)有與噴嘴(14)相通的環(huán)狀箱體(15)。
3.如權(quán)利1所述再生機(jī)，其特征是桶體(1)的上部設(shè)有壓縮空氣進(jìn)氣管(10)和排污管(25)。
4.如權(quán)利1所述再生機(jī)，其特征是桶體(1)頂部的進(jìn)砂口處設(shè)有閘板密封裝置，閘板(4)能開(kāi)啟或關(guān)閉進(jìn)砂口。
5.如權(quán)利1所述再生機(jī)，其特征是底板(19)的上部設(shè)有透水板(21)、金屬網(wǎng)(23)；底板下部設(shè)有排污水管(22)。
6.一種熱流舊砂再生機(jī)，包括箱體、頂蓋、滾筒、減速機(jī)、電動(dòng)機(jī)、進(jìn)水管、排污管，滾筒(3)設(shè)在箱體(1)的上部，并且可使?jié)L筒外園的一部分浸入箱體(1)內(nèi)的水中，滾筒(3)的外園壁上設(shè)有許多小孔，壁的內(nèi)側(cè)設(shè)有螺旋葉片；頂蓋(6)罩住滾筒(3)并與箱體(1)固定在一起，減速機(jī)(9)和電動(dòng)機(jī)(10)安裝在箱體(1)的頂部，電動(dòng)機(jī)能通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)，其特征是一、在箱體(1)的下部或外部設(shè)有加熱裝置；二、在箱體(1)的上部或進(jìn)砂斗(5)的上方設(shè)有投藥裝置；
7.如權(quán)利6所述再生機(jī)，其特征是該加熱裝置是位于箱體(1)下部所設(shè)的1個(gè)或多個(gè)供熱噴嘴(19)，供熱噴嘴內(nèi)部設(shè)有透水板和金屬網(wǎng)。
8.如權(quán)利1或6所述再生機(jī)，其特征是該加熱裝置是位于桶(箱)體(1)下部所設(shè)的1個(gè)或多個(gè)電熱元件(19)。
9.如權(quán)利6所述再生機(jī)，其特征是托輪(2)固定在箱體(1)的頂部，滾筒(3)安放在托輪(2)上面，滾筒(3)一端的外園上固定有皮帶輪(4)，滾筒(3)與減速機(jī)(9)之間采用膠帶(7)傳動(dòng)。
10.如權(quán)利6所述再生機(jī)，其特征是箱體(1)底部或端部設(shè)有螺旋輸送裝置(11)，設(shè)在端部的輸送裝置下部外殼上設(shè)有一些擋砂透水小孔。
11.如權(quán)利6所述再生機(jī)，其特征是在清洗室(16)和排砂槽(17)之間的頂壁上設(shè)有葉輪排砂裝置，葉輪(13)能把處于清洗室(16)上部的再生砂撥入排砂槽(17)；清洗室(16)中設(shè)有擋砂透水板(22)。
12.如權(quán)利1或6所述再生機(jī)，其特征是在桶體(1)或箱體(1)的外部包有隔熱材料。
專利摘要熱流舊砂再生機(jī),主要由桶體、葉輪攪拌裝置、加熱裝置、投藥裝置、機(jī)架等部分組成。桶體安裝在機(jī)架上,葉輪攪拌裝置的傳動(dòng)部分設(shè)在桶體頂部,葉輪處于桶體內(nèi)部。桶體上部設(shè)有投藥裝置,桶體下部設(shè)有加熱裝置。由于機(jī)械攪拌、高溫洗滌及化學(xué)藥品的共同作用,大大增加了舊砂表面惰性膜在水中的脫落速度和溶解量,從而達(dá)到提高再生砂質(zhì)量,減少污水產(chǎn)生之目的。該機(jī)可用于鑄造廠再生舊砂特別是再生水玻璃舊砂。
文檔編號(hào)B22C5/00GK2412680SQ0020195
公開(kāi)日2001年1月3日 申請(qǐng)日期2000年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月13日
發(fā)明者李江平 申請(qǐng)人:李江平