一種節(jié)能型盤(pán)管冷卻式鑄造砂快速焙燒再生系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鑄造廢砂再生系統(tǒng)，尤其是一種節(jié)能型鑄造砂的高溫快速焙燒再生系統(tǒng)，屬于鑄造設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)機(jī)械行業(yè)制造水平的不斷提升，對(duì)鑄造行業(yè)的鑄件表面質(zhì)量要求越來(lái)越高，覆模砂和樹(shù)脂砂等新型型砂的使用比例越來(lái)越高。產(chǎn)品鑄造完畢后，上述的型砂即成為鑄造廢砂。鑄造廢砂的循環(huán)回用能夠使鑄造企業(yè)有效降低能源消耗、節(jié)約型砂資源，從根本上防止廢舊型砂對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題。
[0003]鑄造廢砂再生回用的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題是，實(shí)現(xiàn)兩類(lèi)材料的有效分離，即型砂基體與型砂表面殘余的大量起粘結(jié)作用的材料相互脫離，如各種樹(shù)脂材料、水玻璃等。
[0004]目前，鑄造廢砂的再生方法主要有機(jī)械再生法和熱法再生，其中熱法再生是對(duì)鑄造廢砂進(jìn)行加熱、灼燒去除砂粒表面包裹的覆膜或樹(shù)脂等有機(jī)物，再生效果較好。但是，熱法再生過(guò)程中，鑄造廢砂連續(xù)進(jìn)入砂處理設(shè)備后迅速升溫，使砂粒表面有機(jī)物分離去除，然后迅速冷卻進(jìn)入再生過(guò)程。但是經(jīng)過(guò)冷卻再生過(guò)程后得到的再生砂往往具有較高的溫度，一方面產(chǎn)生能源浪費(fèi)，另一方面對(duì)再生砂的輸送、存儲(chǔ)造成困難。
[0005]為了解決能源浪費(fèi)的問(wèn)題，申請(qǐng)?zhí)枮?010101972375的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種廢舊型砂或型芯再生設(shè)備，該設(shè)備將對(duì)流換熱技術(shù)與沸騰流化加熱技術(shù)結(jié)合，應(yīng)于廢舊型(芯)砂的熱法再生。即將焙燒爐上部的出煙口通過(guò)煙道與流化室連通，從焙燒爐上部的出煙口排出的高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)煙道進(jìn)入到流化室內(nèi)，用于砂粒的流化加熱再生，從而使熱能得以充分利用，排煙損失降低。利用此種方法雖然可以使部分高溫?zé)煔獾臒崃康靡岳?，但是也存在著一些不足。首先，由于進(jìn)入流化室內(nèi)的氣體為設(shè)備上方排出的經(jīng)過(guò)燃燒后的煙氣，溫度很高，因此會(huì)使得設(shè)備下方的經(jīng)過(guò)焙燒的砂粒難以冷卻，從而對(duì)再生砂粒的收集和運(yùn)輸帶來(lái)不便，影響設(shè)備的再生效率;其次，經(jīng)過(guò)燃燒后的煙氣存在著氧氣含量低的問(wèn)題，無(wú)法滿(mǎn)足燃燒的需要，使得燃燒器中噴出的燃料無(wú)法充分燃燒，這樣不僅會(huì)造成能源浪費(fèi)，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。
[0006]針對(duì)申請(qǐng)?zhí)枮?010101972375的中國(guó)專(zhuān)利提供的一種廢舊型砂或型芯再生設(shè)備存在的再生砂粒的收集和運(yùn)輸帶來(lái)不便的問(wèn)題，申請(qǐng)?zhí)枮?01210360433.9的中國(guó)專(zhuān)利提供了一種沸騰式流化焙燒爐，該焙燒爐在爐體的下方固定設(shè)置有一個(gè)匯氣室，匯氣室的頂壁上固定設(shè)置有風(fēng)管，所述風(fēng)管的下端位于匯氣室中，風(fēng)管的上端位于熱交換區(qū)且設(shè)置有風(fēng)帽。在實(shí)用過(guò)程中焙燒后的砂粒經(jīng)過(guò)與風(fēng)管中的空氣進(jìn)行熱交換，一方面，可以加快砂粒的冷卻；另一方面，使風(fēng)管中的空氣變位熱空氣進(jìn)入爐膛內(nèi)，幫助爐膛內(nèi)舊砂的燃燒。但是該方案中，經(jīng)過(guò)焙燒的高溫?zé)煔馊匀恢苯优欧诺酱髿庵?，沒(méi)有充分利用高溫?zé)煔庵械臒崃浚斐赡茉吹睦速M(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有的鑄造廢砂熱法再生過(guò)程中存在的能源浪費(fèi)以及輸送、存儲(chǔ)困難的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種節(jié)能型盤(pán)管冷卻式鑄造砂快速焙燒再生系統(tǒng)，使鑄造廢砂的表面有機(jī)物充分剝落，實(shí)現(xiàn)型砂的再生過(guò)程；同時(shí)，充分利用再生過(guò)程的能量，提高再生設(shè)備的工作效率，避免能源浪費(fèi)。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是:
[0009]—種節(jié)能型盤(pán)管冷卻式鑄造砂快速焙燒再生系統(tǒng)，包括預(yù)熱單元和焙燒再生單元，所述焙燒再生單元包括爐體，所述爐體內(nèi)由上到下依次設(shè)置有布料室、燃燒室、熱交換室和集砂室，所述爐體的頂部分別設(shè)置有第二進(jìn)料口和主排煙管道，所述爐體的底部設(shè)置有第二出料口，所述第二出料口上設(shè)置有出砂閥門(mén)，
[0010]所述預(yù)熱單元設(shè)置于焙燒再生單元的外部；
[0011]所述預(yù)熱單元包括第一換熱器，所述第一換熱器上分別設(shè)置有第一進(jìn)料口、第一出料口、第二進(jìn)煙口和第二出煙口；
[0012]所述第一進(jìn)料口與舊砂自動(dòng)給料裝置相連，所述第一出料口與設(shè)置于焙燒再生單元上的第二進(jìn)料口相連；
[0013]所述熱交換室包括一級(jí)熱交換室和二級(jí)熱交換室，所述一級(jí)熱交換室設(shè)置于所述二級(jí)熱交換室的上方；
[0014]所述一級(jí)熱交換室內(nèi)設(shè)置有換熱箱，安裝在爐體內(nèi)部，所述換熱箱包括上圓板、下圓板和側(cè)圍板，所述上圓板、下圓板和側(cè)圍板共同組成了一個(gè)圓形的中空結(jié)構(gòu)，所述側(cè)圍板上設(shè)置有第二進(jìn)氣口，所述上圓板和所述下圓板上設(shè)置有通孔且相對(duì)的通孔之間通過(guò)漏砂管相連接，所述上圓板上設(shè)置有第二出氣口，所述第二出氣口上設(shè)置有與第二進(jìn)氣口貫通的第一風(fēng)管，所述第一風(fēng)管上端位于上圓板上側(cè)且設(shè)置有第一風(fēng)帽；
[0015]所述二級(jí)熱交換室包括外盤(pán)管、內(nèi)盤(pán)管、第二鼓風(fēng)機(jī)和篩板，所述內(nèi)盤(pán)管和外盤(pán)管通過(guò)篩板與爐體相連，所述外盤(pán)管和內(nèi)盤(pán)管均呈螺旋管狀結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)盤(pán)管的直徑小于所述外盤(pán)管的直徑，且所述內(nèi)盤(pán)管設(shè)置于所述外盤(pán)管的內(nèi)部，所述外盤(pán)管和內(nèi)盤(pán)管的兩端均為開(kāi)口設(shè)置，且所述外盤(pán)管和所述內(nèi)盤(pán)管的位于下方的開(kāi)口端并聯(lián)之后與所述第二鼓風(fēng)機(jī)相連；
[0016]所述焙燒再生單元的外部還設(shè)置有高溫?zé)煔馓幚韱卧?br>[0017]所述高溫?zé)煔馓幚韱卧ǖ诙Q熱器和第一鼓風(fēng)機(jī)；
[0018]所述第二換熱器上分別設(shè)置有第一進(jìn)煙口、第一出煙口、第一進(jìn)氣口和第一出氣P；
[0019]所述第一進(jìn)煙口與所述爐體頂部的主排煙管道相連，所述第一出煙口與所述第一換熱器上的第二進(jìn)煙口相連；
[0020]所述第一進(jìn)氣口與所述第一鼓風(fēng)機(jī)相連，所述第一出氣口分別與所述焙燒單元的燃燒室和一級(jí)熱交換室相連。
[0021 ]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】，所述布料室內(nèi)設(shè)置有布料錐和布料篩板，所述布料錐位于所述布料篩板的上方，所述布料錐呈圓錐狀結(jié)構(gòu)，所述布料篩板呈倒置的圓臺(tái)狀結(jié)構(gòu)，所述布料錐通過(guò)連接桿與爐體固定連接，所述布料篩板的直徑較大的一端與爐體固定連接，所述布料錐和布料篩板的錐面上均設(shè)置有沿爐體軸向方向的均布的篩孔。
[0022]進(jìn)一步地，所述布料錐的下端的直徑大于所述布料篩板的直徑較小的一端的直徑。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)【具體實(shí)施方式】，所述第一換熱器采用超導(dǎo)換熱器，所述超導(dǎo)換熱器包括箱體和超導(dǎo)換熱管，所述箱體內(nèi)設(shè)置有隔板，所述隔板將箱體分為冷砂室和熱風(fēng)室，所述隔板上設(shè)置有超導(dǎo)換熱管，所述第一進(jìn)料口和第一出料口分別設(shè)置于冷砂室的上端和下端，所述第二進(jìn)煙口和第一進(jìn)煙口分別設(shè)置于熱風(fēng)室的上端和下端。
[0024]進(jìn)一步地，所述超導(dǎo)換熱管以一定的斜度安裝在所述隔板上，其中較低的一端位于冷砂室內(nèi)，較高的一端位于熱風(fēng)室內(nèi)。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)【具體實(shí)施方式】，所述第二換熱器采用管式換熱器，所述管式換熱器包括殼體、換熱管、第一進(jìn)煙口、第一出煙口、第一進(jìn)氣口和第一出氣口，所述換熱管的一端與第一進(jìn)氣口相連，所述換熱管的另一端與第一出氣口相連。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)【具體實(shí)施方式】，所述的燃燒室的爐體側(cè)壁上設(shè)置有若干個(gè)燃燒器，且所述燃燒器在同一高度上圍繞爐體的軸線均勻布置，每個(gè)燃燒器向爐體內(nèi)斜下方噴火焰并形成渦流氣流。
[0027]本發(fā)明的有益效果是:
[0028]本發(fā)明提供的一種節(jié)能型盤(pán)管冷卻式鑄造砂快速焙燒再生系統(tǒng)，
[0029]第一，通過(guò)設(shè)置舊砂預(yù)熱器可以利用燃燒后煙氣的熱量預(yù)先將舊砂的溫度迅速提升。
[0030]第二，通過(guò)設(shè)置外置的箱式換熱器，將經(jīng)過(guò)換熱過(guò)程得到的低溫?zé)煔馀c舊砂預(yù)熱器連通，對(duì)舊砂進(jìn)行與熱處理，經(jīng)過(guò)換熱過(guò)程得到的加熱空氣分別通入到燃燒室和一級(jí)熱交換室內(nèi)，有利于保持燃燒室內(nèi)的溫度，節(jié)約燃料，使焙燒爐排出的高溫?zé)煔獾靡猿浞值睦谩?br>[0031 ]第三，通過(guò)設(shè)置二級(jí)熱交換室，從爐內(nèi)底部二級(jí)熱交換室鼓入空氣，一方面，通過(guò)相對(duì)設(shè)置的兩螺旋狀盤(pán)管的出氣口，對(duì)下落的砂粒起到攪拌和托舉作用，使熱交換室上下平面位置處