專利名稱：熱流舊砂再生機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鑄造生產中所使用的舊砂再生設備。
水玻璃砂具有使用簡便，成本低廉，無毒無味等許多優(yōu)點被廣泛用于鑄造生產。但是由于水玻璃舊砂再生困難，多年來一直沒有很好的解決方法及比較理想的再生設備。
利用水玻璃舊砂殘留粘結劑溶于水的特點，采用濕法再生設備再生此類舊砂效果比較顯著。目前濕法再生設備主要有機械攪拌式，水力旋流式等類型。這些設備存在的主要問題是在舊砂再生的過程中產生大量污水，每再生一噸砂所產生的污水可達二十噸之多，需附加龐大的污水處理裝置和高額污水處理費用。鑄造生產特別是鑄鋼生產所使用過的水玻璃舊砂中有相當部分被高溫燒結或燒熔，此部分舊砂即使采用一般的濕法再生設備也很難再生，若混入再生砂將明顯影響再生砂的質量，若棄之不用則大大降低了舊砂的回收率并增大了廢棄物排放量。
為了避免舊砂再生污水處理這一難題，目前舊砂再生多轉向采用干法再生設備。但由于水玻璃舊砂具有較強的吸濕性，包裹在舊砂表面的惰性膜韌性較高，所以干法再生此類舊砂效果較差，加之在干法再生過程中不可避免地將過燒發(fā)脆及燒熔的砂塊一起粉碎并混入再生砂中，因此干法再生砂的質量遠比不上濕法再生砂質量好，在生產中一般只作為填充砂使用。在干法強力再生的條件下還會出現砂粒粉碎嚴重的現象。
本發(fā)明針對現有技術存在的上述問題，提供了二種熱流舊砂再機，其目的在于一方面能生產出高質量的再生砂并提高再生砂回收率，另一方面又可大幅度減少污水產生，降低污水處理費用。
為了達到上述目的，本發(fā)明采用的解決方案是提供熱流舊砂再生機1和熱流舊砂再生機2，它們的共同特點是都設有機械攪拌裝置、加熱裝置、投藥裝置、進水管、排污水管等。再生機1的功能偏重于脫除舊砂表面包裹的粘結劑，再生機2的功能偏重于清洗再生砂并排除混入再生砂中的廢砂塊和其它異物。再生機1和再生機2可以配套使用也可以分別自成系統進行舊砂再生。
再生機1包括桶體、機架、葉輪攪拌裝置、進砂口閘板密封裝置、出砂口底板密封裝置、進水管、排污水管、壓縮空氣管等部分。桶體安裝在機架上，葉輪攪拌裝置通過軸承座固定在桶體上并使葉輪處于桶體內部。進砂口設在桶體頂部，進砂口處設有閘板密封裝置，閘板可以開啟或關閉進砂口。水管的進水口設在進砂斗的側壁上。投藥裝置設在桶體上部或進砂斗的上方，投藥裝置中設有控制給藥的裝置。桶體的下部或外部設有加熱裝置。所述加熱裝置是一個或多個供熱噴嘴，噴嘴內部設有透水板和金屬網。當所設供熱噴嘴數量為2個以上時，桶壁外側還設有與噴嘴相通的環(huán)狀箱體。上述噴嘴或箱體通過金屬管與供熱源即蒸汽鍋爐接通。所述加熱裝置也可以是管狀電熱元件或其它加熱裝置。出砂口設在桶體底部，出砂口處設有底板密封裝置，底板上部設有透水板和金屬網，底板下部設有排污水管，底板能開啟或關閉出砂口。桶體上部還設有壓縮空氣進氣管和排污水管。上述進水管、排污水管、蒸汽管上均設有閥門，桶體外部包有隔熱材料。
再生機2包括箱體、頂蓋、滾筒、托輪、減速機、電動機、螺旋輸送裝置、葉輪排砂裝置、加熱裝置、投藥裝置、進砂斗、排渣斗、排砂槽、進水管、排污管等部分。托輪固定在箱體頂部，滾筒安放在托輪上面并且能使?jié)L筒的一部分浸入箱體內的水中。頂蓋罩住滾筒并與箱體固定在一起。滾筒的園周壁上設有許多小孔，壁的內側設有螺旋葉片，滾筒的一端外園上還固定有皮帶輪。減速機、電動機安裝在箱體頂部，減速機和滾筒之間采用膠帶傳動，電動機可以通過減速機帶動滾筒在托輪上面旋轉。滾筒兩端分別設有進砂斗和排渣斗。投藥裝置設在箱體的上部或進砂斗的上方，投藥裝置中設有控制給藥的裝置。箱體的下部或外部設有加熱裝置。所述加熱裝置是一個或多個供熱噴嘴，噴嘴內部設有透水板和金屬網，供熱噴嘴通過金屬管與供熱源即蒸汽鍋爐接通。所述加熱裝置也可以是一個或多個管狀電熱元件或其它加熱裝置。在箱體遠離滾筒的那一端端部設有清洗室和排砂槽，葉輪排砂裝置通過減速電機固定在清洗室和排砂槽之間的頂壁上，并使葉輪處于能把清洗室上部的再生砂撥入排砂槽的位置。清洗室中設有擋砂透水板。箱體的底部還設有螺旋輸送裝置，能把再生砂從箱體內輸送到清洗室里。也可以在箱體遠離滾筒的一端設螺旋輸送裝置，直接把箱體內的再生砂排出再生機外。進水管設在清洗室上部，清洗室和箱體之間用水管連通。箱體上部和清洗室下部分別設有排污管。上述水管、排污管、蒸汽管上均設有閥門。
本發(fā)明的優(yōu)點在于1、去除砂粒表面惰性膜的能力強，并可去除舊砂中過燒發(fā)脆或燒熔難溶的廢砂塊及其它異物，適用于多種舊砂特別是水玻璃舊砂的再生。
2、再生砂質量高，其機械性能和使用性能均優(yōu)于新砂，可100％取代新砂使用，作面砂、芯砂、單一砂均可。
3、排出的污水少。每生產1噸再生砂實際產生的污水不足1噸，污水經處理后還可重新利用。
4、再生砂回收率高，可達90％以上。
以下結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行具體描述。


圖1是本發(fā)明再生機1的結構簡圖，其中局部被剖開；
圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是圖1的E向視圖，其中局部被剖開；圖4是再生機1的另一實施例的剖視圖；圖5是再生機2的結構簡圖，其中局部被剖開；圖6是再生機2的F向視圖，其中局部被剖開；圖7是再生機2的另一實施例的結構簡圖，其中局部被剖開。
圖1示出桶體1為立式裝置，桶體1通過支座11安裝在機架(圖中未畫出)上。葉輪13固定在軸12上，軸12、軸承座8、減速電機7依次組裝成葉輪攪拌裝置，葉輪攪拌裝置通過軸承座8固定在桶體1頂部，并使葉輪處于桶體1的內部。進砂斗5、閘板4、滑座2及密封圈3共同組成閘板密封裝置并通過滑座2固定在進砂口處。閘板4和氣缸28連接，在氣缸28作用下，閘板4可以在滑座2內移動，對進砂口進行開啟或關閉。進藥管27、閥門26和盛藥桶6依次接通組成投藥裝置，閥門26可以控制投藥。投藥裝置通過進藥管27固定在桶體1的頂部。進水管9的出水口設在進砂斗5的側壁上，壓縮空氣進氣管10固定在桶體1的頂部，桶體1的上部還設有排污水管25。
桶體1下部設有3個供熱噴嘴14，供熱噴嘴內設有透水板和鋼絲網。桶體1下部外側壁還設環(huán)狀箱體15與供熱噴嘴14相通，該箱體通過鋼管16與蒸汽鍋爐(圖中未畫出)接通。出砂口設在桶體1的底部。出砂口法蘭盤17、密封圈24、底板19和滑槽18、滑道20共同組成出砂口底板密封裝置，其中斜形滑道20和滑槽18固定在一起，滑槽固定在法蘭盤17上，底板19和氣缸(圖中未畫出)連接。在氣缸的作用下，底板19可在斜形滑道20上移動，對出砂口進行開啟或關閉。底板19的上部設有透水板21和鋼絲網23，下部設有排污水管22。
上述進水管9、壓縮空氣管10、蒸氣管16、排污水管22和25上均設有閥門(圖中未畫出)。桶體1外部包有40～60mm厚隔熱材料，如礦渣棉、珍珠巖等(圖中未畫出)。
當水玻璃舊砂和水從進砂斗5加入桶體1后，打開閥門26，將預先儲存在藥桶6中的眾所周知有利于水玻璃砂再生的化學藥品通過進藥管27加入桶體1內，同時減速電機7帶動葉輪13旋轉，對水中的砂粒、砂團進行攪拌，使砂粒與砂粒之間、砂粒與葉輪之間、砂粒與桶壁之間產生強烈摩擦。在此過程中供熱噴嘴14噴出高速蒸汽同時加熱砂和水，可一直加熱至沸點。隨著水溫的升高，硅膠在水中的溶解度大大增加，化學藥品的加入可促使舊砂中氧化鈉得到更徹底的去除。在上述因素的共同作用下，舊砂表面的水玻璃惰性膜迅速脫落、溶解。當再生砂達到要求時，可暫停葉輪13旋轉和噴嘴14噴汽并打開上排污閥，使部分污水和粉塵經上排污管25流出，然后關閉該閥和進砂口閘板4，打開底板19下部的排污閥，經進氣管10向桶體1中通入壓縮空氣，盡量把剩余污水依次通過底板19上的擋砂鋼絲網23、透水板21、排污水管22擠出桶體外。最后關閉排污管22上的閥門，打開進砂口閘板4，加水對桶體中的再生砂進行清洗。經數遍清洗，再生砂達到要求后即可打開出砂口底板19，放出再生砂。
圖4是再生機1的另一實施例的剖視圖，本實施例與圖1不同之處是桶體1為臥式設置，加熱裝置是管狀電熱元件14；投藥裝置設在進砂斗5的上方。
從再生機1中排出的再生砂中有時混有未完全溶開的小砂團、廢砂塊和其它異物，為了得到高質量的再生砂，可把該再生砂送入再生機2內作進一步處理。
圖5示出了再生機2的箱體1為臥式裝置，托輪2固定在箱體1的頂部，滾筒3安放在托輪2的上面并可使?jié)L筒外園的一部分浸在箱體1內的水中。滾筒3的外園壁上設有許多透砂小孔，壁的內側設有螺旋葉片，滾筒的一端還設有皮帶輪4。頂蓋6罩住滾筒3并與箱體1固定在一起。減速機9、電動機10安裝在箱體1的頂部。減速機9和滾筒3之間采用齒形膠帶7或三角膠帶傳動。電動機10可通過減速機9帶動滾筒3在托輪2上面旋轉。滾筒3的兩端分別設有進砂斗5和排渣斗20。盛藥桶8、閥門21和進藥管23依次接通組成投藥裝置，閥門21可以控制投藥。投藥裝置通過進藥管23固定在箱體1的頂部。
箱體1的下部設有3個供熱噴嘴19，噴嘴內部設有透水板和鋼絲網。噴嘴19通過鋼管18與蒸汽鍋爐(圖中未畫出)接通。在箱體1遠離滾筒的那端端部設有清洗室16和排砂槽17，清洗室16中設有擋砂透水隔板22。葉輪13固定在減速電機12的軸上組成葉輪排砂裝置。葉輪排砂裝置固定在清洗室和排砂槽之間的頂壁上，并使葉輪13處于能把清洗室16上部的再生砂撥入排砂槽17之位置。箱體1的底部還設有螺旋輸送裝置11，該裝置能夠把再生砂從箱體1內輸送到清洗室16中。
進水管14設在清洗室16的上部，清洗室16和箱體1之間有水管15連通。箱體1的上部和清洗室16的下部分別設有排污管24和25。其中排污管25還兼作排砂管。上述水管、蒸汽管、排污管上均設有閥門。箱體外部還包有40～60mm厚的隔熱材料，如礦渣棉、珍珠巖等(圖中未畫出)。
當水玻璃舊砂經進砂斗5加入滾筒3內之后，打開閥門21把預先儲存在盛藥桶8中的有利于水玻璃砂再生的化學藥品加入箱體1內，在此過程中供熱噴嘴19噴出高速蒸汽同時加熱箱體1內的砂和水，可加熱至沸點。電動機10通過減速機9帶動滾筒3在托輪2上旋轉，滾筒3的一部分浸在水中。進入滾筒內的舊砂在滾筒的作用下，小于滾筒壁孔直徑的砂?；蛏皥F漏入箱體內，大于壁孔直徑的砂團在螺旋葉片的作用下，一邊前進一邊被不斷破碎漏入箱體1內。最后未被破碎的難溶燒結塊及其它異物到達排渣斗20并被排出再生機。漏入箱體1內的砂粒或砂團在滾筒3不斷攪拌下，在熱水中充分洗滌，加上化學藥品的作用，砂粒表面的水玻璃膜迅速脫落、溶解，再生砂沉入箱體1的底部，被螺旋輸送裝置11擠入清洗室16內。在此過程中再生砂進一步受到強烈搓擦清洗，個別殘存的小砂團被搓開。再生砂在清洗室16內不斷上升，減速電機12帶動葉輪13旋轉，把升出水面的再生砂撥入排砂槽17并排出再生機外。
在上述再生過程中，清水先從進水管14流入清洗室16內，清洗再生砂后再經水管15流入箱體1內。箱體1內的污水經排污管24流出。停機后再生機中存留的污水和再生砂可通過排污管25排出。
再生機2和再生機1配套使用時，可以不設投藥裝置。
圖7是再生機2的另一實施例簡圖。與圖5不同之處是箱體1下部的加熱裝置是管狀電熱元件19，排砂裝置是用一螺旋輸送裝置11直接把箱體1內的再生砂排出再生機外。螺旋輸送機11下部外殼上設有一些擋砂透水孔，另外本實施例沒有設置投藥裝置。
當再生砂質量要求不嚴時，可用再生機2生產再生砂，否則應把再生機1和再生機2組合在一起生產再生砂。此時為了簡化設備，再生機2上甚至還可以不設加熱裝置。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實例，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可作若干變型和改進，如把投藥裝置改為中國建筑工業(yè)出版社出版《給水排水設計手冊》第9冊上所介紹的投藥設備，也可以用定量泵直接往再生機的桶體或箱體內加藥。還可以把單機改為雙機并聯，把小型再生機的加熱裝置改為直接用火焰加熱桶體或箱體等，都應視為屬于本發(fā)明專利的保護范圍。
權利要求
1.一種熱流舊砂再生機，包括桶體、葉輪攪拌裝置、底板密封裝置、進水管、進砂斗、排污水管、機架，葉輪攪拌裝置通過軸承座(8)固定在桶體(1)上并且葉輪(13)處于桶體內部；底板密封裝置設在桶體底部的出砂口處，底板(19)能開啟或關閉出砂口；桶體(1)安裝在機架上，其特征是一、在桶體(1)的下部或外部設有加熱裝置；二、在桶體(1)的上部或進砂斗(5)的上方設有投藥裝置。
2.如權利1所述再生機，其特征是該加熱裝置是位于桶體(1)下部所設的1個或多個供熱噴嘴(14)，供熱噴嘴內部設有透水板和金屬網；當所設供熱噴嘴數量為2個以上時，桶壁外側還設有與噴嘴(14)相通的環(huán)狀箱體(15)。
3.如權利1所述再生機，其特征是該加熱裝置是位于桶體(1)下部所設的1個或多個管狀電熱元件(14)。
4.如權利1所述再生機，其特征是桶體(1)的上部設有壓縮空氣進氣管(10)和排污管(25)。
5.如權利1所述再生機，其特征是桶體(1)頂部的進砂口處設有閘板密封裝置，閘板(4)能開啟或關閉進砂口。
6.如權利1所述再生機，其特征是底板(19)的上部設有透水板(21)、金屬網(23)；底板下部設有排污水管(22)。
7.如權利1所述再生機，其特征是桶體(1)外部包有隔熱材料。
8.一種熱流舊砂再生機，包括箱體、頂蓋、托輪、滾桶、減速機、電動機、進水管、排污管，托輪(2)固定在箱體(1)的頂部，滾筒(3)安放在托輪(2)上面，并且可使?jié)L筒外園的一部分浸入箱體(1)內的水中，滾筒(3)的外園壁上設有許多小孔，壁的內側設有螺旋葉片；頂蓋(6)罩住滾筒(3)并與箱體(1)固定在一起，減速機(9)和電動機(10)安裝在箱體(1)的頂部，電動機能通過減速機帶動滾筒在托輪上面旋轉，其特征是一、在箱體(1)的下部或外部設有加熱裝置；二、在箱體(1)的上部或進砂斗(5)的上方設有投藥裝置；三、在箱體(1)的底部或端部設有螺旋輸送裝置(11)。
9.如權利8所述再生機，其特征是該加熱裝置是位于箱體(1)下部所設的1個或多個供熱噴嘴(19)，供熱噴嘴內部設有透水板和金屬網。
10.如權利8所述再生機，其特征是該加熱裝置是位于箱體(1)下部所設的1個或多個管狀電熱元件(19)。
11.如權利8所述再生機，其特征是滾筒(3)一端的外園上固定有皮帶輪(4)，滾筒(3)與減速機(9)之間采用膠帶(7)傳動。
12.如權利8所述再生機，其特征是箱體(1)底部設有螺旋輸送裝置(11)。
13.如權利8所述再生機，其特征是在清洗室(16)和排砂槽(17)之間的頂壁上設有葉輪排砂裝置，葉輪(13)能把處于清洗室(16)上部的再生砂撥入排砂槽(17)；清洗室(16)中設有擋砂透水板(22)。
14.如權利8所述再生機，其特征是在箱體(1)遠離滾筒的那端設有螺旋輸送裝置(11)，該輸送裝置下部外殼上設有一些擋砂透水小孔。
全文摘要
熱流舊砂再生機,主要由桶體、葉輪攪拌裝置、加熱裝置、投藥裝置、機架等部分組成。桶體安裝在機架上,葉輪攪拌裝置的傳動部分設在桶體頂部,葉輪處于桶體內部。桶體上部設有投藥裝置,桶體下部設有加熱裝置。由于機械攪拌、高溫洗滌及化學藥品的共同作用,大大增加了舊砂表面惰性膜在水中的脫落速度和溶解量,從而達到提高再生砂質量,減少污水產生之目的。該機可用于鑄造廠再生舊砂特別是再生水玻璃舊砂。
文檔編號B22C5/04GK1274627SQ9912756
公開日2000年11月29日 申請日期1999年12月30日 優(yōu)先權日1999年12月30日
發(fā)明者李江平 申請人:李江平