一种消除人造砂显气孔的装置的制作方法

本实用新型涉及铸造技术领域，具体地说是一种消除人造砂显气孔的装置及方法。

背景技术：

砂型铸造是铸件生产的主要工艺方法，由砂型铸造工艺生产的铸件占到铸件总产量的80％以上。砂子是砂型铸造中形成铸型和芯子的骨料，是重要的砂型铸造用造型材料，它的物理和化学性能决定了其铸造工艺性能，影响着铸件的质量。

铸造行业砂型铸造所用的原砂主要是石英砂，但由于其热膨胀性大，在金属氧化物作用下热化学稳定性差，铸件易产生粘砂、脉纹、表面粗糙等铸造缺陷，因此，石英砂不是理想的铸造用造型材料。为了满足生产高端铸件的要求，在铸造生产过程中有时不得不采用锆砂、铬铁矿砂、镁橄榄石砂等特种砂来代替石英砂进行造型或制芯。特种砂资源短缺，价格昂贵，难以大量采用，并且锆砂存在放射性安全隐患，铬铁矿砂、镁橄榄石砂存在粒形不好，破碎率高等问题。

为了破解铸造砂给铸造生产带来的难题，人造铸造砂应运而生。但是随着人造砂的大量应用，铸造工作者发现人造砂存在的显气孔影响其铸造工艺性能，消除人造砂的显气孔对于提高人造砂的铸造工艺性能具有重要的意义和工程应用价值。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供了一种消除人造砂显气孔的装置及方法，该消除人造砂显气孔的方法将真空浸渗与压力浸渗相结合，确保了浸渗消除人造砂显气孔的效果，提高了其铸造工艺性能。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种消除人造砂显气孔的装置，包括浸渗罐和浸渗剂罐，且所述的浸渗罐和浸渗剂罐通过管路形成一个循环系统，所述的浸渗罐上设置有抽真空系统、加压系统和排气阀；

所述的抽真空系统包括第三控制阀、稳压罐和真空泵，所述的稳压罐上设置有第一压力表；

所述的加压系统包括气源、第一减压阀、第二压力表、和第四控制阀。

进一步地，所述浸渗剂罐和浸渗罐之间的回液管路上设置有第一控制阀，所述浸渗剂罐和浸渗罐之间的进液管路上设置有浸渗剂循环泵和第二控制阀，所述的浸渗罐内位于浸渗剂出口处设置有滤网。

进一步地，所述的滤网设置于浸渗罐的下端盖的上方，所述的回液管路通过下端盖与浸渗罐相连通。

进一步地，所述进液管路的前端部设置有过滤器。

进一步地，所述的进液管路上设置有止回阀。

进一步地，所述的浸渗剂罐内设置有上隔板和下隔板，且所述的上隔板和下隔板使所述浸渗剂罐内的浸渗剂呈S型流动。

进一步地，所述抽真空系统的管路上位于所述第三控制阀前端设置有滤气装置。

进一步地，所述抽真空系统的管路上位于所述真空泵的后端设置有汽水分离器。

进一步地，所述加压系统的管路上并联设置有加压支管路，所述的加压支管路上设置有第二减压阀、第三压力表和第五控制阀。

一种消除人造砂显气孔的方法，包括以下步骤，

第一步，调节第一减压阀和第二减压阀的出口压力；

第二步，向浸渗罐中加入需处理的砂子，密闭浸渗罐；

第三步，启动真空泵，并开启第三控制阀，给装入人造砂的浸渗罐抽真空,使第一压力表的示数维持在0.1～3000Pa，保压5min～25min；

第四步，关闭第三控制阀和真空泵，启动第二控制阀和浸渗剂输送泵，向浸渗罐中输入浸渗剂，使浸渗剂没过人造砂10mm以上，待达到所需的浸渗剂高度后关闭第二控制阀和浸渗剂输送泵；

第五步，开启气源和第四控制阀，向浸渗罐中通入压缩空气，并保压5min～25min；

第六步，关闭第四控制阀，开启排气阀，待浸渗罐中的压力降为大气压力时关闭排气阀；

第七步，开启第一控制阀和第五控制阀，向浸渗罐中通入压缩空气，直至浸渗罐内的浸渗剂全部被排入浸渗剂罐内，然后关闭第五控制阀和第一控制阀；

第八步，开启排气阀，待浸渗罐内压力降为大气压力时，打开下端盖将人造砂倒出，然后关闭下端盖；

第九步，对浸渗处理后的人造砂进行清洗，烘干。

本实用新型的有益效果是：

1.真空浸渗是通过采用抽真空的方式使人造砂排出显气孔内的微量气体，从而使浸渗剂浸渗到显气孔内，而压力浸渗是通过加压的方式将浸渗剂压入人造砂的显气孔内，本装置及方法将真空浸渗与压力浸渗相结合，确保了浸渗消除人造砂显气的效果。

2.通过在抽真空系统的气流入口端设置滤气装置，有效避免了粉尘对真空系统带来的不利影响。

3.在释放掉浸渗罐内的浸渗剂时采用了气压脱水的方法，可有效脱除浸渗后残留在砂粒表面的浸渗剂。

4.通过在浸渗剂罐内设置上隔板和下隔板，使从浸渗罐中流回的浸渗剂呈S型流动，以使浸渗剂从砂子中带入的泥分沉降下来，保持浸渗剂的清洁。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1-汽水分离器，2-真空泵，3-稳压罐，4-第一压力表，5-滤气装置，6-第三控制阀，7-进液管路，8-上端盖，9-浸渗罐，10-排气阀，11-第四控制阀，12-第二压力表，13-第一减压阀，14-气源，15-第五控制阀，16-第三压力表，17-第二减压阀，18-下端盖，19-回液管路，20-第一控制阀，21-过滤器，22-止回阀，23-浸渗剂储液罐，24-下隔板，25-上隔板，26-浸渗剂输送泵，27-第二控制阀。

具体实施方式

如图1所示，一种消除人造砂显气孔的装置包括浸渗罐9和浸渗剂罐23，且所述的浸渗罐9和浸渗剂罐23通过管路形成一个浸渗剂循环系统。所述的浸渗罐9上设置有抽真空系统和加压系统。

如图1所示，所述的浸渗罐9包括罐体，所述罐体的上端设置有上端盖8，所述罐体的下端设置有下端盖18，所述的罐体内设置有用于检测浸渗剂液位高度的液位计。

所述浸渗剂罐23的回液口和出液口分别通过回液管路19和进液管路7与所述的浸渗罐9相连通。所述的回液管路19上设置有用于控制回液管路19通断的第一控制阀20。所述的进液管路7上设置有浸渗剂循环泵和用于控制进液管路7通断的第二控制阀27。所述的浸渗罐9内位于浸渗剂出口处设置有只允许浸渗剂通过的滤网。

作为一种具体实施方式，本实施例中所述的滤网设置于所述下端盖18的上方，所述的回液管路19通过下端盖18与所述的浸渗罐9相连通。

进一步地，为了避免浸渗剂中的杂质通过进液管路7重新回到浸渗罐9内，如图1所示，所述进液管路7的前端部(以浸渗剂流动的方向为后方)设置有用于对浸渗剂进行过滤的过滤器21。

进一步地，为了防止浸渗罐9内的浸渗剂通过进液管路7回流，所述的进液管路7上设置有止回阀22。

进一步地，如图1所示，所述的浸渗剂罐23内位于所述浸渗剂罐23的回液口和出液口之间设置有上隔板25和下隔板24，且所述的上隔板25和下隔板24使所述浸渗剂罐23内的浸渗剂呈S型流动。作为一种具体实施方式，本实施例中所述浸渗剂罐23的回液口设置于所述浸渗剂罐23上端面的左侧，所述浸渗剂罐23的出液口设置于所述浸渗剂罐23上端面的右侧，且所述的过滤器21通过进液管路7延伸至所述浸渗剂罐23的底部。所述的上隔板25设置于所述浸渗剂罐23的上端面，并从上端面向下延伸，所述上隔板25的下端悬空。所述的下隔板24位于所述上隔板25的右侧，设置于所述浸渗剂罐23的下端面，并从下端面向上延伸，所述下隔板24的上端悬空。

如图1所示，所述的抽真空系统沿气流的流动方向依次包括第三控制阀6、稳压罐3和真空泵2，所述的稳压罐3上设置有用于检测真空度的第一压力表4。

进一步地，为了避免粉尘对真空系统带来的不利影响，所述抽真空系统的管路上位于所述第三控制阀6前端(以气流的流动方向为后方)设置有滤气装置5。作为一种具体实施方式，本实施例中所述的滤气装置5采用滤网。

进一步地，所述抽真空系统的管路上位于所述真空泵2的后端设置有汽水分离器1。

在这里，所述的空气过滤器21和汽水分离器1均为现有技术，在此不再赘述。

所述的加压系统沿气流的流动方向依次包括气源14、第一减压阀13、第二压力表12和第四控制阀11。

进一步地，如图1所示，所述加压系统的管路上并联设置有加压支管路，所述的加压支管路上沿气流的流动方向依次设置有第二减压阀17、第三压力表16和第五控制阀15。这样设置的主要原因是，在进行压力浸渗和脱除浸渗剂时，向浸渗罐9内施加的压力是不同的，若只采用单一加压主管路，则在实际使用的过程中需要对第一减压阀13进行重新的调节，不利于实现设备的自动化控制。

所述的浸渗罐9上设置有排气阀10，作为一种具体实施方式，本实施例中所述的排气阀10设置于所述加压系统的管路，且位于所述第四控制阀11的后端(以气流流动的方向为后方)。

一种消除人造砂显气孔的方法，包括以下步骤：

第一步，调节第一减压阀13的出口压力为0.5MPa～0.8MPa，调节第二减压阀17的出口压力为0.1MPa～0.5MPa；

第二步，打开上端盖8向浸渗罐9中加入需处理的砂子，待砂子到达所需料位时停止加砂，关闭上端盖8；

第三步，启动真空泵2，并开启第三控制阀6，给装入人造砂的浸渗罐9抽真空,使第一压力表4的示数维持在0.1～3000Pa，保压5min～25min；

第四步，关闭第三控制阀6和真空泵2，开启第二控制阀27及浸渗剂输送泵26，向浸渗罐9中输入浸渗剂，使浸渗剂没过人造砂10mm以上，达到所需浸渗剂高度后并闭第二控制阀27及浸渗剂输送泵26；

第五步，开启气源14和第四控制阀11，向浸渗罐9中通入压缩空气，保压5min～25min；

第六步，关闭第四控制阀11，开启排气阀10，待浸渗罐中的压力降为大气压力时关闭排气阀10；

第七步，开启第一控制阀20和第五控制阀15，向浸渗罐9中通入压缩空气，直至浸渗罐9内的浸渗剂全部被排入浸渗剂罐23内，然后关闭第五控制阀15和第一控制阀20；

第八步，开启排气阀10，待浸渗罐9内压力降为大气压力时，打开下端盖18将人造砂倒出，然后关闭下端盖18；

第九步，对浸渗处理后的人造砂进行清洗，烘干。