铸造潮模旧砂再生应用
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旧砂再生技术简介摘要:铸造旧砂的大量排放,不但造成铸造资源的浪费,而且对环境造成极大的污染,对旧砂的再生回用已成为铸造行业亟待解决的问题。
本文对国内外旧砂再生技术及发展趋势进行了简单介绍。
关键词:旧砂再生发展趋势简介旧砂再生是将旧砂进行物理的、化学的或加热处理去除砂粒上积聚的粘结剂等残留物和惰性薄膜以及有害微粒、粉尘,使旧砂的各种工艺性能得到恢复的一种铸造工艺,其最终目的就是力求减少铸造生产中的新砂用量,节约经济投入、提高铸件质量、保护自然环境。
一、旧砂再生技术的意义1、采用旧砂再生技术可提高铸件质量目前我国铸件年产量达2400多万吨[1],其中的绝大部分是砂型铸件,且90% 以上的中小型铸造厂,大多采用粘土砂生产。
由于技术相对落后,大量旧砂往往未经处理直接投入循环使用,造成铸件的种种质量缺陷。
就粘土砂型来说,由于浇注时高温金属液的热作用,使型腔表面砂子的粘土烧损,形成灰分,拾取粘结作用,甚至砂粒在高温下会破碎形成粉尘。
若果只是将这样的旧砂简单的筛分回用,含泥量会不断上升。
而使用高含泥量的旧砂配置型砂时,粉尘等要吸收大部分水分。
这样,为使砂型具有可塑性,使粘土充分吸水,达到需要的可塑性,就要加入过高的水分。
如此循环使用,浇注时金属液的高温作用会使水分蒸发,产生大量的气体,容易在铸件上产生气孔等缺陷;另外,粉尘阻塞砂粒间隙,降低透气性,也会导致气孔的产生。
为解决由此带来的生产质量问题,可以采用的有效措施之一是旧砂进行再生使用,去除旧砂中的灰分和砂粒表面的惰性包覆膜,改善旧砂的工艺性能,使其恢复原有的特性。
所以就提高铸件质量来说,旧砂再生技术的推广和使用是十分必要的。
2、采用旧砂再生技术是提高经济效益的有效手段据统计,我国每生产1t合格铸件,大约要排放废砂1.3t-1.5t,同时需要加入相应数量的新砂,以确保型砂质量按砂铁比5-10:1计算,新砂加入量一般在10-20%左右,大多数中小企业的这个数字还要高,甚至达到40%。
废砂再生处理方案标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]废砂再生处理方案我公司铸造废砂排出点有5处:潮模回砂线精细六角筛筛出处、潮模打箱后铸件存放处、树脂砂回砂线破碎机排出处、清理工段地面散砂集中处、抛丸清理后筛出钢丸处。
废砂种类:粘土砂(主要是粘土煤粉砂,内含热芯盒覆膜砂,有时有少量呋喃树脂砂)、呋喃树脂砂平均每月排出的废砂数量可以根据正常生产情况下平均每月加入的新砂数量进行估算。
2012年8~12月份加入的新砂数量统计如下(吨):其中的陶土、煤粉除在线回用外,大部分可以认为被作为粉尘抽出,所以,潮模生产线平均每月排出的废砂量最多为添加的水洗砂和覆膜砂的和,即约为250吨左右;树脂砂生产平均每月排出的废砂量约为200吨左右。
粘土废砂再生砂指标:粒度50/100目,三筛粒度集中率≥75%,微粉量≤%,灼烧减量≤%,酸耗值≤7ml,树脂砂废砂再生砂指标:粒度40/70目,三筛粒度集中≥80%,微粉量≤%,灼烧减量≤%,酸耗值≤5ml全流程处理后再生砂颜色均呈新砂原色。
达到以上指标的再生砂可以替代新砂用于粘土砂和树脂砂芯砂。
粘土砂废砂再生方案:方案一:CRG再生机处理方法,废砂经破碎、磁分后,经定量加料机构加入CRG再生机进行再生。
工艺处理流程如下图。
方案特点:再生原理:旧砂经定量加料机构进入再生盘,被高速旋转的再生盘加速,在再生盘内壁和反击圈内壁相对静止不动得积砂上进行反复搓擦、撞击,去除砂粒表面的惰性膜,从反击圈和再生盘间隙落下。
同时和再生盘同轴的风叶向上鼓风,形成强气流使落下的砂子沸腾、风选去除处理下来的惰性膜及灰尘,从而完成旧砂再生。
2.再生效果:与生产线上回用旧砂相比,再生砂含泥量降低40%,有效煤粉、有效粘土有部分残余;微粉含量降低,砂粒三筛集中率提高。
全用再生砂补充粘土、煤粉混制的型砂性能优于正常生产使用旧砂加新砂配制的型砂性能,其湿压强度、透气性提高,型砂水分降低。
一种铸造废砂再生方法铸造废砂是指在铸造过程中所产生的废旧砂料,通常包含砂型和砂芯。
这些废旧砂料一般被视为固体废弃物,会给环境造成一定污染,同时也会占据大量的土地资源。
因此,进行铸造废砂的再生变得尤为重要。
目前,有一种主要的铸造废砂再生方法是通过热处理技术进行再生。
整个再生过程主要包括废旧砂料的表面清理、砂芯的焙烧与熔融处理以及砂型的热处理。
首先,废旧砂料的再生过程应从表面的清理开始。
废旧砂料通常附着有金属粉末、涂料、油脂等物质。
清理过程可以采用物理方法或化学方法。
物理方法包括振动筛、喷砂等,可以将附着在废旧砂料表面的杂质彻底清除。
化学方法则可以采用溶剂、溶液等对废旧砂料进行浸泡清洗。
清理完成后,可以得到相对干净的砂料。
接下来,焙烧与熔融是再生过程中一个重要的环节。
焙烧砂芯时需要提高温度至砂芯矿物质的熔点附近,使得砂芯矿物质在高温条件下熔融,并迅速冷却固化,从而实现砂芯的再生。
这个过程需要控制好温度和时间,确保砂芯能够充分熔融而不破坏砂芯的结构。
焙烧后,砂芯可以经过粉碎处理,得到再生的砂料。
砂型的再生与砂芯类似,也需要进行热处理。
热处理包括预热和燃烧两个阶段。
预热阶段是将废砂型加热到一定温度,使得有机物、附着在砂粒表面的杂质等挥发。
燃烧阶段则是进一步提高温度,燃烧掉有机物质和其它可燃杂质,以达到再生的目的。
砂型经过热处理后,也可以通过粉碎处理得到再生的砂料。
在废砂料再生的过程中,还需要对废气和废水进行处理。
废气主要包括焙烧和热处理过程中产生的烟气。
废气处理可以采用洗涤、吸附、脱硫、脱硝等方法,将其中的有害气体去除或减少。
废水处理则需要采用物理、化学和生物等多种处理方法,使废水达到排放标准。
最后,再生的砂料可以经过筛分、调配等处理,以满足不同铸造工艺的要求。
再生的砂料可以降低铸造成本,减少对新砂的需求,同时也减少了对自然资源的消耗和对环境的污染。
总结起来,铸造废砂的再生主要通过热处理技术,包括焙烧与熔融处理以及热处理。
铸造废砂用途铸造废砂是铸造生产中产生的一种固体废弃物。
由于其含有一定量的有机物和金属元素,不适宜直接排放或填埋,因此需要进行有效处理和利用。
下面就铸造废砂的用途进行一些探讨。
一、生产建材铸造废砂中主要成分是石英砂、滑石、石墨等,这些物质不仅具有高硬度、高耐磨性、耐高温等优良特性,还能够成为制备高强度混凝土的重要成分。
因此,经过破碎、筛分、清洗等处理,铸造废砂可以作为生产高性能混凝土、建筑砖块、墙板等建材的原料。
二、制备制砂机铸造废砂中的石英砂颗粒大小均匀,硬度高,适合作为制备制砂机的填料。
制砂机是为满足迅猛发展的建筑、水利等工程的需要,采用一系列工艺制造的机器,其制备原料需要高硬度、均匀颗粒大小、形状饱满的颗粒状物质。
因此,铸造废砂成为了制备制砂机的理想原料之一。
三、制备高级陶瓷材料铸造废砂包含的有机物和热稳定剂可以在高温条件下分解成不同程度的炭化物,其产生的二氧化碳和水分对于高级陶瓷的制造具有重要作用。
铸造废砂可以作为制备高级陶瓷的添加剂,提高其机械性能和导热性能。
四、制备耐火材料铸造废砂中的石墨和石英砂都具有高耐火性能,因此可以作为制备耐火材料的原料。
耐火材料是一种特殊的工业材料,用于抵抗高温和化学性质等。
应用于炉体、碳化设备、电渣炉、高温反应器等高温环境下的设备。
五、农业用途除了上述的工业用途,铸造废砂也可以在农业上进行利用。
经过适当的处理和改良,可以制备土壤硅肥,提高土壤的肥力和改良土壤性质,促进植物生长。
综上所述,铸造废砂的利用价值非常高,从工业用途到农业甚至到环境保护都有着广泛的应用。
然而,目前大多数地区的铸造废砂处理方式仍以填埋为主,这不仅造成资源浪费,还会对环境造成重大污染。
因此,希望未来能够进一步加强对铸造废砂的利用研究,充分利用其资源价值,同时减少对环境的影响。
湿型(砂型铸造)旧砂再生的必要性和方法湿砂型铸造工厂在混制型砂和芯砂时,需要加入原砂、膨润土、煤粉和淀粉等材料,从而不可避免地需要扔掉近似量的废砂。
换句话说,向砂系统加入多少东西,就大致需要排出多少东西。
在我国,废砂对环境和人们的生活带来很大影响,已逐渐形成公害。
在国外的一些工业化国家中,很多铸造工厂近处堆积废砂的废料场地都已堆满,必须花费高昂运输费用将废砂运送到远处。
此外,不少国家的环保条例越来越严格。
为了保护水源,对固体废弃物的成分有专门限制,废料场不但收费而且需上税。
结果是扔掉一吨废砂比买进一吨原砂还贵的多。
我国目前的环保规定还比较宽松,对于远离大型城市的中小铸造厂可能暂时还没有遇到抛弃废砂的困难,而大型铸造工厂大多早已感到废砂堆积场地不足的问题。
湿型铸造工厂的废砂中有一部分是在生产过程中形成的微细砂粒、粉尘和掺有杂物的垃圾。
这些废料需要扔掉或另寻利用途径,并且也应当尽量减少这些废料的生成量。
此外,废砂的主要组成物是旧砂。
铸造工厂应当尽量减少旧砂的丢弃量,如果能将旧砂经过再生处理达到或接近原砂的品质,就可以大幅度地减少废砂排除,同时也减少原砂的购买量。
对降低铸件生产成本和环境保护都有极为显著的效果。
对湿型旧砂进行再生处理有两种不同的目的和办法:旧砂再生后用于混制湿型砂;以及旧砂再生后混制芯砂。
以下将分别进行讨论。
1. 湿型旧砂再生用于混制湿型砂(无砂芯和少砂芯铸造工厂)在无砂芯和少砂芯铸造工厂中,混制湿型砂时加入原砂的目的是补充砂粒损失(包括铸件粘附型砂,落砂和过筛去除的砂块、砂粒破碎形为的粉尘以及被清扫的垃圾等损失),另一目的是需要保持型砂含泥量稳定,也可以冲淡型砂中灰分。
型砂的泥分主要成分为有效的活性膨润土和煤粉,也包括无效的灰分,例如被烧损死黏土和煤粉,砂粒破碎形成的粉尘,混砂批料带入的灰分等。
在使用优质混砂材料、良好砂处理设备和工艺的单一砂中小铸铁件机械化铸造工厂中,型砂(不是旧砂)含泥量大多在11~13%。
一种铸造覆膜砂废砂再生方法及其应用
一种铸造覆膜砂废砂再生方法及其应用,主要包括以下几个步骤:
(1)废砂准备:将废砂进行筛分,将粒度较大的砂粒淘汰,
筛分后的废砂粒度符合要求,然后进行湿磨,使砂粒更加细腻,以达到覆膜要求;
(2)覆膜:将筛分后的废砂与湿磨后的砂粒混合,加入结合剂,搅拌均匀,然后将混合物均匀地涂布在覆膜模具中,使其形成一定厚度的覆膜层;
(3)再生:将覆膜后的废砂放入烘烤炉中,加热到一定温度,使覆膜层熔融,然后将熔融的覆膜层冷却,形成一层新的砂壳,再生后的砂粒符合铸造要求,可用于铸造;
(4)应用:将再生后的砂粒用于铸造,可以有效地减少废砂
的排放量,提高铸件的质量,从而满足生产需求。
【关键字】精品铸造潮模旧砂再生应用铸造潮模旧砂再生应用2011年08月27日重要提醒:系统检测到您的帐号可能存在被盗风险,请尽快查看风险提示,并立即修改密码。
| 关闭网易博客安全提醒:系统检测到您当前密码的安全性较低,为了您的账号安全,建议您适时修改密码立即修改 | 关闭向 30 啊.......奔驰...别闹了摘要:本文介绍了潮模旧砂的再生工艺,以及在生产实践中的应用效果,提出旧砂再生对铸造生产和保护环境的重要性。
关键词:潮模旧砂再生保护环境前言东风汽车有限公司共在四个铸造厂,一个铸造厂在湖北襄樊市,地处平原地区,另外三个铸造厂都在湖北省十堰市,地处山区。
其中三个铸造厂都是国内规模较大的铸造企业,年生产铸件十几万吨,同时也产生十几万吨的铸造废砂。
从建厂三十多年来,襄樊铸造厂的废砂就储存在一块空地上,委托其它公司来处理,处理费用为60元/吨。
十堰市内三个铸造厂都采用填埋的方式处置产生的废砂,从建厂到现在共建造了多座挡砂坝,处置费用也很高。
随着企业用电、水和油成本的上升,废砂的运输和处置成本逐年上升。
国家对环保的要求越来越高,以及钢铁、水泥等材料胀价,每年的废砂处置费用成为企业一个不小的负担。
铸造废砂是铸造用造型潮模砂和树脂砂等的混合物,其中不仅有天然硅砂,还混有5%左右的膨润土,4%左右的煤粉,2%左右的呋喃树脂、酚醛树脂、聚异氰酸酯,以及对甲苯磺酸,氯化胺和金属氧化物等成分复杂的对环境极为有害的化工产品。
这些化工产品会随着雨水渗入地下,长期这样堆存,必然存在污染地下水和土壤的风险,这种风险一旦出现,巨额的污染索赔将给公司造成巨大的经济损失,对环境造成很大的危害。
废砂丢弃不仅对环境造成很大危害,而且也是一种资源浪费。
由于我国品质较好的铸造用硅砂都处在内蒙和河北围场等北方地区以及福建等南方地区,硅砂的供应严重受制于铁路运输,成为各铸造厂的瓶颈口,硅砂价格中80%为运输价格。
不仅如此,在铁路运输紧张时期,为了保证生产,不得以使用数倍于火车运费的汽车运输,铸造生产成本大幅上升。
铸造废砂用途
铸造废砂是指在铸造过程中产生的废弃砂子,这些废弃砂子通常被视为废弃物,但实际上它们还有很多用途。
本文将介绍铸造废砂的用途。
铸造废砂可以用于土壤改良。
铸造废砂中含有大量的有机质和矿物质,这些物质可以为土壤提供养分,改善土壤结构,增加土壤通气性和保水性。
因此,将铸造废砂用于土壤改良可以提高土壤的肥力和产量,同时也可以减少废弃物的排放。
铸造废砂可以用于建筑材料。
铸造废砂中的石英砂和石灰石等矿物质可以用于生产建筑材料,如混凝土、砖块和石膏板等。
这些建筑材料具有较高的强度和耐久性,可以用于建造各种建筑物和基础设施。
铸造废砂还可以用于制造耐火材料。
铸造废砂中的石英砂和高岭土等矿物质可以用于生产耐火材料,如耐火砖、耐火水泥和耐火涂料等。
这些耐火材料具有较高的耐高温性能和耐腐蚀性能,可以用于制造各种高温设备和化工设备。
铸造废砂还可以用于填埋场覆盖层。
铸造废砂可以用于填埋场的覆盖层,可以有效地减少填埋场的渗漏和气味,同时也可以减少填埋场的占地面积和运输成本。
铸造废砂具有多种用途,可以用于土壤改良、建筑材料、耐火材料
和填埋场覆盖层等方面。
因此,我们应该充分利用铸造废砂,减少废弃物的排放,同时也可以为社会和环境做出贡献。
铸造砂处置方案随着工业发展,铸造砂的生产量越来越大,如何有效地处理铸造砂成为了一个重要的问题。
本文将介绍铸造砂的处置方案,包括回收利用、填埋和焚烧等方法。
1. 回收利用铸造砂可以通过回收利用的方式,减少其对环境的影响。
回收利用的方法包括:1.1 再生铸造砂再生铸造砂是将废旧铸造砂经过处理后,重新制造成新的铸造砂。
这种方法可以最大限度地利用铸造砂,节约资源,减少环境污染。
1.2 水泥砂砌块水泥砂砌块是将废旧铸造砂和水泥混合后制成的一种新型建材。
这种方法不仅可以利用废旧铸造砂,还可以减少对自然资源的开采,即节约了自然资源,又减少了铸造砂的环境污染。
1.3 土工布铸造砂可以作为土工布的原材料,用于路面、隧道等工程的防水、防渗、隔离等工作。
2. 填埋填埋是一种常见的铸造砂处置方式,但由于填埋过程中产生的环境问题,填埋应该控制在必要的范围内。
注意以下两点:2.1 填埋场选址在填埋场的选址时,应选择离城区较远的区域,并考虑深度、地下水位和岩土层条件等,避免造成环境破坏。
2.2 防渗处理填埋工程中,应考虑设计防渗层,以减少铸造砂对地下水和土壤的污染。
3. 焚烧焚烧是一种将铸造砂燃烧掉的方法,这种方法的优点是处理干净,无须建造填埋场,但其存在一些缺点:3.1 消耗能源焚烧铸造砂需要耗费能源,而能源的开采和使用也会对环境造成影响。
3.2 产生废气焚烧铸造砂的过程中,会产生大量的废气,其中的有害气体将会对人体和环境造成威胁。
3.3 产生灰渣焚烧后,还会有一定量的灰渣产生,若处理不当,会对环境造成污染。
结论虽然填埋和焚烧是常见的铸造砂处置方式,但这些方式也存在一些问题。
相比之下,回收利用是最优选项,可以使铸造砂再次利用,减少了资源浪费和环境污染。
为此,在铸造砂的生产中,我们应该尽可能地将回收利用作为第一选择,如果无法回收利用,则要注意选择适当的填埋场,并做好防渗处理,以最大程度地减少环境污染。
铸造循环经济与废覆膜砂的再生利用1、废覆膜砂再生利用是铸造循环经济发展的重要一环是一种清洁化生产。
(略)2、废覆膜砂的再生(1)再生原理:酚醛树脂砂再生依据原理就是废砂在高温下再生,能使硅砂中晶体形硅的氧化物——石英由α晶形向同一结构变体β晶体转变,降低硅砂热膨胀率。
再生砂使用时,能减少铸件的变形、毛刺等缺陷。
废砂再生时,还使硅砂表面树脂膜燃烧及硅土金属氧化物等杂质剥离,提高硅砂中硅氧键活性。
可使再生砂代替原砂生产覆膜砂时提高包覆性,增加砂强度,防止铸件粘砂和气孔。
表l:石英变体的性质特点:(2)再生砂的生产过程沸腾风机沸腾式冷却除尘系统石英微粉斗式提升机烟气排放废砂输送沸腾式焙烧振动破碎废砂预热斗式提升机螺旋给料再生砂储斗高效磁选中间砂斗覆膜砂生产线铁渣本公司使用的生产线由预处理系统、热法再生装置,除尘系统和电控系统组成。
整个生产线自动化程度高,一般情况下只需1人操作,每小时再生废覆膜砂~2 t。
耗柴油15~20/t。
生产环境清洁,没有黑烟和粉尘。
生产线的预热器和焙烧炉很有特点。
预热器采用立式逆流结构,内部设有缓冲板,砂粒从入口进入,靠自重落下,热烟气在内自下上升,使砂粒得到预热,螺旋给料机使旧砂均匀进入预热器。
焙烧炉采用沸腾床床上加热方式。
本炉由炉体、燃烧系统和鼓风系统等组成。
炉体的4个侧面和顶面用耐火材料砌成,低面为沸腾床。
燃烧系统随燃料种类不同而异,当采用柴油时,由油泵、控制阀、烧嘴助燃风机等组成。
当采用热煤气时,由煤气发生炉、烧嘴和助燃风机等组成。
砂粒从预热器均匀进入炉内,烧嘴发出的火焰与沸腾的旧砂直接接触,把砂粒加热到设定温度,使表面的树脂膜烧去或烧焦失去粘结力。
经焙烧后的砂粒从一端进入冷却床。
将再生砂储斗与覆膜砂生产线的原砂提升机相接一边生产再生砂一边生产覆膜砂,带有余热再生砂的使用,不但提高了覆膜砂生产效率,还节约了生产覆膜砂所需燃料。
从除尘系统下来的石英微粉配成粘结剂和砂芯修补膏自用。
铸造废砂用途铸造废砂是指在铸造工艺中被废弃掉的石英砂、水玻璃砂、耐火泥砂等。
这些废砂虽然看似废弃物,但实际上拥有着很多的用途。
接下来,我们将从不同的角度为您介绍铸造废砂的用途。
一、建筑材料方面1. 填充材料在建筑施工中,铸造废砂可以作为填充材料使用。
这是因为铸造废砂的体积稳定,不易塌陷,其物理和机械性能非常稳定。
因此,将其作为填充材料使用既省时省力,又可减少大量的自然砂石资源消耗,也更加环保。
2. 墙体保温材料由于铸造废砂具有一定的孔隙率,透气性好,加上其热惯性低的特点,因此在保温材料方面的应用十分广泛。
目前常用的墙体保温材料有膨胀珍珠岩、矿渣棉、EPS等,而使用铸造废砂制作的保温材料导热系数更低,且防火性能好,非常适合在建筑材料中作为保温材料使用。
二、制造业方面1. 研磨和抛光铸造废砂可以用来做研磨剂和抛光剂。
在一些机制器具的制造过程中,需要对产品表面进行抛光,获取亮度和光洁度,而铸造废砂在这方面具有很强的磨削能力,不仅可以提高抛光效率,还可以降低加工成本。
2. 其它制造业铸造废砂还可以作为制造业的原材料。
比如,在水泥生产中,可以将其作为水泥制造的原料,而在陶瓷制造中常用到的人造石英也可以使用铸造废砂作为原料来制造。
三、环保方面1. 治理工业废水铸造废砂可以用于治理集中式工业废水的过滤。
由于铸造废砂具有良好的孔隙性和吸附性,在工业废水处理中,可以起到一定的过滤和去污作用。
铸造废砂还可以吸附重金属离子,将其去除,达到一定的环保效果。
2. 垃圾填埋场覆盖层当垃圾填埋场进行填埋时,需要将其表面覆盖层进行覆盖。
铸造废砂可以作为一种覆盖材料使用。
这不仅可以减少大量的自然资源消耗,还可以减轻污染物的排放和环境污染。
综上所述,铸造废砂拥有着不同的用途,可以在建筑、制造和环保等领域中发挥其积极的作用。
对铸造废砂的利用有助于减少资源的消耗和环境的污染,也是未来可持续发展社会的必然趋势。
众所周知,我国为铸件生产大国,因此,废渣的产生量也是在不断增加,如随意丢弃,不仅对有限的资源是极大的浪费,而且还会造成严重的环境污染。
因此,废砂的处理和利用已成为我国迫切需要解决的问题。
那么,对于消失模铸造废砂如何处理才能被再利用呢?一般可采用机械摩擦方法、加热方法以及水力方法等物理化学手段,去除旧砂颗粒表面附着的失效或未失效的粘结剂包覆膜,使旧砂的各种工艺性能得到恢复,已达到再利用的结果。
消失模铸造废砂利用途径1、铸造废砂制造聚合物基复合材料由于铸造废砂具有强度大、硬度大、耐磨性好等特点,利用废弃的铸造废砂作为聚合物基体的增强材料,可以赋予这种复合材料很高的刚度和硬度。
复合材料的基体一般为废弃的PE或PCV等热塑性塑料,如废地膜、废垃圾袋等。
2、废砂和粉煤灰制备CBC复合材料利用废砂和粉煤灰制备CBC复合材料,主要是利用废砂作为增强材料。
粉煤灰在一定的条件下自身发生反应,形成具有CBC结构类型的胶凝材料。
由于在工艺、性能、用途等方面具有高聚物、陶瓷、水泥的特征,因此是一种具有独特优点的新材料,具有广阔的应用前景。
3、制造烧结发泡材料这种材料是利用废砂和适量的废玻璃制备而成。
发泡的原理主要是利用废砂中的高温发气物质,如水玻璃砂中的碳酸钠,树脂砂中的有机成分,粘土砂中的煤组分,在高温条件下分解形成CO2气体,这些气体在稳泡剂的作用下,能在熔融体中形成稳定的气泡。
熔融体经过退火晶化、冷却后就可形成轻质多孔的发泡材料,可广泛用于保温隔热、墙体砌筑、吸音降噪等领域。
4、在建筑行业中的应用由于铸造旧砂的粒度很细,可作为混凝士的细填充料,用于混凝土铺路、下水管道、铺路砖等。
5、制造混凝土利用铸造废砂按一定比例取代混凝土细集料中的细砂部分,制成新的混凝土材料。
经过分析,制成的新的混凝土材料有很强的抗压强度和抗折强度。
以上就是消失模铸造废砂处理办法以及利用途径的一些简单介绍,希望对大家进一步的了解有所帮助。
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其中三个铸造厂都是国内规模较大的铸造企业,年生产铸件十几万吨,同时也产生十几万吨的铸造废砂。
从建厂三十多年来,襄樊铸造厂的废砂就储存在一块空地上,委托其它公司来处理,处理费用为60元/吨。
十堰市内三个铸造厂都采用填埋的方式处置产生的废砂,从建厂到现在共建造了多座挡砂坝,处置费用也很高。
随着企业用电、水和油成本的上升,废砂的运输和处置成本逐年上升。
国家对环保的要求越来越高,以及钢铁、水泥等材料胀价,每年的废砂处置费用成为企业一个不小的负担。
铸造废砂是铸造用造型潮模砂和树脂砂等的混合物,其中不仅有天然硅砂,还混有5%左右的膨润土,4%左右的煤粉,2%左右的呋喃树脂、酚醛树脂、聚异氰酸酯,以及对甲苯磺酸,氯化胺和金属氧化物等成分复杂的对环境极为有害的化工产品。
这些化工产品会随着雨水渗入地下,长期这样堆存,必然存在污染地下水和土壤的风险,这种风险一旦出现,巨额的污染索赔将给公司造成巨大的经济损失,对环境造成很大的危害。
废砂丢弃不仅对环境造成很大危害,而且也是一种资源浪费。
由于我国品质较好的铸造用硅砂都处在内蒙和河北围场等北方地区以及福建等南方地区,硅砂的供应严重受制于铁路运输,成为各铸造厂的瓶颈口,硅砂价格中80%为运输价格。
不仅如此,在铁路运输紧张时期,为了保证生产,不得以使用数倍于火车运费的汽车运输,铸造生产成本大幅上升。
1.目前国内外铸造旧砂再生的现状铸造旧砂的再生利用成为当前铸造企业的一件非常紧迫的工作。
多少年来,铸造工作者在不懈地努力,试图在一些关键技术上取得突破,解决这个困绕着铸造生产多年的难题。
以前,对潮模造型旧砂再生的研究一直停留在潮模旧砂经过机械磨擦等简单的表面处理,全部或部分地去除烧损的煤粉、粘土和细粉后继续用于造型砂使用,代替部分新砂补充到型砂中,可适当降低型砂的含泥量和含水量,改善型砂的综合性能。
国外工厂曾采用湿法、气流、机械、热法等再生方法。
湿法再生法耗能大、占地多、耗水大;热法再生能源消耗多、成本高。
所以大多采用机械再生等干法再生。
这种方法只是通过冲击和擦摩措施简单地去除一些粘土表面的死粘土膜和降低型砂中的灰分。
这种旧砂再生方法对旧砂的再生效果要求不高,也没有严格的再生砂检测标准,再生砂上仍包覆着大量被烧结的死粘土膜。
因为再生砂是用于造型用砂,如果旧砂再生后达到新砂的技术标准,再生的成本较高,回收率也较低,所以也没有必要把旧砂表面的粘土膜完全去除,而且在经济上也不合算。
欧美地区的汽车铸造生产企业从1985年开始铸造旧砂的干法热法再生利用,采用加热管式炉、流化床随后进行机械净化。
也有加酸净化,对PH 值进行调整。
并将粒度大小,含泥量、PH值、需酸值以及强度试验作为控制参数。
法国一家中型铸铁厂采用电热法再生装置回收再生树脂砂与潮模砂的混合砂,该再生装置由破碎机,中间斗、电加热流化床、砂冷却装置和热回收装置(用于流化床加热)组成,生产率为3吨/小时。
奥地利也有在700~750℃的沸腾床上煅烧,并用离心式净化器净化,其能耗为35~40千瓦/吨,可用于生产冷芯盒和热芯盒砂芯。
日本从30年前,在部分铸造过程实现了铸造旧砂的干法热法再生利用,采用摩擦净化、煅烧处理和二次净化,可将由80%膨润土砂和20%壳型砂组成的旧砂净化到含泥量为%,灼减量为%,其每吨砂的丙烷气耗量为公斤。
能耗为%千瓦/时。
再生砂主要用于壳芯和壳型。
日本使用热法与机械复合再生法,制得的覆膜砂强度较高。
台湾地区的铸造行业,从1995年开始与日本同步开展铸造旧砂的干法热法再生利用,从2000年开始,在大陆投资建设树脂砂生产基地,配套生产安装了小型的铸造旧砂的干法热法再生利用设备,主要分布在天津、苏州等地。
国内的大学和科研院所一直在从事相关再生技术的研究,但在潮模造型旧砂的干法热法再生利用方面无实质性突破,再生砂质量无法满足用于树脂砂制芯的要求。
国内近年来的旧砂再生技术,主要是呋喃自硬树脂砂,pep-set自硬树脂砂等用机械离心式、振动破碎式和气力冲击式等机械摩擦方式再生后,除掉树脂砂表面的部分树脂膜,然后再用于原来的树脂砂制芯和造型,这种方法对再生砂的性能要求也不高,去除掉部分树脂膜即可。
另一种就是覆膜砂用热法和机械法相结合的方法,用树脂砂中的树脂作为燃料,燃烧去除掉旧砂表面的树脂膜,再通过除尘,再生砂级配后用于生产覆膜砂。
对于铸造潮模造型旧砂,再生后用于制芯生产,还没有应用较为成功的例子。
以上这两种方法中旧砂来源于单独自硬砂或覆膜砂造型线用树脂砂和废芯头等,旧砂来源有限,能回收的砂芯和芯头是很少的,只能处理工厂少量的铸造旧砂。
事实上,我们每年废弃的大部分旧砂是潮模造型旧砂和流入造型砂中的树脂砂,所以真正实现减少旧砂排放,减少环境污染,是对造型用粘土旧砂和树脂砂混合的潮模造型旧砂的再生利用。
如果潮模造型旧砂只是通过简单的机械再生后代替部分新砂加入到型砂中,也只能消耗一小部分旧砂。
因为有大量的芯子砂进入到潮模砂系统中,为了保持潮模砂系统的平衡,大量的潮模造型旧砂还是要排放掉的。
所以,潮模造型旧砂再生后只有用于树脂砂生产才能真正减少铸造旧砂的排放。
2.潮模旧砂再生技术潮模造型旧砂再生的难点在哪里?主要在这几个方面:(1)彻底去除旧砂表面的死粘土惰性膜。
(2)调整好再生砂的酸碱度,满足各种树脂砂的制芯要求。
(3)再生砂的再生成本要低于新砂的采购成本。
(4)具有一定的生产效率。
(5)再生砂的回收率要高。
(6)再生砂处理过程中的废气和粉尘的环保处理必须达到国家要求。
其中去除掉潮模砂表面的惰性死粘土膜是其关键技术,要求再生设备和处理工艺能高效地使砂粒表面的惰性膜与砂粒松散开或脱落,要准确地掌握好焙烧的温度曲线和时间,通过高温加热和机械摩擦工序合理的组合才能完成。
潮模旧砂中的树脂膜和煤粉等可燃材料在高温下都可气化和燃烧,在炉内完全去除。
但是,粘土矿物失去结构水就失去粘结作用成为死粘土,粘土中的蒙脱石在600~730℃失去结构水,烧成陶瓷状硬块,具有较高强度,在水中长时间浸泡也难以分散开。
旧砂经反复使用后,砂粒上包覆着这种失去湿态粘结作用的粘土膜,有人叫鱼卵石化。
这层死粘土层不能被水洗掉,只能擦磨掉。
潮模旧砂焙烧温度高于700℃时,由于砂粒表面粘土烧结,机械再生就非常困难。
所以焙烧温度要设定在既能使鱼卵石粘土膜与硅砂的结合力松散开裂,又要避免温度太高使粘土膜烧结成陶瓷块。
旧砂焙烧以后附着在硅砂表面的少量非活性粘土可通过后续的机械摩擦或研磨再生工艺清除。
粘土在使用之前都是经过碳酸钠活化处理过的,在反复使用后失效变为死粘土,但是里面仍有大量的残留碳酸钠,从而引起潮模旧砂碱性集累。
所以,再生砂用于树脂砂制芯,必须适合于如热芯盒树脂用砂,冷芯盒树脂用砂和覆膜砂用砂的技术要求。
冷芯盒制芯对所用硅砂的耗酸值要求不高,耗酸值在0~20ml都可以使用,但仍以0~5ml为好,耗酸值太高会引起树脂砂存放时间太短,影响树脂砂使用性能和强度性能,潮模旧砂再生后用于冷芯盒树脂砂?制芯难度相比低一些。
潮模旧砂再生处理后制备覆膜砂比较容易,用于覆膜砂生产的再生砂耗酸值要求相对也较低,但仍为中性或偏碱为好。
再生砂用于热芯盒呋喃树脂砂生产,要求原砂耗酸值要低,不然固化剂消耗量较大,树脂砂固化性能不好,树脂砂的热态强度和常温强度较低,碱性过高时,树脂砂不硬化或强度非常低,不能使用。
普通认为潮模旧砂再生处理后制备冷芯盒、热芯盒砂芯较为困难,需要使用更为复杂的再生方法,希望在落砂时膨润土旧砂尽可能少掺入将要再生的溃散芯砂中,而且在混制芯砂时需要补加一定量的新砂,否则制得的砂芯强度不够高。
重庆长江造型材料公司和东风汽车有限公司在这方面做了大量的试验工作。
曾经也遇到过很多困难,也出现过同样的问题,也采取了很多的办法,现在在这方面取得了重大进步。
旧砂再生后的性能完全满足铸造用热芯盒树脂砂、冷芯盒树脂砂、覆膜砂的性能要求。
潮模旧砂再生后的再生砂性能达到或超过了原来的新砂,主要是强度性能很高,使用时只要适当调整一下粒度级配就可以。
东风汽车有限公司采用了重庆长江造型材料公司的旧砂再生工艺进行了潮模旧砂再生试验,并且用于制芯生产。
长江公司结合国内外再生设备优良技术,自主研发了间歇式燃烧焙烧炉,机械再生装置,采用低温焙烧原理,并利用热砂排热加热流动空气和利用残留炭素燃烧产生的二次热源进行焙烧,使用焙烧反应余热和冷却热砂的余热对旧砂进行预加热,使热能得到充分利用。
旧砂焙烧所用的热能主要取自于树脂砂中的树脂燃烧的能量,节约了天然气和电能消耗。
解决了废砂再生能耗高、回收率低、成本高的问题。
旧砂回收率达68~90%(河南造型砂68%、围场造型砂75%、围场覆膜砂90%),形成了该公司的废砂再生工艺。
使废砂再生利用在技术、经济上具有一定的可行性。
高速旋转式再生机主要由特殊材料制成的旋转磨轮研磨去除砂粒上残留物并圆整了粒形,除下的粉尘被高效除尘器抽走。
摩擦再生系统的原理是将旧砂粒加速到一定程度,依靠砂粒与耐磨构件和砂粒之间的碰撞摩擦作用来再生旧砂。
砂料在悬浮状态下与热交换部件接触并进行换热冷却,在运动过程中砂粒间发生搓擦作用,使粘附的微粉脱离并随气流进入除尘系统。
生产能力3T/h、5T/h(再生潮模砂),废砂再生率68~90%(围场砂生产的覆膜砂废砂可达90%),灼减量≤%。
潮模砂再生后的再生砂性能特点是强度性能很高,膨胀性比原砂要低。
再生砂成本较低,效率高(另外高二氧化硅的内蒙砂和大林砂再生效果要好,河南低二氧化硅的砂性能相对来说较差,由于河南砂烧损大再生成本不比内蒙砂低,所以,建议潮模砂增加的新砂和制芯砂全部使用内蒙砂或河北围场砂较好)。
3.潮模旧砂再生应用由于旧砂经过高温焙烧和机械磨擦,潮模旧砂再生后,再生砂的含泥量为%以下,灼烧减量几乎为零。
再生砂三筛的集中度比原来使用的新砂要高一些,粒度偏于细化,这在使用再生砂时要特别引起注意。
可适当配入一些粒度较粗的原砂或与粒度较粗的再生砂达配使用,来满足使用要求。
而且二氧化硅较低的河南砂其粒度变细的倾向会更大一些,而且其再生砂的回收率也较低。
潮模旧砂经过高温焙烧后,再生砂发气量相当于焙烧过的原砂的发气量,比原来使用的原砂降低1-2ml/g,再生砂耗酸值()均低于同类原砂耗酸值指标,可适当减少热芯盒制芯固化剂加入量,降低制芯成本与提高制芯成品率。