[發明專利]消失模熱砂余熱回收與利用的工藝及其設備

無效

• 申請號: 201210189932.6
• 申請日: 2012-06-09
• 公開（公告）號: CN102688987A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 王少豐;王寶圖
• 申請（專利權）人: 濰坊鼎信鑄造有限公司
• 主分類號: B22C9/04
• 分類號: B22C9/04;F28C1/00
• 代理公司: 濰坊正信專利事務所 37216
• 代理人: 石譽虎

技術領域

本發明涉及消失模鑄造技術領域，尤其涉及消失模熱砂余熱回收與利用的工藝及其設備。?

背景技術

在鑄造行業中，消失模是新興的、最先進的鑄造工藝之一，消失模鑄造過程通常是先將與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結組合成模型，刷涂耐火涂料并烘干后，將模型置于砂箱中，然后填入干砂振動造型，最后在負壓下澆注，使模型氣化，液體金屬占據模型位置，凝固冷卻后形成鑄件，鑄件從砂型中取出后，整個砂型消失又成為散落的砂子，這些砂子初始的溫度非常高，通常有200-500℃，有些砂型產生的熱砂的溫度可以高達上千攝氏度，這些熱砂只有冷卻到50℃左右才可以重新使用，目前對熱砂的冷卻方式通常有三種：一是將熱砂放在指定的場地自然晾曬，讓熱砂自然降溫，這種方式降溫很慢，因而在整個消失模工藝中需要大量的干砂周轉，而且晾曬熱砂也需要一定面積的場地，導致生產成本較高，而且很不方便；二是風冷，即將熱砂放置在特定的設備上，向設備通風，將熱砂的熱量帶走，這種方式降溫速度也比較慢，而且會產生大量的粉塵污染空氣，導致工作環境很惡劣；三是將熱砂通過換熱裝置進行降溫，目前的換熱裝置通常包括一個繞自身的軸心轉動的滾筒，滾筒的軸心通常是水平或者接近水平方向，熱砂由滾筒的一端進入，由另一端流出，滾筒的上方設有一根噴水管，噴水管向滾筒的外表面噴水，吸收滾筒的熱量從而使滾筒內的熱砂降溫，而目前這種換熱裝置對熱砂的冷卻效率通常比較低，而且滾筒和熱砂的重量比較重，因此驅動滾筒旋轉需要很大的動力，導致使用時的能耗比較高，并且水灑在滾筒表面后一部分形成蒸汽，液態的水則灑在滾筒的周圍，導致工作環境很差，這些對熱砂的冷卻方式使熱砂包含的巨大熱量完全浪費掉了，沒有得到利用，在消失模鑄造的生產過程中根據工藝流程的順序通常設有以下幾個工作車間：制造模型的制模車間、為模型涂上涂料的噴涂?室、將涂上涂料的模型烘干的烘干室，烘干室也通常根據工藝分為白模烘干室和黑模烘干室，白模烘干室通常需要25-50攝氏度的室溫，黑模烘干室通常需要30-60攝氏度的室溫，因此需要大量的熱量來維持烘干室的室溫，當處于冬天外界環境溫度較低時，為了工人的工作舒適，其他的工作車間，如噴涂室，制模車間等都需要供暖，目前所用的方式是為烘干室等車間設置一套專門的供熱裝置，通常采用鍋爐供熱或者電熱裝置供熱，在整個消失模生產工藝中，為烘干室等車間的供熱需要的費用大約要占整個工藝成本的5%左右，而熱砂所產生的熱量完全可以供應消失模其他工藝過程需要的熱量，現在卻沒有任何工藝和設備對熱砂的熱量進行收集利用。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種消失模熱砂余熱回收與利用的工藝，它可以將消失模產生的熱砂的熱量進行回收和利用，為消失模生產工藝中的其他環節提供熱量，節約整個生產工藝的能源，從而降低生產成本。?

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種消失模熱砂余熱回收與利用的工藝，包括以下步驟：?

（1）初級熱量回收，消失模鑄造產生的熱砂流經第一換熱裝置，與第一換熱裝置內的熱工介質進行熱交換，將熱量傳遞給熱工介質；?

（2）初級熱量利用，將被熱砂加熱后的熱工介質輸送到相應的工作車間的散熱裝置內，用于提高工作車間的室溫；?

（3）熱工介質循環使用，將散熱裝置內經過散熱后的熱工介質重新輸送到第一換熱裝置內循環使用。?

作為上述工藝的進一步改進，還包括下面的步驟：?

二級熱量回收與利用，將從第一換熱裝置排出的熱砂輸送到第二換熱裝置，與第二換熱裝置內的熱工介質進行二級熱交換，將第二換熱裝置的熱工介質輸送到指定設備內。?

由于采用了上述工藝，通過熱工介質在第一換熱裝置中進行熱量回收，將熱量傳遞給熱工介質，將熱工介質輸送到相應的工作車間對工作車間供暖，從?而實現了對熱工介質的回收與利用，使用本工藝具有如下幾個好處：從對能量利用的角度來說，本工藝充分利用了熱砂所包含的熱量，不需要通過專門的供熱設備對烘干室等工作車間供熱，既節約了能源，極大地降低了生產成本，而且還減少了對環境的污染，有著很好的節能減排效果，具有極高的經濟效益和環境效益；從對熱砂冷卻的角度來說，與傳統的將熱砂通過晾曬自然冷卻相比，本工藝使熱砂的降溫速度加快，而且占用空間小；與風冷將熱砂降溫相比，本工藝基本不產生灰塵，使工作環境得到改善；與通過將水噴淋在滾筒上對滾筒內的熱砂降溫相比，本工藝的熱工介質限制在第一換熱裝置內流動，保持工作環境的干燥。?