[發明專利]鑄件氣動除砂以及砂再生的裝置與方法

有效

• 申請號: 201310125629.4
• 申請日: 2013-04-12
• 公開（公告）號: CN104096823A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 于彥奇
• 申請（專利權）人: 于彥奇
• 主分類號: B22D29/00
• 分類號: B22D29/00;B22C5/00
• 代理公司: 北京瑞成興業知識產權代理事務所(普通合伙) 11288
• 代理人: 李慧

技術領域

本發明涉及一種對鑄件集中進行落砂、除芯和舊砂熱法再生鑄造流態除砂爐以及流態除砂方法等工序的裝置，較典型的可應用于汽車發動機零部件為主的組芯（精密造型）工藝鑄造鑄鐵、蠕鐵和鋁合金缸體和缸蓋以及潮模砂造型和金屬型低壓工藝鑄造鑄鐵和鋁合金缸體和缸蓋的落砂、除芯和舊砂再生等工序。

背景技術

目前傳統的砂型（包括組芯）鑄造工藝都是在砂型澆注金屬液后經過冷卻后單獨進行落砂、除芯和舊砂再生等工序，其中：

落砂——將鑄件與型砂和芯砂盡可能的分離，以便后續加速冷卻和進行澆冒口的分離。傳統通用方法是機械振動，這會產生鑄件裂傷、磕碰和大量粉塵，是鑄造廠里工作環境最惡劣的工步，現代設計采用機械振動加人駕駛機械手配合完成。

除芯——為了去除鑄件內部的芯砂，使鑄件內腔清潔。傳統的辦法是使用機械振動式除芯機、拋丸和人工清理；同樣會產生鑄件裂傷、磕碰和大量粉塵，也是鑄造廠里勞動強度大、工作環境最惡劣的工步。現代設計采用機器人上下料和振動除芯機配合完成。

砂再生——舊砂經過機械或熱法再生系統的處理后回用于造型和制芯。傳統的工藝方法是有破碎-磁選-機械再生（熱法再生）-冷卻-分級除塵加上多級輸送組成的再生系統完成。根據傳統工藝，100%化學粘結劑砂再生后75-85%可回用到造型和制芯，而100%粘土砂再生后90%可回用到造型，不能用于制芯；粘土砂與芯砂混合砂只能再生85%用于型砂或部分生產覆膜砂或20%用于制芯。

在傳統的鑄造生產工藝的引導下，鑄造生產車間都是按工藝順序進行工藝布置設計、選擇各工序專用設備、再進行廠房及公用設施設計。因此設備多、廠房面積大、動力消耗大、排廢多、人員多、工作環境差。總之生產投資大，運行成本高，導致鑄件生產成本增高，破壞了人文和自然環境。

發明內容

本發明提供一種鑄件氣動除砂以及砂再生的裝置與方法，將落砂、除芯和舊砂再生等工序集中于一個裝置進行處理，可實現在封閉的環境下完成三個工序而鑄件無傷害，不產生粉塵，無人操作，并能夠解決下列技術問題：

1）代替傳統的工藝設計和生產方法；

2）減少設備、人力、場地面積的投資，降低生產成本；

3）實現綠色、節能環保、智能化鑄造生產。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案包括：

一種鑄件氣動除砂以及砂再生的裝置，包括爐體，其特征在于：

所述爐體內設有封閉隔板，所述封閉隔板將所述爐體分為上層的流態床室和下層的浮騰壓力室，所述封閉隔板上朝所述流態床室設有多個氣嘴，使所述流態床室與所述浮騰壓力室相互連通；

所述爐體外設有燃燒室，所述燃燒室設有燃氣進口、入風口與出風口，所述入風口連通至一號高壓風機，所述出風口連通至設于所述流態床室內的多個高溫熱風噴嘴；所述浮騰壓力室連通二號高壓風機。

所述的鑄件氣動除砂以及砂再生的裝置，其中：還包括氣冷室，所述氣冷室中設有具有多個吹氣嘴的封閉板，所述封閉板將所述氣冷室分為下方的氣壓室與上方的分級室，所述氣壓室接三號高壓風機，所述分級室與所述流態床室相通，所述分級室側壁開門連通至出砂口，所述分級室頂部開門通過除塵管道接除塵器。

所述的鑄件氣動除砂以及砂再生的裝置，其中：所述分級室側壁開門與水冷室相通，所述水冷室中接有水冷盤管，水冷室一側設有所述出砂口。

所述的鑄件氣動除砂以及砂再生的裝置，其中：在所述除塵管道上設有熱交換器，所述熱交換器中穿設有余熱利用管，所述余熱利用管一端連通四號高壓風機，另一端連接到余熱利用設備。

所述的鑄件氣動除砂以及砂再生的裝置，其中：所述一號高壓風機與燃燒室之間的空氣管從所述流態床室的上部蛇形穿過，以形成換熱結構；所述二號高壓風機與浮騰壓力室之間的吹氣管從所述流態床室的上部蛇形穿過，以形成換熱結構。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案還包括：

一種鑄件氣動除砂以及砂再生的方法，其特征在于，包括如下步驟：

1）將完成澆鑄的砂型置入流態床室中；

2）燃燒室開始工作，并啟動一號高壓風機，將燃燒室中產生的高溫氣體吹向所述砂型，從而將砂型上的砂吹落；通過流態床室內的溫度檢測控制燃燒室的燃氣量，使所述流態床室內的溫度控制在600-900攝氏度；

3）啟動二號高壓風機，將氣體吹入所述流態床室中，使所述流態床室內的砂成流態進行均勻加熱并向出砂口流動，砂在流態床室停留的時間不少于15分鐘。