砂再生与砂冷却工艺装备的技术创新.pdfVIP

学兔兔 Review专题综述 砂再生与砂冷却工艺装备的技术创新 吴 剑 (江阴智铭铸造装备应用技术设计室，江苏江阴 214432) 摘要：介绍了近几年自硬砂工艺应用中新研发应用的旧砂再生、冷却工艺装备的技术特性。分析了自 硬砂铸造工艺应用中砂再生、砂冷却及典型工艺装备的应用状态。为铸造业砂再生提供工艺及技术支持，拓 展铸造工艺装备与生产应用的创新发展思路。 关键词：铸造装备；砂再生；砂冷却；自硬砂工艺；物联网 中图分类号：TG231．5；文献标识码：A；文章编号：1 006—9658(201 5)o5—0001—07 DOI：1 0．3969／j．issn．1 006-9658．201 5．05．001 O 概述 1 砂再生的工艺特点 铸造工艺技术的创新发展，必然跟随着铸造工 I．I 自硬砂工艺的选择 艺装备和装备技术的创新发展，并伴随着各类新型 自硬砂铸造工艺与传统粘土砂(如潮模砂等) 产品的出现和应用。 铸造工艺相比，在环保、节能、碳排放、成本和产品 在以有机脂为粘结剂的自硬砂铸造生产中，旧 质量上，均有较明显的优势。 砂再生工艺的应用已是很普遍了，在对壳型砂、废 自硬砂铸造生产线一般包括型砂混合、紧实成 芯砂的旧砂处理亦有不同的工艺应用。而且是一 型、制芯单元和落砂清理单元、砂再生单元及后处 个重要的生产环节。 理、除尘系统等。其中砂再生单元的选择至关重要。 旧砂再生处理的过程，就是对自硬砂有机脂膜 砂再生回用过程中的破碎、冷却、磁选、脱膜、 的失效成分惰性膜(脆性的、溃散状的)进行脱膜、 筛分、去灰，是一个综合处理的工艺过程。亦是利 去膜、圆整的过程。而对半粘结状和粘结状的未失 用软再生或硬再生工艺专用设备来对旧砂进行处 效的旧砂，则要进行团块破碎、分解、松散再利用。 理的多样性工艺过程。 其再生功能大多数是利用振动机械的不同振动机 1．2 关于有机脂膜的形成 理来实现的。主要工艺设备有振动落砂机、振动破 自硬砂铸造工艺中，砂子利用有机脂和固化剂 碎机、振动沸腾冷却机、振动输送机、振动筛分机， 的作用产生相互的粘附，形成表面有机脂膜；粘附 以及核心设备再生机和风选机、砂温调节器、磁分 的结合力(粘附强度)，其性质取决于砂子和粘附剂 离机等构成一个特定的砂再生处理单元。其中，再 相互作用的结合键(粘合剂的分子键)，不同性质的 生与冷却是整个砂再生系统的核心工序。而选择 结合键，产生不同的结合能(一种聚合内力)。由于 应用机械干法再生工艺的特点是高效、节能、环保、 存在有机脂膜的结合能，使砂粒间粘合，不易溃散； 低成本。 这种内力随粘附强度的变化而改变。因此，不同工 本文重点描述砂再生与冷却二大工艺装备的 艺配方的有机脂，固化剂会形成不同固化时间和固 多样性、特殊性。 化硬度。 有机脂膜受一定温度影响后，形成隋性膜(一 种脆化的有机脂膜)，其内部的分子键，会发生质的 收稿El期：2015—05—12