[发明专利]铸造旧砂热法再生工艺的加热装置及其加热方式

说明书

技术领域

本发明属于铸造旧砂的热法再生工艺领域，具体涉及一种铸造旧砂热法再生工艺的加热装置及其加热方式。

背景技术

目前，我国是世界上最大的铸件生产国家。据统计：每生产1t铸件要排放1t废砂，并且要加入1t新砂。2010年中国铸件总产量超过3500万吨。而我国铸造厂的现状是：铸造车间(厂)的旧砂排放量占固体废物总排放量首位，达70％多。因此，对旧砂进行再生回用，不仅可以节约宝贵的新砂资源，减少旧砂抛弃引起的环境污染，还可节省成本(新砂的购置费和运输费)，具有巨大的经济和社会效益。旧砂再生已成为现代化铸造车间不可缺少的组成部分。

旧砂再生是利用机械式，加热焙烧等方式去除旧砂中的杂质，使旧砂得以循环利用。热法再生就是利用加热焙烧的方式去除旧砂中的杂质，再回收利用旧砂。机械再生砂的质量不够稳定，残留在砂粒凹坑处的树脂膜，影响型芯砂的性能。相反，热法再生砂质量稳定，砂粒形貌圆整，砂粒表面的树脂膜去除干净，且消除了砂粒相变应力。因此，目前热法再生技术是砂处理的主流。

但是目前国内铸造车间(厂)的旧砂热法再生工艺中，无论是国内自主开发砂处理工艺还是由国外引进的工艺，旧砂的热法再生过程大多都是通过火焰与旧砂的直接接触，燃烧掉在旧砂表面的树脂等有机物。但燃烧火焰局部温度过高，进炉旧砂由于温度突然升高而炸裂粉化，增加不可用砂量。当温度超过一定值时，还会造成旧砂发生不可逆晶相变化，旧砂玻化而结团。因此，火焰与旧砂的直接接触的砂再生加热方式会影响到实际再生砂的质量。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种铸造旧砂热法再生工艺的非火焰直接接触的加热装置及其加热方式，本发明的加热装置利用燃烧室产生的均匀的热风与旧砂强耦合换热，避免了火焰与旧砂的直接接触，能实现焙烧温度的均匀性，保证再生砂的质量。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种铸造旧砂热法再生工艺的加热装置，包括砂再生焙烧炉，所述砂再生焙烧炉内设置有耐火隔层，所述耐火隔层将砂再生焙烧炉分隔成位于底部的燃烧室和位于上部的砂沸腾室，所述燃烧室设置有燃烧器口和沸腾风入口，所述燃烧器口设置有燃烧器，所述耐火隔层上设置有通气孔，所述通气孔上端设置有防止砂漏入燃烧室的热风喷嘴；

进一步，所述砂再生焙烧炉呈L形，所述L形砂再生焙烧炉的一侧壁为阶梯侧壁，所述燃烧器口和沸腾风入口设置在L形砂再生焙烧炉底部的阶梯侧壁上；

进一步，所述热风喷嘴为冠型或叉形；

进一步，所述热风喷嘴均匀的设置在耐火隔层上；

进一步，所述热风喷嘴用耐磨、耐高温材料烧结制成；

进一步，所述耐火隔层由多层不同种类的耐火材料浇注而成；

进一步，所述耐火隔层的下端面呈拱形。

利用本发明加热装置的加热方式为：首先，利用沸腾风入口向燃烧室内引入沸腾风；然后，使沸腾风与燃烧热风在燃烧室内均匀混合；接着，利用热风喷嘴向砂沸腾室内喷射混合后的高温热风；最后，高温热风对砂进行加热的同时使砂在炉内沸腾运动完成砂的再生过程。

本发明的有益效果是：本发明利用燃烧室产生的均匀的热风与旧砂强耦合换热，避免了火焰与旧砂的直接接触，能实现焙烧温度的均匀性，保证再生砂的质量，另外本发明还具有如下好处：

1、高温热风与旧砂间接接触加热，而不是火焰直接接触，减少了由于温度过高而造成的旧砂的炸裂粉化，还可避免旧砂出现不可逆晶相变化而结团，进一步提高了再生砂的质量。

2、旧砂在炉内以强耦合的流化床的方式加热，炉内砂温均匀性好，传热效率高，旧砂处理的时间加快，能提高砂再生的产量。

3、由于炉内运动剧烈，砂与砂之间，砂与热风之间相互搓擦，进一步加强了旧砂表面有机物脱膜的效率。

4、由于热风温度可根据处理砂的种类进行相应的调整，而砂在炉内又沸腾运动，不易结团，基本能处理全部种类的铸造用旧砂。

5、旧砂沸腾室与燃烧室之间的耐火材料平台为多层不同浇注料形成，利用不同浇注料不同的热膨胀性质，防止出现统一裂缝而砂泄漏至燃烧室。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：