[发明专利]一种铸造旧砂湿法间歇式再生方法及其设备

说明书

技术领域

本发明属于铸造旧砂再生方法及其设备，具体涉及一种铸造旧砂湿法间歇式再生方法及其设备。

背景技术

铸造旧砂再生是指将用过的旧砂块经破碎、并去除废旧砂粒上包裹着的残留粘结剂膜及杂物，恢复近于新砂的物理和化学性能，以代替新砂使用。

目前，常用的铸造旧砂再生方法主要有三种：

第一种方法是干法再生。旧砂干法再生的形式多种多样，有机械式、气流式、振动式等等，但就再生机理看都是“碰撞摩擦”过程。当碰撞摩擦中产生的作用力大于旧砂粒上的残留粘结膜的屈服强度或原砂粒与残留粘结膜的结合强度时，旧砂粒上的残留粘结膜被破坏而脱离原砂粒，经风选后残留粘结膜从砂中除去；且碰撞摩擦的次数越多、强度越大，残留粘结膜被除得越干净，干法再生的效果越好。但过大的碰撞摩擦作用力和过多的碰撞摩擦作用次数，不仅会增加设备构件的磨损，还会加剧砂粒自身的破碎。因此，提高干法再生中碰撞摩擦的作用力和作用次数，不是提高干法再生效果的最佳方法。

旧砂干法再生的设备结构和系统布置较湿法再生简单，投资也略少，灰尘的二次污染问题较易解决，但其再生砂的质量不高，通常只做背砂使用。

第二种方法是热法再生，将旧砂经加热、高温焙烧，去除掉旧砂中的残留粘结剂，热法再生方法多用于树脂砂旧砂再生回用，处理后的再生砂质量较好，残留粘结剂去除率高。但热法再生存在着高温能耗大、残留粘结剂燃烧产生的挥发物污染严重、成本高、经济性差等缺点。

第三种方法是湿法再生。由于旧砂残留粘结剂溶于水的特征，使得湿法再生的效果特别好。湿法再生砂的质量高，基本性能指标接近于新砂，可100％的作面砂或单一砂使用，再生砂的回收率也很高(可达95％以上)。但我国以往的湿法再生系统多采用连续式再生系统，结构较复杂庞大，机械化程度较低，耗水量大，湿法再生砂的成本较高，污水处理问题解决不理想。

近年来，铸造旧砂的化学再生方法也逐渐发展，化学再生通常是指向旧砂中加入某些化学试剂(或溶剂)，把旧砂与化学试剂(或溶剂)搅拌均匀，借助化学反应来去除旧砂中的残留粘结剂及有害成分使旧砂恢复或接近新砂的物理化学性能。如用化学法再生水玻璃旧砂通常是往水玻璃旧砂中加入HCl、NH4Cl等溶液以中和其中的残留Na2O。化学再生砂的质量好，可代替新砂使用，但由于生产成本高，在实践中很少采用。

公开号CN101780521A发明专利，提出了一种强擦洗水玻璃旧砂湿法再生工艺，首先将收集的旧砂输入颚式破碎机进行破碎，然后输送到磁选机进行磁选；磁选后的砂粒经过一级螺旋砂水分离器、一级搅拌机和二级螺旋砂水分离器对旧砂进行砂水分离；再经过中和沉淀池对分离后的砂再进行中和；再经过二级搅拌机、三级螺旋砂水分离器进行二次砂水分离，保证旧砂中存在的水玻璃能彻底去除干净；最后经过除尘、烘干后的砂粒即为成品并送入砂库。该方法采用多级湿法再生系统，再生工艺和再生系统结构相对较复杂，并且该方法和旧砂再生系统只限于水玻璃旧砂的再生，对于粘土旧砂再生则不能实现。

200710159803.1发明专利提出了一种旧砂再生方法及其旧砂再生系统，把水玻璃旧砂置于热流旧砂再生机中加热擦洗，溶解掉旧砂表面的惰性膜，然后让污水透过再生砂层，污水中的细粉被截留在再生砂中，水玻璃随水流入储水箱。把再生砂送入烘干机中烘干后再送入干法再生机中去除粉尘即得到干净的再生砂。储水箱中的液体可多次重复回用于擦洗旧砂。该方法和再生系统中由于采用了加热系统，整个再生系统结构相对较复杂，旧砂再生成本较高，并且该方法和旧砂再生系统也只限于水玻璃旧砂的再生，对于粘土旧砂再生则不能实现，使用面相对较窄。

201010170597.6发明专利提出一种水玻璃旧砂回转振动研磨湿式再生机，用于旧砂的再生利用。再生机包括钢螺旋橡胶复合弹簧、机架、外筒体、内筒体、筒体侧板、陶瓷磨球和振动电机，再生机的钢螺旋橡胶复合弹簧有多只，外筒体的外缘搁置于中间一组钢螺旋橡胶复合弹簧上，内筒体顶部中间设置有栅格筛板，陶瓷磨球置于外筒体与内筒体之间形成的腔体内，机架水平布置于所述左右两组钢螺旋橡胶复合弹簧上，且与再生机两筒体侧板固定连接，振动电机有两只，两只振动电机一左一右固定连接于外筒体左右两边的机架上，且其中心线与所述内筒体和外筒体的中心线处于同一直线上。整体来看，该再生机采用回转振动研磨方法对水玻璃旧砂进行湿法再生，部件较多，结构相对复杂，并且该方法和旧砂再生系统也只限于水玻璃旧砂的再生，对于粘土旧砂再生则不能实现。

发明内容