粘土舊砂完全再生關鍵設備技術方案的研究.pdf

1、我國鑄造技術的發(fā)展歷史悠久，是世界上較早掌握鑄造技術的鑄造大國。砂型鑄造與其它鑄造工藝相比具有很多優(yōu)點，在鑄件生產方法中占有重要地位，當前世界范圍內采用砂型生產的鑄件占所生產鑄件總量的80％以上，而粘土砂型的應用比例又占了85％左右。我國每年扔掉的鑄造廢砂數量龐大，這不僅造成對自然資源的巨大浪費，同時也對自然環(huán)境造成嚴重污染。本課題的研究是一項降低鑄件生產成本、減少環(huán)境污染和節(jié)約資源的重要舉措，對促進我國鑄造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要

2、的意義。
　　 課題組前期研究發(fā)現粘土舊砂先經過高溫脆化，然后進行機械再生，隨后進行微粉分離的完全再生處理后，與新砂相比再生砂的粒度沒有明顯變化、粒形更加圓整、含泥量低于新砂。粘土完全再生砂在代替新砂用于粘土砂型和熱芯盒砂芯、冷芯盒砂芯、覆膜砂芯、水玻璃砂芯中時，型（芯）強度可以滿足鑄造生產的要求。但是目前我國能夠專門生產粘土舊砂完全再生成套設備的廠家很少，粘土舊砂完全再生設備成為制約我國粘土舊砂完全再生技術推廣應用的主要障礙，

3、為此本課題開展了粘土舊砂完全再生關鍵設備技術方案的研究，為粘土舊砂完全再生成套設備的開發(fā)提供理論基礎。
　　 本課題在深入了解粘土舊砂再生技術及設備國內外發(fā)展情況的基礎上，結合課題組前期的研究成果，對粘土舊砂完全再生工藝中的破碎散?；?、高溫脆化、冷卻、舊砂再生、微粉分離等各個環(huán)節(jié)進行了理論分析和實驗研究，確定了各關鍵設備的技術方案。
　　 通過對不同組織形式的粘土舊砂散?；难芯?，發(fā)現粘土舊砂中隨著芯塊含量的增加，在一定

4、程度上舊砂團塊破碎率得到提高，當芯塊含量增加到一定比例，舊砂團塊的破碎率趨于穩(wěn)定;使型砂和芯砂團塊分離，然后分別進行破碎散?；梢蕴岣咂扑槁?。
　　 對常用顆粒物料加熱裝置的原理、結構進行分析和對其特點進行總結，確定了粘土舊砂完全再生高溫脆化技術方案，該方案將多管換熱器用于粘土舊砂高溫脆化裝置，高溫脆化產生的煙氣經過高溫區(qū)后進入換熱器，與工作氣體進行熱交換，降低了煙氣的排放溫度，同時提高了工作氣流的溫度，進而使脆化爐的熱效率得

5、以提高;煙氣中的低溫揮發(fā)分在經過高溫區(qū)時得到充分燃燒，防止了殘留低溫揮發(fā)分在排煙管道內低溫重聚現象的發(fā)生，增強了設備工作時的安全性。
　　 通過研究不同的焙燒次數和冷卻方法對砂子粒度及粒形的影響規(guī)律，發(fā)現水冷流化床對砂子的冷卻速率最高，冷卻滾筒對砂子的冷卻速率略低于水冷流化床，普通流化床對砂子的冷卻速率最低;焙燒次數和冷卻速率對砂子的粒度和粒形沒有明顯的影響。在此基礎上確定了以“流化床+冷卻水管”為模型的冷卻技術方案。
　

6、　 建立再生模型對粘土舊砂適宜再生方法進行了研究，發(fā)現逆流轉子再生機、磨輪再生機、氣流再生機均可用于粘土舊砂的完全再生，振動再生機不能用于粘土舊砂的完全再生，在此研究基礎上確定了多排磨輪再生機作為粘土舊砂完全再生設備的技術方案。
　　 采用負壓流化床和流幕式風選機對粘土完全再生砂微粉分離技術進行研究，發(fā)現流化床風選機能實現微粉的完全分離，流幕式風選機不能實現微粉的完全分離，從而確定了以流化床為基體的粘土舊砂完全再生微粉分離裝置