铸造旧砂再生循环利用技术的应用选择_河北银安环保设备有限公司
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铸造旧砂再生循环利用技术的应用选择

发布者:银安环保
01-09
2019

树脂砂组型铸造具有提高生产效率,保证铸件质量,降低生产成本,减少废物排放等优点,这种铸造工艺近年来发展很快。壳型迭箱、壳型组型、壳型背丸、冷芯砂组型已在众多工厂成功应用,生产出了大量的优质铸件。这种铸造工艺虽可减少废砂排放,但随着生产规模的扩大,仍有大量的废砂需再生处理。我们根据不同组型工艺排出的旧砂特点,成功研究开发了热法、机械法和热法并联机械法三种旧砂再生成套设备,使用厂把废砂排放的包袱变成了经济效益,实现了旧砂再生的循环回用。

目前水玻璃铸造废弃砂的一种湿法脱膜再生采用地坑式浸泡池结构,存在着占地面积大、生产率低,土建结构投资大等弊端;另一种立式搅拌筒式结构,存在着设备占用空间大、动能消耗大等问题。

目前有铸造机械企业针对国内湿型砂处理再生现状研发了铸造旧砂连续水洗回用装备,提出了水玻璃铸造旧砂趁热落砂、热水浸泡、高速水洗湿法再生工艺,研发了“带污水处理的高速水洗的水玻璃旧砂湿法再生设备系统”,此湿法再生装置NaZO残留率由原来的0。5%降低至0。1%,再生砂耗水量低于100kg/t,实现了污水处理的循环使用。再生砂可100%替代新砂。这种铸造废弃砂连续水洗回用装备,涉及将水玻璃、碱酚醛、黍占土砂旧砂经螺旋搅拌推进水洗脱膜后经脱水机、蒸发器处理获得再生砂,污水经过专门的浮选法污水处理系统使污水变为可循环使用的水的一套铸造砂连续水洗回用装备。

水玻璃旧砂连续水洗回收湿法再生及污水处理装置包括:浸泡斗;安装在浸泡斗下方的砂水定量装置;方便设备检修的连续式高速水洗装置;安装在高速水洗装置出砂口的皮带真空脱水机使砂水分离效果增高;干燥器安装在脱水机下部,经过螺旋振动加热风使砂子水分烘干并排出;连续排泥机里的转鼓和螺旋经过了严格的动平衡,保证了机器运转的平稳性。

1、碱酚醛树脂砂和醋硬化水玻璃复合工艺

铸钢件复合工艺是利用碱酚醛树一脂砂和醋硬化水玻璃砂两种造型工艺相互兼容且复合造型工艺,具有旧砂完全可再生回用的特点,确定以碱酚醛树一脂砂为面砂、酯硬化水玻璃砂作为背砂的复合造型工艺。

1。1复合工艺特点

1)使用同一规格原砂;

2)同为碱性,造型兼容性好,混合后进行再生回用,型砂质量基本不受影响;

3)使用面背砂可以达到较好的铸件质量,同时可以控制造型生产成本。

1.2复合工艺旧砂再生

1)采用干法机械再生时注意事项

干法再生是利用机械方法脱去旧砂砂粒表面树一脂(黍占结剂)膜的再生方法。该法主要有机械离心式和机械搓擦式比较常用,其他如气流冲击、振动撞击和逆流式冲击等也有使用。冲击式再生原理是利用机械力和气流冲击将旧砂砂粒加速到一定速度,使砂粒与金属板(构件)产生撞击作用,使砂粒表面脆性树一脂膜脱落十分有效。但是醋硬化碱性酚醛醋硬化水玻璃复合工艺旧砂树一脂膜具有一定韧性,特别是没有经过低温加热脱水时,这种旧砂含水大于1。0%时,旧砂在冲击式再生过程中会有反弹,树一脂膜难于剥离,故常用的冲击式机械再生不适于复合工艺旧砂再生。经过实践证明,对于复合工艺旧砂再生,采用高速搓擦式(双辊,三辊或四辊搓擦再生机)效果较佳。当然,经过低温加热脱水(200℃左右)后使膜脆化后再经干法会更好。

2)采用热法再生时注意事项

一定注意低温焙烧热法再生(200℃左右),虽然一般理论在生产中常用高温热法再生,经过试验也证明高温加热达800℃以上时,再生砂强度高于新砂,说明高温可有效去除砂粒表面的树脂膜、残留醋和钾,明显改善再生砂性能。但高温加热耗能大,再生成本高,特别是温度低于600℃时,对于去除树一脂膜中残留有机醋反而不明显,所以高温再生工艺在醋硬化碱酚醛和醋硬化水玻璃旧砂再生中应用不广泛。对于复合工艺旧砂再生主要目的是脱水去残留醋。在湖州中联铸钢生产中在前面加一道双质体振动落砂机,趁热在落砂打箱几小时内将热旧砂全部落砂再生完毕,再生效果较佳。复合型工艺也要注意环境湿度。如果采用低温热法再生方案时,不一定总是每天启动低温焙烧炉。干燥时可以停炉而采用趁热打箱采用干法高速搓擦再生工艺。

采用干法和热法再生要根据年生产纲领来考虑。对于500t/月产量适当采用干法机械再生;产量1000t/月以上可采用低温热法再生方案。总之要进行投入产出性价比分析。采用哪种方案,要远近结合,总体规划,有主有次,分布实施。

3)采用湿法再生可以通过水处理除去豁附于复合工艺旧砂粒表面的残留醋和钾,可以取得较好的再生效果。

2、酯硬化碱酚醛旧砂机械法再生

如果采用干法再生一定保证趁热打箱再选用斗轮再生机;因为前面提到醋硬化碱性酚醛旧砂树-脂膜和醋硬化水玻璃豁结剂膜具有一定韧性,故常用的冲击式机械再生不适于旧砂再生。

要注意尽管醋硬化碱酚醛不含S,P,N,但实际操作中会有苯和甲醛产生,在北方寒冷区域因为保暖而全部封闭厂房时要注意操作工位局部通风。

3、酯硬化碱酚醛旧砂低温热法焙烧再生装置

碱酚醛热法再生是采用焙烧炉将旧砂加热到一定温度,以分 解旧砂表面残留的树一脂膜。经过各种性价比较,酯硬化碱性酚醛树一脂旧砂为去除残留醋和水,一般采用低温热法(200℃左右)再生旧砂,对去除树一脂膜中残留醋十分有效。此法与有机醋水玻璃旧砂再生焙烧炉低温热法再生原理相同。无锡锡南铸造机械有限公司等厂家生产的焙烧炉利用气体(液体)燃料在燃烧时产生的高温烟气对流经加热炉烘道的特殊空间的砂雾状流砂进行烘烤和焙烧,使旧型砂水玻璃薄膜因高温而脱水和脆化脱落,使旧型砂得到再生。

4、酯硬化水玻璃旧砂热法再生装置

目前,随着水玻璃砂溃散性差等问题逐步解决,水玻璃旧砂的完全再生回用已成为可能。采用低温焙烧及干法再生回用相结合的方法,可使水玻璃旧砂的回用率达到80%以上,从根本上改变了目前水玻璃旧砂在我国大量被废弃的局面,可大大减少铸件废物的排放量。同时也节约了大量硅砂资源(硅砂属于非再生资源),为我国铸造工业的绿色可持续发展奠定了基础。

1)水玻璃旧砂热法再生工艺过程中,有几个值得留意或亮点值得推广。

①加热温度必须在200℃左右,我们称之为焙烧或低温焙烧;

②焙烧过的旧砂应立即进行搓擦再生,效果较好,否则冷却后的水玻璃膜可能有回韧现象,增加脱膜难度;

③焙烧、再生后要配置高效的冷却设备。

④二级磁选应该选择在常温的位置。因此,通常在进入焙烧炉之前的预处理时进行磁选。

2)水玻璃废旧砂短流程湿法再生线粉尘污染源点仅在振动落砂一体机处,采用无管道除尘装置更是环保节能减排的较佳选择。

3)水玻璃旧砂短流程再生技术在北方可以采用湿法和热法两种短流程再生方案,尤其是天然气供应充足情况下,热法再生也是较佳选择。

4)我国北方地区采用湿法再生回用工艺需保证厂房温度不低于16℃。


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