專利名稱：粘土砂熱法再生機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
粘土砂熱法再生機(jī)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種舊砂再生機(jī)械，特別是一種采用間接燃燒方法使舊砂再生的 機(jī)械。
背景技術(shù)：
[0002]目前，我國在鑄造舊砂(粘土砂)再生裝備和技術(shù)上一直沒有形成系統(tǒng)、高效和適 合性強(qiáng)的成套設(shè)備，更沒有形成智能化的集成系統(tǒng)，導(dǎo)致再生砂質(zhì)量不穩(wěn)定，達(dá)不到穩(wěn)定地 代替新砂用于冷芯盒工藝制芯，使鑄造砂系統(tǒng)很難形成平衡循環(huán)，從而產(chǎn)生大量的廢砂被 排放。[0003]現(xiàn)行的粘土砂舊砂再生回收后不能替代新砂用于冷芯盒制芯。由于傳統(tǒng)的熱法再 生砂都是通過直接燃燒法，無法有效的控制加熱溫度，造成舊砂中的雜質(zhì)形成堿性的陶瓷 化的物質(zhì)覆蓋在砂的表面上，該陶瓷化的物質(zhì)經(jīng)機(jī)械擦磨難以全部去除，造成再生砂的耗 酸值不穩(wěn)定，無法應(yīng)用于冷芯盒制芯。發(fā)明內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型提供一種粘土砂熱法再生機(jī)，通過有效控制熱風(fēng)溫度，間接加熱溫度， 熱風(fēng)與砂接觸避免了明火與砂子直接接觸，可解決存在的耗酸值不穩(wěn)定的問題。[0005]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是:[0006]一種粘土砂熱法再生機(jī)，其特征在于:具有煅燒室以及位于所述煅燒室下方的空 氣加熱室，所述煅燒室上部設(shè)有加砂器，以供舊砂進(jìn)入所述煅燒室內(nèi)，所述空氣加熱室內(nèi)設(shè) 有燃燒器，能夠提供帶有壓力的高溫?zé)犸L(fēng)，所述煅燒室底部設(shè)有與所述空氣加熱室連通的 噴嘴，以供所述帶有壓力的高溫?zé)犸L(fēng)進(jìn)入所述煅燒室內(nèi)，使所述煅燒室內(nèi)的舊砂在浮騰狀 態(tài)下再生。[0007]所述的粘土砂熱法再生機(jī)，其中:在所述煅燒室上方設(shè)有砂預(yù)熱室，所述砂預(yù)熱室 設(shè)有入砂口以及位于入砂口下方的斜板，所述斜板低位連接所述加砂器，所述砂預(yù)熱室內(nèi) 還設(shè)有多個(gè)縱板，所述多個(gè)縱板與所述斜板構(gòu)成舊砂和熱風(fēng)的熱交換器，所述煅燒室中排 出的廢熱氣進(jìn)入所述砂預(yù)熱室內(nèi)的舊砂和熱風(fēng)的熱交換器，與舊砂進(jìn)行熱交換。[0008]所述的粘土砂熱法再生機(jī)，其中:所述煅燒室中排出的廢熱氣與舊砂進(jìn)行熱交換 后，又連通至熱風(fēng)與冷風(fēng)的熱交換器以及除塵器。[0009]所述的粘土砂熱法再生機(jī)，其中:在所述空氣加熱室下方設(shè)有預(yù)冷卻室，所述預(yù)冷 卻室中設(shè)有具有多個(gè)氣嘴的隔板，隔板下方的空間連接高壓風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口，隔板上方的空 間設(shè)有入砂端口與出砂口，所述入砂端口通過流砂管連通到所述煅燒室的上方一側(cè)。[0010]所述的粘土砂熱法再生機(jī)，其中:所述隔板上方的空間還設(shè)有排氣口，所述排氣口 連通至所述熱風(fēng)與冷風(fēng)的熱交換器以及所述除塵器。[0011]所述的粘土砂熱法再生機(jī)，其中:所述出砂口連接分級(jí)冷卻器和機(jī)械擦磨器。[0012]所述的粘土砂熱法再生機(jī)，其中:所述煅燒室中設(shè)有溫度傳感器，所述溫度傳感器、加砂器以及燃燒器均與一個(gè)數(shù)字控制系統(tǒng)相連。本實(shí)用新型的有益效果是:通過間接燃燒法使舊砂再生，可以有效的控制加熱溫度，使舊砂中的雜質(zhì)在后續(xù)凈化處理時(shí)容易被去除，再生砂的耗酸值也穩(wěn)定，可應(yīng)用于冷芯盒制芯。另外，舊砂在砂預(yù)熱室中與煅燒室排出的廢熱氣進(jìn)行熱交換，可經(jīng)過預(yù)熱，能夠節(jié)約能源。此外，從所述煅燒室中出來的砂經(jīng)過所述預(yù)冷卻室后再連接后續(xù)的分級(jí)冷卻器，可降低分級(jí)冷卻器的工作負(fù)荷。

圖1是本實(shí)用新型提供的粘土砂熱法再生機(jī)的剖視結(jié)構(gòu)圖。附圖標(biāo)記說明:入砂口 I ;加砂器2 ;出砂口 3 ;砂預(yù)熱室4 ;斜板41 ;縱板42 ;煅燒室5 ;噴嘴51 ;流砂管6 ;空氣加熱室7 ;燃燒器8 ;預(yù)冷卻室9 ;隔板91 ;入砂端口 92 ;排氣口 93 ;氣嘴10 ;高壓風(fēng)機(jī)11 ;除塵器12 ;舊砂與熱風(fēng)的熱交換器13 ;熱風(fēng)與冷風(fēng)的熱交換器14。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型提供的粘土砂熱法再生機(jī)，由上至下依序包括砂預(yù)熱室
4、煅燒室5、空氣加熱室7與預(yù)冷卻室9，其中:所述空氣加熱室7內(nèi)設(shè)有燃燒器8 (可外接風(fēng)機(jī))，以提供帶壓力的高溫?zé)犸L(fēng)；所述煅燒室5底部設(shè)有與所述空氣加熱室7連通的多個(gè)噴嘴5，使所述空氣加熱室7中產(chǎn)生的帶壓力的高溫?zé)犸L(fēng)進(jìn)入所述煅燒室5內(nèi)，以使所述煅燒室5內(nèi)的砂在浮騰狀態(tài)被加熱再生；所述煅燒室5中排出的廢熱氣會(huì)經(jīng)由所述砂預(yù)熱室4再通過熱風(fēng)與冷風(fēng)的熱交換器14進(jìn)入除塵器12中； 所述砂預(yù)熱室4設(shè)有入砂口 I以及位于入砂口 I下方的斜板41，所述斜板41低位連接有加砂器2，所述砂預(yù)熱室內(nèi)還設(shè)有多個(gè)縱板42，所述多個(gè)縱板42與所述斜板41構(gòu)成舊砂和熱風(fēng)的熱交換器13，加入的舊砂沿斜板41滑落，并在定量加砂器2的控制下進(jìn)入所述煅燒室5中；由于所述煅燒室5中排出的廢熱氣會(huì)在所述砂預(yù)熱室4的舊砂和熱風(fēng)的熱交換器13與舊砂進(jìn)行熱交換，所以通過所述砂預(yù)熱室4的舊砂會(huì)被預(yù)熱。所述預(yù)冷卻室9中設(shè)有具有多個(gè)氣嘴10的隔板9，隔板9下方的空間連接高壓風(fēng)機(jī)11的出風(fēng)口，隔板9方的空間設(shè)有入砂端口 92、出砂口 3與排氣口 93，所述入砂端口 92通過流砂管6連通到所述煅燒室5的上方一側(cè)，所述出砂口 3可連接分級(jí)冷卻器和機(jī)械擦磨器(未予圖示)，所述排氣口 93也連通至所述熱風(fēng)與冷風(fēng)的熱交換器14和除塵器12。其中:所述煅燒室5中設(shè)有溫度傳感器(未予圖示)，所述溫度傳感器、加砂器2以及燃燒器8均與一個(gè)數(shù)字控制系統(tǒng)(未予圖示)相連，通過所述數(shù)字控制系統(tǒng)精確控制煅燒室5的溫度，達(dá)到最佳的砂再生效果。本實(shí)用新型工作的時(shí)候，舊砂經(jīng)過所述砂預(yù)熱室4，將煅燒室5出來的熱風(fēng)與準(zhǔn)備熱法再生的舊砂進(jìn)行熱量交換，舊砂通常在15-40° C，經(jīng)過熱量交換，舊砂可以升溫到300° C，這樣就節(jié)約了舊砂煅燒升溫所需的熱能消耗，達(dá)到節(jié)能效果。預(yù)熱后的舊砂經(jīng)過采用無級(jí)調(diào)頻控制的定量加砂器2進(jìn)入所述煅燒室5，在煅燒室5內(nèi)，通過有壓力的熱風(fēng)與砂形成浮騰流態(tài)并將熱量傳遞給砂粒，在高溫下(通常在815° C)砂粒的附著的有機(jī)物、無機(jī)物、活性膨潤土等雜質(zhì)進(jìn)行燃燒、分解和加熱，為后續(xù)的機(jī)械擦洗砂作準(zhǔn)備。砂粒本身也在高溫下進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)重組，可以獲得更加穩(wěn)定的熱變形系數(shù)，達(dá)到砂芯尺寸更加精確的效果。熱風(fēng)加熱舊砂是本實(shí)用新型的核心技術(shù)，也叫非直接燃燒法，砂不是直接與燃燒火焰接觸，而是與熱風(fēng)接觸，這樣可保證對(duì)砂加熱的溫度可控，砂過熱燃燒會(huì)產(chǎn)生雜質(zhì)的燒結(jié)物覆蓋在砂表面，非常難以去除并影響砂的酸耗值不穩(wěn)定，是影響再生砂用于冷芯盒制芯工藝的主要因素。所述空氣加熱室7采用天然氣燃燒方式、天然氣的供應(yīng)和燃燒使用數(shù)字控制系統(tǒng)控制加入量、點(diǎn)火和監(jiān)視燃燒狀態(tài)，天然氣的供應(yīng)量受煅燒室5的溫度傳感器的反饋控制?？諝饧訜崾?和煅燒室5采用金屬外形結(jié)構(gòu)和內(nèi)部耐火材料爐襯制造，實(shí)現(xiàn)熱量的絕緣。經(jīng)過煅燒的舊砂經(jīng)過所述流砂管6進(jìn)入預(yù)冷卻室9，并通過風(fēng)冷對(duì)砂進(jìn)行流態(tài)熱交換將高溫降到中溫，之后再進(jìn)入分級(jí)冷卻器和機(jī)械擦磨器，完成粘土砂再生砂的溫度和微粉含量的控制。[0025]由上述記載可知，使用本實(shí)用新型，具有如下有益效果:[0026] 綠化:裝備無二次污染和無排廢物，不對(duì)環(huán)境造成危害，占地小。[0027] 環(huán)保:舊砂再生和回收利用，減少了資源浪費(fèi)，解決了鑄造排廢的環(huán)保難題。[0028] 降低產(chǎn)品成本:目前鑄造廠新砂購置和廢砂排放總成本是250元/噸。本裝置生產(chǎn)的再生砂直接成本80元/噸，一般的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體鑄造廠全年可生產(chǎn)81000噸再生砂， 替代新砂節(jié)省的成本1377萬元。再生砂質(zhì)量優(yōu)越于新砂，還會(huì)帶來提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低其它成本的效益。[0029] 經(jīng)濟(jì)效益:[0030]I)按照粘土砂再生后回用率75%計(jì)算，年可回收再利用舊砂1026萬噸，減少新砂使用量1026萬噸，按照每噸新砂全國平均采購價(jià)格250元計(jì)算，年鑄造業(yè)可節(jié)約新砂成本 25億元。[0031]2)按照15噸/小時(shí)處理能力計(jì)算，每套智能裝備年處理能力10.8萬噸，全國需要該裝備126套，研究開發(fā)后按照商品價(jià)格每套3000萬計(jì)算，粘土砂再生裝備的新增市場38 億元。[0032]3)按照傳統(tǒng)裝備運(yùn)行，每班操作人員2人，年運(yùn)行時(shí)間7200小時(shí)，需要工時(shí)14400 工時(shí)。每套智能再生裝備可節(jié)約工時(shí)14400小時(shí)。[0033]以上實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說明，而非作限制性的概括，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的發(fā)明構(gòu)思的指導(dǎo)下，還可以作出很多 常規(guī)結(jié)構(gòu)上的修改與替換，這些修改與替換也應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求1.一種粘土砂熱法再生機(jī)，其特征在于:具有煅燒室以及位于所述煅燒室下方的空氣加熱室，所述煅燒室上部設(shè)有加砂器，以供舊砂進(jìn)入所述煅燒室內(nèi)，所述空氣加熱室內(nèi)設(shè)有燃燒器，能夠提供帶有壓力的高溫?zé)犸L(fēng)，所述煅燒室底部設(shè)有與所述空氣加熱室連通的噴嘴，以供所述帶有壓力的高溫?zé)犸L(fēng)進(jìn)入所述煅燒室內(nèi)，使所述煅燒室內(nèi)的舊砂在浮騰狀態(tài)下再生。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘土砂熱法再生機(jī)，其特征在于:在所述煅燒室上方設(shè)有砂預(yù)熱室，所述砂預(yù)熱室設(shè)有入砂口以及位于入砂口下方的斜板，所述斜板低位連接所述加砂器，所述砂預(yù)熱室內(nèi)還設(shè)有多個(gè)縱板，所述多個(gè)縱板與所述斜板構(gòu)成舊砂和熱風(fēng)的熱交換器，所述煅燒室中排出的廢熱氣進(jìn)入所述砂預(yù)熱室內(nèi)的舊砂和熱風(fēng)的熱交換器，與舊砂進(jìn)行熱交換。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粘土砂熱法再生機(jī)，其特征在于:所述煅燒室中排出的廢熱氣與舊砂進(jìn)行熱交換后，又連通至熱風(fēng)與冷風(fēng)的熱交換器以及除塵器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的粘土砂熱法再生機(jī)，其特征在于:在所述空氣加熱室下方設(shè)有預(yù)冷卻室，所述預(yù)冷卻室中設(shè)有具有多個(gè)氣嘴的隔板，隔板下方的空間連接高壓風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口，隔板上方的空間設(shè)有入砂端口與出砂口，所述入砂端口通過流砂管連通到所述煅燒室的上方一側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的粘土砂熱法再生機(jī)，其特征在于:所述隔板上方的空間還設(shè)有排氣口，所述排氣口連通至所述熱風(fēng)與冷風(fēng)的熱交換器以及所述除塵器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的粘土砂熱法再生機(jī)，其特征在于:所述出砂口連接分級(jí)冷卻器和機(jī)械擦磨器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘土砂熱法再生機(jī)，其特征在于:所述煅燒室中設(shè)有溫度傳感器，所述溫度傳 感器、加砂器以及燃燒器均與一個(gè)數(shù)字控制系統(tǒng)相連。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種粘土砂熱法再生機(jī)，由上至下依序包括砂預(yù)熱室、煅燒室、空氣加熱室與預(yù)冷卻室，所述空氣加熱室內(nèi)設(shè)有燃燒器，可提供帶有壓力的高溫?zé)犸L(fēng)；所述煅燒室底部設(shè)有與所述空氣加熱室連通的多個(gè)噴嘴，所述帶有壓力的高溫?zé)犸L(fēng)進(jìn)入所述煅燒室內(nèi)，使所述煅燒室內(nèi)的砂處于浮騰狀態(tài)。由于本實(shí)用新型通過間接燃燒法使舊砂再生，可以有效的控制加熱溫度，使舊砂不會(huì)被直接燃燒而避免了過熱燃燒可能出現(xiàn)的堿性化合物附著在砂子表面上，再生砂的耗酸值穩(wěn)定，可應(yīng)用于冷芯盒制芯。
文檔編號(hào)B22C5/00GK203155937SQ201320172108
公開日2013年8月28日 申請日期2013年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月8日
發(fā)明者于彥奇 申請人:于彥奇