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          沸腾式树脂砂热法再生装置

          沸腾式树脂砂热法再生装置

          冷芯、热芯、壳芯及树脂砂复合型芯工艺的广泛应用,使铸件的尺寸精度、表面质量和铸件成品率大幅度提高,但如何将这些机械法再生困难的旧砂回用,一直为业内同仁们所关注,近年来研制的沸腾式树脂砂热法再生装置,可使铸造厂将这些工业垃圾变废为宝,既节约了铸件制造成本,又解决了废砂排放的环境污染,同时提高了铸件质量,可以收到明显的社会和经济效益。

          工艺流程和主要设备介绍:

          1.1、该装置主要由旧砂预处理、沸腾式焙烧炉(已获两项国家专利)和再生砂后处理三个部分组成。其工艺布置如上图所示。

          1、落砂栅格 2、皮带机 3、磁选皮带轮 4、振动破碎机 5、斗式提升机 6、旧砂仓
          7、圆盘给料机 8、斗式提升机 9、沸腾焙烧炉 10、高效换热器 11、冷却提升机 12、除尘器
          上图、沸腾式树脂砂热法再生装置:

          旧砂预处理部分是由磁选皮带机、振动破碎机、斗式提升机和旧砂储砂库组成。废砂经落砂栅格落于磁选皮带机上,经磁选皮带轮砂铁分离后加入振动破碎机,砂块被破碎成小于3mm的小砂块或单个砂粒,由斗式提升机至旧砂存储砂库。

          沸腾焙烧炉部分是由圆盘给料机、斗式提升机和沸腾焙烧炉组成。旧砂库下面的圆盘给料机均匀地将旧砂定量给出,由斗式提升机提升至炉子上部加入炉内沸腾焙烧再生。

          再生砂后处理部分是由高效换热器和冷却提升机组成。出炉后的高温再生砂流入高效换热器,换热器使流出的砂温降低,鼓出的高压风风温提高。换热降温后的再生砂又经冷却提升机冷却提升后储存,已被预热的高压风返回炉内混合室余热利用。

          1.2沸腾式热法再生炉的结构及工作原理
          本装置的主机为沸腾焙烧炉,结构如图2所示。其工作原理是旧砂经分砂器均分布后雨淋式下落,受到上升热气流的预热,经挡板流于沸腾室,混合室内的高温气体经沸腾板上的若干个喷嘴沸腾并焙烧旧砂,使其包覆的树脂膜燃烧,达到再生的目地。随着旧砂的连续加入,焙烧砂在高矮隔板的作用下又经多个“~”形运动,保证了焙烧砂在炉内的停留时间,使其树脂膜充分燃烧,焙烧砂在沸腾中互相冲撞摩擦,得到进一步再生。再生砂中的微粉在沸腾作用下经除尘管路被除尘器收集。

          1.3成套设备主要技术指标
          生产率 :1t/h~1.5 t/h
          燃烧消耗(柴油):≦17Kg/t砂(未安装换热器)
          电力消耗: ≦12Kwh/t砂
          再生砂出炉温度: 60℃~620℃
          再生砂温度: ≦40℃
          尾气温度 :≦100℃

          2、应用及测试结果

          2.1应用情况
          该装置已在国内7个厂家使用,其中2个厂用于铸铁件覆膜砂再生,2个厂用于铸铝件覆膜砂再生,2个厂用于铸铁件冷芯砂再生,1个厂用于铸钢件覆膜砂再生。各厂多年的生产实践证明,沸腾焙烧炉运行可靠,热效率高,节能效果显著。再生砂受热膨胀率变小,发气量降低,粒形更趋圆整,比新砂更好用。

          2.2应用情况
          灼烧减量 :≤0.2%
          发气量:0.087ml/g
          粒度集中度:≥85%(新砂80%)
          2.3覆膜砂性能比较
          用新砂、再生砂和新砂与再生砂的混合砂分别制成覆膜砂,用各自分别制成的标准试样,测试其热拉强度、冷却强度及发气量,实测结果如表1所示。

          表1不同比例再生砂的覆膜砂性能

          再生砂含量%

          0

          50

          70

          100

          热拉强度/Mpa

          1.20

          1.30

          1.50

          1.80

          冷拉强度/Mpa

          2.90

          3.30

          3.70

          3.80

          发气量ml/g

          17

          14.6

          13.5

          11.5

           

          2.4新砂和再生砂的膨胀系数
          用新砂和再生砂分别制成覆膜砂,取这两种覆膜砂近工艺分别制成圆柱试样,测其在100℃高温下,试样轴向单位长度的线膨胀量,测试结果如表2所示。

          表2新砂和再生砂的线膨胀量%

          测试次数

          1

          2

          3

          4

          5

          新砂

          1.16

          1.18

          1.15

          1.13

          1.15

          再生砂

          0.56

          0.59

          0.52

          0.53

          0.55

           

          3、结语
          随着环保立法的日臻完善,固体废物的排放将更加严格限制,树脂砂热法再生是一个一举多得的好项目,不但解决了废砂排放造成的环境污染。而且再生砂比新砂更好用,再生砂和焙烧砂已成为生产低发气、低膨胀、高强度覆膜砂的主要材料和工艺。再生砂成本每吨仅百元左右,再生砂有较好的利润空间,只要每年有5000t再生砂源,较短时间就可收回全部投资。

          一次加料量:2500kg
          料车运行速度:14m/min
          行走机构电机功率:1.5kw
          振动给料电机功率:2×2.2kw
          LZJ-30S振动料车与中频感应熔化炉配套使用,工作时加料均匀,平稳,安全可靠。

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