[实用新型]一种超声波洗砂装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及洗砂装置技术领域，具体涉及一种使硅砂含泥量显著降低的超声波洗砂装置。

背景技术

在我国，铸造行业生产中每年需要的砂芯、砂型至少要几千万吨。其中，硅砂因其价格低廉、储量丰富而在铸造过程中得到广泛的应用。

目前国内外研究已明确了硅砂的以下性能指标对铸造生产有着重要的影响：含泥量、酸耗值、耐火度、灼烧减量、PH值等等。其中含泥量的大小直接影响使用铸造硅砂制成的砂芯、砂型的强度。在行业标准（GB/T9442铸造硅砂）中定义：含泥量——原砂中含有的直径＜0.020mm颗粒部分质量分数。并且在标准中明确规定了：擦洗砂含泥量＜0.3%，水洗砂含泥量＜0.5%。所以，含泥量更低的产品在市场上必然会凭借其优质的性能占据更大市场份额，同时也会降低铸造厂粘结剂（主要是树脂）的用量，无论从成本角度还是资源利用角度看都是有很大益处的。

目前，国内普遍采用的洗砂方式是利用擦洗法，以去除原矿中颗粒直径＜0.02mm的泥份和砂粒表面一些污染物。主要设备也都集中在单桶擦洗机和多桶擦洗机。各厂也只是通过调整各工序处理顺序、增加擦洗次数和擦洗时间来达到降低硅砂含泥量的目的。

主要原理如下：砂浆进入擦洗机，电机带动叶轮在擦洗机中搅拌，使砂粒与砂粒、砂粒与叶轮、砂粒与擦洗机壁之间相互碰撞摩擦，达到洗砂目的。

缺点：连续大量生产时，受砂浆浓度、擦洗时间、原矿本身洁净程度影响较大，同时能耗高，设备损耗大。经我们大量试验证明：使用合理的砂浆浓度，增加擦洗时间和次数，虽然能降低硅砂含泥量，但是当含泥量达到0.24%左右时，再继续通过这种办法来提高产品质量，效果甚微。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的不足之处，本实用新型提供一种超声波洗砂装置。应用该超声波洗砂装置，将铸造硅砂含泥量降至0.1%左右，而且能耗也能降低20%～40%。

本实用新型的技术方案是：

一种超声波洗砂装置，包括罐体、超声波震板、进水管、溢流口、进砂口和出砂口，所述超声波震板固设于所述罐体内部，罐体的底部为锥形结构，该锥形结构的底部其中间位置设有出砂口（出砂口处设有控制硅砂排放的插板）；所述罐体的底部为夹层结构，夹层的外壁上开设进水管，夹层的内壁上开设出水口，水通过进水管进入夹层内部空间，再通过夹层上的出水口流入罐体内；所述进砂口设于罐体顶端，罐体顶端边沿上设有收集污水的溢流槽；待洗硅砂从罐体顶端的进砂口进入罐体内部，经其内超声波震板的作用，硅砂中的泥份与污染物被分离后随上升水流进入溢流槽，清洗后的硅砂沉降至罐体底部，经出砂口排出。

所述超声波震板为多个，其在罐体内设置的方式有两种，其一为：超声波震板固设于所述罐体的侧壁上和底部，超声波震板的数量和超声频率按实际需求选择，频率一般在28-40KHz；其二为：多个超声波震板在罐体内由上至下依次排布，每个超声波震板的一端与罐体的侧壁焊接，另一端与罐体的侧壁之间留有空隙，相邻超声波震板之间呈V字型排列（每个超声波震板与罐体焊接的一端高于与罐体侧壁留有空隙的另一端）。

当超声波震板为第一种设置方式时，罐体为圆筒状，罐体上部开口作为进砂口，通过分砂器使待洗硅砂从进砂口进入罐体内。所述分砂器包括筒状入砂口和缓冲器，缓冲器为锥状结构，设于筒状入砂口下方，待洗硅砂进入筒状入砂口，然后经锥状缓冲器的外表面缓冲分散流入洗砂罐内并接触超声波震板工作面上。

当超声波震板为第二种设置方式时，罐体为长方体状，超声波震板与罐体内壁密封焊接（除与内壁留有空隙的一端）。该种设置方式时，所述进砂口设于罐体内最上端超声波震板的最高处。

本实用新型原理如下：

将超声波应用于洗砂，就是利用超声波的空化作用，在液体中的微小气泡在砂粒表面“爆炸”瞬间产生的巨大外力（压强可达几十甚至上百兆帕），将砂粒表面的泥份和污染物剥离，从而达到洗砂目的。

原砂尺寸一般在0.1～0.5mm，而且砂粒表面有许多微小凹坑。利用原始擦洗机方法虽然能够去除大部分泥份和污染物，但是部分对制型、芯有害处的碱性氧化物是在砂粒表面凹坑中，或伴随硅晶体生长的，极难清除掉。这也是将含泥量控制在0.24%左右时，再通过擦洗办法效果不明显的主要原因。

而使用超声波来洗砂，就极大程度上解决了这一难点。经过试验证明，应用超声波洗砂，将铸造硅砂含泥量降至0.1%左右，而且能耗也能降低20%～40%。