一種消失模鑄造生產線砂處理系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及消失模鑄造【技術領域】，公開了一種消失模砂處理系統，包括落砂清理系統、除灰冷卻系統、選砂系統、砂輸送系統、中心砂庫、中間砂庫、填砂造型系統、除塵系統、控制系統，砂輸送系統由四個輸送裝置組成，落砂清理系統通過第一輸送裝置與中間砂庫連接，中間砂庫通過第二輸送裝置與除灰冷卻系統相連接，除灰冷卻系統通過第三輸送裝置與選砂系統相連接，選砂系統通過第四輸送裝置分別與中心砂庫和填砂造型系統相連接，除塵系統和控制系統與落砂清理系統、除灰冷卻系統、選砂系統、砂輸送系統、中心砂庫、中間砂庫、填砂造型系統，分別相連接。本發明除灰冷卻系統結構緊湊、節能、冷卻效率高，可以避免各工序不能同步作業時形成的干擾和制約。
【專利說明】一種消失模鑄造生產線砂處理系統
[0001]【技術領域】
本發明涉及消失模鑄造【技術領域】，特別涉及一種消失模砂處理系統。
【背景技術】
[0002]在鑄造行業中，消失模是新興的、最先進的鑄造工藝之一，有多種不同的叫法。國內主要的叫法有“干砂實型鑄造”、“負壓實型鑄造”，簡稱EPC鑄造。
[0003]消失模鑄造過程通常是先將與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結組合成模型，刷涂耐火涂料并烘干后，將模型置于砂箱中，然后填入干砂振動造型，最后在負壓下澆注，使模型氣化，液體金屬占據模型位置，凝固冷卻后形成鑄件，鑄件從砂型中取出后，整個砂型又成為散落的砂子。
[0004]消失模鑄造過程的工藝包括白區、黑區以及黃區工藝，在現有消失模鑄造技術中，黑區為進行砂處理的工序，通過將使用后的型砂井砂處理系統進行篩選、除塵等處理后再生回用，其主要作作用為:篩除型砂中雜質(砂塊、鐵渣、涂料粉塵等雜物)、冷卻、輸送和儲存型砂。
[0005]從消失模的鑄造工藝及對設備的要求來看，干砂在造型使用以及循環過程中難免有破碎和粉化，同時，鑄造過程中分解的涂料粉塵也會混入其中，會惡化型砂的性能，降低透氣性，消耗更多的粘結劑，因此需要將型砂破碎和粉化以及涂料分解而形成的粉塵除去。
[0006]另外，型砂脫模后的初始溫度非常高，通常有200-500°C，在消失模生產中，砂子溫度過高時，造型過程中會燙壞薄膜或者造成薄膜翹曲，因此造型前，砂子溫度應該盡量控制在55°C以下才可以重新使用，因此需要高效的冷卻設備才能實現。因此，沒有配置砂處理系統的消失模鑄造工藝，很難展現出消失模鑄造生產環境優良的特點和確保產品質量的穩定性。
[0007]砂處理系統的操作性、除塵效果以及冷卻輸送的效率等因素，直接決定產品的質量和成本，它既是鑄造質量穩定的關鍵設備，又是提高生產率的重要保證，同時通過砂處理設備還可實現“空中無粉塵，地下無型砂”的綠色鑄造工藝要求。
[0008]目前鑄造行業對熱型砂的冷卻方式通常有三種，一是將熱砂放在指定的場地自然晾曬，讓熱砂自然降溫，這種方式降溫很慢，因而在整個消失模工藝中需要大量的干砂周轉，而且晾曬熱砂也需要一定面積的場地，導致生產成本較高；二是風冷，即將熱砂放置在特定的設備上，向設備通風，將熱砂的熱量帶走，這種方式降溫速度也比較慢，而且會產生大量的粉塵污染空氣，導致工作環境很惡劣；三是將熱砂通過換熱裝置進行降溫，目前的換熱裝置通常包括一個繞自身的軸心轉動的滾筒，滾筒的軸心通常是水平或者接近水平方向，熱砂由滾筒的一端進入，由另一端流出，滾筒的上方設有一根噴水管，噴水管向滾筒的外表面噴水，吸收滾筒的熱量從而使滾筒內的熱砂降溫，而目前這種換熱裝置對熱砂的冷卻效率通常比較低，而且滾筒和熱砂的重量比較重，因此驅動滾筒旋轉需要很大的動力，導致使用時的能耗比較高，并且水灑在滾筒表面后一部分形成蒸汽，液態的水則灑在滾筒的周圍，導致工作環境很差，這些對熱砂的冷卻方式使熱砂包括的巨大熱量完全浪費掉了，沒有得到有效利用。
[0009]此外，國內公開專利201210380959.3中提及一種消失模砂處理系統，其技術方案，包括滾筒篩砂機，設在滾筒篩砂機后側的振動輸送槽和帶式懸掛磁選機，設在振動輸送槽和帶式懸掛磁選機后側的耐熱斗提機，設在耐熱斗提機后側的2個中間砂庫，設在中間砂庫后側的為沸騰床冷卻去灰裝置，設在去灰裝置后側的過渡砂斗，設在過渡砂斗后側的氣力輸送裝置，設在氣力輸送裝置后側2個振實臺上方砂斗，振實臺上方砂斗的后側設有雨淋式加砂機，其處理系統的方案中冷卻去灰裝置為使用沸騰床冷卻裝置，有如下明顯的不足①能耗高，②體積大，占據面積和空間大，③降溫效果差、用水量大，因冷卻管路在殼外，沸騰的型砂不能與冷卻管路直接接觸，降低傳導傳熱效率，④適應范圍窄，不完全適用于大密度的寶珠砂等型砂。

【發明內容】

[0010]本發明的目的是克服提供一種克服上述技術不足的消失模鑄造生產線的砂處理系統，本發明的技術方案如下:
一種消失模鑄造生產線砂處理系統，包括落砂清理系統、除灰冷卻系統、選砂系統、砂輸送系統、中心砂庫、中間砂庫、填砂造型系統、除塵系統、控制系統，幾個部分組成，其中砂輸送系統由四個輸送裝置組成，輸送裝置為斗式提升機或氣力輸送裝置。落砂清理系統通過第一輸送裝置與中間砂庫連接，中間砂庫通過第二輸送裝置與除灰冷卻系統相連接，除灰冷卻系統通過第三輸送裝置與選砂系統相連接，選砂系統通過第四輸送裝置分別與中心砂庫和填砂造型系統相連接，除塵系統與落砂清理系統、除灰冷卻系統、選砂系統、砂輸送系統、中心砂庫、中間砂庫、填砂造型系統分別相連接，控制系統與落砂清理系統、除灰冷卻系統、選砂系統、砂輸送系統、中心砂庫、中間砂庫、填砂造型系統、除塵系統分別相連接。
[0011]落砂清理系統包括落砂柵格、落砂漏斗、慣性振動輸送機，落砂漏斗位于落砂柵格和慣性振動輸送機之間，慣性振動運輸機與第一輸送裝置相連接。
[0012]除灰冷卻系統包括除灰冷卻裝置、冷卻液循環裝置和送風裝置，所述除灰冷卻裝置包括殼體、除塵口、冷卻液進口、冷卻液出口、砂入口、砂出口、風冷腔體、液冷部件、冷卻風入口 ；液冷部件由冷卻盤管和金屬板組成，冷卻盤管和風冷腔體位于金屬板的兩側，液冷部件位于殼體內側，液冷部件的頂部設有冷卻液出口，液冷部件的底部設有冷卻液進口，冷卻液進口和冷卻液出口與冷卻液循環裝置相連接，液冷部件與殼體內側形成風冷腔體，風冷腔體的頂部設有砂入口和除塵口，除塵口位于砂入口的上方，風冷腔體的底部設有冷卻風入口和砂出口，冷卻風入口與送風裝置相連接，除塵口與除塵系統相連接。
[0013]選砂系統由選砂機、過渡漏斗、砂溫調節裝置和循環水裝置組成，選砂機為滾筒篩砂機或磁選機，循環水裝置與砂溫調節裝置相連接，給砂溫調節裝置提供冷、熱循環水，過渡漏斗位于選砂機和砂溫調節裝置之間，選砂機與第三輸送裝置相連接，砂溫調節裝置與第四輸送裝置相連接。
[0014]填砂造型系統包括振實臺上方砂斗和雨淋式加砂機，振實臺上方砂斗與第四輸送裝置相連接，振實臺上方砂斗的后側設有雨淋式加砂機。
[0015]本發明的有益之處在于:
除灰冷卻系統結構緊湊，冷卻時借助重力進行落砂，更適合于寶珠砂等密度偏大的型砂處理。而型砂形成薄層砂幕后靠重力由上至下傳送，可以節約能耗。
[0016]另外，熱型砂以薄層砂幕形態與冷風形成對流，進行對流傳熱和除塵的同時，熱型砂又以薄層砂幕與液冷部件進行傳導散熱，由于液冷部件位于冷卻除塵裝置內部，可以有效的降低冷卻部件向環境的傳熱，提高系統冷卻效率，處理后的型砂，溫度可以降低至500C以下，使其達到造型填砂技術要求所規定的溫度范圍之內。
[0017]還能有效的清除由于涂料的混入和型砂的裂解而摻人型砂中的粉塵，以保證型砂良好的透氣性和實現“空中無粉塵”的要求便實現整個鑄造生產過程中地下無型砂的環保要求，改善作業環境和工作條件。
[0018]而通過中間砂庫、緩沖漏斗等設備對型砂的運輸起到緩沖的作用，防止在落砂、造型工序不能同步作業時形成的相互干擾和制約，極大地降低了運行成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發明系統示意圖；
圖2為本發明除灰冷卻裝置(斜板式)結構示意圖；
圖3為本發明除灰冷卻裝置(螺旋式)結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。
[0021]【具體實施方式】I
一種消失模鑄造生產線，包括消失模鑄造生產線砂處理系統，其砂處理系統組成包括落砂清理系統1、除灰冷卻系統2、選砂系統3、砂輸送系統4、中心砂庫5、中間砂庫6、填砂造型系統7、除塵系統8、控制系統9。
[0022]落砂清理系統包括落砂柵格11、落砂漏斗12、慣性振動輸送機13，落砂漏斗12位于落砂柵格11和慣性振動輸送機13之間，慣性振動運輸機13與HL型斗式提升機41相連接。
[0023]落砂清理系統I通過HL型斗式提升機41與中間砂庫6連接，中間砂庫6通過HL型斗式提升機42與除灰冷卻系統2相連接。
[0024]除灰冷卻系統2包括除灰冷卻裝置21、冷卻液循環裝置22和送風裝置23，所述除灰冷卻裝置21包括殼體211、除塵口 212、冷卻液進口 213、冷卻液出口 214、砂入口 215、砂出口 216、風冷腔體217、液冷部件218、冷卻風入口 219 ;斜板式液冷部件218位于殼體211內側，液冷部件218的頂部設有冷卻液出口 214，液冷部件的底部設有冷卻液進口 213，冷卻液進口 213和冷卻液出口 214與冷卻液循環裝置22相連接，液冷部件218與殼體211內側形成風冷腔體217，風冷腔體217的頂部設有砂入口 215和除塵口 212，除塵口 212位于砂入口 215的上方，風冷腔體217的底部設有冷卻風入口 219和砂出口 216，冷卻風入口 219與送風裝置23相連接，除塵口 212與除塵系統8相連接。液冷部件218由冷卻盤管2181和金屬板2182組成，冷卻盤管2181和風冷腔體位于金屬板2182的兩側。
[0025]除灰冷卻系統的出砂口通過DG型斗式提升機43與選砂系統3相連接，選砂系統3由滾筒篩砂機31、過渡漏斗32、砂溫調節裝置33和循環水裝置34組成，循環水裝置34與砂溫調節裝置33相連接，過渡漏斗32位于滾筒篩砂機31和砂溫調節裝置33之間，滾筒篩砂機31與斗式提升機43相連接，砂溫調節裝置33與氣力輸送裝置44相連接。
[0026]選砂系統通過氣力輸送裝置44分別與中心砂庫5和填砂造型系統7相連接，填砂造型系統7包括兩套填砂裝置，每套填砂裝置由振實臺上方砂斗71和雨淋式加砂機72組成，振實臺上方砂斗71與氣力輸送裝置44相連接，振實臺上方砂斗71的后側設有雨淋式加砂機72。
[0027]除塵系統8的多個除塵罩分別位于砂清理系統1、除灰冷卻系統2、選砂系統3、砂輸送系統4、中心砂庫5、中間砂庫6、填砂造型系統7的頂部，使用高速離心風機吸風，送至除塵袋進行除塵。
[0028]控制系統9為PLC集中控制系統，通過信號線與落砂清理系統1、除灰冷卻系統2、選砂系統3、砂輸送系統4、中心砂庫5、中間砂庫6、填砂造型系統7、除塵系統8分別相連接，對整個砂處理系統進行自動控制。
[0029]【具體實施方式】2
一種消失模鑄造生產線，包括消失模鑄造生產線砂處理系統，其砂處理系統組成包括落砂清理系統1、除灰冷卻系統2、選砂系統3、砂輸送系統4、中心砂庫5、中間砂庫6、填砂造型系統7、除塵系統8、控制系統9。
[0030]落砂清理系統包括落砂柵格11、落砂漏斗12、慣性振動輸送機13，落砂漏斗12位于落砂柵格11和慣性振動輸送機13之間，慣性振動運輸機13與斗式提升機41相連接。
[0031]落砂清理系統I通過DG型斗式提升機41與中間砂庫6連接，中間砂庫6通過HL型斗式提升機42與除灰冷卻系統2相連接。
[0032]除灰冷卻系統2包括除灰冷卻裝置21、斜板式冷卻液循環裝置22和送風裝置23，所述除灰冷卻裝置21包括殼體211、除塵口 212、冷卻液進口 213、冷卻液出口 214、砂入口215、砂出口 216、風冷腔體217、斜板式液冷部件218、冷卻風入口 219 ;液冷部件218位于殼體211內側，液冷部件218的頂部設有冷卻液出口 214，液冷部件的底部設有冷卻液進口213，冷卻液進口 213和冷卻液出口 214與冷卻液循環裝置22相連接，液冷部件218與殼體211內側形成風冷腔體217，風冷腔體217的頂部設有砂入口 215和除塵口 212，除塵口 212位于砂入口 215的上方，風冷腔體217的底部設有冷卻風入口 219和砂出口 216，冷卻風入口 219與送風裝置23相連接，除塵口 212與除塵系統8相連接。液冷部件218由冷卻盤管2181和金屬板2182組成，冷卻盤管2181和風冷腔體位于金屬板2182的兩側。
[0033]除灰冷卻系統的出砂口通過DG型斗式提升機43與選砂系統3相連接，選砂系統3由磁選機31、過渡漏斗32、砂溫調節裝置33和循環水裝置34組成，循環水裝置34與砂溫調節裝置33相連接，過渡漏斗32位于磁選機31和砂溫調節裝置33之間，磁選機31與斗式提升機43相連接，砂溫調節裝置33與氣力輸送裝置44相連接。
[0034]選砂系統通過氣力輸送裝置44分別與中心砂庫5和填砂造型系統7相連接，填砂造型系統7包括振實臺上方砂斗71和雨淋式加砂機72，振實臺上方砂斗71與氣力輸送裝置44相連接，振實臺上方砂斗71的后側設有雨淋式加砂機72。
[0035]除塵系統8的多個除塵罩分別位于砂清理系統1、除灰冷卻系統2、選砂系統3、砂輸送系統4、中心砂庫5、中間砂庫6、填砂造型系統7的頂部，使用高速離心風機吸風，送至除塵袋進行除塵。[0036]控制系統9由多個PLC現場控制部分組成，分別對落砂清理系統1、除灰冷卻系統
2、選砂系統3、砂輸送系統4、中心砂庫5、中間砂庫6、填砂造型系統7、除塵系統8進行現場控制。
[0037]【具體實施方式】3
一種消失模鑄造生產線，包括消失模鑄造生產線砂處理系統，其砂處理系統組成包括落砂清理系統1、除灰冷卻系統2、選砂系統3、砂輸送系統4、中心砂庫5、中間砂庫6、填砂造型系統7、除塵系統8、控制系統9。
[0038]落砂清理系統包括落砂柵格11、落砂漏斗12、慣性振動輸送機13，落砂漏斗12位于落砂柵格11和慣性振動輸送機13之間，慣性振動運輸機13與DG型斗式提升機41相連接。
[0039]落砂清理系統I通過DG型斗式提升機41與中間砂庫6連接，中間砂庫6通過DG型斗式提升機42與除灰冷卻系統2相連接。
[0040]除灰冷卻系統2包括除灰冷卻裝置21、冷卻液循環裝置22和送風裝置23，所述除灰冷卻裝置21包括殼體211、除塵口 212、冷卻液進口 213、冷卻液出口 214、砂入口 215、砂出口 216、風冷腔體217、螺旋式的液冷部件218、冷卻風入口 219 ;液冷部件218位于殼體211內側，液冷部件218的頂部設有冷卻液出口 214，液冷部件的底部設有冷卻液進口 213，冷卻液進口 213和冷卻液出口 214與冷卻液循環裝置22相連接，液冷部件218與殼體211內側形成風冷腔體217，風冷腔體217的頂部設有砂入口 215和除塵口 212，除塵口 212位于砂入口 215的上方，風冷腔體217的底部設有冷卻風入口 219和砂出口 216，冷卻風入口219與送風裝置23相連接，除塵口 212與除塵系統8相連接。液冷部件218由冷卻盤管2181和金屬板2182組成，冷卻盤管2181和風冷腔體位于金屬板2182的兩側。
[0041]除灰冷卻系統的出砂口通過DG型斗式提升機43與選砂系統3相連接，選砂系統3由滾筒篩砂機31、過渡漏斗32、砂溫調節裝置33和循環水裝置34組成，循環水裝置34與砂溫調節裝置33相連接，過渡漏斗32位于滾筒篩砂機31和砂溫調節裝置33之間，滾筒篩砂機31與DG斗式提升機43相連接，砂溫調節裝置33與氣力輸送裝置44相連接。
[0042]選砂系統通過氣力輸送裝置44分別與中心砂庫5和填砂造型系統7相連接，填砂造型系統7包括振實臺上方砂斗71和雨淋式加砂機72，振實臺上方砂斗71與氣力輸送裝置44相連接，振實臺上方砂斗71的后側設有雨淋式加砂機72。
[0043]除塵系統8的多個除塵罩分別位于砂清理系統1、除灰冷卻系統2、選砂系統3、砂輸送系統4、中心砂庫5、中間砂庫6、填砂造型系統7的頂部，使用高速離心風機吸風，送至除塵袋進行除塵。
[0044]控制系統9為PLC集中控制系統，通過信號線與落砂清理系統1、除灰冷卻系統2、選砂系統3、砂輸送系統4、中心砂庫5、中間砂庫6、填砂造型系統7、除塵系統8分別相連接，對整個砂處理系統進行自動控制。
[0045]以上實施例描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點，供理解本發明之用，并非是對本發明的限制，有關領域的普通技術人員，在權利要求所述技術方案的基礎上，還可以作出多種變化或變型這些變化或變型應當理解為仍屬于本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種消失模鑄造生產線砂處理系統，其特征在于:包括落砂清理系統(I)、除灰冷卻系統(2)、選砂系統(3)、砂輸送系統(4)、中心砂庫(5)、中間砂庫(6)、填砂造型系統(7)、除塵系統(8)、控制系統(9)，所述砂輸送系統(4)由四個輸送裝置組成，落砂清理系統(I)通過第一輸送裝置(41)與中間砂庫(6)連接，中間砂庫(6)通過第二輸送裝置(42)與除灰冷卻系統(2 )相連接，除灰冷卻系統(2 )通過第三輸送裝置(43 )與選砂系統(3 )相連接，選砂系統(3)通過第四輸送裝置(44)分別與中心砂庫(5)和填砂造型系統(7)相連接，除塵系統(8)與落砂清理系統(I)、除灰冷卻系統(2)、選砂系統(3)、砂輸送系統(4)、中心砂庫(5 )、中間砂庫(6 )、填砂造型系統(7 )分別相連接，控制系統(9 )與落砂清理系統(I)、除灰冷卻系統(2)、選砂系統(3)、砂輸送系統(4)、中心砂庫(5)、中間砂庫(6)、填砂造型系統(7)、除塵系統(8)分別相連接。
2.如權利要求1所述的消失模鑄造生產線砂處理系統，其特征在于:所述除灰冷卻系統(2)包括除灰冷卻裝置(21)、冷卻液循環裝置(22)和送風裝置(23)，所述除灰冷卻裝置(21)包括殼體(211)、除塵口(212)、冷卻液進口(213)、冷卻液出口(214)、砂入口(215)、砂出口(216)、風冷腔體(217)、液冷部件(218)、冷卻風入口(219);所述液冷部件(218)位于殼體(211)內側，液冷部件(218)的頂部設有冷卻液出口(214)，液冷部件的底部設有冷卻液進口(213)，冷卻液進口(213)和冷卻液出口(214)與冷卻液循環裝置(22)相連接，液冷部件(218 )與殼體(211)內側形成風冷腔體(217)，風冷腔體(217)的頂部設有砂入口( 215 )和除塵口(212)，除塵口(212)位于砂入口(215)的上方，風冷腔體(217)的底部設有冷卻風入口(219)和砂出口(216)，冷卻風入口(219)與送風裝置(23)相連接，除塵口(212)與除塵系統(8)相連接。
3.如權利要求2所述的液冷部件，其特征在于:所述的液冷部件(218)由冷卻盤管(2181)和金屬板(2182)組成，冷卻盤管(2181)和風冷腔體位于金屬板(2182)的兩側。
4.如權利要求1所述的消失模鑄造生產線砂處理系統，其特征在于:所述選砂系統(3)由選砂機(31)、過渡漏斗(32)、砂溫調節裝置(33)和循環水裝置(34)組成，循環水裝置(34)與砂溫調節裝置(33)相連接，過渡漏斗(32)位于選砂機(31)和砂溫調節裝置(33)之間，選砂機(31)與第三輸送裝置(43 )相連接，砂溫調節裝置(33 )與第四輸送裝置(44)相連接。
5.如權利要求1所述的消失模鑄造生產線砂處理系統，其特征在于:所述落砂清理系統包括落砂柵格(11)、落砂漏斗(12)、慣性振動輸送機(13)，所述落砂漏斗(12)位于落砂柵格(11)和慣性振動輸送機(13)之間,慣性振動運輸機(13)與第一輸送裝置(41)相連接。
6.如權利要求1所述的消失模鑄造生產線砂處理系統，其特征在于:所述的輸送裝置為斗式提升機或氣力輸送裝置。
7.如權利要求1所述的消失模鑄造生產線砂處理系統，其特征在于:所述填砂造型系統(7)包括振實臺上方砂斗(71)和雨淋式加砂機(72)，振實臺上方砂斗(71)與第四輸送裝置(44)相連接，振實臺上方砂斗(71)的后側設有雨淋式加砂機(72)。
8.如權利要求4所述的選砂機，其特征在于:所述選砂機(31)為滾筒篩砂機或磁選機。
【文檔編號】B22C5/18GK103909216SQ201410164905
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月23日 優先權日:2014年4月23日
【發明者】韓炎鑫, 吳維根 申請人:湖州雙金機械配件有限公司