粘土舊砂完全再生關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)方案的研究.pdf

1、我國鑄造技術(shù)的發(fā)展歷史悠久，是世界上較早掌握鑄造技術(shù)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(diǎn)，在鑄件生產(chǎn)方法中占有重要地位，當(dāng)前世界范圍內(nèi)采用砂型生產(chǎn)的鑄件占所生產(chǎn)鑄件總量的80％以上，而粘土砂型的應(yīng)用比例又占了85％左右。我國每年扔掉的鑄造廢砂數(shù)量龐大，這不僅造成對自然資源的巨大浪費(fèi)，同時也對自然環(huán)境造成嚴(yán)重污染。本課題的研究是一項(xiàng)降低鑄件生產(chǎn)成本、減少環(huán)境污染和節(jié)約資源的重要舉措，對促進(jìn)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(xiàn)粘土舊砂先經(jīng)過高溫脆化，然后進(jìn)行機(jī)械再生，隨后進(jìn)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(qiáng)度可以滿足鑄造生產(chǎn)的要求。但是目前我國能夠?qū)ｉT生產(chǎn)粘土舊砂完全再生成套設(shè)備的廠家很少，粘土舊砂完全再生設(shè)備成為制約我國粘土舊砂完全再生技術(shù)推廣應(yīng)用的主要障礙，

3、為此本課題開展了粘土舊砂完全再生關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)方案的研究，為粘土舊砂完全再生成套設(shè)備的開發(fā)提供理論基礎(chǔ)。
　　 本課題在深入了解粘土舊砂再生技術(shù)及設(shè)備國內(nèi)外發(fā)展情況的基礎(chǔ)上，結(jié)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?；⒏邷卮嗷?、冷卻、舊砂再生、微粉分離等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，確定了各關(guān)鍵設(shè)備的技術(shù)方案。
　　 通過對不同組織形式的粘土舊砂散?；难芯?，發(fā)現(xiàn)粘土舊砂中隨著芯塊含量的增加，在一定

4、程度上舊砂團(tuán)塊破碎率得到提高，當(dāng)芯塊含量增加到一定比例，舊砂團(tuán)塊的破碎率趨于穩(wěn)定;使型砂和芯砂團(tuán)塊分離，然后分別進(jìn)行破碎散?；?，可以提高破碎率。
　　 對常用顆粒物料加熱裝置的原理、結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和對其特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，確定了粘土舊砂完全再生高溫脆化技術(shù)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(chǎn)生的煙氣經(jīng)過高溫區(qū)后進(jìn)入換熱器，與工作氣體進(jìn)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(jìn)而使脆化爐的熱效率得

5、以提高;煙氣中的低溫?fù)]發(fā)分在經(jīng)過高溫區(qū)時得到充分燃燒，防止了殘留低溫?fù)]發(fā)分在排煙管道內(nèi)低溫重聚現(xiàn)象的發(fā)生，增強(qiáng)了設(shè)備工作時的安全性。
　　 通過研究不同的焙燒次數(shù)和冷卻方法對砂子粒度及粒形的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)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(shù)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(chǔ)上確定了以“流化床+冷卻水管”為模型的冷卻技術(shù)方案。
　

6、　 建立再生模型對粘土舊砂適宜再生方法進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)逆流轉(zhuǎn)子再生機(jī)、磨輪再生機(jī)、氣流再生機(jī)均可用于粘土舊砂的完全再生，振動再生機(jī)不能用于粘土舊砂的完全再生，在此研究基礎(chǔ)上確定了多排磨輪再生機(jī)作為粘土舊砂完全再生設(shè)備的技術(shù)方案。
　　 采用負(fù)壓流化床和流幕式風(fēng)選機(jī)對粘土完全再生砂微粉分離技術(shù)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)流化床風(fēng)選機(jī)能實(shí)現(xiàn)微粉的完全分離，流幕式風(fēng)選機(jī)不能實(shí)現(xiàn)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