[發明專利]一種基于熱載體分區傳熱的鑄造廢砂再生裝置及再生方法

有效

• 申請號: 202011228840.5
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112404344B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 張華;馬冬;倪紅軍
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: B22C5/00
• 分類號: B22C5/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 王毅

1.一種基于熱載體分區傳熱的鑄造廢砂再生裝置，其特征在于，包括：傳熱爐，包括上爐體以及下爐體，所述上爐體內設置高溫熱載體，所述上爐體通過底座設置在所述下爐體上，待回收利用的廢砂通過所述上爐體的加料口輸出至所述上爐體內，所述上爐體的底部設置第一漏孔，所述上爐體通過所述第一漏孔與所述下爐體連通，所述下爐體內設置環形隔離壁，所述環形隔離壁設置在所述下爐體內；攪拌傳熱裝置，包括攪拌電機、攪拌軸以及葉輪，所述攪拌電機設置在所述上爐體的頂部，所述攪拌軸的一端與攪拌電機的輸出端相連，所述攪拌軸的另一端伸入所述上爐體的爐腔內與所述葉輪連接；物料分離裝置，設置在所述下爐體內，所述物料分離裝置包括支架、分離電機、分離軸以及轉盤，所述支架設置在所述下爐體的底部，所述分離電機通過螺栓吊裝在所述支架上端的支撐板上，所述分離軸的一端與所述分離電機的輸出軸連接，所述分離軸的另一端與所述轉盤連接，所述轉盤上設置若干個分離孔，所述分離孔的直徑由所述轉盤的中心向所述轉盤的邊緣逐漸的增大，所述轉盤的邊緣與所述環形隔離壁的頂部抵接；所述支架與環形隔離壁之間形成間隙；所述環形隔離壁與下爐體外壁形成間隙；

還包括余熱回收再利用裝置，包括熱載體儲料桶、水箱以及儲料漏斗，所述熱載體儲料桶通過熱載體出口與所述下爐體連接，所述熱載體儲料桶內設置第一預熱管，所述儲料漏斗內設置第二預熱管，所述第二預熱管的一端與所述第一預熱管的一端通過連接管連接，所述第二預熱管的另一端輸出至所述水箱內，所述水箱內的水通過水泵輸出至所述第一預熱管的另一端，所述儲料漏斗內設有待回收利用的廢砂；

所述高溫熱載體為直徑為10～15mm的陶瓷球，所述高溫熱載體的溫度為900～1200℃。

2.根據權利要求1所述的基于熱載體分區傳熱的鑄造廢砂再生裝置，其特征在于，所述第一預熱管以及所述第二預熱管為S型熱管。

3.根據權利要求1所述的基于熱載體分區傳熱的鑄造廢砂再生裝置，其特征在于，所述上爐體的爐腔內設置溫度傳感器，所述溫度傳感器的測量范圍為0～1600℃。

4.根據權利要求1所述的基于熱載體分區傳熱的鑄造廢砂再生裝置，其特征在于，所述上爐體的內壁貼附一層隔熱層，所述隔熱層與所述第一漏孔相應的位置設有第二漏孔，經所述上爐體處理后的待回收利用的廢砂通過所述第一漏孔以及所述第二漏孔輸出至所述下爐體進行分離。

5.根據權利要求4所述的基于熱載體分區傳熱的鑄造廢砂再生裝置，其特征在于，還包括漏砂控制機構，設置在所述底座上，所述漏砂控制機構包括步進電機、螺桿以及滑塊，所述步進電機設置在所述底座上，所述螺桿的一端與所述底座連接，所述螺桿的另一端伸出所述底座的外壁與所述步進電機的輸出端相連，所述上爐體的底壁設有滑槽，所述滑槽位于所述第一漏孔的下方，所述滑塊設有與所述螺桿相配合的內螺紋，所述滑塊通過內螺紋套接在所述螺桿上，所述滑塊的上方設置圓形擋塊，所述擋塊的直徑大于所述第一漏孔的直徑，所述擋塊位于所述滑槽內，所述擋塊可在所述步進電機的帶動下沿所述滑槽滑動。

6.根據權利要求1所述的基于熱載體分區傳熱的鑄造廢砂再生裝置，其特征在于，所述轉盤呈圓錐臺狀，圓錐臺狀圓錐面到所述下爐體的底部的間距由圓心向邊緣逐漸的減小，圓錐臺狀圓錐面的斜度為1:11；所述上爐體的爐腔底部是角度為10±1°的圓錐面。

7.一種基于權利要求1～6任一項權利要求所述的基于熱載體分區傳熱的鑄造廢砂再生裝置的鑄造廢砂再生方法，其特征在于，包括以下步驟： S10將高溫熱載體和待回收利用的廢砂一起置于上爐體的爐腔內； S20啟動攪拌傳熱裝置，利用葉輪攪拌使廢砂與高溫熱載體充分接觸將待回收利用的廢砂傳熱使砂粒表面的有機粘結劑炭化、剝離獲得回收砂，回收砂通過所述上爐體的底部的第一漏孔輸出至下爐體內的物料分離裝置；所述高溫熱載體的溫度為900～1200℃； S30回收砂與傳熱后的熱載體一同落至轉盤上，隨著轉盤的轉動經處理的廢砂與高溫熱載體分離。