[发明专利]一种铸造废砂再生方法

说明书

一种铸造废砂再生方法及装置,属于铸造用废砂再生领域,再生方法是首先将废砂表面惰性膜中有机物分解，降低废砂表面惰性膜与原砂之间的结合力；再利用砂膜分离器制造“台风眼”和“台风眼壁”，使废砂绕“台风眼”并沿“台风眼壁”自然形成流态砂柱，废砂在流态砂柱的高速运动中互相碰撞、摩擦，将已经分解的表面惰性膜脱除砂粒表面，并保留内部的活性膜，在保持砂粒度、形状的同时，去除废砂中有机物，从而实现废砂再生。

技术领域

本发明涉及铸造用废砂再生领域，具体涉及铸造废砂再生的方法及装置。

背景技术

铸件有90%是用砂型铸造生产的，砂型铸造生产１吨合格铸件大约要排放废砂1.3～1.5吨，现在我国年废弃的废砂至少达2000万吨以上。目前这些废砂大多采用集中坑埋方式处理，占用了大量土地资源、污染了地下水源，给环境造成了极大的压力。在环保要求越来越严格的情况下，废砂问题便成为一个迫在眉睫需要解决的问题。与此同时，随着地球上砂源逐渐枯竭，铸造砂生产成本越来越高，严重制约着铸造行业的良性可持续发展，因此废砂再生是一件利国利民的好事。

现有废砂再生方法采用离心撞击、机械法或加热等方法。这些方法存在着再生砂质量、回收率以及运营成本的矛盾，难以大规模推广。因此寻找一种成本低廉、工艺简单的铸造废砂再生方法，是多年来废砂再生处理的一个难题。

发明内容

本发明提供成本低廉、工艺简单的铸造废砂再生方法及装置。

本发明利用介质阻挡放电等离子方法和气体区域压差法结合，制造“台风眼”和“台风眼壁”的方法来使铸造废砂再生。

本发明首先利用介质阻挡放电等离子方法将废砂表面惰性膜中有机物分解，降低废砂表面惰性膜与原砂之间的结合力；再利用砂膜分离器制造“台风眼”和“台风眼壁”，使废砂绕“台风眼”并沿“台风眼壁”自然形成流态砂柱，废砂在流态砂柱的高速运动中互相碰撞、摩擦，将已经分解的表面惰性膜脱除砂粒表面，并保留内部的活性膜，在保持砂粒度、形状的同时，去除废砂中有机物，从而实现废砂再生。

一种铸造废砂再生方法，包括以下步骤：

1、把废砂中金属块去掉并用振动研磨筛分器将废砂磨成5~200目的砂粒；

2、将砂粒送入介质阻挡放电等离子体发生器中；启动介质阻挡放电等离子体发生器，使砂粒表面有机物在等离子体作用下分解，降低砂粒表面惰性膜与原砂之间的结合力；

3、将砂粒送入振动磨膜器内；在振动磨膜器内，砂粒和振动磨膜器内的磨料一起振动；砂膜分离器中心区域由台风眼生成器形成台风眼气压，砂膜分离器周边区域由台风眼壁生成器形成眼壁气压，砂粒被推入砂膜分离器中，在这两个气压共同作用下，自然形成流态砂柱，磨料仍留在振动磨膜器中；

所述流态砂柱中砂粒互相摩擦碰撞，同时和台风眼发生器中内磨料摩擦碰撞，使砂粒和砂粒表面性膜分离，实现部分再生，成为一次再生砂；

4. 一次再生砂和膜进入再生砂回收装置并进行回收，将回收的一次再生砂送入二级振动磨膜器中开始二级处理，如此往复，经3~5级处理后砂粒和砂粒表面惰性膜完全分离，再生砂经回收分离装置分离后储存到料仓中备用；

5. 脱除下来的惰性膜和灰尘经电除尘器或者布袋除尘器收集；

6. 整个流程用PLC控制或专家控制系统进行控制，保证各个工序连续有序并保证配合适当。

介质阻挡放电等离子体可以在常温常压下进行，介质表面会产生较大面积、较为均匀的等离子体层且避免电弧的产生，还具有较高的功率密度，响应时间短，作用频带宽。

放电过程中会产生高能电子e^－*，e^－*可以与其周围的气体分子发生一系列的化学反应，如活化、分解、电子捕收和离子化，如：