一种铸造用覆膜砂再生利用工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种铸造用覆膜砂再生利用工艺。该工艺按以下步骤具体进行：将使用过的砂箱进行初步破碎；将破碎废砂进行二次破碎，废砂筛选；将上述的废砂浸入60～100℃的碱性溶液中，并向其中加入占废砂总量5?10％的原砂，碱性溶液循环、搅拌24～48h，然后过滤、干燥；将上述干燥后的覆膜砂装入瓷质盒中置于射频炉中，加热5?10min；将覆膜砂转移至冷却炉冷却，筛砂、收集储存待用。本发明工艺将废砂利用碱性溶液在80?100℃的温度下浸泡、循环搅拌，溶解覆膜砂表面的一部分树脂和固化剂，再通过射频炉的作用，除去剩余的树脂和固化剂，实现了覆膜砂的再生。
【专利说明】
-种铸造用覆膜砂再生利用工艺
技术领域
[0001] 本发明属于传统铸造技术领域，尤其设及一种铸造用覆膜砂再生利用工艺。
【背景技术】
[0002] 覆膜砂，砂粒表面在造型前即覆有一层固体树脂膜的型砂或忍砂，有冷法和热法 两种覆膜工艺:冷法用乙醇将树脂溶解，并在混砂过程中加入乌洛托品，使二者包覆在砂粒 表面，乙醇挥发，得覆膜砂:热法把砂预热到一定溫度，加树脂使其烙融，揽拌使树脂包覆在 砂粒表面，加乌洛托品水溶液及润滑剂，冷却、破碎、筛分得覆膜砂，可W用于铸钢件、铸铁 件。但是覆膜砂使用了之后就废弃掉，运样就会造成资源的大量浪费，而且加工成型砂箱的 时候也较为麻烦，比较复杂。因此，对废砂进行回收利用，无论时从社会效益还是从经济效 益上讲都意义重大。
[0003] 中国发明专利(CN105081213A)公开了一种覆膜砂循环使用生产工艺，其特征是： 包括W下步骤:步骤一、将覆膜砂注造成砂箱;步骤二、将使用完毕的砂箱进行初步破碎，实 现砂箱与铸件分离;步骤Ξ、将步骤二中破碎的废砂收集进行二次破碎，并对破碎之后的利 用50目的筛网对废砂进行筛砂，实现覆膜砂与残留的金属颗粒的分离;步骤四、将步骤Ξ的 废砂浸入10%的化0田容液中，揽拌化，过滤后于70~90°C干燥化;步骤五、将步骤四干燥后 的覆膜砂经过赔烧炉加热至600~650°C;步骤六、将高溫的覆膜砂转移至冷却炉冷却，并利 用100~200目的筛网进行筛砂;步骤屯、将步骤五中筛砂出来的覆膜砂通过称重装置将固 定重量的覆膜砂加入加热炉中加热至70~90°C;步骤八、将覆膜砂与树脂、固化剂和硫酸亚 铁混合加入揽拌炉中揽拌混合均匀；步骤九、将步骤八中混合好的覆膜砂经过100~200目 的筛网筛砂;步骤十、将步骤九中的筛选完成的覆膜砂返回至步骤一加工，循环往复。
[0004] 中国发明专利（CN103406490A)公开了一种铸造废砂再生回用方法，包括W下步 骤:废砂的前处理:原废砂通过封闭式栅格卸料机除去废旧垃圾，然后经过悬挂式磁选机除 去废铁，再经过直线振动筛除去大颗粒废砂，最后通过贯通式磁选机除去废铁屑，进入废砂 储罐存放;废砂的清洗:经过前处理的废砂通过砂累输送入清洗区，首先通入砂水分离机脱 除部分水分，然后进入擦洗组合缸擦洗，通过缓冲浓缩罐沉降浓缩，最后经过脱水筛脱去部 分水分;干燥:废砂经过上述处理后去低溫干燥或高溫赔烧，得到再生砂，放入再生砂罐储 存;再生砂的覆膜处理:计量的再生砂通过加热器加热到一定溫度，与胶黏剂一同放入覆膜 砂揽拌机中，揽拌均匀，冷却至常溫，得到覆膜砂，放入成品砂储存斗中。
[0005] 上述的两种方法中要么采用高溫赔烧的方式，使其表面的粘结剂膜烧去或烧焦， 然后再降溫到适合覆膜的溫度，能耗高，不利于企业的节能减排；要么采用机械处理的方 式，运样一来造成砂体磨损严重，覆膜砂重复使用的次数大大降低。
【发明内容】
[0006] 为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种铸造用覆膜砂再生利用工 艺，实现覆膜砂的再生利用，达到节能减排，避免资源浪费，保护自然环境，提高覆膜砂的重 复使用次数。
[0007]为了实现上述的发明目的，本发明采用W下技术方案：
[000引一种铸造用覆膜砂再生利用工艺，按W下步骤具体进行：
[0009] 步骤S101、将使用过的砂箱进行初步破碎，实现砂箱与铸件分离；
[0010] 步骤S102、将上述破碎的废砂收集进行二次破碎，并对破碎之后的废砂利用30~ 50目的筛网进行筛选，使得覆膜砂与残留的大颗粒金属的分离；
[0011] 步骤S103、将上述的废砂浸入60~100°C的碱性溶液中，并向其中加入占废砂总量 5-10%的原砂，碱性溶液循环、揽拌24~4她，然后过滤、干燥；
[0012] 步骤S104、将上述干燥后的覆膜砂装入瓷质盒中置于射频炉中，加热5-lOmin;
[0013] 步骤S105、将覆膜砂转移至冷却炉冷却，并利用100~200目的筛网进行筛砂;收集 储存待用。
[0014] 进一步的，在步骤S103中，所述碱性溶液由氨氧化钢、碳酸氨钢、氨氧化钟、碳酸氨 钟中的至少两种物质组合而成，其混合物的质量浓度为15~20%，碱性溶液可W使得覆膜 砂表面的树脂和固化剂部分溶解。
[0015] 进一步的，在步骤S103中，所述碱性溶液的溫度控制在80~100°C。
[0016] 进一步的，在步骤S103中，所述原砂的颗粒度为50~100目，一方面该原砂可W作 为骨料填充到覆膜砂中，另一方面粗颗粒的原砂(相对原有覆膜砂中的原砂)在揽拌过程可 W作为研磨介质，被碱性溶液浸泡的覆膜砂表层，在原砂的作用下，出现裂纹或毛孔，加速 树脂和固化剂与碱性溶液反应。
[0017] 与现有技术相比，有益效果是:本发明工艺步骤衔接有序，将废砂利用碱性溶液在 80-100°C的溫度下浸泡、循环揽拌，溶解覆膜砂表面的一部分树脂和固化剂，再通过射频炉 的作用，除去剩余的树脂和固化剂，实现了覆膜砂的再生，再生砂使用时，能减少铸件的变 形、毛刺等缺陷，废砂再生时，还使娃砂表面树脂膜及娃±金属氧化物等杂质剥离，提高娃 砂中娃氧键活性，可使再生砂代替原砂生产覆膜砂时提高包覆性，增加砂强度，防止铸件粘 砂和气孔。
【具体实施方式】
[0018] 下面就通过运个给出的实施例来对本发明铸造用覆膜砂再生利用工艺进行示例 性说明。
[0019]实施例1
[0020] -种铸造用覆膜砂再生利用工艺，按W下步骤具体进行：
[0021] 步骤S101、将使用过的砂箱进行初步破碎，实现砂箱与铸件分离；
[0022] 步骤S102、将上述破碎的废砂收集进行二次破碎，并对破碎之后的废砂利用30目 的筛网进行筛选，使得覆膜砂与残留的大颗粒金属的分离；
[0023] 步骤S103、将上述的废砂浸入80°C的碱性溶液中，并向其中加入占废砂总量10% 的原砂，碱性溶液循环、揽拌4她，然后过滤、干燥;所述碱性溶液由氨氧化钢、碳酸氨钢、氨 氧化钟、碳酸氨钟中的至少两种物质组合而成，其混合物的质量浓度为20%，碱性溶液可W 使得覆膜砂表面的树脂和固化剂部分溶解;所述原砂的颗粒度为50目，一方面该原砂可W 作为骨料填充到覆膜砂中，另一方面粗颗粒的原砂(相对原有覆膜砂中的原砂)在揽拌过程 可w作为研磨介质，被碱性溶液浸泡的覆膜砂表层，在原砂的作用下，出现裂纹或毛孔，加 速树脂和固化剂与碱性溶液反应；
[0024] 步骤S104、将上述干燥后的覆膜砂装入瓷质盒中置于射频炉中，加热lOmin;
[0025] 步骤S105、将覆膜砂转移至冷却炉冷却，并利用100目的筛网进行筛砂;收集储存 待用。
[00%] 实施例2
[0027] -种铸造用覆膜砂再生利用工艺，按W下步骤具体进行：
[0028] 步骤S101、将使用过的砂箱进行初步破碎，实现砂箱与铸件分离；
[0029] 步骤S102、将上述破碎的废砂收集进行二次破碎，并对破碎之后的废砂利用50目 的筛网进行筛选，使得覆膜砂与残留的大颗粒金属的分离；
[0030] 步骤S103、将上述的废砂浸入100°C的碱性溶液中，并向其中加入占废砂总量8% 的原砂，碱性溶液循环、揽拌24h，然后过滤、干燥;所述碱性溶液由氨氧化钢、碳酸氨钢、氨 氧化钟、碳酸氨钟中的至少两种物质组合而成，其混合物的质量浓度为15%，碱性溶液可W 使得覆膜砂表面的树脂和固化剂部分溶解;所述原砂的颗粒度为50目，一方面该原砂可W 作为骨料填充到覆膜砂中，另一方面粗颗粒的原砂(相对原有覆膜砂中的原砂)在揽拌过程 可W作为研磨介质，被碱性溶液浸泡的覆膜砂表层，在原砂的作用下，出现裂纹或毛孔，加 速树脂和固化剂与碱性溶液反应；
[0031] 步骤S104、将上述干燥后的覆膜砂装入瓷质盒中置于射频炉中，加热5min;
[0032] 步骤S105、将覆膜砂转移至冷却炉冷却，并利用150目的筛网进行筛砂;收集储存 待用。
[0033] 实施例3
[0034] -种铸造用覆膜砂再生利用工艺，按W下步骤具体进行：
[0035] 步骤S101、将使用过的砂箱进行初步破碎，实现砂箱与铸件分离；
[0036] 步骤S102、将上述破碎的废砂收集进行二次破碎，并对破碎之后的废砂利用50目 的筛网进行筛选，使得覆膜砂与残留的大颗粒金属的分离；
[0037] 步骤S103、将上述的废砂浸入60°C的碱性溶液中，并向其中加入占废砂总量5%的 原砂，碱性溶液循环、揽拌4她，然后过滤、干燥;所述碱性溶液由氨氧化钢、碳酸氨钢、氨氧 化钟、碳酸氨钟中的至少两种物质组合而成，其混合物的质量浓度为20%，碱性溶液可W使 得覆膜砂表面的树脂和固化剂部分溶解;所述原砂的颗粒度为50目，一方面该原砂可W作 为骨料填充到覆膜砂中，另一方面粗颗粒的原砂(相对原有覆膜砂中的原砂)在揽拌过程可 W作为研磨介质，被碱性溶液浸泡的覆膜砂表层，在原砂的作用下，出现裂纹或毛孔，加速 树脂和固化剂与碱性溶液反应；
[0038] 步骤S104、将上述干燥后的覆膜砂装入瓷质盒中置于射频炉中，加热8min;
[0039] 步骤S105、将覆膜砂转移至冷却炉冷却，并利用200目的筛网进行筛砂;收集储存 待用。
[0040] 实施例4
[0041] -种铸造用覆膜砂再生利用工艺，按W下步骤具体进行：
[0042] 步骤S101、将使用过的砂箱进行初步破碎，实现砂箱与铸件分离；
[0043] 步骤S102、将上述破碎的废砂收集进行二次破碎，并对破碎之后的废砂利用40目 的筛网进行筛选，使得覆膜砂与残留的大颗粒金属的分离；
[0044] 步骤S103、将上述的废砂浸入100°C的碱性溶液中，并向其中加入占废砂总量6% 的原砂，碱性溶液循环、揽拌36h，然后过滤、干燥;所述碱性溶液由氨氧化钢、碳酸氨钢、氨 氧化钟、碳酸氨钟中的至少两种物质组合而成，其混合物的质量浓度为20%，碱性溶液可W 使得覆膜砂表面的树脂和固化剂部分溶解;所述原砂的颗粒度为50目，一方面该原砂可W 作为骨料填充到覆膜砂中，另一方面粗颗粒的原砂(相对原有覆膜砂中的原砂)在揽拌过程 可W作为研磨介质，被碱性溶液浸泡的覆膜砂表层，在原砂的作用下，出现裂纹或毛孔，加 速树脂和固化剂与碱性溶液反应；
[0045] 步骤S104、将上述干燥后的覆膜砂装入瓷质盒中置于射频炉中，加热lOmin;
[0046] 步骤S105、将覆膜砂转移至冷却炉冷却，并利用100目的筛网进行筛砂;收集储存 待用。
[0047] 将上述实施例1-4得到的再生砂分级使再生过程更加有目标性的控制，便于生产 和减少成本，并在废砂再生生产中有长达一年的生产实践。
[004引表1原砂与再生砂性能对比 [0049]
'[0050]再生砂与原砂都是用于树脂砂加工或铸造造型，通过性能指标对比表1可W看出，I 再生砂的使用性能比原砂有显著提高。
【主权项】
1. 一种铸造用覆膜砂再生利用工艺，其特征在于，按以下步骤具体进行： 步骤S101、将使用过的砂箱进行初步破碎，实现砂箱与铸件分离； 步骤S102、将上述破碎的废砂收集进行二次破碎，并对破碎之后的废砂利用30~50目 的筛网进行筛选，使得覆膜砂与残留的大颗粒金属的分离； 步骤S103、将上述的废砂浸入60~100°C的碱性溶液中，并向其中加入占废砂总量5-10 %的原砂，碱性溶液循环、搅拌24~48h，然后过滤、干燥； 步骤S104、将上述干燥后的覆膜砂装入瓷质盒中置于射频炉中，加热5-10min; 步骤S105、将覆膜砂转移至冷却炉冷却，并利用100~200目的筛网进行筛砂;收集储存 待用。2. 根据权利要求1所述的铸造用覆膜砂再生利用工艺，其特征在于，在步骤S103中，所 述碱性溶液由氢氧化钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸氢钾中的至少两种物质组合而成，其混 合物的质量浓度为15~20%。3. 根据权利要求1或2所述的铸造用覆膜砂再生利用工艺，其特征在于，在步骤S103中， 所述碱性溶液的温度控制在80~100 °C。4. 根据权利要求1或2所述的铸造用覆膜砂再生利用工艺，其特征在于，在步骤S103中， 所述原砂的颗粒度为50~100目。
【文档编号】B22C5/00GK105964900SQ201610428872
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】宫尚虎, 宫尚兵, 宫东东, 黄庆春
【申请人】安徽省含山县林头振皖铸造厂