一種鑄造用覆膜砂再生利用工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種鑄造用覆膜砂再生利用工藝。該工藝按以下步驟具體進行：將使用過的砂箱進行初步破碎；將破碎廢砂進行二次破碎，廢砂篩選；將上述的廢砂浸入60～100℃的堿性溶液中，并向其中加入占廢砂總量5?10％的原砂，堿性溶液循環、攪拌24～48h，然后過濾、干燥；將上述干燥后的覆膜砂裝入瓷質盒中置于射頻爐中，加熱5?10min；將覆膜砂轉移至冷卻爐冷卻，篩砂、收集儲存待用。本發明工藝將廢砂利用堿性溶液在80?100℃的溫度下浸泡、循環攪拌，溶解覆膜砂表面的一部分樹脂和固化劑，再通過射頻爐的作用，除去剩余的樹脂和固化劑，實現了覆膜砂的再生。
【專利說明】
-種鑄造用覆膜砂再生利用工藝
技術領域
[0001] 本發明屬于傳統鑄造技術領域，尤其設及一種鑄造用覆膜砂再生利用工藝。
【背景技術】
[0002] 覆膜砂，砂粒表面在造型前即覆有一層固體樹脂膜的型砂或忍砂，有冷法和熱法 兩種覆膜工藝:冷法用乙醇將樹脂溶解，并在混砂過程中加入烏洛托品，使二者包覆在砂粒 表面，乙醇揮發，得覆膜砂:熱法把砂預熱到一定溫度，加樹脂使其烙融，攬拌使樹脂包覆在 砂粒表面，加烏洛托品水溶液及潤滑劑，冷卻、破碎、篩分得覆膜砂，可W用于鑄鋼件、鑄鐵 件。但是覆膜砂使用了之后就廢棄掉，運樣就會造成資源的大量浪費，而且加工成型砂箱的 時候也較為麻煩，比較復雜。因此，對廢砂進行回收利用，無論時從社會效益還是從經濟效 益上講都意義重大。
[0003] 中國發明專利(CN105081213A)公開了一種覆膜砂循環使用生產工藝，其特征是： 包括W下步驟:步驟一、將覆膜砂注造成砂箱;步驟二、將使用完畢的砂箱進行初步破碎，實 現砂箱與鑄件分離;步驟Ξ、將步驟二中破碎的廢砂收集進行二次破碎，并對破碎之后的利 用50目的篩網對廢砂進行篩砂，實現覆膜砂與殘留的金屬顆粒的分離;步驟四、將步驟Ξ的 廢砂浸入10%的化0田容液中，攬拌化，過濾后于70~90°C干燥化;步驟五、將步驟四干燥后 的覆膜砂經過賠燒爐加熱至600~650°C;步驟六、將高溫的覆膜砂轉移至冷卻爐冷卻，并利 用100~200目的篩網進行篩砂;步驟屯、將步驟五中篩砂出來的覆膜砂通過稱重裝置將固 定重量的覆膜砂加入加熱爐中加熱至70~90°C;步驟八、將覆膜砂與樹脂、固化劑和硫酸亞 鐵混合加入攬拌爐中攬拌混合均勻；步驟九、將步驟八中混合好的覆膜砂經過100~200目 的篩網篩砂;步驟十、將步驟九中的篩選完成的覆膜砂返回至步驟一加工，循環往復。
[0004] 中國發明專利（CN103406490A)公開了一種鑄造廢砂再生回用方法，包括W下步 驟:廢砂的前處理:原廢砂通過封閉式柵格卸料機除去廢舊垃圾，然后經過懸掛式磁選機除 去廢鐵，再經過直線振動篩除去大顆粒廢砂，最后通過貫通式磁選機除去廢鐵屑，進入廢砂 儲罐存放;廢砂的清洗:經過前處理的廢砂通過砂累輸送入清洗區，首先通入砂水分離機脫 除部分水分，然后進入擦洗組合缸擦洗，通過緩沖濃縮罐沉降濃縮，最后經過脫水篩脫去部 分水分;干燥:廢砂經過上述處理后去低溫干燥或高溫賠燒，得到再生砂，放入再生砂罐儲 存;再生砂的覆膜處理:計量的再生砂通過加熱器加熱到一定溫度，與膠黏劑一同放入覆膜 砂攬拌機中，攬拌均勻，冷卻至常溫，得到覆膜砂，放入成品砂儲存斗中。
[0005] 上述的兩種方法中要么采用高溫賠燒的方式，使其表面的粘結劑膜燒去或燒焦， 然后再降溫到適合覆膜的溫度，能耗高，不利于企業的節能減排；要么采用機械處理的方 式，運樣一來造成砂體磨損嚴重，覆膜砂重復使用的次數大大降低。

【發明內容】

[0006] 為了克服現有技術的缺陷，本發明的目的是提供一種鑄造用覆膜砂再生利用工 藝，實現覆膜砂的再生利用，達到節能減排，避免資源浪費，保護自然環境，提高覆膜砂的重 復使用次數。
[0007]為了實現上述的發明目的，本發明采用W下技術方案：
[000引一種鑄造用覆膜砂再生利用工藝，按W下步驟具體進行：
[0009] 步驟S101、將使用過的砂箱進行初步破碎，實現砂箱與鑄件分離；
[0010] 步驟S102、將上述破碎的廢砂收集進行二次破碎，并對破碎之后的廢砂利用30~ 50目的篩網進行篩選，使得覆膜砂與殘留的大顆粒金屬的分離；
[0011] 步驟S103、將上述的廢砂浸入60~100°C的堿性溶液中，并向其中加入占廢砂總量 5-10%的原砂，堿性溶液循環、攬拌24~4她，然后過濾、干燥；
[0012] 步驟S104、將上述干燥后的覆膜砂裝入瓷質盒中置于射頻爐中，加熱5-lOmin;
[0013] 步驟S105、將覆膜砂轉移至冷卻爐冷卻，并利用100~200目的篩網進行篩砂;收集 儲存待用。
[0014] 進一步的，在步驟S103中，所述堿性溶液由氨氧化鋼、碳酸氨鋼、氨氧化鐘、碳酸氨 鐘中的至少兩種物質組合而成，其混合物的質量濃度為15~20%，堿性溶液可W使得覆膜 砂表面的樹脂和固化劑部分溶解。
[0015] 進一步的，在步驟S103中，所述堿性溶液的溫度控制在80~100°C。
[0016] 進一步的，在步驟S103中，所述原砂的顆粒度為50~100目，一方面該原砂可W作 為骨料填充到覆膜砂中，另一方面粗顆粒的原砂(相對原有覆膜砂中的原砂)在攬拌過程可 W作為研磨介質，被堿性溶液浸泡的覆膜砂表層，在原砂的作用下，出現裂紋或毛孔，加速 樹脂和固化劑與堿性溶液反應。
[0017] 與現有技術相比，有益效果是:本發明工藝步驟銜接有序，將廢砂利用堿性溶液在 80-100°C的溫度下浸泡、循環攬拌，溶解覆膜砂表面的一部分樹脂和固化劑，再通過射頻爐 的作用，除去剩余的樹脂和固化劑，實現了覆膜砂的再生，再生砂使用時，能減少鑄件的變 形、毛刺等缺陷，廢砂再生時，還使娃砂表面樹脂膜及娃±金屬氧化物等雜質剝離，提高娃 砂中娃氧鍵活性，可使再生砂代替原砂生產覆膜砂時提高包覆性，增加砂強度，防止鑄件粘 砂和氣孔。
【具體實施方式】
[0018] 下面就通過運個給出的實施例來對本發明鑄造用覆膜砂再生利用工藝進行示例 性說明。
[0019]實施例1
[0020] -種鑄造用覆膜砂再生利用工藝，按W下步驟具體進行：
[0021] 步驟S101、將使用過的砂箱進行初步破碎，實現砂箱與鑄件分離；
[0022] 步驟S102、將上述破碎的廢砂收集進行二次破碎，并對破碎之后的廢砂利用30目 的篩網進行篩選，使得覆膜砂與殘留的大顆粒金屬的分離；
[0023] 步驟S103、將上述的廢砂浸入80°C的堿性溶液中，并向其中加入占廢砂總量10% 的原砂，堿性溶液循環、攬拌4她，然后過濾、干燥;所述堿性溶液由氨氧化鋼、碳酸氨鋼、氨 氧化鐘、碳酸氨鐘中的至少兩種物質組合而成，其混合物的質量濃度為20%，堿性溶液可W 使得覆膜砂表面的樹脂和固化劑部分溶解;所述原砂的顆粒度為50目，一方面該原砂可W 作為骨料填充到覆膜砂中，另一方面粗顆粒的原砂(相對原有覆膜砂中的原砂)在攬拌過程 可w作為研磨介質，被堿性溶液浸泡的覆膜砂表層，在原砂的作用下，出現裂紋或毛孔，加 速樹脂和固化劑與堿性溶液反應；
[0024] 步驟S104、將上述干燥后的覆膜砂裝入瓷質盒中置于射頻爐中，加熱lOmin;
[0025] 步驟S105、將覆膜砂轉移至冷卻爐冷卻，并利用100目的篩網進行篩砂;收集儲存 待用。
[00%] 實施例2
[0027] -種鑄造用覆膜砂再生利用工藝，按W下步驟具體進行：
[0028] 步驟S101、將使用過的砂箱進行初步破碎，實現砂箱與鑄件分離；
[0029] 步驟S102、將上述破碎的廢砂收集進行二次破碎，并對破碎之后的廢砂利用50目 的篩網進行篩選，使得覆膜砂與殘留的大顆粒金屬的分離；
[0030] 步驟S103、將上述的廢砂浸入100°C的堿性溶液中，并向其中加入占廢砂總量8% 的原砂，堿性溶液循環、攬拌24h，然后過濾、干燥;所述堿性溶液由氨氧化鋼、碳酸氨鋼、氨 氧化鐘、碳酸氨鐘中的至少兩種物質組合而成，其混合物的質量濃度為15%，堿性溶液可W 使得覆膜砂表面的樹脂和固化劑部分溶解;所述原砂的顆粒度為50目，一方面該原砂可W 作為骨料填充到覆膜砂中，另一方面粗顆粒的原砂(相對原有覆膜砂中的原砂)在攬拌過程 可W作為研磨介質，被堿性溶液浸泡的覆膜砂表層，在原砂的作用下，出現裂紋或毛孔，加 速樹脂和固化劑與堿性溶液反應；
[0031] 步驟S104、將上述干燥后的覆膜砂裝入瓷質盒中置于射頻爐中，加熱5min;
[0032] 步驟S105、將覆膜砂轉移至冷卻爐冷卻，并利用150目的篩網進行篩砂;收集儲存 待用。
[0033] 實施例3
[0034] -種鑄造用覆膜砂再生利用工藝，按W下步驟具體進行：
[0035] 步驟S101、將使用過的砂箱進行初步破碎，實現砂箱與鑄件分離；
[0036] 步驟S102、將上述破碎的廢砂收集進行二次破碎，并對破碎之后的廢砂利用50目 的篩網進行篩選，使得覆膜砂與殘留的大顆粒金屬的分離；
[0037] 步驟S103、將上述的廢砂浸入60°C的堿性溶液中，并向其中加入占廢砂總量5%的 原砂，堿性溶液循環、攬拌4她，然后過濾、干燥;所述堿性溶液由氨氧化鋼、碳酸氨鋼、氨氧 化鐘、碳酸氨鐘中的至少兩種物質組合而成，其混合物的質量濃度為20%，堿性溶液可W使 得覆膜砂表面的樹脂和固化劑部分溶解;所述原砂的顆粒度為50目，一方面該原砂可W作 為骨料填充到覆膜砂中，另一方面粗顆粒的原砂(相對原有覆膜砂中的原砂)在攬拌過程可 W作為研磨介質，被堿性溶液浸泡的覆膜砂表層，在原砂的作用下，出現裂紋或毛孔，加速 樹脂和固化劑與堿性溶液反應；
[0038] 步驟S104、將上述干燥后的覆膜砂裝入瓷質盒中置于射頻爐中，加熱8min;
[0039] 步驟S105、將覆膜砂轉移至冷卻爐冷卻，并利用200目的篩網進行篩砂;收集儲存 待用。
[0040] 實施例4
[0041] -種鑄造用覆膜砂再生利用工藝，按W下步驟具體進行：
[0042] 步驟S101、將使用過的砂箱進行初步破碎，實現砂箱與鑄件分離；
[0043] 步驟S102、將上述破碎的廢砂收集進行二次破碎，并對破碎之后的廢砂利用40目 的篩網進行篩選，使得覆膜砂與殘留的大顆粒金屬的分離；
[0044] 步驟S103、將上述的廢砂浸入100°C的堿性溶液中，并向其中加入占廢砂總量6% 的原砂，堿性溶液循環、攬拌36h，然后過濾、干燥;所述堿性溶液由氨氧化鋼、碳酸氨鋼、氨 氧化鐘、碳酸氨鐘中的至少兩種物質組合而成，其混合物的質量濃度為20%，堿性溶液可W 使得覆膜砂表面的樹脂和固化劑部分溶解;所述原砂的顆粒度為50目，一方面該原砂可W 作為骨料填充到覆膜砂中，另一方面粗顆粒的原砂(相對原有覆膜砂中的原砂)在攬拌過程 可W作為研磨介質，被堿性溶液浸泡的覆膜砂表層，在原砂的作用下，出現裂紋或毛孔，加 速樹脂和固化劑與堿性溶液反應；
[0045] 步驟S104、將上述干燥后的覆膜砂裝入瓷質盒中置于射頻爐中，加熱lOmin;
[0046] 步驟S105、將覆膜砂轉移至冷卻爐冷卻，并利用100目的篩網進行篩砂;收集儲存 待用。
[0047] 將上述實施例1-4得到的再生砂分級使再生過程更加有目標性的控制，便于生產 和減少成本，并在廢砂再生生產中有長達一年的生產實踐。
[004引表1原砂與再生砂性能對比 [0049]
'[0050]再生砂與原砂都是用于樹脂砂加工或鑄造造型，通過性能指標對比表1可W看出，I 再生砂的使用性能比原砂有顯著提高。
【主權項】
1. 一種鑄造用覆膜砂再生利用工藝，其特征在于，按以下步驟具體進行： 步驟S101、將使用過的砂箱進行初步破碎，實現砂箱與鑄件分離； 步驟S102、將上述破碎的廢砂收集進行二次破碎，并對破碎之后的廢砂利用30~50目 的篩網進行篩選，使得覆膜砂與殘留的大顆粒金屬的分離； 步驟S103、將上述的廢砂浸入60~100°C的堿性溶液中，并向其中加入占廢砂總量5-10 %的原砂，堿性溶液循環、攪拌24~48h，然后過濾、干燥； 步驟S104、將上述干燥后的覆膜砂裝入瓷質盒中置于射頻爐中，加熱5-10min; 步驟S105、將覆膜砂轉移至冷卻爐冷卻，并利用100~200目的篩網進行篩砂;收集儲存 待用。2. 根據權利要求1所述的鑄造用覆膜砂再生利用工藝，其特征在于，在步驟S103中，所 述堿性溶液由氫氧化鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鉀、碳酸氫鉀中的至少兩種物質組合而成，其混 合物的質量濃度為15~20%。3. 根據權利要求1或2所述的鑄造用覆膜砂再生利用工藝，其特征在于，在步驟S103中， 所述堿性溶液的溫度控制在80~100 °C。4. 根據權利要求1或2所述的鑄造用覆膜砂再生利用工藝，其特征在于，在步驟S103中， 所述原砂的顆粒度為50~100目。
【文檔編號】B22C5/00GK105964900SQ201610428872
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月15日
【發明人】宮尚虎, 宮尚兵, 宮東東, 黃慶春
【申請人】安徽省含山縣林頭振皖鑄造廠