回收铸造用水玻璃旧砂的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种回收水玻璃砂的装置和方法，具体涉及一种回收铸造用水玻璃旧砂的装置和方法。
【背景技术】
[0002]在目前的铸钢件生产技术中，广泛使用CO2硬化水玻璃砂，其优点在于工艺简单、成本低，但该工艺产生的水玻璃旧砂呈强碱性，若不处理会造成严重污染。水玻璃旧砂(简称“旧砂”或“废砂”)通常包括石英砂、水玻璃(粘结剂，通常指钠水玻璃，Na20.HiS12.ηΗ20)和辅助材料(例如溃散剂、脱模剂等)，主要特点是:I)结膜:水玻璃和辅助材料常在砂粒表面形成薄膜，除少部分在浇注过程中被燃烧外，大部分粘附于砂粒表面而难以通过筛分除去，对回用再生影响较大;2)成团:在铸型浇注打箱后仍有很多难以打碎的砂粒团块;3)粉化:经受高温的砂粒、杂质和粘结剂等由于脱水、老化而粉化，砂粒经受不均匀受热或机械力而形成粉末或细颗粒。
[0003]在现有技术中，水玻璃旧砂通常采用干法再生或湿法再生进行回收和再生。干法再生使用的设备系统简单，投资较少，但再生砂的质量不高，一般只能用做背砂。湿法再生利用旧砂表面残留物易溶于水的特点，除膜率较高(可大于90%)、旧砂回用率也较高(达90%以上)，而且得到的再生砂质量也较高(在再粘结强度、使用时间、耐火度等性能指标方面接近新砂)，可代替新砂作面砂和单一砂使用。此外，再生过程中分离出的铁砂和粉末状的泥沙(主要包括石英砂细粉，以及少量的粘结剂粉末等)通常会混在一起，使得回收的铁砂杂质含量较高，不利于铁砂的进一步回收利用。
[0004]中国实用新型专利CN201482914U公开了水玻璃废砂再生系统，其中，废砂经破碎设备破碎并与清水池的清水按预设比例混合后，依次进入一级湿法再生设备和二级湿法再生设备，再经过湿砂脱水设备及烘干设备得到再生砂;产生的废水则由污水池进入污水处理设备进行净化处理。然而，该专利中的系统仍然存在占地面积较大，设备较为复杂且损坏率较高，自动化程度不高，处理效率较低，以及能耗较高等不足。
[0005]因此，仍然需要改进的回收铸造用水玻璃砂的装置和方法。
【发明内容】
[0006]本发明提供了一种回收铸造用水玻璃旧砂的装置和方法，具体而言，本发明申请提供以下技术方案:
[0007]1.—种回收铸造用水玻璃旧砂的装置，包括用于输送旧砂至洗砂机构的上料输送机构，上料输送机构包括具有磁选装置的第一传送带和具有除泥装置并用于接收来自第一传送带的旧砂的第二传送带，第二传送带设置在第一传送带下游并将洗砂机构和第一传送带隔开，洗砂机构与第二传送带相邻并设置在第二传送带的下游用于接收来自第二传送带的旧砂。
[0008]在一些情况下，所述磁选装置是设置在第一传送带上端的高强磁滚筒，高强磁滚筒支持第一传送带并用于分离旧砂中的铁砂，所述铁砂可以是任何具有铁磁性的颗粒，例如浇注时残留的含铁颗粒等。旧砂不被高强磁滚筒吸引，在此处落下并且被处于下游的第二传送带承接，而铁砂在高强磁滚筒的磁力作用下附在传送带上，随着传送带向下移动并逐渐远离磁选装置，当磁力不足以将铁砂附在传送带上时，铁砂在重力(和任选的橡胶铲)的作用下，离开传送带并落入铁砂收集装置中。
[0009]在一些情况下，来自第一传送带的旧砂落在第二传送带上，并由第二传送带输送至洗砂机构的上方，然后从第二传送带上端落下并进入洗砂机构。当洗砂机构将水喷洒在旧砂上时，水经常会溅在附近的第二传送带上，将第二传送带打湿，打湿的传送带可能将旧砂中的至少部分粉末状泥沙粘附在传送带上，并在除泥装置(例如刮泥版)的作用下从第二传送带上除去，落在下方的泥沙收集装置中。
[0010]本发明的装置利用第一传送带和第二传送带分别去除旧砂中的铁砂和泥沙，显著减少了再生砂中铁砂和泥沙的含量，提高了再生砂的质量。同时，利用具有除泥装置的第二传送带将具有磁选装置的第一传送带与洗砂机构隔开，不但巧妙地利用洗砂机构的水雾强化了泥沙的去除，同时使磁选装置保持干燥使得铁砂的去除更加彻底并且减小了铁砂落在铁砂收集装置外而导致意外的可能性。
[0011]相反，若仅设置具有磁选装置的传送带，那么从洗砂机构飞溅到附近传送带上的水会将高强磁滚筒处的传送带打湿，从旧砂中分出的至少部分铁磁性颗粒可能会附着在湿润的传送带上而不能在重力作用下及时离开传送带，这样铁磁性颗粒可能会落在铁砂收集装置之外，不但导致操作繁琐、工作量增加，也有可能导致意外发生(例如，铁砂落入传动机构或电气设备中可能导致机械故障或电气设备故障)。
[0012]2、根据技术方案I的回收铸造用水玻璃旧砂的装置，还包括设置在第一传送带上游的旧砂初步筛分装置。旧砂初步筛分装置主要用于将旧砂中的大团块筛除，并将筛除大团块后的旧砂均匀装载到第一传送带上。旧砂中的大团块落在传送带上会使得输送的旧砂量不均匀，从而影响磁选装置对铁磁性颗粒的去除效果，同时不均匀的旧砂流量也可能导致下游洗砂机构工作不正常。例如，突然增加的旧砂流量可能超出磁选装置和洗砂机构的处理能力，或者旧砂中的大团块可能无法通过磁选装置去除而最终进入再生砂。在一些情况下，旧砂初步筛分装置的下游设有螺旋送料器用于将旧砂均匀地送入第一传送带，螺旋送料器可以更加均匀地将旧砂送到第一传送带上。
[0013]3、根据技术方案I或2的回收铸造用水玻璃旧砂的装置，还包括设置在第一传送带上游或旧砂初步筛分装置上游的旧砂初步破碎装置。旧砂初步破碎装置主要用于将旧砂中的大团块破碎，以此避免大团块对磁选和洗砂的影响，进一步改善旧砂的再生处理效果。此夕卜，通过初步破碎也可增加旧砂的回收率。
[0014]4、根据技术方案1-3中任一项的回收铸造用水玻璃旧砂的装置，磁选装置为设置在第一传送带上端的磁性滚筒，优选高强磁滚筒。磁性滚筒的下方设有接收铁磁性颗粒的铁砂收集装置，例如铁砂槽。
[0015]5、根据技术方案1-4中任一项的回收铸造用水玻璃旧砂的装置，除泥装置为设置在第二传送带上端滚筒下方的刮泥板(或者除泥刮板、橡胶铲等)，刮泥板具有与第二传送带接触的刃部。除泥刮板的下方设有接收泥沙的泥沙收集装置，例如泥沙槽。
[0016]在一些情况下，分别通过磁选装置和除泥装置去除旧砂中的铁磁性颗粒和泥沙，并且用铁砂收集装置和泥沙收集装置收集，可以基本上完全去除旧砂中的铁磁性颗粒和泥沙，显著改善再生砂的质量，并且收集的铁磁性颗粒和泥沙的纯度较高、杂质含量较低，有利于对其进行进一步的回收利用。
[0017]6、根据技术方案1-5中任一项的回收铸造用水玻璃旧砂的装置，还包括用于加湿第二传送带的加湿装置。在一些情况下，加湿装置可以是洗砂装置，因为洗砂装置在洗砂过程中的水雾会飞溅到第二传送带上。在另一些情况下，可以设置独立的加湿装置，例如喷雾装置，用于加湿第二传送带。优选地，加湿装置仅对第二传送带的上端加湿，以利于泥沙的去除。
[0018]在一些情况下，可以在第一传送带和第二传送带之间设置挡板以防止加湿装置的水雾飞溅到第一传送带上，从而保持第一传送带处于干燥状态，以利于磁选过程的进行。
[0019]7、根据技术方案1-6中任一项的回收铸造用水玻璃旧砂的装置，洗砂机构包括:破碎洗砂装置、振动筛洗砂装置、螺旋洗砂装置和供水装置，其中:
[0020]破碎洗砂装置是具有第一冲水装置的破碎机，破碎机具有用于接收旧砂的第