CN107511451B - 一种铸造用砂循环处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铸造技术领域内一种铸造用砂循环处理系统，包括新砂砂库和再生砂库，其特征在于，所述新砂砂库和再生砂库输出端分别通过气力发送装置连接有第一砂流和第二砂流；所述第一砂流依次包括3D打印机、出芯站、吹砂装置和流涂装置，所述第二砂流依次包括混砂机、造型埋箱装置、浇注系统和落砂处理系统，所述落砂处理系统收集的砂料通过砂料再生系统再生后输送回流至再生砂库。本发明的铸造用砂循环处理系统，根据生产分布流程，将铸造用砂分为3D打印和造型埋箱两条用砂流程，便于针对两条用砂流程分别进行砂流管理和合理配置，便于实现砂利用率最大化，减少旧砂浪费，降低生产成本和铸造生产对环境的污染，改善车间环境。
Description
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，特别涉及一种铸造用砂循环处理系统。
背景技术
随着技术的进步，新型铸造方式、铸造设备等正逐步应用到生产中。近年来，以3D打印技术为核心的先进生产技术装备已在铸造生产中得到验证和运用，将传统铸造中模具制造、造型、制芯、合箱四个工序全部由3D打印及智能成形一个工序实现，极大的改善了铸造现场环境。铸造“翻砂匠”将在空调环境下工作，手工、体力工作将被智能机器代替。
由于铸造工艺本身的限制，任何砂型铸造生产中都绕不过铸造 “砂”污染问题。根据统计，在我国，传统铸造方法中，每生产1吨铸件的三废排放量是有的工业发达国家的10倍，2016年我国铸造行业排放污染物总量约为：粉尘220万吨，废气450~900亿m3，废砂5000万吨，废渣1300万吨，其中绝大部分粉尘和废砂直接排放，对环境造成极大的污染同时也是资源的严重浪费。
铸造废砂的污染与危害：
1)废砂的危害：扬尘污染、化学污染、土壤砂化、占用土地和浪费硅砂资源；
2)扬尘污染：废砂中所含的大量细小的颗粒(包括PM2.5)，裸露在外会随风飘散，形成极大危害;
3)化学污染：废砂中含有持久性有害有机污染物质，填埋弃置的废砂将长期污染土壤和水体。
发明内容
本发明针对现有技术中铸造用砂浪废和砂污染日益严重的问题，提供一种铸造用砂循环处理系统，使铸造用砂实现循环再生利用，提高砂的回收利用率，减少砂浪废和砂排放污染。
本发明的目的是这样实现的，一种铸造用砂循环处理系统，包括新砂砂库和再生砂库，所述新砂砂库和再生砂库输出端分别通过气力发送装置连接有第一砂流和第二砂流；所述第一砂流依次包括3D打印机、出芯站、吹砂装置和流涂装置，所述第二砂流依次包括混砂机、造型埋箱装置、浇注系统和落砂处理系统，所述落砂处理系统收集的砂料通过砂料再生系统再生后输送回流至再生砂库。
本发明的铸造用砂循环处理系统，根据生产分布流程，将铸造用砂分为3D打印和造型埋箱两条用砂流程，便于针对两条用砂流程分别进行砂流管理和合理配置，便于实现砂利用率最大化，减少旧砂浪费，降低生产成本和铸造生产对环境的污染，改善车间环境。
为便于3D打印过程中散落的树脂砂的及时回收利用，所述3D打印机设有混砂装置用于新砂、旧砂和催化剂的混合，3D打印机的底部设有用于收集3D打印中落砂的集砂斗一，所述集砂斗一通过气力发送装置与砂料再生系统连接。
为便于砂芯分离时砂料的回收回用，所述出芯站用于3D打印后整体砂型的砂-芯分离，所述出芯站下部设有用于收集分离的散砂的集砂斗二，所述集砂斗二的砂料通过气力发送装置与3D打印机的供砂系统连接。砂-芯分离的砂中未混合3D打印中的树脂粘结剂，分离后的砂可以直接回收并输送至3D打印机使用。
为便于回收砂芯内部腔道吹落的散砂，所述吹砂装置用于砂-芯分离后砂芯内部腔道的吹砂，所述吹砂装置底部设有收集斗三，所述收集斗三通过气力发送装置与砂料再生系统连接。
为便于造型埋箱流程中用砂的回收利用，所述第二砂流中，混砂机用于新砂和旧砂的混合，然后进行造型、制芯、埋箱和浇注过程，砂处理过程指对注浇后的砂型进行落砂、砂料破碎和筛分过程，筛分后的砂料收集于集砂斗五内，所述集砂斗五通过气力发送装置与砂料再生系统连接。
为便于各流程收集的砂料的再生回用，所述砂料再生系统为热法再生设备，将各砂料收集斗收集的原砂进行高温灼烧去除砂粒表面残留的树脂、粘结剂及其他杂质，并使砂粒的粒径圆整，获得的再生砂被输送至再生砂库。
为便于回收利用再生过程中的粉尘颗粒，所述热法再生设备设有用于收集再生过程中粉尘的集砂斗四，所述集砂斗四收集的粉尘输送至流涂装置用于混合涂料的骨架。
通过本发明的铸造用砂循环处理系统，实现了3D铸造车间用砂“零”损耗、废砂“零”排放，杜绝铸造生产中的旧砂浪费，大大降低了生产成本和铸造生产对环境的污染，极大的改善了车间环境，解决了困扰铸造生产的砂污染问题，
与传统铸造车间砂处理工艺相比，本发明具有以下优势：
借助于3D打印这一新型铸造模式减去了传统铸造中造型、制芯、合箱等用砂工序，集中于3D打印中，便于散砂、废砂的收集；对3D铸造车间中各个用砂点、落砂点的所有散砂、废砂进行收集处置再生，循环使用，降低了铸造用砂的损耗。
附图说明
图1为本发明的铸造用砂循环处理系统的流程图。
具体实施方式
如图1所示为本发明的一种铸造用砂循环处理系统，包括新砂砂库1和再生砂库2，新砂砂库1和再生砂库2输出端分别通过气力发送装置连接有第一砂流和第二砂流；第一砂流依次包括3D打印机301、出芯站302、吹砂装置303和流涂装置304，第二砂流依次包括混砂机401、造型埋箱装置402、浇注系统403和落砂处理系统404，落砂处理系统404收集的砂料通过砂料再生系统5再生后输送回流至再生砂库2。
为便于3D打印过程中散落的树脂砂的及时回收利用，3D打印机301设有混砂装置用于新砂、旧砂和催化剂的混合，3D打印机301的底部设有用于收集3D打印中落砂的集砂斗一301A，集砂斗一301A通过气力发送装置与砂料再生系统5连接。
为便于砂芯分离时砂料的回收回用，出芯站302用于3D打印后整体砂型的砂-芯分离，出芯站302下部设有用于收集分离的散砂的集砂斗二302A，集砂斗二302A的砂料通过气力发送装置与3D打印机301的供砂系统连接。砂芯分离的砂未混合3D打印中的树脂粘结剂，分离后的砂可以直接回收并输送至3D打印机使用。
为便于回收砂芯内部腔道吹落的散砂，吹砂装置303用于砂-芯分离后砂芯内部腔道的吹砂，吹砂装置303底部设有收集斗三303A，收集斗三303A通过气力发送装置与砂料再生系统5连接。
为便于造型埋箱流程中用砂的回收利用，第二砂流中，混砂机401用于新砂和旧砂的混合，然后进行造型、制芯、埋箱和浇注过程，砂处理过程指对注浇后的砂型进行落砂、砂料破碎和筛分过程，筛分后的砂料收集于集砂斗五405内，集砂斗五405通过气力发送装置与砂料再生系统5连接。
为便于各流程收集的砂料的再生回用，砂料再生系统5为热法再生设备，将各砂料收集斗收集的原砂进行高温灼烧去除砂粒表面残留的树脂、粘结剂及其他杂质，并使砂粒的粒径圆整，获得的再生砂被输送至再生砂库2。
为便于回收利用再生过程中的粉尘颗粒，热法再生设备设有用于收集再生过程中粉尘的集砂斗四304A，集砂斗四304A收集的粉尘输送至流涂装置304用于混合涂料的骨架。
通过本发明的铸造用砂循环处理系统，实现了3D铸造车间用砂“零”损耗、废砂“零”排放，杜绝铸造生产中的旧砂浪费，大大降低了生产成本和铸造生产对环境的污染，极大的改善了车间环境，解决了困扰铸造生产的砂污染问题，与传统铸造车间砂处理工艺相比，本发明具有以下优势：
借助于3D打印这一新型铸造模式减去了传统铸造中造型、制芯、合箱等用砂工序，集中于3D打印中，便于散砂、废砂的收集；对3D铸造车间中各个用砂点、落砂点的所有散砂、废砂进行收集处置再生，循环使用，降低了铸造用砂的损耗。
本发明并不局限于上述实施例，凡是在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明保护的范围内。
Claims (7)
1.一种铸造用砂循环处理系统，包括新砂砂库和再生砂库，其特征在于，所述新砂砂库和再生砂库输出端分别通过气力发送装置连接有第一砂流和第二砂流；所述第一砂流依次包括3D打印机、出芯站、吹砂装置和流涂装置，所述第二砂流依次包括混砂机、造型埋箱装置、浇注系统和落砂处理系统，所述落砂处理系统收集的砂料通过砂料再生系统再生后输送回流至再生砂库。
2.根据权利要求1所述的铸造用砂循环处理系统，其特征在于，所述3D打印机设有混砂装置用于新砂、旧砂和催化剂的混合，3D打印机的底部设有用于收集3D打印中落砂的集砂斗一，所述集砂斗一通过气力发送装置与砂料再生系统连接。
3.根据权利要求1所述的铸造用砂循环处理系统，其特征在于，所述出芯站用于3D打印后整体砂型的砂-芯分离，所述出芯站下部设有用于收集分离的散砂的集砂斗二，所述集砂斗二的砂料通过气力发送装置与3D打印机的供砂系统连接。
4.根据权利要求1所述的铸造用砂循环处理系统，其特征在于，所述吹砂装置用于砂-芯分离后砂芯内部腔道的吹砂，所述吹砂装置底部设有收集斗三，所述收集斗三通过气力发送装置与砂料再生系统连接。
5.根据权利要求1所述的铸造用砂循环处理系统，其特征在于，所述第二砂流中，混砂机用于新砂和旧砂的混合，然后进行造型、制芯、埋箱和浇注过程，砂处理过程指对注浇后的砂型进行落砂、砂料破碎和筛分过程，筛分后的砂料收集于集砂斗五内，所述集砂斗五通过气力发送装置与砂料再生系统连接。
6.根据权利要求1所述的铸造用砂循环处理系统，其特征在于，所述砂料再生系统为热法再生设备，将各砂料收集斗收集的原砂进行高温灼烧去除砂粒表面残留的树脂、粘结剂及其他杂质，并使砂粒的粒径圆整，获得的再生砂被输送至再生砂库。
7.根据权利要求6所述的铸造用砂循环处理系统，其特征在于，所述热法再生设备设有用于收集再生过程中粉尘的集砂斗四，所述集砂斗四收集的粉尘输送至流涂装置用于混合涂料的骨架。
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