[发明专利]铸造湿型混合旧砂再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铸造湿型混合旧砂再生方法，属于湿型砂铸造技术领域。

背景技术

铸造旧砂再生是铸造业面临的一项重要问题。根据铸造旧砂不同的成分构成及特点，应有不同的再生工艺。目前国内外对树脂旧砂的再生工艺相对成熟，而铸造湿型混合旧砂的再生存在技术难点。铸造湿型混合旧砂主要由两部分构成，一部分是湿型造型旧砂，另一部分是混入的废旧砂芯的树脂旧砂。铸造湿型混合旧砂再生的关键在于彻底去除型砂中膨润土、煤粉等粉状物以及树脂砂中的树脂膜；其中的树脂膜和煤粉等可燃材料在高温下都可气化和燃烧，但是，其中膨润土中的蒙脱石在600～730℃失去结构水，烧成坚硬的陶瓷状硬块(又被称作鲕化层)，一旦陶瓷层形成后，用水洗及机械摩擦的方式都很难去除，这也是湿型混合旧砂再生技术难点之处。

近几年国内外开展的湿型混合旧砂再生技术研究中，最具代表性的是热法—机械法再生工艺(如附图1所示)。但热法—机械法再生工艺中焙烧温度控制范围窄，再生砂的酸耗值高，设备价格昂贵、再生成本高。中国专利申请号201110056006.7公开了一种铸造混合废旧砂的再生回用方法，该方法先将废旧砂分类、筛分、干燥去湿和干法再生，其次将适于湿法再生的再生砂进行湿法再生和脱水处理，将适于热法再生的再生砂进行热法再生，再次将两部分再生砂按照一定比例混合，最后经调湿、调温，得到再生回用砂。该方法需要对铸造混合旧砂分类分别处理，再生工艺复杂。中国专利申请号201110204399.1公开了一种铸造废砂再生为冷芯盒用砂的方法，该方法包括筛分—除尘—脱膜—除尘—水洗—擦洗—水洗—烘干—磁选—储罐—分装。该方法使用干法—湿法再生方法，没有经过高温焙烧，再生砂的酸耗值、发气量、灼烧减量等性能差，再生效果较差。

发明内容

本发明目的在于提供一种铸造湿型混合旧砂再生方法，铸造湿型混合旧砂经该方法再生后能够应用于冷芯盒制芯生产，实现铸造废砂的循环利用，彻底解决铸造废砂排放问题。

实现本发明目的的技术方案如下：

一种铸造湿型混合旧砂的再生方法，包括以下步骤：

1)将铸造湿型混合旧砂预处理；

2)水擦洗处理，控制水擦洗后砂子含泥量＜0.5％；

3)于300℃-500℃烘干预热，于温度700℃以上进行焙烧；

4)焙烧后进行后处理。

上述铸造湿型混合旧砂的再生方法，其中：

步骤1)所述预处理包括磁选、筛分、破碎处理等现有技术常规技术方法；例如磁选后用筛选机筛选出铸造湿型混合旧砂中的大块废旧砂块，再用破碎机将砂块破碎。优选地，所述破碎的粒径为小于12目。

步骤2)所述水擦洗即将步骤1)预处理后的铸造湿型混合旧砂进行水擦洗处理；所述水擦洗可去除湿型旧砂中的膨润土、煤粉及死灰等成分，避免后续热法再生工艺中膨润土焙烧后陶瓷化现象的产生。

所述水擦洗可用现有技术常规技术方法实现；为进一步提高水擦洗效果，本发明优选的水擦洗方法包括：先进行初步清洗和脱泥(可采用螺旋洗砂机)，再进行水擦洗(如经过桶式擦洗机或2-6桶串联擦洗机)；优选地，水擦洗过程中控制砂、水质量比为1:1-1:5；水擦洗后的砂子可置于硬化地面上控水。

步骤2)水擦洗处理，优选控制水擦洗后砂子含泥量＜0.3％。

步骤3)所述烘干预热即将步骤2)水擦洗后的旧砂进行烘干预热处理以便进行焙烧。所述焙烧又称为热法再生，即将步骤3)烘干预热处理后的旧砂输送至焙烧炉内于温度700℃以上进行焙烧，以分解去除混合旧砂中残留的树脂膜，若要进一步提升再生砂的附加值，将再生砂作为焙烧砂使用，焙烧温度为870-900℃；，焙烧温度高于硅砂870℃相变温度，能够使硅砂相变，降低硅砂膨胀系数。

该步骤用到的主要设备是煤气发生炉和焙烧炉。一般地，在焙烧后将砂子冷却，再进行后续处理。步骤4)所述后处理包括除尘(含除细粉)除杂等步骤，一般采用常规技术方法对砂子中残留的细粉尘进行去除，优选用风选或水擦洗除尘(含除细粉)，例如采用风机除尘装置；磁选除杂，可使用接触式高磁磁选机(例如用5000-8000GS接触式磁选机)进行除杂。水擦洗方法可采用桶式擦洗机。若使用水擦洗再生方法，要对水洗后的湿砂烘干处理。此步骤烘干处理干可利用步骤3)焙烧后砂子的余热，即砂冷却设备做成双层滚筒，内层走步骤3)热砂、外层走步骤4)水擦洗方法再生的湿砂，在热砂冷却的同时烘干湿砂，热能得到充分利用；

优选地，水擦洗再生过程中控制砂、水质量比为1:1-1:5；水擦洗后的砂子可置于硬化地面上控水，再进行烘干处理。