一种型砂高效筛分装置的制作方法

本实用新型属于石英砂处理设备，具体涉及一种型砂高效筛分装置。

背景技术：

型砂是用于金属液成型材料，多是采用石英砂，在使用时，将型砂塑造成型，并用粘接剂将其形状固定，成型后的型砂可以直接浇注金属液，使用后的型砂处理后也可以直接使用，具有生产效率高、生产成本低、生产周期短的优点，而在传统的铸造生产中，粘接剂会在高温金属液的高温烘烤下而附着在型砂磨具的表面，一些金属也会少量凝固在型砂中，为后续的回收处理带来挑战；另外，在型砂的制备过程中，被破碎后的型砂中还存在有大量土石颗粒或是其他伴生矿颗粒，这些杂质仅仅通过物理的筛分难以将其取出，往往通过酸洗来去除，而且可以提高型砂的纯度。

现有技术并没有能够同时用于型砂回收以及型砂制备的设备，而对于型砂的回收所采用的筛分设备，是将型砂磨细以后，通过振动筛分离，将其中粘附有粘结剂的型砂块分离出来，再进行后续分离过程，而由于在使用过程中，振动筛选分离只能够用于分离大小不同的型砂，而对于型砂颗粒中较小的金属结节不能够有效去除，而且振动筛分时间较长，容易产生大量粉尘，影响工人身体健康；而在型砂制备领域使用的筛分及酸洗设备多是传统的振动筛以及反应釜，两工序之间需要人工操作，劳动强度较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种型砂高效筛分装置，不仅能够解决型砂的回收过程中筛分效果不好的问题，而且能够用在型砂制备过程中，提高型砂制备过程中自动化程度，降低劳动强度。

为实现上述技术目的，本实用新型采用技术方案：

一种型砂高效筛分装置，包括壳体、分离缸、热风机、干燥轮，所述壳体包括：出料仓、辅助风机、收集网、进料口，壳体顶面设置有进料口，出料仓为条形，设置在壳体底面与壳体中在水平面的投影相同的位置，出料仓中设置有收集网，收集网固定在壳体上，且二者连接的部位不设置挡板，两部分直接连通，出料仓内部的侧面上，还设置有辅助风机，出料仓底部还设置有用于排出的液体的通孔；

所述分离缸内部的底面为倾斜的斜面，斜面较低的一端靠近出料口，分离缸内还倾斜设置有初滤网，初滤网的倾斜方向与分离缸底面的倾斜方向相反，初滤网较低的一端设置有废料口，且初滤网上还设置有曝气管；

所述干燥轮包括转轮、转动电机，所述转动电机固定在壳体内壁的侧面，转动电机与转轮一侧底面的圆心连接，转轮另一侧底面的圆心处设置有通孔，出料口的一端位于其中，转轮侧面均匀设置有滤孔；

所述热风机位于干燥轮上方，包括：加热网、主风机，壳体安装有热风机的位置设置有若干通孔，主风机下方设置有加热网。

进一步地，所述初滤网上较高的一条边上还均匀设置有若干滤网冲管，滤网冲管的出水口均与初滤网的倾斜角度相同；所述分离缸较高的一条边上还设有若干沉料冲管，沉料冲管均垂向设置，其出口穿过初滤网而靠近分离缸底面。

进一步地，还包括旋转磁头，所述旋转磁头是由转动杆、磁条、电动机组成，电动机可拆卸安装在壳体外，转动杆一端与电动机连接，另一端为穿过壳体、初滤网位于初滤网下方，该端部侧面设置有与转动杆侧面垂直的磁条。

进一步地，所述转轮中还放置有破碎球，破碎球的球径大于滤孔，破碎球是实心或空心结构。

本实用新型至少具有以下有益效果：

（1）旋转磁头能够使对分离缸中的液体进行充分搅动，使型砂与杂质能够有效分离。

（2）干燥轮转动过程中，其中破碎球与型砂频繁相互作用，避免型砂干燥过程中结块，并将粒径较大的型砂破碎使之能够穿过转轮上的通孔。

（3）通过主风机、辅助风机两个风机同时工作，气体流动更顺畅，干燥、脱水过程更加高效。

附图说明

构成本申请一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

附图中：

图1示意性示出了本实用新型中实施例1的结构示意图；

图2示意性示出了本实用新型中实施例2的结构示意图；

其中，上述附图包括以下附图标记：

1-壳体，11-出料仓，12-辅助风机，13-收集网，14-进料口，2-分离缸，21-初滤网，22-滤网冲管，23-沉料冲管，24-废料口，25-旋转磁头，251-转动杆，252-磁条，253-电动机，26-曝气管，27-出料口，28-固定架，31-加热网，32-主风机，41-转轮，42-破碎球，43-转动电机，44-引风弧板。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明；除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式；如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系；应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。

实施例1

本实施例主要用在型砂回收过程中的筛分阶段，自动化程度更高，在型砂回收过程当中，主要有两种杂质需要进行处理，一种就是粘附有粘结剂的型砂，另一种就是浇筑过程中残留的金属，为更好的进行筛分，采用如下结构，包括：壳体1、分离缸2、热风机、干燥轮，分离缸2利用型砂与杂质密度的不同，通过溶液将二者进行分离，并在分离腔中设置滤网以及旋转磁头25，将杂质过滤并排出，旋转磁头25能够将其中的金属杂质或是金属颗粒分离出来，通入干燥轮以后，利用转动产生的离心力配合热风机将其中的水分脱除并干燥，其中的破碎球42还能够对型砂进行破碎，使其粒径更小。

如图1所示，壳体1包括：出料仓11、辅助风机12、收集网13、进料口14，壳体1是长方体的箱体，其中放置有分离缸2、热风机、干燥轮，壳体1顶面设置有进料口14，型砂由此投入壳体1中的分离缸2中，进料口14上设置有盖板，通过盖板将壳体1封闭，避免使用过程中产生的灰尘向空气中逸散，壳体1底面设置有条形的出料仓11，出料仓11位于壳体1外，与壳体1的连接位置同转轮41在水平面的投影位置相同，出料仓11中设置有收集网13，收集网13固定在壳体1上，二者连接的部位不设置挡板，两部分直接连通，使得干燥轮中滤出的型砂颗粒能够直接落入收集网13中，收集网13的表面还设置有孔径小于型砂粒径的通孔，保证型砂不会掉出但是水分能够从中流出，而不会积存在收集网13中，出料仓11内部的侧面上，还设置有辅助风机12，辅助风机12将出料仓11内的空气向外排出，避免因收集网13空隙较小而导致壳体1内气体难以快速排出，出料仓11底部还设置有用于排出的液体的通孔，避免水分淤积。

分离缸2的顶面为敞口，用于承装液体，分离缸2的底部设置有固定架28，通过固定架28将分离缸2固定在壳体内，使分离缸2底面与干燥轮的圆心高度相同，进而使得分离缸2出料口27与干燥轮的圆心连通后，分离缸2分离出的型砂就可以通过出料口27进入干燥轮中，且不影响转轮41的转动，分离缸2内部的底面为倾斜的斜面，斜面较低的一端靠近出料口27，使沉积在分离缸2底部的可以从出料口27被排出，而不会沉积在底面，分离缸2内还倾斜设置有初滤网21，初滤网21的倾斜方向与分离缸2底面的倾斜方向相反，并将分离缸2中的液面分成上层、下层两部分，初滤网21较低的一端设置有废料口24，用于排出分离后位于上层的废料，初滤网21上还设置有曝气管26，曝气管26是与外界气体源连通，且表面均匀设置有通孔的管道，通气后气体会以气泡的形式释放到分离缸2的液体中，通过气泡扰动型砂，使型砂中带有粘接剂的型砂能够被分散并在液体中上浮或是体积过大无法通过初滤网21而留在上层，型砂会穿过初滤网21沉积到液体的下层，实现型砂与杂质的分离，在使用时，先打开废料口24，将废料通过废料口24排出，再打开出料口27，将型砂从出料口27中排出，实现有效分离，相比于传统的振动筛分离，分离速度更快，而且过程中不会产生灰尘。

需要说明的是：初滤网21上较高的一条边上还均匀设置有若干滤网冲管22，滤网冲管22的出水口均与初滤网21的倾斜角度相同，通水后能够对初滤网21表面进行冲洗，将初滤网21表面的杂质清理掉，多个滤网冲管22能够提高冲洗覆盖面积；同样地，分离缸2内部底面较高的一条边上还设有若干沉料冲管23，沉料冲管23均垂向设置，其出口穿过初滤网21而靠近分离缸2底面，沉料冲管23产生的水流能够将分离缸2底部未能排出的型砂冲走。

分离缸2中还设置有旋转磁头25，旋转磁头25是由转动杆251、磁条252、电动机253组成，如图1所示，电动机253可拆卸安装在壳体1外，转动杆251一端与电动机253连接，受电动机253驱动而转动，另一端为自由端，穿过壳体1、初滤网21位于初滤网21下方，自由端侧面设置有与侧面垂直的磁条252，转动过程中将沉积在下层的型砂扰动，利用磁条252的磁力将型砂中的金属杂质吸附，当然，型砂用于非铁磁性物质造型时，可以不使用旋转磁头25。

干燥轮包括转轮41、转动电机43，所述转轮41是圆柱形，所述转动电机43固定在壳体1内壁的侧面，转动电机43与转轮41一侧底面圆心连接，并带动转轮41发生转动，转轮41另一侧底面的圆心处设置有通孔，出料口27的一端位于其中，但是该通孔不与出料口27接触，避免阻碍转轮41的运动，转轮41侧面均匀设置有滤孔，滤孔的大小与型砂粒径范围的最大值相同，在转轮41转动过程中，水会在离心力的作用下，被离心力从滤孔中甩出，对型砂进行脱水，壳体1内壁底面还设置有与收集网13连通的通槽，转动轮转动过程中滤出的型砂该通槽进入收集网13中被回收。

壳体1内壁的顶面上还设置有热风机，热风机位于干燥轮上方，其结构包括：加热网31、主风机32，壳体1安装有热风机的位置设置有若干通孔，主风机32工作的时候，将外界气流推向壳体1内，主风机32下方设置有加热网31，通电后加热网31发热，对主电机产生的气流进行加热，产生的热风直接作用在转轮41上，加速转轮41中型砂的干燥，同时垂向的气流还能够避免滤出的型砂四处飞散。

需要说明的是：该通槽的两道边缘上还设置有引风弧板44，引风弧板44向外张开，落在引风弧板44上的型砂也可以被回收，减少浪费，同时还能够增大受风面积，增大从收集网13流出的气体量。

进一步地，在转轮41中还放置有破碎球42，破碎球42的球径大于滤孔，破碎球42是空心铝球，破碎球外还包覆有橡胶，质量很轻，转轮41转速较低时，破碎球42运动到一定高度后会被抛下，而砸在型砂上，将脱水过程中板结的型砂打碎，同时撞击产生的震动会松动型砂，避免型砂粘附在转轮内侧，由于质量较轻，碰撞不会进一步破碎型砂，能够尽量保持型砂的球度，不影响后续使用。

本实施例的使用方法如下：

先将型砂通过进料口14倒入分离缸2中，分离缸2中装有液体，液体的液面高度高于初滤网21，曝气管26将型砂扰动，使其中附着有粘接剂的型砂浮在水面，其余型砂穿过初滤网21而沉到下层，下层的型砂被旋转磁头25扰动后，其中的金属杂质被吸附在磁条252上，处理一段时间后，打开废料口24，并打开滤网冲管22对初滤网21进行冲洗，冲洗结束后，关闭滤网冲管22，打开出料口27，型砂随水流进入转轮41中，再打开沉料冲管23，将残余的型砂冲入转轮41中，转轮41的工作先以较高速度进行转动，利用离心力将型砂之间的水脱离出来，配合热风机的加热，能够更快将型砂干燥，高速转动一段时间以后，降低转速，使转动时破碎球42不会随转轮41整圈旋转，会在一定高度时被抛出而击打在型砂上，通过破碎球42反复击打而将型砂不会粘附在转轮上或是板结成块，能够以砂粒形式穿过转轮而被收集网13中被收集。

作为一种优选的实施例，所述分离缸2中的液体是水。

实施例2

本实施例用于型砂的制备过程中筛选步骤，与实施例1的区别有三点：一是分离缸2中的液体不同，本实施例使用的是酸，可以使用盐酸或是硫酸；另一点是不包括旋转磁头25，这是因为杂质的种类不同；最后一点就是破碎球的结构不同。

具体来说，在制备过程中的主要杂质来源就是体积较大的渣石，渣石多是碳酸钙等材质，是在开采过程中进入型砂中的，因此部分可以通过滤网进行筛除，但是仅仅通过滤网就无法将体积更小的渣石排出，因此需要配合酸来进行反应，由于盐酸或是硫酸不与石英石反应，而渣石可以与酸反应，所以能够将杂质去除，而且提高石英石的品质，现有技术对于型砂的酸洗并没有专门的设备，酸洗后的干燥都是通过人工操作为主，劳动强度大，采用本实施例的结构能够降低劳动强度。

进一步地，本实施例中转轮41的工作有两种模式，一种是脱水模式，一种是精磨模式，不同之处在于转速不同，脱水模式的转速很快，利用离心力将型砂之间残留的水脱离出来，配合热风机的加热，能够更快将型砂干燥，而精磨模式的转速较慢，转动时破碎球42不会随转轮41整圈旋转，会在一定高度时被抛出而击打在型砂上，通过破碎球42反复击打而将体积较大的型砂破碎，而粒径小于滤孔的型砂在随转筒转动的过程中而被滤出，滤出后的型砂进入收集网13中被收集。

其中，破碎球42的球径大于滤孔，破碎球42是实心的铸铁球，有一定的重量，在精磨阶段，转轮41的转速降低，使得破碎球42运动到一定高度后会被抛下，而砸在型砂上，反复作用下，使得粒径较大的型砂被破碎，而粒径较小的型砂会穿过滤孔进入收集网13中。

进一步地，其中的滤网冲管22、沉料冲管23中通的仍是水，节约酸的用量，在脱水阶段之前，可以打开沉料冲管23，同时转动转轮41，利用水流去除型砂之间残留的酸液，之后再依次进入脱水阶段、精磨阶段得到成品。

作为一种优选的实施例，本实施例中使用的酸是6mol/l的盐酸。

在上述实施例中，所述主风机、辅助风机、磁条、电动机、加热网均为成熟的现有技术，能够直接购买，因此不做详细说明。