專利名稱：熱流舊砂再生機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑄造生產(chǎn)中所使用的舊砂再生設(shè)備。
水玻璃砂具有使用簡便，成本低廉，無毒無味等許多優(yōu)點被廣泛用于鑄造生產(chǎn)。但是由于水玻璃舊砂再生困難，多年來一直沒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，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)備主要有機械攪拌式，水力旋流式等類型。這些設(shè)備存在的主要問題是在舊砂再生的過程中產(chǎn)生大量污水，每再生一噸砂所產(chǎn)生的污水可達二十噸之多，需附加龐大的污水處理裝置和高額污水處理費用。鑄造生產(chǎn)特別是鑄鋼生產(chǎn)所使用過的水玻璃舊砂中有相當部分被高溫燒結(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，加之在干法再生過程中不可避免地將過燒發(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。在干法強力再生的條件下還會出現(xiàn)砂粒粉碎嚴重的現(xiàn)象。
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供了二種熱流舊砂再機，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，降低污水處理費用。
為了達到上述目的，本發(fā)明采用的解決方案是提供熱流舊砂再生機1和熱流舊砂再生機2，它們的共同特點是都設(shè)有機械攪拌裝置、加熱裝置、投藥裝置、進水管、排污水管等。再生機1的功能偏重于脫除舊砂表面包裹的粘結(jié)劑，再生機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1和再生機2可以配套使用也可以分別自成系統(tǒng)進行舊砂再生。
再生機1包括桶體、機架、葉輪攪拌裝置、進砂口閘板密封裝置、出砂口底板密封裝置、進水管、排污水管、壓縮空氣管等部分。桶體安裝在機架上，葉輪攪拌裝置通過軸承座固定在桶體上并使葉輪處于桶體內(nèi)部。進砂口設(shè)在桶體頂部，進砂口處設(shè)有閘板密封裝置，閘板可以開啟或關(guān)閉進砂口。水管的進水口設(shè)在進砂斗的側(cè)壁上。投藥裝置設(shè)在桶體上部或進砂斗的上方，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或多個供熱噴嘴，噴嘴內(nèi)部設(shè)有透水板和金屬網(wǎng)。當所設(shè)供熱噴嘴數(shù)量為2個以上時，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，底板能開啟或關(guān)閉出砂口。桶體上部還設(shè)有壓縮空氣進氣管和排污水管。上述進水管、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2包括箱體、頂蓋、滾筒、托輪、減速機、電動機、螺旋輸送裝置、葉輪排砂裝置、加熱裝置、投藥裝置、進砂斗、排渣斗、排砂槽、進水管、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、電動機安裝在箱體頂部，減速機和滾筒之間采用膠帶傳動，電動機可以通過減速機帶動滾筒在托輪上面旋轉(zhuǎn)。滾筒兩端分別設(shè)有進砂斗和排渣斗。投藥裝置設(shè)在箱體的上部或進砂斗的上方，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或多個供熱噴嘴，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或多個管狀電熱元件或其它加熱裝置。在箱體遠離滾筒的那一端端部設(shè)有清洗室和排砂槽，葉輪排砂裝置通過減速電機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外。進水管設(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。
本發(fā)明的優(yōu)點在于1、去除砂粒表面惰性膜的能力強，并可去除舊砂中過燒發(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90％以上。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行具體描述。


圖1是本發(fā)明再生機1的結(jié)構(gòu)簡圖，其中局部被剖開；
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；圖4是再生機1的另一實施例的剖視圖；圖5是再生機2的結(jié)構(gòu)簡圖，其中局部被剖開；圖6是再生機2的F向視圖，其中局部被剖開；圖7是再生機2的另一實施例的結(jié)構(gòu)簡圖，其中局部被剖開。
圖1示出桶體1為立式裝置，桶體1通過支座11安裝在機架(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7依次組裝成葉輪攪拌裝置，葉輪攪拌裝置通過軸承座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滑座2固定在進砂口處。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，對進砂口進行開啟或關(guān)閉。進藥管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。投藥裝置通過進藥管27固定在桶體1的頂部。進水管9的出水口設(shè)在進砂斗5的側(cè)壁上，壓縮空氣進氣管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，對出砂口進行開啟或關(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)。
當水玻璃舊砂和水從進砂斗5加入桶體1后，打開閥門26，將預(yù)先儲存在藥桶6中的眾所周知有利于水玻璃砂再生的化學藥品通過進藥管27加入桶體1內(nèi)，同時減速電機7帶動葉輪13旋轉(zhuǎn)，對水中的砂粒、砂團進行攪拌，使砂粒與砂粒之間、砂粒與葉輪之間、砂粒與桶壁之間產(chǎn)生強烈摩擦。在此過程中供熱噴嘴14噴出高速蒸汽同時加熱砂和水，可一直加熱至沸點。隨著水溫的升高，硅膠在水中的溶解度大大增加，化學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。當再生砂達到要求時，可暫停葉輪13旋轉(zhuǎn)和噴嘴14噴汽并打開上排污閥，使部分污水和粉塵經(jīng)上排污管25流出，然后關(guān)閉該閥和進砂口閘板4，打開底板19下部的排污閥，經(jīng)進氣管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，打開進砂口閘板4，加水對桶體中的再生砂進行清洗。經(jīng)數(shù)遍清洗，再生砂達到要求后即可打開出砂口底板19，放出再生砂。
圖4是再生機1的另一實施例的剖視圖，本實施例與圖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)在進砂斗5的上方。
從再生機1中排出的再生砂中有時混有未完全溶開的小砂團、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2內(nèi)作進一步處理。
圖5示出了再生機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9、電動機10安裝在箱體1的頂部。減速機9和滾筒3之間采用齒形膠帶7或三角膠帶傳動。電動機10可通過減速機9帶動滾筒3在托輪2上面旋轉(zhuǎn)。滾筒3的兩端分別設(shè)有進砂斗5和排渣斗20。盛藥桶8、閥門21和進藥管23依次接通組成投藥裝置，閥門21可以控制投藥。投藥裝置通過進藥管23固定在箱體1的頂部。
箱體1的下部設(shè)有3個供熱噴嘴19，噴嘴內(nèi)部設(shè)有透水板和鋼絲網(wǎng)。噴嘴19通過鋼管18與蒸汽鍋爐(圖中未畫出)接通。在箱體1遠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)。
當水玻璃舊砂經(jīng)進砂斗5加入滾筒3內(nèi)之后，打開閥門21把預(yù)先儲存在盛藥桶8中的有利于水玻璃砂再生的化學藥品加入箱體1內(nèi)，在此過程中供熱噴嘴19噴出高速蒸汽同時加熱箱體1內(nèi)的砂和水，可加熱至沸點。電動機10通過減速機9帶動滾筒3在托輪2上旋轉(zhuǎn)，滾筒3的一部分浸在水中。進入滾筒內(nèi)的舊砂在滾筒的作用下，小于滾筒壁孔直徑的砂?；蛏皥F漏入箱體內(nèi)，大于壁孔直徑的砂團在螺旋葉片的作用下，一邊前進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)塊及其它異物到達排渣斗20并被排出再生機。漏入箱體1內(nèi)的砂粒或砂團在滾筒3不斷攪拌下，在熱水中充分洗滌，加上化學藥品的作用，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)。在此過程中再生砂進一步受到強烈搓擦清洗，個別殘存的小砂團被搓開。再生砂在清洗室16內(nèi)不斷上升，減速電機12帶動葉輪13旋轉(zhuǎn)，把升出水面的再生砂撥入排砂槽17并排出再生機外。
在上述再生過程中，清水先從進水管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。停機后再生機中存留的污水和再生砂可通過排污管25排出。
再生機2和再生機1配套使用時，可以不設(shè)投藥裝置。
圖7是再生機2的另一實施例簡圖。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外。螺旋輸送機11下部外殼上設(shè)有一些擋砂透水孔，另外本實施例沒有設(shè)置投藥裝置。
當再生砂質(zhì)量要求不嚴時，可用再生機2生產(chǎn)再生砂，否則應(yīng)把再生機1和再生機2組合在一起生產(chǎn)再生砂。此時為了簡化設(shè)備，再生機2上甚至還可以不設(shè)加熱裝置。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實例，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可作若干變型和改進，如把投藥裝置改為中國建筑工業(yè)出版社出版《給水排水設(shè)計手冊》第9冊上所介紹的投藥設(shè)備，也可以用定量泵直接往再生機的桶體或箱體內(nèi)加藥。還可以把單機改為雙機并聯(lián)，把小型再生機的加熱裝置改為直接用火焰加熱桶體或箱體等，都應(yīng)視為屬于本發(fā)明專利的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種熱流舊砂再生機，包括桶體、葉輪攪拌裝置、底板密封裝置、進水管、進砂斗、排污水管、機架，葉輪攪拌裝置通過軸承座(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)能開啟或關(guān)閉出砂口；桶體(1)安裝在機架上，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)的上部或進砂斗(5)的上方設(shè)有投藥裝置。
2.如權(quán)利1所述再生機，其特征是該加熱裝置是位于桶體(1)下部所設(shè)的1個或多個供熱噴嘴(14)，供熱噴嘴內(nèi)部設(shè)有透水板和金屬網(wǎng)；當所設(shè)供熱噴嘴數(shù)量為2個以上時，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，其特征是該加熱裝置是位于桶體(1)下部所設(shè)的1個或多個管狀電熱元件(14)。
4.如權(quán)利1所述再生機，其特征是桶體(1)的上部設(shè)有壓縮空氣進氣管(10)和排污管(25)。
5.如權(quán)利1所述再生機，其特征是桶體(1)頂部的進砂口處設(shè)有閘板密封裝置，閘板(4)能開啟或關(guān)閉進砂口。
6.如權(quán)利1所述再生機，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)。
7.如權(quán)利1所述再生機，其特征是桶體(1)外部包有隔熱材料。
8.一種熱流舊砂再生機，包括箱體、頂蓋、托輪、滾桶、減速機、電動機、進水管、排污管，托輪(2)固定在箱體(1)的頂部，滾筒(3)安放在托輪(2)上面，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(9)和電動機(10)安裝在箱體(1)的頂部，電動機能通過減速機帶動滾筒在托輪上面旋轉(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)的上部或進砂斗(5)的上方設(shè)有投藥裝置；三、在箱體(1)的底部或端部設(shè)有螺旋輸送裝置(11)。
9.如權(quán)利8所述再生機，其特征是該加熱裝置是位于箱體(1)下部所設(shè)的1個或多個供熱噴嘴(19)，供熱噴嘴內(nèi)部設(shè)有透水板和金屬網(wǎng)。
10.如權(quán)利8所述再生機，其特征是該加熱裝置是位于箱體(1)下部所設(shè)的1個或多個管狀電熱元件(19)。
11.如權(quán)利8所述再生機，其特征是滾筒(3)一端的外園上固定有皮帶輪(4)，滾筒(3)與減速機(9)之間采用膠帶(7)傳動。
12.如權(quán)利8所述再生機，其特征是箱體(1)底部設(shè)有螺旋輸送裝置(11)。
13.如權(quán)利8所述再生機，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)。
14.如權(quán)利8所述再生機，其特征是在箱體(1)遠離滾筒的那端設(shè)有螺旋輸送裝置(11)，該輸送裝置下部外殼上設(shè)有一些擋砂透水小孔。
全文摘要
熱流舊砂再生機,主要由桶體、葉輪攪拌裝置、加熱裝置、投藥裝置、機架等部分組成。桶體安裝在機架上,葉輪攪拌裝置的傳動部分設(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。由于機械攪拌、高溫洗滌及化學藥品的共同作用,大大增加了舊砂表面惰性膜在水中的脫落速度和溶解量,從而達到提高再生砂質(zhì)量,減少污水產(chǎn)生之目的。該機可用于鑄造廠再生舊砂特別是再生水玻璃舊砂。
文檔編號B22C5/04GK1274627SQ9912756
公開日2000年11月29日 申請日期1999年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月30日
發(fā)明者李江平 申請人:李江平