大型鑄鋼件濕型粘土砂處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及砂型鑄造砂處理技術(shù)領(lǐng)域，具體指一種大型鑄鋼件濕型粘土砂處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是制造大國，鑄造作為機(jī)械產(chǎn)品基礎(chǔ)的制造方法，各類鑄件產(chǎn)量呈上升趨勢，其中砂型鑄造占到較大比例，砂型鑄造的型砂主要為水玻璃砂、樹脂砂、濕型粘土砂、覆膜砂等，常見的砂處理系統(tǒng)(如:水玻璃砂處理系統(tǒng)，樹脂砂處理系統(tǒng)等)工作環(huán)境惡劣、設(shè)備運(yùn)行工況差，砂處理系統(tǒng)運(yùn)行過程中，普遍存在以下問題:
[0003]1、舊砂回收困難:鑄鋼件的澆注溫度約1760°C左右，水玻璃砂在鑄件澆注后，水玻璃在高溫作用下，形成水玻璃燒結(jié)層，很難進(jìn)行回收；樹脂砂在高溫作用下，樹脂燒結(jié)后以氣態(tài)散發(fā)，因此，水玻璃砂處理系統(tǒng)、樹脂砂處理系統(tǒng)一般不具有砂再生能力。因此，水玻璃砂和樹脂砂的消耗非常大，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本高，環(huán)境污染大。
[0004]2、砂溫控制困難:舊砂主要是來自于鑄型開箱落砂和生產(chǎn)場地上的散落砂，鑄型開箱落砂后的舊砂溫度很高(特別是夏天)，不適合直接使用，通常情況下，需要較長舊砂冷卻時(shí)間或?qū)Ｓ脠龅乩鋮s，影響生產(chǎn)組織和型砂質(zhì)量。
[0005]3、型砂質(zhì)量波動大:回用砂中含有大量的粉塵、細(xì)小的廢砂、金屬雜物等，常見砂處理系統(tǒng)，無法控制回用砂含泥量，影響型砂質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量。在型砂混制過程中，型砂的相關(guān)參數(shù)不能適時(shí)檢測、監(jiān)控，等造型后或鑄件生產(chǎn)出來才能發(fā)現(xiàn)問題，增加產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)和生產(chǎn)成本。
[0006]4、功能簡單:常見的砂處理系統(tǒng)工藝流程(見圖1)是原砂采購、舊砂輸送、型砂混制、型砂輸送功能的簡單組合，無法滿足現(xiàn)代化鑄造生產(chǎn)對砂處理的效率、質(zhì)量、柔性、集約、安全環(huán)保的要求。
[0007]5、工作環(huán)境差:砂型鑄造生產(chǎn)過程和開箱落砂過程中會產(chǎn)生大量的粉塵，工作崗位粉塵濃度超標(biāo)嚴(yán)重，水玻璃、樹脂砂生產(chǎn)后產(chǎn)生的廢砂多且得不到有效處理，直接排廢對環(huán)境污染大，很難到達(dá)環(huán)境保護(hù)和職業(yè)安康要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，提供一種大型鑄鋼件濕型粘土砂處理系統(tǒng)，對舊砂進(jìn)行回收和再生，提高型砂的生產(chǎn)質(zhì)量，大大減少生產(chǎn)成本。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的大型鑄鋼件濕型粘土砂處理系統(tǒng)，其特殊之處在于:包括設(shè)置在鑄件開箱區(qū)和外模造型區(qū)下方的舊砂皮帶輸送裝置，設(shè)置在舊砂皮帶輸送裝置上的磁選機(jī)，設(shè)置在舊砂皮帶輸送裝置輸送終端的六角精細(xì)篩分裝置；
[0010]所述六角精細(xì)篩分裝置出口與雙向給料機(jī)進(jìn)口相連接，所述雙向給料機(jī)出口一端通過廢砂輸送皮帶與廢砂存儲斗的進(jìn)口相連，所述雙向給料機(jī)出口另一端與雙盤冷卻器的進(jìn)口相連，所述雙盤冷卻器出口與第一舊砂斗提機(jī)連接；
[0011]所述第一舊砂斗提機(jī)輸出端與第一皮帶輸送裝置輸入端相連接，所述第一皮帶輸送裝置經(jīng)過砂存儲斗的進(jìn)口端上方，所述砂存儲斗出口一端與第二皮帶輸送裝置輸入端相連接，所述砂存儲斗出口另一端與砂再生機(jī)進(jìn)口相連接，所述砂再生機(jī)通過再生砂輸送管道與再生砂存儲斗進(jìn)口相連接，所述再生砂存儲斗出口通過輸送管道與面砂混砂機(jī)的入口相連接；
[0012]所述第一皮帶輸送裝置輸送終端與第三皮帶輸送裝置輸入端相連接，所述第二皮帶輸送裝置輸送終端與所述第三皮帶輸送裝置輸入端之間設(shè)有第二舊砂斗提機(jī)，所述第三皮帶輸送裝置輸出端的一端與面砂混砂機(jī)的入口相連，所述第三皮帶輸送裝置輸出端的另一端與背砂圓盤給料機(jī)的入口相連，所述背砂圓盤給料機(jī)的出口與背砂混砂機(jī)的入口相連，所述面砂混砂機(jī)和背砂混砂機(jī)之間還設(shè)有恒壓供水裝置，所述面砂混砂機(jī)和背砂混砂機(jī)入口位置還均連接有輔料庫，所述面砂混砂機(jī)和背砂混砂機(jī)出砂口位置下方設(shè)有第四皮帶輸送裝置；
[0013]所述第四皮帶輸送裝置輸出端通過面砂皮帶輸送裝置和背砂皮帶輸送裝置分別與外模造型區(qū)的造型機(jī)入口相連。
[0014]進(jìn)一步地，所述第四皮帶輸送裝置輸出端一端與第五皮帶輸送裝置的輸入端相連，所述第四皮帶輸送裝置輸出端另一端與第六皮帶輸送裝置的輸入端相連，所述第五皮帶輸送裝置的輸出端一端與面砂皮帶輸送裝置輸入端相連，所述第五皮帶輸送裝置的輸出端另一端與背砂皮帶輸送裝置輸入端相連，所述第六皮帶輸送裝置輸出端與所述背砂皮帶輸送裝置輸入端相連，所述面砂皮帶輸送裝置和背砂皮帶輸送裝置的輸出端分別與外模造型區(qū)的造型機(jī)入口相連。這樣，一般情況下，型砂從第四皮帶輸送裝置輸出端出來后直接進(jìn)入第五皮帶輸送裝置，然后再分別進(jìn)入到背砂皮帶輸送裝置或面砂皮帶輸送裝置，但是當(dāng)?shù)谖迤л斔脱b置進(jìn)行檢修或者發(fā)生故障時(shí)，也可以通過第六皮帶輸送裝置來輸送型砂。
[0015]進(jìn)一步地，所述鑄件開箱區(qū)、雙盤冷卻器和背砂圓盤給料機(jī)均通過管道與除塵器相連接。
[0016]優(yōu)選地，所述磁選機(jī)的數(shù)量為兩個。
[0017]另外利用上述大型鑄鋼件濕型粘土砂處理系統(tǒng)進(jìn)行砂處理的方法，包括以下步驟:
[0018]步驟1)舊砂回收:鑄件開箱區(qū)和外模造型區(qū)的舊砂通過落砂機(jī)落入舊砂皮帶輸送裝置，在舊砂皮帶輸送裝置上設(shè)有磁選機(jī)，用于清理舊砂中的澆冒口、冷鐵、芯骨金屬廢雜物，使得舊砂達(dá)到工藝要求；
[0019]步驟2)舊砂處理:在舊砂皮帶輸送裝置的輸送終端設(shè)有六角精細(xì)篩分裝置，對舊砂進(jìn)行破碎、篩分，將大塊舊砂分離、排放，并在此過程中進(jìn)行吹風(fēng)冷卻，對舊砂進(jìn)行初步降溫，篩出的廢砂送入廢砂存儲斗；經(jīng)過篩選的舊砂通過雙盤冷卻器，采用加水、鼓風(fēng)、翻轉(zhuǎn)攪拌相結(jié)合的措施將舊砂快速冷卻到工藝設(shè)定溫度；冷卻后的舊砂一部分通過斗提機(jī)和第一皮帶輸送裝置送至砂存儲斗，另一部分依次通過斗提機(jī)、第一皮帶輸送裝置和第三皮帶輸送裝置直接送至面砂混砂機(jī)和背砂混砂機(jī)上方的舊砂斗中儲存待用；
[0020]步驟3)舊砂再生:通過砂存儲斗下面的給料機(jī)構(gòu)將舊砂輸送至砂再生機(jī)，舊砂經(jīng)過鼓風(fēng)、撞擊、抽風(fēng)除塵、篩分，進(jìn)行多級氣流撞擊再生，去除砂粒表面的有害物質(zhì)，并通過調(diào)整風(fēng)壓和再生機(jī)的導(dǎo)向板、篩網(wǎng)的大小，可調(diào)整再生砂質(zhì)量，滿足不同工藝需求，再生砂通過氣力輸送管道送至再生砂存儲斗，然后通過管道可直接送入面砂混砂機(jī)；
[0021]濕型粘土砂系統(tǒng)每月需加入3% -5%的新砂，以補(bǔ)充因系統(tǒng)排廢減少的數(shù)量，保證砂處理系統(tǒng)的運(yùn)行，將需要補(bǔ)充的新砂輸送至面砂混砂機(jī)和背砂混砂機(jī)上方的新砂斗中，通過比例調(diào)節(jié)器調(diào)配新砂與舊砂混合比例；
[0022]步驟4)型砂混制:在混砂過程中，舊砂、新砂及輔料經(jīng)定量后加入到面砂混砂機(jī)和背砂混砂機(jī)中，同時(shí)通過恒壓供水裝置進(jìn)行恒壓供水，充分混制，根據(jù)工藝需要制作不同的型砂，然后通過第四皮帶輸送裝置分別送至面砂皮帶輸送裝置和背砂皮帶輸送裝置，最后再送至外模造型區(qū)的造型機(jī)上方的砂斗中待用；
[0023]步驟5)相關(guān)檢測及型砂質(zhì)量控制:通過面砂混砂機(jī)和背砂混砂機(jī)上設(shè)置的在線檢測裝置，對型砂中的緊實(shí)度、水分含量、膨潤土含量進(jìn)行適時(shí)測定，測定結(jié)果顯示在系統(tǒng)控制室，并通過外模造型區(qū)的型砂人工檢測室，測定型砂水分含量、膨潤土含量、濕壓強(qiáng)度、干拉強(qiáng)度、透氣性等數(shù)據(jù)，兩者形成對比，根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、總結(jié)，及時(shí)修正設(shè)定參數(shù)，滿足工藝要求；
[0024]步驟6)系統(tǒng)除塵:在現(xiàn)場粉塵較大的區(qū)域設(shè)置除塵器，通過管道和空氣動力，采用離線脈沖式布袋除塵器集中處理粉塵。
[0025]在上述技術(shù)方案中，鑄鋼件砂型鑄造采用面砂、背砂相結(jié)合工藝，背砂要求比較低，冷卻后的舊砂可直接混制成背砂，而面砂主要是用來成型產(chǎn)品外輪廓，要求更高，而舊砂中砂粒表面存在大量的惰性膜、灰分、死粘土等有害物，為了滿足面砂混制工藝要求，保證型砂質(zhì)量，有效去除舊砂中影響型砂工藝性能的有害物，故舊砂需經(jīng)過再生后用作面砂；輔料庫主要用于添加膨潤土、淀粉等一些輔料。
[0026]本實(shí)用新型相對于水玻璃砂處理系統(tǒng)和樹脂砂處理系統(tǒng)，具有如下有益效果:
[0027]其一，舊砂回收利用率高:本系統(tǒng)將鑄造車間內(nèi)部各個工序(如:開箱落砂、造型、制芯等)散落砂回收到系統(tǒng)中，通過冷卻設(shè)備、再生設(shè)備等回收利用，其舊砂回用率高達(dá)95%以上，大大降低了生產(chǎn)成本。
[0028]其二，型砂質(zhì)量穩(wěn)定:雙盤冷卻器對舊砂溫度進(jìn)行檢測，根據(jù)工藝要求自動加水?dāng)嚢杞禍?，并自動檢測控制舊砂濕度，為混砂單元提供質(zhì)量穩(wěn)定的回用砂?；焐皢卧渲眯蜕百|(zhì)量自動檢測設(shè)施具備在線檢測和自動調(diào)整混砂配比及人工干預(yù)配比功能，結(jié)合現(xiàn)場型砂試驗(yàn)室人工