鑄造舊砂熱法再生工藝的加熱裝置及其加熱方式的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鑄造舊砂熱法再生工藝的加熱裝置及其加熱方式，包括砂再生焙燒爐，所述砂再生焙燒爐內(nèi)設(shè)置有耐火隔層，所述耐火隔層將砂再生焙燒爐分隔成位于底部的燃燒室和位于上部的砂沸騰室，所述燃燒室設(shè)置有燃燒器口和沸騰風(fēng)入口，所述燃燒器口設(shè)置有燃燒器，所述耐火隔層上設(shè)置有通氣孔，所述通氣孔上端設(shè)置有防止砂漏入燃燒室的熱風(fēng)噴嘴；本發(fā)明利用燃燒室產(chǎn)生的均勻的熱風(fēng)與舊砂強(qiáng)耦合換熱，避免了火焰與舊砂的直接接觸，能實(shí)現(xiàn)焙燒溫度的均勻性，保證再生砂的質(zhì)量。
【專利說(shuō)明】鑄造舊砂熱法再生工藝的加熱裝置及其加熱方式
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鑄造舊砂的熱法再生工藝領(lǐng)域，具體涉及一種鑄造舊砂熱法再生工藝的加熱裝置及其加熱方式。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國(guó)是世界上最大的鑄件生產(chǎn)國(guó)家。據(jù)統(tǒng)計(jì):每生產(chǎn)It鑄件要排放It廢砂，并且要加入It新砂。2010年中國(guó)鑄件總產(chǎn)量超過(guò)3500萬(wàn)噸。而我國(guó)鑄造廠的現(xiàn)狀是:鑄造車間(廠)的舊砂排放量占固體廢物總排放量首位，達(dá)70%多。因此，對(duì)舊砂進(jìn)行再生回用，不僅可以節(jié)約寶貴的新砂資源，減少舊砂拋棄引起的環(huán)境污染，還可節(jié)省成本(新砂的購(gòu)置費(fèi)和運(yùn)輸費(fèi))，具有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。舊砂再生已成為現(xiàn)代化鑄造車間不可缺少的組成部分。
[0003]舊砂再生是利用機(jī)械式，加熱焙燒等方式去除舊砂中的雜質(zhì)，使舊砂得以循環(huán)利用。熱法再生就是利用加熱焙燒的方式去除舊砂中的雜質(zhì)，再回收利用舊砂。機(jī)械再生砂的質(zhì)量不夠穩(wěn)定，殘留在砂粒凹坑處的樹脂膜，影響型芯砂的性能。相反，熱法再生砂質(zhì)量穩(wěn)定，砂粒形貌圓整，砂粒表面的樹脂膜去除干凈，且消除了砂粒相變應(yīng)力。因此，目前熱法再生技術(shù)是砂處理的主流。
[0004]但是目前國(guó)內(nèi)鑄造車間(廠)的舊砂熱法再生工藝中，無(wú)論是國(guó)內(nèi)自主開發(fā)砂處理工藝還是由國(guó)外引進(jìn)的工藝，舊砂的熱法再生過(guò)程大多都是通過(guò)火焰與舊砂的直接接觸，燃燒掉在舊砂表面的樹脂等有機(jī)物。但燃燒火焰局部溫度過(guò)高，進(jìn)爐舊砂由于溫度突然升高而炸裂粉化，增加不可用砂量。當(dāng)溫度超過(guò)一定值時(shí)，還會(huì)造成舊砂發(fā)生不可逆晶相變化，舊砂?；Y(jié)團(tuán)。因此，火焰與舊砂的直接接觸的砂再生加熱方式會(huì)影響到實(shí)際再生砂的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種鑄造舊砂熱法再生工藝的非火焰直接接觸的加熱裝置及其加熱方式，本發(fā)明的加熱裝置利用燃燒室產(chǎn)生的均勻的熱風(fēng)與舊砂強(qiáng)耦合換熱，避免了火焰與舊砂的直接接觸，能實(shí)現(xiàn)焙燒溫度的均勻性，保證再生砂的質(zhì)量。
[0006]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種鑄造舊砂熱法再生工藝的加熱裝置，包括砂再生焙燒爐，所述砂再生焙燒爐內(nèi)設(shè)置有耐火隔層，所述耐火隔層將砂再生焙燒爐分隔成位于底部的燃燒室和位于上部的砂沸騰室，所述燃燒室設(shè)置有燃燒器口和沸騰風(fēng)入口，所述燃燒器口設(shè)置有燃燒器，所述耐火隔層上設(shè)置有通氣孔，所述通氣孔上端設(shè)置有防止砂漏入燃燒室的熱風(fēng)噴嘴；
[0008]進(jìn)一步，所述砂再生焙燒爐呈L形，所述L形砂再生焙燒爐的一側(cè)壁為階梯側(cè)壁，所述燃燒器口和沸騰風(fēng)入口設(shè)置在L形砂再生焙燒爐底部的階梯側(cè)壁上；
[0009]進(jìn)一步，所述熱風(fēng)噴嘴為冠型或叉形；
[0010]進(jìn)一步，所述熱風(fēng)噴嘴均勻的設(shè)置在耐火隔層上；[0011]進(jìn)一步，所述熱風(fēng)噴嘴用耐磨、耐高溫材料燒結(jié)制成；
[0012]進(jìn)一步，所述耐火隔層由多層不同種類的耐火材料澆注而成；
[0013]進(jìn)一步，所述耐火隔層的下端面呈拱形。
[0014]利用本發(fā)明加熱裝置的加熱方式為:首先，利用沸騰風(fēng)入口向燃燒室內(nèi)引入沸騰風(fēng)；然后，使沸騰風(fēng)與燃燒熱風(fēng)在燃燒室內(nèi)均勻混合；接著，利用熱風(fēng)噴嘴向砂沸騰室內(nèi)噴射混合后的高溫?zé)犸L(fēng)；最后，高溫?zé)犸L(fēng)對(duì)砂進(jìn)行加熱的同時(shí)使砂在爐內(nèi)沸騰運(yùn)動(dòng)完成砂的再生過(guò)程。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明利用燃燒室產(chǎn)生的均勻的熱風(fēng)與舊砂強(qiáng)耦合換熱，避免了火焰與舊砂的直接接觸，能實(shí)現(xiàn)焙燒溫度的均勻性，保證再生砂的質(zhì)量，另外本發(fā)明還具有如下好處:
[0016]1、高溫?zé)犸L(fēng)與舊砂間接接觸加熱，而不是火焰直接接觸，減少了由于溫度過(guò)高而造成的舊砂的炸裂粉化，還可避免舊砂出現(xiàn)不可逆晶相變化而結(jié)團(tuán)，進(jìn)一步提高了再生砂的質(zhì)量。
[0017]2、舊砂在爐內(nèi)以強(qiáng)耦合的流化床的方式加熱，爐內(nèi)砂溫均勻性好，傳熱效率高，舊砂處理的時(shí)間加快，能提高砂再生的產(chǎn)量。
[0018]3、由于爐內(nèi)運(yùn)動(dòng)劇烈，砂與砂之間，砂與熱風(fēng)之間相互搓擦，進(jìn)一步加強(qiáng)了舊砂表面有機(jī)物脫膜的效率。
[0019]4、由于熱風(fēng)溫度可根據(jù)處理砂的種類進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，而砂在爐內(nèi)又沸騰運(yùn)動(dòng)，不易結(jié)團(tuán)，基本能處理全部種類的鑄造用舊砂。
[0020]5、舊砂沸騰室與燃燒室之間的耐火材料平臺(tái)為多層不同澆注料形成，利用不同澆注料不同的熱膨脹性質(zhì)，防止出現(xiàn)統(tǒng)一裂縫而砂泄漏至燃燒室。
[0021]本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中:
[0023]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下將參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說(shuō)明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0025]如圖所示，一種鑄造舊砂熱法再生工藝的加熱裝置，包括砂再生焙燒爐，其特征在于:所述砂再生焙燒爐內(nèi)設(shè)置有耐火隔層7，所述耐火隔層將砂再生焙燒爐分隔成位于底部的燃燒室6和位于上部的砂沸騰室I，所述燃燒室設(shè)置有燃燒器口和沸騰風(fēng)入口 4，所述燃燒器口設(shè)置有燃燒器5，所述耐火隔層上設(shè)置有通氣孔3，所述通氣孔上端設(shè)置有防止砂漏入燃燒室的熱風(fēng)噴嘴2。[0026]本實(shí)施例中，均勻的熱風(fēng)與舊砂強(qiáng)耦合換熱，避免了火焰與舊砂的直接接觸，能實(shí)現(xiàn)焙燒溫度的均勻性，保證再生砂的質(zhì)量。
[0027]本實(shí)施例中，所述砂再生焙燒爐呈L形，所述L形砂再生焙燒爐的一側(cè)壁為階梯側(cè)壁，所述燃燒器口和沸騰風(fēng)入口設(shè)置在L形砂再生焙燒爐底部的階梯側(cè)壁上；本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)便于沸騰風(fēng)與燃燒熱風(fēng)均勻混合
[0028]本實(shí)施例中，所述熱風(fēng)噴嘴為冠型或叉形；熱風(fēng)噴嘴為冠型或叉形，可以防止砂通過(guò)噴嘴漏入燃燒室，當(dāng)然在不同的實(shí)施例中熱風(fēng)噴嘴還可以采用其他防止砂漏入燃燒室的結(jié)構(gòu)。
[0029]本實(shí)施例中，所述熱風(fēng)噴嘴均勻的設(shè)置在耐火隔層上；熱風(fēng)噴嘴進(jìn)行均勻排布，保證了熱風(fēng)噴出的均勻性，并且不會(huì)相互影響。
[0030]本實(shí)施例中，所述熱風(fēng)噴嘴用耐磨、耐高溫材料燒結(jié)制成；耐熱溫度高，耐磨性能好。
[0031]本實(shí)施例中，所述耐火隔層由多層不同種類的耐火材料澆注而成；舊砂沸騰室與燃燒室之間的耐火隔層為多層不同澆注料形成，利用不同澆注料不同的熱膨脹性質(zhì)，防止出現(xiàn)統(tǒng)一裂縫而使砂泄漏至燃燒室。
[0032]本實(shí)施例中，所述耐火隔層的下端面呈拱形，隔層平臺(tái)為拱形，能承受一定重量的舊砂。
[0033]利用本實(shí)施例加熱裝置的加熱方式為:首先，利用沸騰風(fēng)入口向燃燒室內(nèi)引入沸騰風(fēng)；然后，使沸騰風(fēng)與燃燒熱風(fēng)在燃燒室內(nèi)均勻混合；接著，利用熱風(fēng)噴嘴向砂沸騰室內(nèi)噴射混合后的聞溫?zé)犸L(fēng)；最后，聞溫?zé)犸L(fēng)對(duì)砂進(jìn)行加熱的同時(shí)使砂在爐內(nèi)沸騰運(yùn)動(dòng)完成砂的再生過(guò)程。
[0034]最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種鑄造舊砂熱法再生工藝的加熱裝置，包括砂再生焙燒爐，其特征在于:所述砂再生焙燒爐內(nèi)設(shè)置有耐火隔層，所述耐火隔層將砂再生焙燒爐分隔成位于底部的燃燒室和位于上部的砂沸騰室，所述燃燒室設(shè)置有燃燒器口和沸騰風(fēng)入口，所述燃燒器口設(shè)置有燃燒器，所述耐火隔層上設(shè)置有通氣孔，所述通氣孔上端設(shè)置有防止砂漏入燃燒室的熱風(fēng)噴嘴。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造舊砂熱法再生工藝的加熱裝置，其特征在于:所述砂再生焙燒爐呈L形，所述L形砂再生焙燒爐的一側(cè)壁為階梯側(cè)壁，所述燃燒器口和沸騰風(fēng)入口設(shè)置在L形砂再生焙燒爐底部的階梯側(cè)壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造舊砂熱法再生工藝的加熱裝置，其特征在于:所述熱風(fēng)噴嘴為冠型或叉形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造舊砂熱法再生工藝的加熱裝置，其特征在于:所述熱風(fēng)噴嘴均勻的設(shè)置在耐火隔層上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造舊砂熱法再生工藝的加熱裝置，其特征在于:所述熱風(fēng)噴嘴用耐磨、耐高溫材料燒結(jié)制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造舊砂熱法再生工藝的加熱裝置，其特征在于:所述耐火隔層由多層不同種類的耐火材料澆注而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造舊砂熱法再生工藝的加熱裝置，其特征在于:所述耐火隔層的下端面呈拱形。
8.利用權(quán)利要求1-7任一所述加熱裝置進(jìn)行加熱的方式，其特征在于:首先，利用沸騰風(fēng)入口向燃燒室內(nèi)引入沸騰風(fēng)；然后，使沸騰風(fēng)與燃燒熱風(fēng)在燃燒室內(nèi)均勻混合；接著，利用熱風(fēng)噴嘴向砂沸騰室內(nèi)噴射混合后的聞溫?zé)犸L(fēng)；最后，聞溫?zé)犸L(fēng)對(duì)砂進(jìn)行加熱的同時(shí)使砂在爐內(nèi)沸騰運(yùn)動(dòng)完成砂的再生過(guò)程。
【文檔編號(hào)】B22C5/00GK104001853SQ201410282567
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】唐榮聯(lián), 趙錦, 褚銀玲 申請(qǐng)人:中機(jī)中聯(lián)工程有限公司