大型鑄鋼件濕型粘土砂處理系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及砂型鑄造砂處理技術領域，具體指一種大型鑄鋼件濕型粘土砂處理系統。
【背景技術】
[0002]我國是制造大國，鑄造作為機械產品基礎的制造方法，各類鑄件產量呈上升趨勢，其中砂型鑄造占到較大比例，砂型鑄造的型砂主要為水玻璃砂、樹脂砂、濕型粘土砂、覆膜砂等，常見的砂處理系統(如:水玻璃砂處理系統，樹脂砂處理系統等)工作環境惡劣、設備運行工況差，砂處理系統運行過程中，普遍存在以下問題:
[0003]1、舊砂回收困難:鑄鋼件的澆注溫度約1760°C左右，水玻璃砂在鑄件澆注后，水玻璃在高溫作用下，形成水玻璃燒結層，很難進行回收；樹脂砂在高溫作用下，樹脂燒結后以氣態散發，因此，水玻璃砂處理系統、樹脂砂處理系統一般不具有砂再生能力。因此，水玻璃砂和樹脂砂的消耗非常大，產品的生產成本高，環境污染大。
[0004]2、砂溫控制困難:舊砂主要是來自于鑄型開箱落砂和生產場地上的散落砂，鑄型開箱落砂后的舊砂溫度很高(特別是夏天)，不適合直接使用，通常情況下，需要較長舊砂冷卻時間或專用場地冷卻，影響生產組織和型砂質量。
[0005]3、型砂質量波動大:回用砂中含有大量的粉塵、細小的廢砂、金屬雜物等，常見砂處理系統，無法控制回用砂含泥量，影響型砂質量和產品質量。在型砂混制過程中，型砂的相關參數不能適時檢測、監控，等造型后或鑄件生產出來才能發現問題，增加產品質量風險和生產成本。
[0006]4、功能簡單:常見的砂處理系統工藝流程(見圖1)是原砂采購、舊砂輸送、型砂混制、型砂輸送功能的簡單組合，無法滿足現代化鑄造生產對砂處理的效率、質量、柔性、集約、安全環保的要求。
[0007]5、工作環境差:砂型鑄造生產過程和開箱落砂過程中會產生大量的粉塵，工作崗位粉塵濃度超標嚴重，水玻璃、樹脂砂生產后產生的廢砂多且得不到有效處理，直接排廢對環境污染大，很難到達環境保護和職業安康要求。
【發明內容】
[0008]本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種大型鑄鋼件濕型粘土砂處理系統，對舊砂進行回收和再生，提高型砂的生產質量，大大減少生產成本。
[0009]為實現上述目的，本實用新型所設計的大型鑄鋼件濕型粘土砂處理系統，其特殊之處在于:包括設置在鑄件開箱區和外模造型區下方的舊砂皮帶輸送裝置，設置在舊砂皮帶輸送裝置上的磁選機，設置在舊砂皮帶輸送裝置輸送終端的六角精細篩分裝置；
[0010]所述六角精細篩分裝置出口與雙向給料機進口相連接，所述雙向給料機出口一端通過廢砂輸送皮帶與廢砂存儲斗的進口相連，所述雙向給料機出口另一端與雙盤冷卻器的進口相連，所述雙盤冷卻器出口與第一舊砂斗提機連接；
[0011]所述第一舊砂斗提機輸出端與第一皮帶輸送裝置輸入端相連接，所述第一皮帶輸送裝置經過砂存儲斗的進口端上方，所述砂存儲斗出口一端與第二皮帶輸送裝置輸入端相連接，所述砂存儲斗出口另一端與砂再生機進口相連接，所述砂再生機通過再生砂輸送管道與再生砂存儲斗進口相連接，所述再生砂存儲斗出口通過輸送管道與面砂混砂機的入口相連接；
[0012]所述第一皮帶輸送裝置輸送終端與第三皮帶輸送裝置輸入端相連接，所述第二皮帶輸送裝置輸送終端與所述第三皮帶輸送裝置輸入端之間設有第二舊砂斗提機，所述第三皮帶輸送裝置輸出端的一端與面砂混砂機的入口相連，所述第三皮帶輸送裝置輸出端的另一端與背砂圓盤給料機的入口相連，所述背砂圓盤給料機的出口與背砂混砂機的入口相連，所述面砂混砂機和背砂混砂機之間還設有恒壓供水裝置，所述面砂混砂機和背砂混砂機入口位置還均連接有輔料庫，所述面砂混砂機和背砂混砂機出砂口位置下方設有第四皮帶輸送裝置；
[0013]所述第四皮帶輸送裝置輸出端通過面砂皮帶輸送裝置和背砂皮帶輸送裝置分別與外模造型區的造型機入口相連。
[0014]進一步地，所述第四皮帶輸送裝置輸出端一端與第五皮帶輸送裝置的輸入端相連，所述第四皮帶輸送裝置輸出端另一端與第六皮帶輸送裝置的輸入端相連，所述第五皮帶輸送裝置的輸出端一端與面砂皮帶輸送裝置輸入端相連，所述第五皮帶輸送裝置的輸出端另一端與背砂皮帶輸送裝置輸入端相連，所述第六皮帶輸送裝置輸出端與所述背砂皮帶輸送裝置輸入端相連，所述面砂皮帶輸送裝置和背砂皮帶輸送裝置的輸出端分別與外模造型區的造型機入口相連。這樣，一般情況下，型砂從第四皮帶輸送裝置輸出端出來后直接進入第五皮帶輸送裝置，然后再分別進入到背砂皮帶輸送裝置或面砂皮帶輸送裝置，但是當第五皮帶輸送裝置進行檢修或者發生故障時，也可以通過第六皮帶輸送裝置來輸送型砂。
[0015]進一步地，所述鑄件開箱區、雙盤冷卻器和背砂圓盤給料機均通過管道與除塵器相連接。
[0016]優選地，所述磁選機的數量為兩個。
[0017]另外利用上述大型鑄鋼件濕型粘土砂處理系統進行砂處理的方法，包括以下步驟:
[0018]步驟1)舊砂回收:鑄件開箱區和外模造型區的舊砂通過落砂機落入舊砂皮帶輸送裝置，在舊砂皮帶輸送裝置上設有磁選機，用于清理舊砂中的澆冒口、冷鐵、芯骨金屬廢雜物，使得舊砂達到工藝要求；
[0019]步驟2)舊砂處理:在舊砂皮帶輸送裝置的輸送終端設有六角精細篩分裝置，對舊砂進行破碎、篩分，將大塊舊砂分離、排放，并在此過程中進行吹風冷卻，對舊砂進行初步降溫，篩出的廢砂送入廢砂存儲斗；經過篩選的舊砂通過雙盤冷卻器，采用加水、鼓風、翻轉攪拌相結合的措施將舊砂快速冷卻到工藝設定溫度；冷卻后的舊砂一部分通過斗提機和第一皮帶輸送裝置送至砂存儲斗，另一部分依次通過斗提機、第一皮帶輸送裝置和第三皮帶輸送裝置直接送至面砂混砂機和背砂混砂機上方的舊砂斗中儲存待用；
[0020]步驟3)舊砂再生:通過砂存儲斗下面的給料機構將舊砂輸送至砂再生機，舊砂經過鼓風、撞擊、抽風除塵、篩分，進行多級氣流撞擊再生，去除砂粒表面的有害物質，并通過調整風壓和再生機的導向板、篩網的大小，可調整再生砂質量，滿足不同工藝需求，再生砂通過氣力輸送管道送至再生砂存儲斗，然后通過管道可直接送入面砂混砂機；
[0021]濕型粘土砂系統每月需加入3% -5%的新砂，以補充因系統排廢減少的數量，保證砂處理系統的運行，將需要補充的新砂輸送至面砂混砂機和背砂混砂機上方的新砂斗中，通過比例調節器調配新砂與舊砂混合比例；
[0022]步驟4)型砂混制:在混砂過程中，舊砂、新砂及輔料經定量后加入到面砂混砂機和背砂混砂機中，同時通過恒壓供水裝置進行恒壓供水，充分混制，根據工藝需要制作不同的型砂，然后通過第四皮帶輸送裝置分別送至面砂皮帶輸送裝置和背砂皮帶輸送裝置，最后再送至外模造型區的造型機上方的砂斗中待用；
[0023]步驟5)相關檢測及型砂質量控制:通過面砂混砂機和背砂混砂機上設置的在線檢測裝置，對型砂中的緊實度、水分含量、膨潤土含量進行適時測定，測定結果顯示在系統控制室，并通過外模造型區的型砂人工檢測室，測定型砂水分含量、膨潤土含量、濕壓強度、干拉強度、透氣性等數據，兩者形成對比，根據數據進行分析、總結，及時修正設定參數，滿足工藝要求；
[0024]步驟6)系統除塵:在現場粉塵較大的區域設置除塵器，通過管道和空氣動力，采用離線脈沖式布袋除塵器集中處理粉塵。
[0025]在上述技術方案中，鑄鋼件砂型鑄造采用面砂、背砂相結合工藝，背砂要求比較低，冷卻后的舊砂可直接混制成背砂，而面砂主要是用來成型產品外輪廓，要求更高，而舊砂中砂粒表面存在大量的惰性膜、灰分、死粘土等有害物，為了滿足面砂混制工藝要求，保證型砂質量，有效去除舊砂中影響型砂工藝性能的有害物，故舊砂需經過再生后用作面砂；輔料庫主要用于添加膨潤土、淀粉等一些輔料。
[0026]本實用新型相對于水玻璃砂處理系統和樹脂砂處理系統，具有如下有益效果:
[0027]其一，舊砂回收利用率高:本系統將鑄造車間內部各個工序(如:開箱落砂、造型、制芯等)散落砂回收到系統中，通過冷卻設備、再生設備等回收利用，其舊砂回用率高達95%以上，大大降低了生產成本。
[0028]其二，型砂質量穩定:雙盤冷卻器對舊砂溫度進行檢測，根據工藝要求自動加水攪拌降溫，并自動檢測控制舊砂濕度，為混砂單元提供質量穩定的回用砂。混砂單元配置型砂質量自動檢測設施具備在線檢測和自動調整混砂配比及人工干預配比功能，結合現場型砂試驗室人工