專利名稱：用于膨潤(rùn)土彌散的彌散裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彌散裝置和一種型砂回收所用的澎潤(rùn)土懸浮體的生產(chǎn)、存儲(chǔ)和配料的方法。
以下對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行描述。
圖5描述了鑄造型砂的再循環(huán)系統(tǒng)。
代碼具有下面的含義I造型/鑄造II排空/分離III濕潤(rùn)/冷卻IV配料/混合/檢定溫度A新砂B舊砂在站I被造型的砂箱被澆鑄。之后它經(jīng)過冷卻階段。不同的線密度表示粘合劑的濃度和型砂/鐵的比例，該比例確定了材料-型砂的磨擦性。
在站II，砂箱被倒空。所完成的鑄件與砂料分開。舊砂被繼續(xù)輸送。由于舊砂是熱的，它在站III被冷卻。為此使用水。借助冷卻水的蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)熱砂的冷卻。
均勻化階段處在站III和站IV之間。這里僅僅放置冷砂。對(duì)于不同的砂流部分而言的不同摩擦和澎潤(rùn)土燒失通過有目的的混合達(dá)到均衡(分儲(chǔ)倉填滿而總儲(chǔ)倉放空)。
損耗系數(shù)為1、熱封閉；熔鐵生產(chǎn)能力；燒損(公斤％×100公斤鐵)2、砂流入3、排料(除塵)此外，為了冷卻還要配加其它的水量，這個(gè)配加水量使得冷卻器出口處的舊砂含水量從例如約1.0％殘余濕度增加到約2.5％標(biāo)準(zhǔn)濕度。具有這一實(shí)際含水量的舊砂被送入貯存均勻化階段。舊砂中還存在的活性粘土在這一水含量下，達(dá)到部分初始強(qiáng)度。
砂的回收最終通過一步回收工藝來完成。力爭(zhēng)使舊砂在混合器內(nèi)的回收過程中達(dá)到完全的粘合力。在此，借助配料機(jī)組，活性粘土含量通過增加新澎潤(rùn)土來增補(bǔ)。必須增加新澎潤(rùn)土，因?yàn)榛钚哉惩恋囊徊糠衷谙惹暗蔫T造過程中受到熱損耗而不再具有粘合力。為使砂子再生而需添加的澎潤(rùn)土將在加水后干燥地在混合器中配料。
回收技術(shù)的主要任務(wù)是型砂復(fù)合體的均勻分布澎潤(rùn)土彌散砂芯捆扎及松散并由一個(gè)混合機(jī)組通過高混合強(qiáng)度和摩擦力來達(dá)到。這種一步回收工藝的效用由于型砂溫度低和澎潤(rùn)土彌散粗糙而在過去幾年中減弱。其中，越來越多的硬澎潤(rùn)土層從砂芯表面擦掉，它們作為非活性粉塵導(dǎo)致活性澎潤(rùn)土的稀釋和消弱。其結(jié)果是，在廢料量增加的同時(shí)，需要相對(duì)較多的澎潤(rùn)土及光亮碳形成體和新砂。
因此需要尋找其它能避免上述缺點(diǎn)的方法，在此列舉如下按照傍路原理(例如Toe Schul macher系統(tǒng))回收依靠這種方式，循環(huán)砂中總有一定量的砂子被抽走。這些被抽走的舊砂量在同要新混合入的舊砂一起混合后被不斷補(bǔ)給到循環(huán)中。努力要達(dá)到的效果是砂流與砂溫的相對(duì)適合和活性粘土的比粘合力的提高。
澎潤(rùn)土漿料技術(shù)在鉆探和建筑工業(yè)中熟知的漿料方法已被證明對(duì)于鑄造型砂的回收也是有效的。這種方法在一混合機(jī)組中得以應(yīng)用，見圖2；澎潤(rùn)土利用水被懸浮和被預(yù)浸泡。
在型砂回收中，這種澎潤(rùn)土懸浮體被加入混合器中并替代通常的干燥澎潤(rùn)土的加入。
加入到混合器中的澎潤(rùn)土懸浮體的量是有限制的。這個(gè)限度由最大可加入的并在回收過程所需要的水量來得出。如果一種例如具有2％水含量的舊砂供混合工藝(從冷卻器、或稱倉組中出來)使用，對(duì)于一個(gè)對(duì)于所要求的額定可濃縮性為理想的3.5％的最終水含量而言，在混合過程中僅能再加入1.5％的水。
澎潤(rùn)土懸浮體的制備受到澎潤(rùn)土的原始性能的限制。例如，某一所述及的澎潤(rùn)土類型的量為10公斤，為制得一種可用的和可輸送的澎潤(rùn)土懸浮體，必須應(yīng)用所需的至少5倍的水量(即50公斤)。如果澎潤(rùn)土懸浮體中所含水量超過混合工藝所需的最大水量，所需的應(yīng)在混合工藝期間加入的額定澎潤(rùn)土量不能被加入。由此，這種漿料裝置的應(yīng)用可能性大大地受到加料位置的限制。
干燥澎潤(rùn)土在冷卻器中配料通過在冷卻器中加入干燥澎潤(rùn)土，一種兩步回收的可能性被實(shí)現(xiàn)。但是，由此所實(shí)現(xiàn)的新澎潤(rùn)土與舊砂的較早地混合存在嚴(yán)重的技術(shù)缺點(diǎn)。這些缺點(diǎn)重要是由冷卻器作用原理和尤其由冷卻期間的空氣透過而引起的。由此，一些不可確定的澎潤(rùn)土含量作為粉塵從冷卻器中被帶走。配料準(zhǔn)確性被大大降低，而且混透和彌散不足。
為型砂冷卻器而采用的粘合劑加入機(jī)構(gòu)具有以下缺點(diǎn)借助蝸桿，干燥的粘合劑被加入到流動(dòng)的舊沙流中，并在那里混合，并因此提供給流動(dòng)的、在冷卻中的舊砂流。這種借助蝸桿的干燥配料法具有缺點(diǎn)。這種配料技術(shù)的如下的主要缺點(diǎn)是眾所周知的，即為測(cè)量給料速率，只有在裝置無流動(dòng)的型砂的情況下才能配料。通過蝸桿給料，這依賴于冷卻器中砂的高度。在降到某一最小值時(shí)，螺旋送料器自動(dòng)關(guān)閉。只有當(dāng)同時(shí)借助另一管線輸入水時(shí)，給料才進(jìn)行。因此通常不是連續(xù)加入澎潤(rùn)土。螺旋送料器的結(jié)構(gòu)本身已帶有誤差。粘合劑的不同密度不能被顧及到。供料此外還取決于混合葉片的側(cè)面引入和由此取決于砂的反作用力。如已所述，本方法技術(shù)方面的主要缺點(diǎn)在于配料的誤差，仍是干燥的物料的抽走和以無法估計(jì)的形式給料。
一些公司為型砂混合器提供了粘合劑配料機(jī)構(gòu)。這些粘合劑在混合過程中干燥地被吹入型砂中。粘合劑射入僅在混合過程中由自身完成。粘合劑的效用僅僅從表面看來被發(fā)揮了，由于混合力的機(jī)械作用條件下噴射的短周期只能使全部可供使用的粘合力的一部分在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生作用。因此，一種兩級(jí)的回收不能被實(shí)現(xiàn)。
《鑄造》雜志第80期(1993年第817頁)描述了當(dāng)時(shí)所采用的方法的基本缺點(diǎn)和一種多級(jí)的“泥漿法”的優(yōu)點(diǎn)。
但是，按照作者的論述，這種方法到目前為止在技術(shù)上還無法實(shí)現(xiàn)。曾試圖，在第一階段所要求的澎潤(rùn)土的彌散借助通過窄縫對(duì)水中泡漲物料的施壓來達(dá)到，不過對(duì)于鈉澎潤(rùn)土，由于其高的膨脹能力，這是不可能的，大多數(shù)情況下人們必須用鈣澎潤(rùn)土來工作。在第二階段中，砂粒在一個(gè)混合機(jī)器(葉輪混合器或葉片混合器)中應(yīng)該由“澎潤(rùn)土泥漿”包裹。在此要求有安全措施，以使已有的砂粒的硬澎潤(rùn)土層不變化。該方法還建議使混合器同時(shí)成為熱型砂的冷卻器，并使來自泥漿的水蒸發(fā)同時(shí)用于泥漿的冷卻和脫水。但其中，易攜帶許多水，以致在干燥澎潤(rùn)土中少不了一定量的不利添加物。
本發(fā)明的目的在于，提供一種使澎潤(rùn)土彌散的方法和裝置，它不具有上述缺點(diǎn)，并且也可毫無疑問地應(yīng)用于鈉澎潤(rùn)土。此外提供一種利用所獲得的懸浮體回收舊砂的方法和裝置。
上述目的將通過下述的方法及裝置來解決。
本發(fā)明提出一種使澎潤(rùn)土在水介質(zhì)中彌散的方法，各組份在一個(gè)混合及彌散罐中-被充分翻轉(zhuǎn)和被充分?jǐn)嚢瑁?被送入一個(gè)彌散裝置，-并借助該彌散裝置受到一種剪切作用，這種作用至少由于各組份的不同的相對(duì)速度而導(dǎo)致。
而且，在所述的方法中，各組份在彌散罐中可以受到三個(gè)不同剪切面的作用。
而且，在所述的方法中，彌散裝置可以包括一個(gè)彌散盤和/或一個(gè)彌散柵條和必要時(shí)一個(gè)彌散葉片。
而且，在所述的方法中，其中，翻轉(zhuǎn)和攪拌利用相應(yīng)的翻轉(zhuǎn)和攪拌工具在較低轉(zhuǎn)數(shù)下完成，而彌散和輸送通過相應(yīng)的彌散工具和相應(yīng)的輸送工具完成。
而且，在所述的方法中，澎潤(rùn)土是鈉澎潤(rùn)土。
而且，在所述的方法中，澎潤(rùn)土不合碳(C)載體，或它是一個(gè)澎潤(rùn)土-碳(C)載體的混合體或包含一種這樣的混合體。
本發(fā)明還提出一種制備鑄造循環(huán)砂的方法，包括以下步驟-借助上述的方法制備一種澎潤(rùn)土懸浮體；
-將澎潤(rùn)土懸浮體送入舊砂冷卻器中配料；-懸浮體和舊砂的低能量均勻分布，以及水在舊砂在冷卻器內(nèi)冷卻的過程中從懸浮體中經(jīng)冷卻脫出；-由循環(huán)砂和懸浮體組成的少水的、被冷卻的混合體在一個(gè)混合器中以高的混合強(qiáng)度和摩擦力下的短時(shí)間高能混合。
本發(fā)明還提出一種制備鑄造循環(huán)砂的方法，包括以下步驟(a)澎潤(rùn)土懸浮體的制備，尤其利用上述的制備方法；(b)對(duì)到達(dá)冷卻器的舊砂的性能測(cè)量；(c)澎潤(rùn)土懸浮體送入舊砂冷卻器內(nèi)配料，其中澎潤(rùn)土懸浮體的量根據(jù)所測(cè)得的舊砂性能來調(diào)節(jié)；(d)懸浮體和舊砂的低能均勻分布，及舊砂在冷卻器內(nèi)冷卻過程中水從懸浮體中被冷卻地脫出；(e)需在舊砂冷卻器內(nèi)配料的澎潤(rùn)土量在一個(gè)計(jì)算器(存貯器)中讀出；(f)對(duì)于(b)條中到達(dá)冷卻器內(nèi)的舊砂所要求的總澎潤(rùn)土量和提供給冷卻器內(nèi)舊砂的澎潤(rùn)土量之間的差的計(jì)算；(g)在冷卻器內(nèi)的添加時(shí)間和必要的話還要在混合器中補(bǔ)配的供這些砂用的澎潤(rùn)土差量的添加時(shí)間之間的時(shí)間差(停留時(shí)間)的計(jì)算；(h)如果必要的話，在遵守所計(jì)算的時(shí)間差條件下將差量澎潤(rùn)土送入混合器中配料；(i)由循環(huán)砂和懸浮體組成的少水的、被冷卻的混合體以及必要的話差量澎潤(rùn)土在一個(gè)混合器中以高的混合強(qiáng)度和摩擦力的短時(shí)間高能混合。
本發(fā)明還提出一種用于在水介質(zhì)中混合和彌散的裝置包括一個(gè)這樣的彌散罐-帶有使各組份充分翻轉(zhuǎn)和攪拌的工具；-帶有用來將各組份輸送到彌散裝置的工具；和-帶有至少一個(gè)這樣的彌散元件，它通過不同的相對(duì)運(yùn)動(dòng)在要處理地物料內(nèi)能產(chǎn)生一個(gè)剪切作用。
本發(fā)明還提出一種用于制備循環(huán)鑄造砂的裝置，包括-一種上述的用于使澎潤(rùn)土在水介質(zhì)中混合和彌散的裝置，-一個(gè)帶有使澎潤(rùn)土與舊砂低能均勻分布的工具的舊砂冷卻器，和-一個(gè)用于輸送澎潤(rùn)土-懸浮體到舊砂冷卻器的泵裝置。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。


圖1示出了例1所描述的彌散裝置。
圖2示出了例2所描述的彌散裝置。
圖3示出了例3所描述的彌散裝置。
圖4A-4C示出了帶有彌散盤的攪拌裝置。
圖5示出了帶有回收料的普通型砂再循環(huán)系統(tǒng)。
詳盡情況如下(1)澎潤(rùn)土不再象以往那樣被干燥配料。澎潤(rùn)土借助一個(gè)彌散裝置同水一起攪拌并通過高的混合強(qiáng)度及專門的混合工具被噴射并進(jìn)入一種泡漲狀態(tài)。
本發(fā)明為達(dá)到上述目的而使用了幾種不同構(gòu)件(輸送構(gòu)件、翻轉(zhuǎn)構(gòu)件和彌散構(gòu)件)，它們相互作用，以使得要處理地物料通過不同的相對(duì)速度而受到一種剪切作用。
專門的混合工具包括下面這樣一種彌散裝置(圖4A-4C)，它最好是一個(gè)彌散盤或一個(gè)彌散柵條，必要的話帶有葉片。
如同彌散柵條一樣，彌散盤具有以下功能避免粉末驟結(jié)，粉狀物在濕的懸浮體中傾向于結(jié)團(tuán)，使結(jié)團(tuán)的粉末破聚、分散。
彌散盤是一個(gè)在攪拌技術(shù)中常用的物品，最好為一不銹鋼盤。它具有帶有不同的可交換使用的方向性的平面構(gòu)件。它最好具有一個(gè)帶有設(shè)在外邊界上的凸起的鋸齒型基本結(jié)構(gòu)，這些凸起交替地向上或向下突出并最好這樣來設(shè)計(jì)，即凸起沿徑向向外的方向伸展。當(dāng)然，即使沒有這種徑向伸展也能產(chǎn)生一個(gè)良好的破聚效應(yīng)。
彌散盤由于其鋸齒和凸起在產(chǎn)生相對(duì)速度推移效應(yīng)的同時(shí)也產(chǎn)生一個(gè)機(jī)械剪切。
專門的混合工具完全優(yōu)先地這樣設(shè)計(jì)(見圖4-4C)，即澎潤(rùn)土懸浮體的制備在三個(gè)剪切面作用下完成。第一剪切面已在前面同彌散盤相關(guān)連地被描述過了。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的垂直分力導(dǎo)致物料向上或向下被推移?！拔锪蠅K”的徑向運(yùn)動(dòng)，它與彌散盤一同旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生第二剪切面。與螺旋槳的推力成相反方向旋轉(zhuǎn)的外攪拌構(gòu)件產(chǎn)生第三剪切面。
這種高度噴射的澎潤(rùn)土懸浮體可在型砂內(nèi)顯示出一個(gè)高的比強(qiáng)度。該強(qiáng)度高于在型砂中以相同澎潤(rùn)土-水比例條件下，用干燥的澎潤(rùn)土配料所獲得的強(qiáng)度。
(2)澎潤(rùn)土懸浮體在混合過程之前被加入舊砂中，加入位置是在舊砂冷卻器。在舊砂冷卻中，一種冷卻作用同組分的低能分布相伴隨。
(3)借助于一個(gè)計(jì)算程序，可在需要時(shí)計(jì)算出對(duì)不同舊砂類型的所需加料速率和周期，在澎潤(rùn)土懸浮體的計(jì)算過程中，除澎潤(rùn)土的特殊性能由計(jì)算程序完成外，該程序?qū)ε鞚?rùn)土懸浮體的制備也具有意義。
其中，可加入的水量確定可加入的澎潤(rùn)土/水-懸浮體量，可加入的水量取決于到達(dá)的舊砂的狀態(tài)。
分別根據(jù)舊砂的狀態(tài)可以/必須加入或多或少的水。調(diào)節(jié)時(shí)要考慮舊砂的狀態(tài)，一個(gè)濕度探頭和一個(gè)溫度探頭指示舊砂的狀態(tài)(T1，F(xiàn)1)。有時(shí)不是所有的回收舊砂所需的澎潤(rùn)土都能被加入冷卻器中，乘余的必須加入混合器中。
如果在混合器中以定量加料方式工作(即與損耗無關(guān)的配料計(jì)算)，則與損耗相關(guān)的配料通過舊砂狀態(tài)的統(tǒng)計(jì)被調(diào)整，固定量?jī)H僅作為冷卻器內(nèi)的配料余額被算出(當(dāng)無論如何需要時(shí))。
借助舊砂狀態(tài)的統(tǒng)計(jì)，上述通過可能的水量限定的澎潤(rùn)土加入量被確定，渡過平均的流過倉的時(shí)間間隔后，其量應(yīng)從混合器中澎潤(rùn)土配料中扣除。
控制/調(diào)節(jié)可按如下劃分等級(jí)例1冷的和濕的，以及很濕的。
T1(第1級(jí))和F1(T第2或3級(jí))BSE停止(第0級(jí))例2冷的且干燥的(例如星期一早晨)T1(第1級(jí))和F1(第1級(jí))BSE進(jìn)行(輸送速率2級(jí))例3溫的且干燥的T1(第2級(jí))和F1(第1級(jí))
BSE進(jìn)行(輸送速率第3級(jí))例4溫的和濕的T1(第2級(jí))和F1(第2級(jí))BSE進(jìn)行(輸送速率第2級(jí))例5溫的且很濕的T1(第2級(jí))和F1(第3級(jí))BSE進(jìn)行(輸送速率第1級(jí))例6熱的且干燥的T1(第3級(jí))和F1(第1級(jí))BSE進(jìn)行(輸送速率第3級(jí))例7熱的且濕的T1(第3級(jí))和F1(第2級(jí))BSE接通(輸送速率第2級(jí))BSE-澎潤(rùn)土懸浮體的添加F1-冷卻器入口砂的濕度T1-冷卻器入口溫度表1T1F1BSE第0級(jí) --(停止)每分鐘加料速率第1級(jí)冷＜50° 干燥＜1.2％ 低加料速率第2級(jí)熱＜70°濕＜2.0％ 標(biāo)準(zhǔn)加料速率第3級(jí)熱＞70° 很濕＞2.0％ 最大加料速率當(dāng)然，前面所談到的對(duì)澎潤(rùn)土加入總量的調(diào)節(jié)取決于其制備方法。
重要的技術(shù)方面和經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)點(diǎn)是-即使難噴射的澎潤(rùn)土也能保證完全的噴射。對(duì)鈣澎潤(rùn)土的限定既未要求也不必進(jìn)行要求。
-實(shí)現(xiàn)一種澎潤(rùn)土懸浮體與舊砂的加強(qiáng)混合。舊砂在冷卻器中已同澎潤(rùn)土懸浮體混合，并部分均勻化。其中
-通過在澎潤(rùn)土懸浮體脫水同時(shí)進(jìn)行的水蒸發(fā)，砂被冷卻；-型芯舊砂也被包裹；-砂粒的硬澎潤(rùn)土層具有低能量的、軟的、富活性粘土的外殼。
-兩種可引入冷卻器的水量是冷卻水(蒸發(fā)水)和加濕水(為將實(shí)際舊砂濕度增加到一個(gè)額定值的水量)。這是一個(gè)可能的、相對(duì)較高的水加入量。因此，能夠超出現(xiàn)有技術(shù)給出的極限，兩種水量可以通過澎潤(rùn)土懸浮體中水含量表示。
一相對(duì)較早的加入使得所有型砂具有以下可能性，通過一種在存儲(chǔ)均勻化期間，相對(duì)較長(zhǎng)的接觸狀態(tài)，通過漲大和儲(chǔ)存達(dá)到加強(qiáng)的結(jié)合。
-接下來，在混合器內(nèi)制備過程中的硬澎潤(rùn)土層的磨損被降低。由此型砂中非活性(不粘合的)的部分含量被降低。同時(shí)，一種光滑的粘合層的形成被減輕。
-與干燥澎潤(rùn)土切料相比，通過回收過程的轉(zhuǎn)變，澎潤(rùn)土的比粘合力和由此引起的比強(qiáng)度及型砂的可塑性被提高。這導(dǎo)致需要少的澎潤(rùn)土，并由此節(jié)省澎潤(rùn)土及光亮碳形成體和必要時(shí)其它的添加劑。
例1圖1示出了一個(gè)用于澎潤(rùn)土懸浮體的制備、存貯和配料的彌散裝置?？梢钥吹揭粋€(gè)混合罐8和一個(gè)存貯罐12。
混合罐8具有一個(gè)約2001的有效體積并具有兩組攪拌器，它們被安裝在相互關(guān)連的地、以不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的軸上。第一組攪拌器由一個(gè)滴水盤，一個(gè)彌散盤(直徑135mm)及兩個(gè)螺旋槳(直徑為160或80mm)組成。該組攪拌器的驅(qū)動(dòng)電機(jī)可在一個(gè)670或1430Upm的轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)換，驅(qū)動(dòng)功率為0.6或2.5kw。
第一個(gè)旋轉(zhuǎn)螺旋架設(shè)在彌散盤的上方，并象一個(gè)船用螺旋槳一樣旋轉(zhuǎn)。由此，物料向下朝彌散盤方向被擠壓。
第二個(gè)設(shè)在彌散盤下方的旋轉(zhuǎn)螺旋槳，同樣象一個(gè)船螺旋槳一樣旋轉(zhuǎn)，并在排空時(shí)支持對(duì)所制備的物料的擠壓過程。
第二組攪拌器由一個(gè)帶有壁刮刀和底刮刀的錨組成，并在轉(zhuǎn)速為21轉(zhuǎn)/分時(shí)，其功率為0.55kw。
存儲(chǔ)罐12具有約4001的有效體積，并具有一個(gè)料位探頭及一個(gè)由一個(gè)錨和壁及底刮刀組成的攪拌器，它的驅(qū)動(dòng)功率在轉(zhuǎn)速為16轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，為0.75kw。
本裝置是按下面步驟工作的1、一個(gè)快速的水計(jì)量借助計(jì)量數(shù)器和一個(gè)與水容器5相通的閘閥6來完成。所需水量的計(jì)量在參照預(yù)先要調(diào)節(jié)的澎潤(rùn)土-水比例的條件下，而由所要求的澎潤(rùn)土量得出。
2、一個(gè)預(yù)先定量的澎潤(rùn)土或澎潤(rùn)土一碳(C)載體混合體從澎潤(rùn)土倉1通過一個(gè)計(jì)量裝置，例如一個(gè)計(jì)量螺桿2，被送入一個(gè)計(jì)量倉3。預(yù)先確定在計(jì)量倉內(nèi)的澎潤(rùn)土量借助一個(gè)閘閥4和輸送管道被送入混合罐8。
3、該兩種組份的快速的充分混合，通過攪拌器的高的混合效率得以保證。該混合體因較大螺旋槳的渦流而被沖擊到彌散盤上，并在那里被彌散。充分的翻轉(zhuǎn)和攪拌通過緩慢旋轉(zhuǎn)的錨攪拌器來實(shí)現(xiàn)。在混合過程中，為下一次加料而進(jìn)行的澎潤(rùn)土計(jì)量和水容器充滿被完成。
4、在一段確定的混合時(shí)間之后，所得到的懸浮體通過一個(gè)節(jié)流閥10和傳送管道被送入一貯存罐12。輸送過程得到安裝在混合倉底上的小螺旋槳的支持。排空結(jié)束時(shí)由一個(gè)料位探頭9發(fā)出信號(hào)。
5、在貯存罐12內(nèi)的懸浮體借助一個(gè)錨式攪拌器不斷地被均勻化。由此可能發(fā)生的觸變現(xiàn)象被避免。貯存罐12此外設(shè)有一個(gè)關(guān)閉閘閥13和一個(gè)料位探頭11。
6、借助一個(gè)偏心螺旋泵14，懸浮體作為受控的體積流被輸送到冷卻器。泵在2-6巴的壓力下其輸送功率達(dá)到0.93-5.5米3/分。
7、懸浮體可例如借如噴嘴被噴到舊砂上。噴嘴位于舊砂冷卻器的砂入口處。由此，舊砂與預(yù)先確定量的彌散澎潤(rùn)土混合。
8、為了確保本裝置的保養(yǎng)對(duì)使用者是便利的，在泵和混合罐之間的旁路接通了一個(gè)噴水管道15。
例子冷卻器 沙流量 砂入口溫度 澎潤(rùn)土加入量澎潤(rùn)土/水比例 懸浮體量類型[t/min][℃] [％] [kg/min] [kg/min]類型11300，411比5 24，01350，441比6 28，01400，551比5 30，01450，551比6 35，01450，661比5 36，01550，661比6 42，01550，771比5 42，01700，771比6 49，0類型2 1，17300，44，7 1比5 28，01，17350，44，7 1比6 32，71，17400，55，8 1比5 35，01，17450，55，8 1比6 40，91，17500，671比5 42，01，17650，671比6 49，01，17650，78，2 1比5 49，01，17750，78，2 1比6 57，3類型3 1，67300，46，7 1比5 40，01，67350，46，7 1比6 46，71，67400，58，3 1比5 50，01，67500，58，3 1比6 58，31，67500，610 1比5 60，01，67600，610 1比6 70，01，67600，711，71比5 70，01，67750，711，71比6 81，7
例2圖2示出了一種用于澎潤(rùn)土懸浮體的制備、存貯及計(jì)量的彌散裝置。該裝置具有一個(gè)彌散罐。該彌散罐分布在一個(gè)混合和存貯室內(nèi)，它具有一個(gè)一體的混合軸。在該混合軸上裝配有一個(gè)彌散花板、一個(gè)彌散葉片及其它攪拌器和一個(gè)連接盤。連接盤用于使兩個(gè)罐相互分離。
本裝置是按下面步驟工作的1、借助一個(gè)彌散裝置，例如一個(gè)帶有電機(jī)21的彌散螺桿22，預(yù)先給定量的澎潤(rùn)土或澎潤(rùn)土-碳載體混合體從澎潤(rùn)土倉23被送入彌散罐的混合室27。混合室27的閉合閥25在計(jì)量結(jié)束后被關(guān)閉。
2、所需的水量根據(jù)預(yù)先給出的澎潤(rùn)土/水比例由所配量的澎潤(rùn)土量得出。這些水量，減去恒定的“預(yù)加水”量，借助一個(gè)配有水量計(jì)數(shù)器的噴嘴26被噴入混合室27。
3、在一段確定的混合時(shí)間之后，混合軸213以氣壓方式被向上推移一段距離。由此，閉合盤215打開貯存室28，而澎潤(rùn)土懸浮體借助輸送葉片216被送入貯存室28。
4、在隨后的(即下一步)配料計(jì)量過程中(見第1點(diǎn))，混合軸213重新回到出口位，恒量水(約為總量水的1/4)加入和閉合閥25打開。
5、在貯存室28內(nèi)的懸浮體借助一個(gè)攪拌器220和一個(gè)彌散葉片219不斷地被均勻化和繼續(xù)被彌散，其中，攪拌器最好與彌散葉片成90°。
6、懸浮體借助一個(gè)帶有排出閥222的輸送泵221作為受控的體積流被送入冷卻器。
7、懸浮體借助噴嘴被噴到舊砂上。噴嘴位于舊砂冷卻器的入口處。由此，預(yù)先確定量的被彌散的澎潤(rùn)土加入到舊砂中。
其它圖2中所畫出的元件包括一個(gè)供添加澎潤(rùn)土的閉合閥25的氣動(dòng)活塞24、為貯存室28而設(shè)的料位測(cè)量器29、混合器的氣動(dòng)活塞210、混合電機(jī)212的升降臺(tái)211、在混合室27內(nèi)的彌散柵條214、開通閥217和供清洗貯存室28用的水噴嘴。
例3圖3示出了一種用于澎潤(rùn)土懸浮體的制備和計(jì)量的彌散裝置。該裝置由兩個(gè)例如平行設(shè)置的懸浮體混合器組成，它們借助一個(gè)雙重作用的泵交替循環(huán)地將澎潤(rùn)體懸浮體供給舊砂冷卻器。這一原理產(chǎn)生一種在將制得的懸浮體從一個(gè)混合器抽出和在另一個(gè)混合器中供料并混合的交換作用。
工作方式1、定量的水通過一個(gè)水量計(jì)數(shù)器37和一個(gè)閥38充入第二混合器36。
2、預(yù)先確定量的粘合劑借助一個(gè)轉(zhuǎn)接器34從粘合劑罐32并通過一個(gè)計(jì)量螺桿33被加入到第二混合器并被混合。(計(jì)量也可借助一個(gè)秤完成)。
3、借助雙重作用的泵314，預(yù)先通過閥311從第一混合器中抽出的懸浮體借助閥313從下面被壓入舊砂冷卻器內(nèi)或從側(cè)面被壓入舊砂流中并同時(shí)在活塞背側(cè)上方借助閥310抽吸第二混合器中的懸浮體。
4、第一混合器按照第1和第2點(diǎn)平行于泵的進(jìn)流方向被供料。39是第一混合器35的排出閥。
5、按照第3點(diǎn)，借助雙重作用泵314從第二混合器中抽出的懸浮體借助閥312被壓入冷卻器31中。
權(quán)利要求
1.一種使澎潤(rùn)土在水介質(zhì)中彌散的方法，其特征是，各組份在一個(gè)混合及彌散罐中-被充分翻轉(zhuǎn)和被充分?jǐn)嚢瑁?被送入一個(gè)彌散裝置，-并借助該彌散裝置受到一種剪切作用，這種作用至少由于各組份的不同的相對(duì)速度而導(dǎo)致。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，各組份在彌散罐中受到三個(gè)不同剪切面的作用。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征是，彌散裝置包括一個(gè)彌散盤和/或一個(gè)彌散柵條和必要時(shí)一個(gè)彌散葉片。
4.按照權(quán)利要求1至3之任一項(xiàng)所述的方法，其中，翻轉(zhuǎn)和攪拌利用相應(yīng)的翻轉(zhuǎn)和攪拌工具在較低轉(zhuǎn)數(shù)下完成，而彌散和輸送通過相應(yīng)的彌散工具和相應(yīng)的輸送工具完成。
5.按照上述權(quán)利要求之一任一項(xiàng)所述的方法，其特征是，澎潤(rùn)土是鈉澎潤(rùn)土。
6.按照上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的方法，其特征是，澎潤(rùn)土不含碳(C)載體，或它是一個(gè)澎潤(rùn)土-碳(C)載體的混合體或包含一種這樣的混合體。
7.一種制備鑄造循環(huán)砂的方法，其特征是，包括以下步驟-借助權(quán)利要求1至6所述的方法制備一種澎潤(rùn)土懸浮體；-將澎潤(rùn)土懸浮體送入舊砂冷卻器中配料；-懸浮體和舊砂的低能量均勻分布，以及水在舊砂在冷卻器內(nèi)冷卻的過程中從懸浮體中經(jīng)冷卻脫出；-由循環(huán)砂和懸浮體組成的少水的、被冷卻的混合體在一個(gè)混合器中以高的混合強(qiáng)度和摩擦力下的短時(shí)間高能混合。
8.一種制備鑄造循環(huán)砂的方法，其特征是，包括以下步驟(a)澎潤(rùn)土懸浮體的制備，尤其利用權(quán)利要求1至6之任一項(xiàng)所述的制備方法；(b)對(duì)到達(dá)冷卻器的舊砂的性能測(cè)量；(c)澎潤(rùn)土懸浮體送入舊砂冷卻器內(nèi)配料，其中澎潤(rùn)土懸浮體的量根據(jù)所測(cè)得的舊砂性能來調(diào)節(jié)；(d)懸浮體和舊砂的低能均勻分布，及舊砂在冷卻器內(nèi)冷卻過程中水從懸浮體中被冷卻地脫出；(e)需在舊砂冷卻器內(nèi)配料的澎潤(rùn)土量在一個(gè)計(jì)算器(存貯器)中讀出；(f)對(duì)于(b)條中到達(dá)冷卻器內(nèi)的舊砂所要求的總澎潤(rùn)土量和提供給冷卻器內(nèi)舊砂的澎潤(rùn)土量之間的差的計(jì)算；(g)在冷卻器內(nèi)的添加時(shí)間和必要的話還要在混合器中補(bǔ)配的供這些砂用的澎潤(rùn)土差量的添加時(shí)間之間的時(shí)間差(停留時(shí)間)的計(jì)算；(h)如果必要的話，在遵守所計(jì)算的時(shí)間差條件下將差量澎潤(rùn)土送入混合器中配料；(i)由循環(huán)砂和懸浮體組成的少水的、被冷卻的混合體以及必要的話差量澎潤(rùn)土在一個(gè)混合器中以高的混合強(qiáng)度和摩擦力的短時(shí)間高能混合。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征是，冷卻器要測(cè)量的性能為舊砂的溫度和濕度。
10.用于在水介質(zhì)中混合和彌散的裝置包括一個(gè)這樣的彌散罐-帶有使各組份充分翻轉(zhuǎn)和攪拌的工具；-帶有用來將各組份輸送到彌散裝置的工具；和-帶有至少一個(gè)這樣的彌散元件，它通過不同的相對(duì)運(yùn)動(dòng)在要處理地物料內(nèi)能產(chǎn)生一個(gè)剪切作用。
11.按照權(quán)利要求10所述的裝置，其中，用于充分翻轉(zhuǎn)和攪拌的工具連同用來輸送組份到彌散裝置內(nèi)的工具和至少一個(gè)彌散元件這樣來設(shè)計(jì)，即在混合和彌散期間三個(gè)剪切面作用于各組份。
12.按照權(quán)利要求10或11之任一項(xiàng)所述裝置，其特征是，彌散元件為或包含一個(gè)彌散盤和/或一個(gè)彌散柵條和必要的話一個(gè)彌散葉片。
13.按照權(quán)利要求10至12之任一項(xiàng)所述的裝置，其特征是，一個(gè)第一攪拌器組設(shè)有一個(gè)彌散盤及至少一個(gè)螺旋槳，而一個(gè)第二攪拌器組設(shè)有一個(gè)錨桿、該錨桿選擇性地設(shè)有壁加強(qiáng)體和底加強(qiáng)體，其中，第一攪拌器組的驅(qū)動(dòng)電機(jī)這樣配置，即它可用比第二攪拌器組的驅(qū)動(dòng)電機(jī)更高的轉(zhuǎn)數(shù)工作。
14.按照權(quán)利要求13所述的裝置，其特征是，第一攪拌器組具有一個(gè)第二螺旋槳，它的直徑約為第一螺旋槳直徑的一半。
15.按照權(quán)利要求13或14所述的裝置，其特征是，兩攪拌器組的軸相互關(guān)連設(shè)置。
16.按照權(quán)利要求10至15之任一項(xiàng)所述的裝置，其特征是，彌散罐具有一個(gè)混合室及一個(gè)設(shè)在其下面的貯存室，并且，其中一個(gè)軸，或更確切地說為相互關(guān)連設(shè)置的軸，除用于翻轉(zhuǎn)、攪拌、輸送的工具和/或彌散元件外，還具有一個(gè)連接盤并在縱向上可移動(dòng)，因此混合室和貯存室可通過軸的升高、下沉被分離或結(jié)合。
17.按照權(quán)利要求10至15之任一項(xiàng)所述的裝置，其特征是，彌散罐包括一個(gè)混合室和一個(gè)借助一節(jié)流閥與其相連的、具有用于均勻化的工具的貯存室。
18.按照權(quán)利要求17所述的裝置，其特征是，用于均勻化的工具包括一個(gè)錨桿攪拌器。
19.一種用于制備循環(huán)鑄造砂的裝置，其特征是，包括-一種權(quán)利要求10至18之任一項(xiàng)所述的用于使澎潤(rùn)土在水介質(zhì)中混合和彌散的裝置，-一個(gè)帶有使澎潤(rùn)土與舊砂低能均勻分布的工具的舊砂冷卻器，和-一個(gè)用于輸送澎潤(rùn)土-懸浮體到舊砂冷卻器的泵裝置。
20.按照權(quán)利要求19所述的裝置，其特征是，泵為一偏心螺旋泵。
21.按照權(quán)利要求19或20所述的裝置，其特征是，設(shè)有兩個(gè)用于混合和彌散澎潤(rùn)土的彌散罐，它通過一個(gè)轉(zhuǎn)接器被裝入來自配料室的澎潤(rùn)土和來自一個(gè)容器的水介質(zhì)并分別通過一個(gè)閥與用來使舊砂冷卻器裝料的泵裝置連通，而其中，該泵裝置具有下面這樣的裝置，即可以從兩個(gè)彌散罐中的一個(gè)抽吸澎潤(rùn)土懸浮體并同時(shí)將預(yù)先從另一彌散罐抽出的澎潤(rùn)土懸浮體壓入舊砂冷卻器中。
全文摘要
一種使膨潤(rùn)土彌散及回收鑄造循環(huán)砂的方法，膨潤(rùn)土和水在一個(gè)混合及彌散罐中被充分翻轉(zhuǎn)和攪拌，然后輸送到一個(gè)彌散裝置中并借助該彌散裝置受到一種剪切作用，這種作用至少通過各組分的不同的相對(duì)速度而引起，接下來，這樣制備的膨潤(rùn)土懸浮體被送入砂冷卻器內(nèi)配料。本發(fā)明此外還包括實(shí)施本發(fā)明方法的裝置，其中，用于膨潤(rùn)土彌散的彌散罐具有至少一個(gè)彌散元件。
文檔編號(hào)B22C5/04GK1157760SQ9610697
公開日1997年8月27日 申請(qǐng)日期1996年7月24日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月24日
發(fā)明者卡爾-海因茨·魏克特, 瑪麗安·伊萬諾夫, 烏里?！っ骺四螤? 烏韋·庫赫勒 申請(qǐng)人:庫赫勒-瓦格納工藝技術(shù)有限公司