铸造部砂处理资料
铸造废砂处理
关于湿型砂铸造工厂的废砂湿型铸造生产中,生成需要扔掉的废砂包括粉尘是不可避免的;问题是废砂量有多少;从一个铸造工厂的原砂量包括混制型砂和砂芯砂时加入的原砂就能知道需扔掉多少废砂;因为进入工厂的砂量与排出废砂量是基本相等的;换句话说,向砂系统加入多少东西,就需要排出多少东西;排出废砂多,就必须多向砂中加材料;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,必须花费大量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新砂还贵的多;美国通用汽车公司在北美的铸造工厂每年购入原砂65万吨;原来所用的西密歇根沙丘已然枯竭;就近的废砂堆积场已满,必须将废砂运至远处抛弃,而且政府的法规使丢弃废砂的费用大大增高;买新砂价格每吨＄10～20,将废砂送至远处扔掉则需＄30～85;依里诺州1991年统计220家铸造厂一年生成废砂80万吨,其中％为湿型砂的废砂;州当局警告到1994年就没有抛弃废砂地可用;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已经感到废砂场地不足的问题;因此也需要研究如何减少废砂的生成来源和如何减少废砂,如何利用废砂;1 减少废砂的措施减少废砂总的原则是拿旧砂当做宝贝,而不是垃圾;以下具体讨论废砂是怎样形成的,有何办法减少废砂：⑴大砂块:用挤压造型等无箱型生产小件的铸造工厂,通常使用滚筒落砂机或滚筒落砂冷却机;砂型进入滚筒体内随筒体旋转到一定高度时,靠自重落到筒体下方,在相互间不断撞击和摩擦作用下,砂型与铸件分离并顺着螺旋片方向到达筒体栅格部分进行落砂;滚筒落砂机能够破碎砂块和砂团,即使型砂湿强度较高,砂型紧实度高,落砂后的旧砂都能够全部回用;这种滚筒落砂机外形比较大,国产8150型筒体长度12630mm,筒径φ2000mm和φ2600mm,生产率铸件5~6t/h,型砂25~30t/h;天津郊区一家用挤压造型生产冰箱压缩机铸件厂,考虑厂房面积限制,自制小型滚筒落砂机,直径约只φ800mm,长度约6000mm使用结果砂块不能破碎,只好拆除;生产薄壁和中等大小铸件时,为了防止铸件损坏只能用惯性振动落砂机,或惯性振动输送落砂机;经常遇到的问题是砂块不能完全破碎,只要型砂强度稍高或紧实硬度稍大,就会出现大量砂块停留在落砂栅格上不肯通过而被扔掉;高宻度大砂型的边角未受到铁液的热作用更难破碎;北京某液压件铸造厂的高压线出现大量砂块随铸件被鳞板输送机运至清理工部,只好用工人推手推车运回,但仍然有一些旧砂块当做废砂被扔掉;应当在选用设备时选择栅格长和激振力强的落砂机,例如国产L254落砂机长度6160mm就比长度只3060~5082mm的砂子振碎通过栅格的机率更多些;即使如此,高强度高密度砂型落砂时,仍会有砂块跑掉;有人提出可以在落砂栅格上吊挂一些重型铁链,阻掉砂块向前自由运动;另一办法是在铸件尺寸精度允许条件下,尽量降低型砂湿压强度和紧实程度;湿压强度140~160kPa和砂型硬度85~90°能够浇注出好铸件,就不必将湿压强度提高到180~220kPa和砂型硬度达到95°;⑵砂芯:很多工厂都要求将溃散砂芯做为废砂扔掉；未烧枯的砂芯头更认为有害之物,必须扔掉;因而打箱落砂时的砂芯成为废砂必然的组分;这是因为溃散砂芯的混入使型砂性能变散和脆;但是溃散砂芯还有优点：能够协助混砂加入的原砂来补充砂粒损失;对铸铁件来说,能够协助混砂加入的煤粉来使铸件表面光洁;为了解决溃散砂芯堆型砂性能的不利作用,可以采取的措施是：将混砂时间延长一些；稍微多加少许膨润土；加入少量α-淀粉;以上三个措施中任何一个都是有效的;至于砂芯头的利用也是可能的;如果将砂芯头破碎成散粒,也可以混制湿型砂;含有一些未烧掉的粘结剂也并不会形成气孔缺陷,通常树脂自硬砂的旧砂再生后灼减量允许不超过％,砂芯头的灼减量肯定低于这个数值;近年来国外一些多砂芯铸造工厂采取将溃散砂芯和芯头再生处理后与原砂混合用于制芯;例如荷兰一家公司将未通过多角筛的砂芯团块用破碎机加工成散粒,配制冷芯盒砂芯中12％为破碎砂芯;近来德国有些人提出大批量生产汽车件等产品铸造厂可以采用分别落砂的办法：铸件冷却后敞开上型,取出带有砂芯的铸件单独落砂,所得砂子主要是已被烧枯的溃散砂芯和少量附着的型砂,可以用擦磨方法进行再生处理;然后与不超过20％的新原砂混合用来制芯,不必增加树脂加入量即可得到同样砂芯强度;留在砂箱中的砂子只含少量砂芯,经破碎、过筛后就可用于制备湿型砂;这样做的优点是不但大大地减少新原砂消耗量和废砂丢弃量,而且可以减少溃碎砂芯对型砂性能的不利影响;虽然目前采用这种砂芯单独落砂方法的铸造工厂数量较少,对于多砂芯的铸造厂肯定是个发展方向;⑶粘附在铸件上的砂子：在铸件表面上粘附的砂子需要抛砂清理才能掉下来,清理下来的砂子都是做为废砂扔掉;粘附砂子的原因可能是型砂粒度粗、浇注温度高、透气性高、砂型紧密程度不够,铁液钻入型砂颗粒之间的空隙中形成轻度的机械粘砂;也可能是由于铸铁型砂中有效煤粉量不足造成的;例如广东某冰箱压缩机厂的挤压造型铸件表面完全被砂子包裹,经过履带抛丸清理机后才露出完全不粘砂的表面;估计原因就是型砂中加入的煤粉量不够多;山东某厂生产出口汽车刹车鼓和刹车盘,使用内蒙原砂,但不加煤粉或仼何防粘砂材料,铸件表面有一层粘砂,靠抛丸清砂和全部表面机械加工;另外,河北某厂挤压造型的铸件表面平日没有不良现象,但有一次突然发生铸件表面被砂包裹,估计原因是所用膨润土活化过度引起热粘砂;总之,一般中小铸铁件的型砂中只要含有足够的有效煤粉,可以保证在铸件的绝大部分表面上没有粘砂;可能只是个别局部由于砂型紧密度不够,还有极少量粘砂;曾见到河南某厂手工造型生产约40～50kg中等铸铁件,落砂后只用钢丝刷清理就能使铸件露出光洁表面;估计该厂在型砂中加入了大量煤粉;有些湿型铸造工厂生产一、二百千克以上的大铸件,因铁液压头高而出现表面粘砂缺陷,下型表面粘砂可能性更大;可以在下型或整个砂型表面喷醇基涂料,点燃后即可合型浇注;但须汪意涂料是专用的,涂层强度需与砂型强度匹配,否则可能产生夹砂缺陷;黄河沉积砂的SiO2含量较低,大约仅有81％左右,用来生产较薄中、小铸铁件通常并无粘砂缺陷;但是生产稍厚铸铁件或较高浇注温度时,铸件表面可能包覆着一层烧结砂,这是原砂熔点低造成的;但铸件表面并不形成牢固的机械粘砂,容易清理掉露出铸件;然而这层烧结砂层都做为废砂扔掉;山西某刹车鼓铸造工厂使用附近山砂,也是一种低SiO2含量原砂,废砂量占造型用砂量的20％以上,也遇到废砂堆积地不足的困难;因此,选择使用当地原砂生产厚大铸件时,应注意其SiO2含量和熔点;⑷溢流旧砂：为了避免型砂中含泥量保持在一个适宜范围内,需要靠有效除尘系统适量降低泥分,更主要的是靠掺入新原砂和混入溃散芯砂来冲淡灰分和降低含泥量;如果铸造工厂装有除尘设备,生产的铸件无砂芯或只有少量砂芯,选用优质原砂、膨润土和煤粉为混制型砂原料,只需排出少量废砂就能使型砂系统达到良好的平衡状态;而有些中、小铸造工厂的旧砂含泥量很高,原砂、膨润土和煤粉的品质不好,又缺乏除尘设备,需用较多原砂对灰分进行冲淡;根据砂系统进入多少就必须排出多少的原则,需要排出废砂也多;要想减少排废砂量,应当改为选用低含泥量原砂,高粘结力高耐热性膨润土,低灰分高抗粘砂效果煤粉;经过一段时期后就能够将旧砂含泥量逐渐降下来;如果这些工厂的旧砂已然含泥分极多,即使新安装除尘系统也不能立即将泥分降到理想含量;改用优质原材料也不能立即见效;可能采取的办法是将一些旧砂进行再生处理,用气流再生或机械磨擦冲击再生方法,将旧砂的泥分含量降低,代替一部分新原砂用于冲淡型砂含泥量;但是再生处理又产生粉状废料,而这些粉状物中含有不少有效材科,扔掉也是相当可惜的;生产发动机汽缸体类多砂芯的铸造工厂常遇到混入旧砂中的溃散砂芯多,逐渐积累致使砂系统容纳不下,为了平衡总砂量必需随时排掉一些旧砂成为废砂;所排旧砂多半是不易破碎的旧砂块,这些砂块都是远离铸件没受到高温加热的优良品质砂子,被扔掉确实可惜;国外有的工厂对旧砂进行较深化的再生处理,包括强力机械磨擦和高温煅烧,然后代替一部分原砂用于混制芯砂;不过比较理想的方案是将砂芯单独落砂,经加工处理后与新原砂掺在一起混制砂芯用砂;⑸撒落地面的型砂和旧砂：有些工厂经常把型砂堆放在车间地上,任由脚随意践踏;有些砂子粘在鞋底带往车间各处甚至也带入办公室中,这些被践踏的型砂在打扫卫生时都会被扔掉而成废砂;也有些工厂的车间中遍地是浮砂,从不打扫卫生,在车间内行走有如趟土;还有的工厂,在地面上砂子长年积累,越踩越硬;例如安徽某阀门铸造厂的车间中,垫高的型砂至少有半尺多厚,运送砂芯的手推车没法通过;该厂某日决定全厂大清扫,货运汽车几次运送才将大量清出来的废砂运走;实际上这些废砂原来都是能够造型的型砂; 铸造工厂应当加强教育和管理,使操作工人认识到砂子来之不易,珍惜每一颗砂子,脚下不准许踩砂子;如果砂子仍然未干,可以填入砂箱当做背砂;假如砂子已失水干燥不能造型,应当将洒落砂子及时送进地下的回砂带式输送机,并将地面清扫干净;如果没有回砂皮带,就应当在工部各处放置盛砂的箱子,由叉车运到收纳旧砂的落砂机或斗式提升机,送入旧砂斗;还有些洒落的砂子发生在运送型砂,捅箱,落砂,筛砂,冷却,回用砂砂运输,给料器,鳞板输送机……所有环节的地面、地坑、地下通道,输送器的接头处和尽端;都应该经常清扫和回收,不但避免砂子损失,而且有利于保持车间清洁卫生;曾见到我国有几家铸造工厂例如江苏有两家使用静压造型和挤压造型的日资铸造厂车间中极其清洁,地面上看不到砂子的痕迹;砂处理工部的楼梯和平台也同样干净;美国有一铸造工厂的砂处理工部的周围墙壁上安装有风吸送管道,有多处快速连通接头,用软管吸尘器将工部各处的洒落砂吸送至旧砂斗上的分离器;国内也有制造移动式工业除尘器的企业,可以用来清扫车间中的洒落砂;有的工厂中工人习惯用压缩空气软管吹净浮砂,结果造成车间空气污浊,尘土搬家;⑹除尘器的粉尘：落砂机、带式输送机、筛砂机、沸腾冷却机、斗式提升机、混砂机以及各种输送装置上面的除尘设备所收集到的尘土并非一律为应当排掉的废料;实际上其成分与旧砂中或型砂中的泥分类似,即含有灰分和有效膨润土及有效煤粉;干法除尘系统的终端是由旋风分离器和袋式除尘器组成;旋风分离器可以将有一些被吸物料中的细砂粒70目及更细砂粒分离并缷出;有些工厂尤其是多砂芯铸造工厂将分离出的细砂粒全部送入旧砂回用系统,能够防止型砂粒度粗化和透气性偏高,并能使铸件表面光洁;袋式除尘器可将细粉从气流中分离;所含细粉中含有的有效物料可能在30～50％之间;有的工厂也将袋式除尘器的粉料部分地回用;因为可以节省膨润土和煤粉加入量,降低型砂对水的敏感性,同时也减少废砂排出量;工厂应当检验各除尘器分离下的粉料中含有多少有效膨润土和煤粉,根据型砂和旧砂的泥分含量,决定选用哪个除尘器的分离物料和采用多少;⑺清扫垃圾：在有些铸造工厂中,纸屑、木棍、烟头等垃圾任意抛到造型工部的砂堆上,准备与砂子一起清扫掉;曾见到江苏某柴油机厂气冲造型线的下芯工人口叼烟卷干活;地面上有一个小砂堆,可以见到上面有很多烟头等杂物;有的铸造工厂中在夏季为了防暑降温,发给工人盐汽水、冰棍等保健饮料;汽水瓶盖,木棍、包装纸大多顺手扔入地面砂堆,也使这一堆砂不能回用;实际上从地面清铲集中起来的砂堆完全可以回收利用,将各种垃圾掺入后只好当做废砂扔掉;应当教育全体员工爱惜砂子,不准随便糟蹋;应在各班组工作地设有存放垃圾的筒,只能把没有用的东西丢到垃圾桶中;天津有一台资铸造工厂规定进入工厂门口后一律禁止吸烟;如果发现工厂地上有烟头就要追查工长责仼;有的工厂在厂房角落处设一间封闭的吸烟室,专供饭后休息时进入吸烟;平时职工都忙于工作也没空闲时间吸烟,不仅防止烟头乱丢,混入砂子,也有利于身体健康;落到地面的型砂不要与熔化工部的炉渣掺混,冲天炉的炉渣粒化后可以用做为建筑材料;也不要与浇注工部的地面圾垃掺混,其中有很多铁粒也可回收;否则撒落地面的砂子只能扔掉;2 废砂的利用即使采用以上种种措施减少废砂的生成量,仍然不可能消除废砂;目前国外较多采用的办法是将铸造工厂确实难以使用的废砂和粉尘加以利用;虽然美国依利诺州年生成废砂80万吨,而该州建设市场需2400万吨砂子用于建筑和铺路材料,足以容纳铸造工厂的废砂;以下举例说明废砂的利用：⑴生产水泥：美国纽约州生产可锻铸铁件的Frazer & Jones Co. 与一家水泥生产厂建立关系,将100％废砂生产水泥;水泥要求的SiO2,氧化铁,Al2O3在型砂中都有,所含碳分可以烧掉;要求废砂的SiO2含量大于80％,含碱量在低限,粒度均匀,材料量大;废砂中的氧化铁和铁粉抛砂形成的无防碍;但不可有金属块,否则会破坏窑炉和堵塞磨粉机;该厂1994年运送废砂万吨到加拿大安达略省水泥厂,成功地制成低碱性硅酸盐水泥;⑵混制混凝土：美国纽约州PohlmanFoundry将废砂筛除大砂块、芯头、芯铁后堆放至建设高峯时期,满足混凝土的混合需要;州环保部门化验结果证明掺有废砂的混凝土对人体健康无负作用;⑶制砖： Cherokee Environmental Group是美国最大的制砖公司,原来主要原料为粘土和页岩;使用废砂制砖时,载重车或船将废砂运送到制砖厂;将废砂过筛,去除金属废料和杂质;也可以掺入页岩粉,在机器中与熔剂和水混合,然后挤出切块;进入连续烘干炉127℃和煅烧炉589℃;烘干和煅烧共约30h 后制成建筑用砖;⑷修路沥青：通常在修路用的热熔沥青中加入了约50％的天然骨料,可以用废砂代替15～20％的天然骨料;但是要求将废砂烘干,烧掉残留的煤粉和有机物;⑸其它：废砂可以制成岩棉,用于管道保温;在我国,湿型废砂还有一些用途;乡镇小铸造工厂将大铸造工厂丢弃的废砂拉去造型使用;废砂中含有足够的膨润土和煤粉,只需洒水过筛就成为极好的型砂;另外,在南方农村修盖房屋也喜欢从铸造工厂拉去废砂作为建筑材料;我国有人进行湿型旧砂再生技术的研究,以及旧砂再生设备的研制;目的是尽量将旧砂的泥分去掉,用来代替一部分新砂用于混制湿型砂;虽然再生处理旧砂可以减少一些废砂生成量,但是至今很少有人注意到如何利用废砂;长春一汽铸造公司2005年1月建成废砂再生线,先加热到700℃以上烧去有机物,再打磨砂粒去除表面烧结膜;每年可处理6000吨废砂;主要用于混制壳芯砂,再生后含泥量≤%,覆膜砂强度提高10以上;但再生砂的耗酸量高达20mL以上按标准应≤5mL,难以制热芯盒和冷芯盒砂芯;笔者估计其原因是我国铸造工厂的湿型砂粘结剂为活化膨润土,膨润土中加入了3~4%的Na2CO3;砂粒外残留黏土膜受高温焙烧后,其中被置掉出来的CaCO3和尚未起置换反应而残留的Na2CO3变成为CaO和Na2O;遇到水会成为CaOH2和NaOH,都具有极强的碱者,不利于冷、热芯盒砂的固化;而美国铸造工厂混砂所用天然钠土,一般碳酸盐含量不超过%,焙烧废砂不会呈现强碱性;一汽每年废砂排放量近10万吨,能用于制壳芯用量很少,因而将废砂与粒化废炉渣加水泥等材料适当处理并施加高压制成铺路砖;制品坚硬耐磨,生产成本低,而且解决堆放场地不足,粉尘污染,还可固结砂中有害物质;东风汽车公司采取低温焙烧后再用高速旋转式机械再生机处理,耗酸值只有～;用于制热芯盒、冷芯盒和覆膜砂砂芯,性能与用新原砂制芯相近,有的甚至高于新原砂制芯的性能;。
铸造生产的旧砂回用及环境保护
用的磁分离设备有磁分离滚筒、 磁分离带轮、 带式磁分离机三种。 磁分离滚筒处理旧砂的原理如图 ７ － １所示。
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７.１ 旧砂的处理和回收利用
• ２.破碎和筛分处理 • 旧砂中大的团块必须经破碎处理， 破碎处理后的旧砂中仍然具有一
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７.１ 旧砂的处理和回收利用
• ７.１.２ 旧砂的再生处理
• 旧砂的回用是将使用后的型砂经过破碎、 去磁、 筛分、 除尘、 冷却 等处理后重复循环使用； 旧砂的再生是将使用后的旧砂经过破碎并 去除砂粒上残留的黏结剂和其他杂物后得到与新砂性能接近的砂子并 可代替新砂使用。 旧砂在回用处理后， 再去掉砂粒表面的残留黏结 剂便是旧砂再生的过程， 因此， 旧砂回用处理相当于旧砂再生的预 处理。
７.１ 旧砂的处理和回收利用
• ２.旧砂的再生设备及原理 • 在旧砂的再生设备中， 干法再生的设备有机械式、 气力式和振动式；
湿法再生的设备有叶轮搅拌式和旋流式； 热法再生的设备有倾斜搅 拌式和沸腾床式。 • （１） 干法机械式旧砂再生设备有离心冲击式、 离心摩擦式和振动 摩擦式三种， 其原理相同， 即在离心力的作用下， 砂粒受冲击、 摩 擦、 碰撞而使残留黏结剂去除。 机械离心摩擦式旧砂再生设备的结 构原理如图 ７ －４ 所示。 • （２） 干法气力式旧砂再生设备有垂直气力式和水平气力式两种， 其原理是利用气流使砂粒摩擦冲击而去除残留黏结剂， 通常采取多 级再生设备连续使用。 干法垂直气力式旧砂再生设备的结构原理如 图 ７ －５ 所示。
• 黏土砂在浇注生产后， 型砂中混杂浇冒口、 飞翅、 铁豆等金属物； 型砂因造型紧实以及金属液高温作用而形成大的团块， 这对后续再 利用以及造型不利； 型砂浇注后其温度也较高， 这不仅影响型砂水 分含量的稳定， 也容易造成金属液的凝固缺陷。 因此， 黏土砂需经 过磁分离、 破碎、 筛分以及冷却处理过程。
铸造厂操作规程砂处理安全操作规程
配砂工安全操作规程一、开工前，要对设备进行检查，加油，并进行试运转。
发现不良情况，应及时向有关人员汇报。
末经修复，不得使用。
二、操作时，必须穿戴好规定的防护用品（特别要戴上口罩和防护镜），以防粉尘，水玻璃以及碱水伤害人体。
三、进入轧砂车清理，检修或在轧砂车底部传动部份检修，必须先切断电源，并在电钮开关处挂“有人检修，不准合闸”的警告牌。
四、皮带传动机在运转过程中，禁止向油孔内加油。
皮带打滑或跑偏必须停车处理。
五、在吊运砂桶过程中，要随时与天车司机联系，严格遵守起重吊运有关规定。
六、配砂操作台、人行道，要保持畅通无阻、清洁整齐。
七、混砂机运转时，不能用手去抓砂取样。
八、下地道回砂时，应有两人协同作业；砂泥流入送砂带内侧时，不准用手去清除，应用木板刮除。
九、推电气补偿开关时，人应站在开关侧面进行；回拉时，动作要迅速。
十、操作时，思想要集中，并应注意设备运转状态。
发现异状异声，应立即停机，查找原因。
一、向砂斗内放料，不能超负荷。
砂斗下面要保持整洁。
二、应认真办好交接班手续。
三、配砂工应同时遵守《砂处理输送皮带安全管理细则》。
砂处理输送皮带安全管理细则一、开工前，应穿戴好安全防护用品（扎紧袖口、裤脚管），检查需用的工具是否完好。
二、应两人一组工作，操作时要相互联系，相互关心，相互配合，不得单独一人下地道。
三、必须经常调整落砂机下面的出砂量，以防砂子涌出造成事故。
四、应密切注视磁铁分离机运转情况，发现问题，应及时停机处理。
五、应加强巡回检查，发现输送皮带有拉裂、破损、磨耗过度等情况，应立即报告有关人员及时采取措施。
小滚筒或靠山小滚槽有不转动现象，应及时更换，以免损坏皮带。
六、输送带内侧处有积砂，必须立即清除，以免拉断皮带。
除砂不得用手，要用木板，以免发生意外。
七、输送带上掉下的砂块或废砂，应随时清扫，不得有堆积。
清扫上部输送道上的废砂，应采用安全可靠的办法，不准向下乱倒，以免粉尘飞扬。
八、对输送带各转动部分加油，必须在停机后进行。
铸件清理作业指导书
铸件清理作业指导书xxxxx——2011编制：审核：批准：xxxxxxxx有限公司技术部xxxx年xx月xx日发布１铸件清理作业指导书1.目的为保证铸件的表面质量，使清理作业规范有序。
2.适应范围：适用于本公司所有铸件的清理。
3.清理工序技术要求：3.1 清理用设备和工具。
3.1.1清理用设备：Q376型吊钩式抛丸清理机。
3.1.2 清理用工具：大锤、手锤、錾子、角磨机、固定砂轮机。
3.2 扒活落砂要求：两箱铸型球（蠕）铁50分钟后落砂。
灰铁一个小时后落砂。
对于叠箱铸型，高韧性球铁两个小时后扒活落砂，高强度球铁，一小时后扒活落砂。
3.3 清理浇冒口要求：不得伤到铸件本体。
3.4 抛丸清理要求：吊抛后的铸件表面粗燥度应达到Ra50。
3.5 吊抛清理用钢丸的要求：Φ0.8㎜—1.2㎜4.清理工序工艺流程：检验检验检验检验清理浇冒口——→打磨錾——→吊抛——→防锈处理——→入库。
5.清理浇冒口系统。
5.1 利用锤敲击掉铸件上的浇冒口，注意敲击方向，避免铸件带肉、碰伤、裂纹。
5.2 分离有明显缺陷的铸件，经质检员认定后，送入同材质的回炉料２池内，合格铸件转入下道工序。
5.3 震掉的废砂，用手选或磁选出里面碎铁，当班清理干净。
6.打磨，錾剔，清理。
6.1 用手锤和錾子剔除铸件上的毛边、毛刺和凸台。
6.2 手提铸件在固定砂轮机上磨掉浇冒口余头。
6.3 在清理过程中发现的有缺陷铸件，必须经质检员判定后处理。
6.4 在作业过程中，对铸件应轻拿轻放，防磕碰和磨伤铸件皮肉。
6.5 对管类铸件，用小于管直径1/3的钢球，对管道进行100%的通过检验，保证管道畅通。
7.抛丸清理。
吊抛钢丸型号：SG—1.2，对铸件吊抛6—10分钟（视铸件结构而定）。
8.由专检人员对抛丸清理后的铸件进行终检。
9.防锈处理。
9.1 防锈处理的工艺有：涂、喷、蘸三种方法，也可浇油防锈处理，不管怎样处理，工作场地必须清洁。
9.2 铸件放在工作台进行防锈处理，然后放在风干架上进行风干。
浅谈铸造车间砂处理系统设计及设备
断应 用 ．现代 企业 的混砂机 已 向高速高 效 、单机
生产能 力大 、型砂质量高 的需 求方向发展 。
目前 随 着 对 型砂 质 量 要 求 的 提 高 ． 以及 大
规 模 铸 造 生产 线 的使 用 。主 流混 砂 机 以转 子 混
砂 机 为主 （ 见图 １ ） 。其 主 要特 点 是根 据 物 料不
混砂机 、冷 却设备 、在线检测 设备 、砂再 生设备 等广 泛应用 于现代铸 造生产 车间 ．使 得砂 处理 车
间更加先进 和规范化 ．大大减 少 了因型砂 引起 的
时 ，还要 考虑设备 通风除 尘及废砂 排放 。保证 车 间环境 良好。
３ 砂 处 理 系 统 主 要 设 备 介 绍 及 对 比 （ １ ）混砂设备
（ ３ ０ 寸
茸 Ｉ ｌ ｝
距
出现 铁水等 待砂子 的状况 。 目前在 国 内新建 的大
一
０
１ 前 言
型铸造厂 中三塔式 的布置形 式 比较常见 ．这主 要
目前 我国铸造企 业有三 万多家 ．使用 粘土砂
工艺 生产 的占一 半 以上 ．但有成 套粘 土砂 设备 的
得 益 于 大 能 力 的斗 式 提 升 机在 砂 处理 车 间 的 应 用。设备 的选择一般 以混砂 机 为主体 来 配备其 前 后设 备 。互 相 衔接 设 备 的处理 能 力 必须 互 相 匹 配 ，避免 出现 “ 瓶 颈 ”现 象。一般 单 台设备 的设
铸 造企 业 不 足 １ ／ ３ ．大部 分 企 业仍 处 于 规 模 小 、 设 备 少且 差 的状 态 ：实 际 生产 中 ７ ０ ％ 的铸件 废
品 。都 与型砂 的质量有 着直接 的关 系。而 国 内粘 土砂 装备 的整体 水平偏低 。机械 性 能一般 。能耗 高 。设备性 能与实 际使 用相 差甚远 。随 着近几十 年气 冲造型 、高压造型 、静压 造型线 的发 展 。对 型砂及 砂处理 系统 的要 求也 日益提 高 ．各 种新型
砂型铸造基础知识
砂型铸造一、铸造用砂型的种类及制造（一）概述1．砂型铸造的特征及工艺流程配制型砂—造型—合型—浇注—冷却—落砂—清理—检查—热处理—检验—获得铸件特征：使用型砂构成铸型并进行浇注的方法，通常指在重力作用下的砂型铸造过程。
名词：型砂——将原砂或再生砂+粘结剂+其它附加物等所混制成的混合物；铸型——形成铸件外观轮廓的用型砂制成的空腔称为铸型；砂芯——形成铸件内腔的用芯砂制成的实体(用于制做砂芯的型砂称为芯砂)；造型——制造砂型的工艺过程；制芯——制造砂芯的工艺过程。
造型(芯)方法按机械化程度可分为手工造型(芯)和机器造型(芯)两大类。
选择合适的造型(芯)方法和正确的造型(芯)工艺操作，对提高铸件质量、降低成本、提高生产率有极重要的意义。
（1）手工造型(芯) 手工造型(芯)是最基本的方法，这种方法适应范围广，不需要复杂设备，而且造型质量一般能够满足工艺要求，所以，到目前为止，在单件、小批生产的铸造车间中，手工造型(芯)仍占很大比重。
在航空、航天、航海领域应用广泛。
手工造型(芯)劳动强度大，生产率低，铸件质量不易稳定，在很大程度上取决于工人的技术水平和熟练程度。
手工造型方法很多，如模样造型、刮板造型、地坑造型，各种造型方法有不同的特点和应用范围。
（2）机器造型(芯) 用机器完成全部或部分造型工序，称为机器造型。
和手工造型相比，机器造型生产率高，质量稳定，劳动强度低，对工人的技术要求不像手工造型那样高。
但设备和工艺装备费用较高，生产准备时间长，一般适用于一个分型面的两箱造型。
机器造型(芯)主要适用于黑色金属铸件的大批量生产。
2．砂型/芯制造方法分类在制造各砂型、芯的过程中，根据其本身建立强度时其粘结机理的不同，通常可分为三大类：（1）机械粘结剂型芯----以粘土为粘结剂的粘土型芯砂所产生的粘结；（2）化学粘结剂型芯----型芯砂在造型、芯过程中，依靠其粘结剂本身发生物理、化学反应达到硬化，从而建立强度，使砂粒牢固地粘结为一个整体。
铸件的落砂和清理
点 应用范围
机械冲、切法
机械打断和砂 轮机切割、打 磨
1. 机械操作、效率 主要用于批量
高
生产的中小型
2. 需专用冲、锯床，可锻、球墨铸
适用范围小
铁件、有色金
3. 断根平整光洁， 属合金铸件
打磨量小
铸件固定，沿切线方 向推进的压轮将 冒口打断用垂直 升降和相对于夹 具进退的高速砂 轮切割机切割和 打磨需专用机床 设备，效率高断 口平整
21
表7-6 表面清理方法、特点及应用
表面清理方法 所用设备（工 具）与特点
应用范围
* 滚筒清理
圆形或多角形滚筒，批量生产的中、 铸件和一定数 小型铸铁和铸 量的星形铁， 钢件
电机驱动，靠 撞击作用清理 铸件表面设备 简单、生产率 高，适用面广 噪声、粉尘大， 需要防护
22
表7-6 表面清理方法、特点及应用
特别适用于批 量生产的灰铸 铁、球墨铸铁、 合金钢等脆性 材料铸件
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去除方法 特
点 应用范围
氧-乙炔焰气割 法
电弧气刨法
半手工操作，生产 用于大中型球 效率较低工具 墨铸件和铸钢 简单、适用范 件
围大切割表面 的硬度和脆性
有所增大
半手工操作， 适用于球墨铸 生产效率高 铁、合金铸铁、 劳动强度低，灰铸铁及中小 劳动条件差 型铸钢件 不影响机械 加工
▪ 2. 铸件浇冒口、飞翅和毛刺的去除 常见 的去除方法其特点和应用范围见表7-5。
14
15
表7-5 铸件浇冒口去除方法、特 点和应用范围
去除方法
特
点 应用范围
锤击敲断法
1. 手工操作、 效率低
2. 工具简单、 操作灵活
3. 需注意锤击 方向，断面参 差不齐
浅谈铸造车间砂处理系统设计及设耆
踩
（ Ｄ ∞
冷却设备 的 需求越 来越 突 出。本 文就 目前主流 的砂 处理设备进 行论 述和对 比 ，并 对建立 完善 的砂处理 系统应具备的特 点提 出建议 。
关 键 词 混 砂 机 冷却 型砂 砂 处 理 系统 设 备
Ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｏ ｆ Ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｌ 研 讨 园 地
机 械
工
浅 谈铸 造车 间砂处理 系统设计及设备
东风设计 研究院有 限公 司口袁 云 宋 宇
业
标
准
化 与 质
ｊ曼
里
摘 要 近年 来随 着铸 造行 业 的发 展 ，尤其是 高密度造 型对 型砂 湿压 强度 、含水量 、透
后 设 备 ．互 相 衔 接 设 备 的 处 理 能 力 必 须 互 相 匹
工艺生产 的 占一半 以上 。但 有成套粘 土砂设备 的
铸造 企 业 不足 １ ／ ３ ，大部 分 企 业仍 处 于 规模 小 、 设备 少 且 差 的状 态 ：实际 生产 中 ７ ０ ％的铸 件废 品 。都 与型 砂的质量有着直 接的关 系 而国 内粘 土砂装备 的整体 水平偏低 。机 械性能一般 。能耗 高 。设备 性能与实际使用相 差甚远 。随着近几十
配 。避免 出现 “ 瓶颈 ”现 象。一般单 台设 备 的设
计生产率应 大于系统 的处理 能力 ．同时低 于设备
的名义生产 率 在设备选型 方面 ．设备 的实际生
产率要考虑 一定的系数 ．一般 国产混砂机 实际生 产率 为设 备额定 生产率 的 ７ ０ ％～ ７ ５ ％．冷 却器 的
铸件的落砂和清理
新型的节能减排技术不断涌现，如余热回收、废气处理等，这些技术的应用能够 大大降低铸件落砂和清理过程中的能耗和排放，符合绿色发展的要求。
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过程控制
对清理过程进行监控，确保各项工 艺参数符合要求。
质量检测
对清理后的铸件进行质量检测，确 保达到预期的清洁度要求。
04
铸件落砂和清理的安全与 环保
铸件落砂和清理的安全操作规程
01
02
03
04
操作人员需经过专业培训，熟 悉安全操作规程和设备性能。
操作时应穿戴防护服、手套、 口罩等个人防护用品，防止粉 尘、飞溅物等对身体的伤害。
新型的落砂和清理设备也在不断推出，如智能落砂机、自动化清理线等，这些 设备具有更高的自动化和智能化水平，能够大大提高生产效率和产品质量。
铸件落砂和清理的智能化发展
智能化落砂和清理系统的应用
随着人工智能技术的发展，智能化落砂和清理系统正在逐步 应用于铸件生产中，这些系统能够通过机器学习和大数据分 析等技术，实现自适应调整和优化，提高生产效率和产品质 量。
01
落砂时，根据铸件的大 小和形状选择合适的落 砂方式，如振动、敲击
或机械方式。
03
检验是对铸件进行质量 检查，确保符合要求。
05
落砂前的准备包括检查 铸件是否完全凝固、确 定铸型的强度和稳定性
等。
02
清理包括去除铸件表面 和内部的砂子，可以使 用喷砂、抛丸、刷洗等
方式。
04
02
铸件落砂的设备与工具
铸件落砂的重要性
01
铸件落砂是铸造工艺中的重要环 节，它决定了铸件的质量和后续 加工的难易程度。
02
铸件清砂标准
铸件毛坯清理打磨规定为保证铸件外观质量达到用户要求，对铸件的清理工序作如下规定：一、铸件清理的技术要求：1、清理后的铸件外边面，不允许有粘砂、氧化皮和影响零件加工、装配及影响外表面美观的缺陷。
2、铸件内腔应无残留砂芯块、芯骨和飞边、毛刺等多肉类缺陷。
3、机械加工基准面（孔）或夹固面应光洁平整。
4、铸件的几何形状必须完整，非加工面上的清砂损伤不应大于该处的尺寸偏差，加工面上损伤不应大于该处加工余量的1/2.5、铸件表面残留的浇冒口高度：（1）所有材质的铸件的非加工表面的浇冒口残根都应修磨平整，且与铸件要圆滑过渡，图样上标明允许残留冒口残根的除外；（2）铸件的加工面上不允许出现高出的浇冒口残留量。
6、焊补的铸件非加工面用砂轮或其他工具把焊口按母体修理平整，并把飞溅到铸件的焊渣清理干净。
7、经抛丸处理的铸件（1）在不放大的情况下进行观察时，工件编码应无可见的污垢，并且没有氧化皮、铁锈和异物。
该表面应该有均匀的金属色泽；（2）铸件经抛丸处理加工后的表面粗糙度应满足技术要求；（3）在无技术要求的情况下铸件表面的覆盖率应不小于98%。
8、对于消失模铸件因难以填充造成粘砂的，根据实际情况，可用氧熔棒割除。
9、去除铸件浇冒口，清出飞边及各处非加工面的多余棱角，各处需机械加工面清理后剩余部分不得高于基面2mm。
10、各处非机械加工面清理后剩余部分不得高于基面2mm。
11、因造型失误造成的铸件难清理的，由检验员根据用工情况，给予清砂人员适当补偿，费用由造型人员负担；因清砂人员造成铸件缺陷需焊补或报废的，费用由清砂人员承担。
二、铸件清理的操作规程1、清砂人员要本着先急后缓的原则，对每炉铸件进行清理。
2、清理铸件时，应首先检查铸件表面有没有严重缺陷，如有严重缺陷是，但又不能自行判断的铸件清理后是否报废的，应该及时上报工长和检验员处理。
3、清砂时不应损伤铸件边缘、棱角，薄壁件不能用大锤敲打。
4、清理大、中型铸件时，应放置稳固；翻转时，吊钩应挂牢，并应垫废软胎或方木块，避免碰撞。
铸件的落砂和清理 ppt课件
铸件的落砂和清理
11
▪ 使用落砂机应注意以下事项：
▪ 铸件和砂箱总重量应不超过落砂机规定的 载重量。
▪ 不同砂型的铸件应分别落砂，防止各种砂 型混淆。
▪ 及时清除阻塞在落砂机栅格上的铁块及砂 团，并防止砂箱或壁薄复杂件被振坏。
▪ 使用前应检查落砂机各零部件是否正常， 严格遵守操作规程。
铸件的落砂和清理
铸件的落砂和清理
33
2：手动操作：
▪ 除尘风机、反吹风机、脉动电机、螺旋 输送机，1＃、2＃、3＃、4＃、5＃抛 丸器、提升机、分离器、台车等将其旋 钮开关至开的位置，即可将对应的设备 运行操作。
▪ 在气源压力达到允许的范围并送上气源。
铸件的落砂和清理
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3：自动操作
▪ 将手动/自动选择开关旋至自动位置；
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铸件的落砂和清理
一：原理与结构：
▪ 在抛丸室内，装有转台台车一套，将欲抛
丸清理的工件置于台车之上，密封抛丸室
门，启动电源开关，抛丸机器总成喷出弹
丸对工件全方位清理，丸、渣落入下仓，
由斗式提升机将底部的丸料刮起，提升至
丸渣分离器，使丸、渣得到分离。其中，
粉尘被吸入除尘器进行净化处理。碎丸、
不合格的小颗粒弹丸、氧化皮进入废料桶，
▪ 2）打磨时，应待砂轮速度稳定时才能进行，一 般砂轮圆周速度可控制在25～30m/s。
▪ 3）铸件待磨部分应放在砂轮外圆的当中，磨削 时切不可用力过大，应逐渐施力。
▪ 4）打磨过程中如发生异常声音应停机检查，消 除故障后方可继续使用。
▪ 5）使用手提式砂轮时，应注意磨削方向，以防 迷眼。
铸件的落砂和清理
铸件的落砂和清理
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表7-6 表面清理方法、特点及应用
铸造车间实习——砂处理篇
第三篇砂处理、制芯一、砂处理系统砂处理系统由回砂系统、配料系统、混砂系统、供砂系统四个系统组成。
各个系统独立、相互紧密联系形成完成的砂处理系统，确保东久线用砂的正常秩序。
1、回砂系统（1）当造型机砂型浇铸完成后，砂型通过爬坡振动输送槽进入回砂系统中的振动输送式落砂机中，开始旧砂的回收利用。
（2）在振动输送式落砂机上铸件与砂子分离。
（3）在旧砂中加水进行第一次降温增水处理。
（4）旧砂经磁选将掺杂的碎铁吸出后，由斗提机送到精细六角筛，在精细六角筛内将砂中大砂块或砂芯筛出。
（5）筛好的旧砂经皮带机送至沸腾冷却床，并在振动沸腾冷却床前加水(冬季除外)，在床内蒸发水分降温冷却。
（6）冷却后的砂子经斗提机和皮带机运至料仓保存。
2、配料系统(1)由圆盘给料机将存于料仓中的旧砂经皮带机、斗提机输送至混砂机上方的旧砂斗内。
(2)新砂及辅料（煤粉、膨润土等）由人工加至各个料仓。
3、混砂系统配料系统将各种原料准备好后，按工艺要求以一定的重量比通过圆盘给料机将旧砂、新砂、煤粉、膨润土等加入至混砂机内，混合搅拌，并根据设定好的紧实率自动调整加水量。
4、供砂系统混制好的砂子经圆盘给料机及皮带传送至造型机上方料斗，如此料斗料满时给料机会自动停止供料。
二、砂处理系统设备状况砂处理系统是与生产效率180箱/小时的东久造型线相匹配，主要设备为德国爱立许公司制造的混砂机、在线型砂性能检测控制仪、双盘冷却器等。
全套系统通过中央PC控制，主要参数通过显示器显示，菜单更改设置，其中混砂机为高速转子式，生产能力为60吨/小时，辅料、水采用电子秤定量自动加入；旧砂回收系统采用：三级磁选、两级滚筒破碎筛分，通过双盘冷却器对旧砂增湿、冷却、预混，通过中间砂库对冷却后旧砂“熟化”。
砂处理系统流程见图3-1所示。
铸件散落砂 旧砂废铁废铁新砂铸件下线 S202自动增湿装置 旧砂进入双斗料仓 S213、S214圆盘给料机 S215带式输送机 S212气动双侧犁式卸料器 S204废铁单轨吊 S102振动输送式落砂机S103磷板输送机 S203带式磁选机S201带式输送机Y338C(带磁选头轮) S104皮带输送机 AMFV-IV07R 造型线砂处理流程图煤粉、膨润土 S216斗式提升机S211带式输送机 S228带式输送机TOKYU 造型线 S227圆盘给料机 S222转子混砂机 S217皮带给料机 S226橡胶斗 S209振动沸腾冷却床 S218 S219螺旋给料机 S220 S208卧式单轮松砂机S221螺旋给料机 S210斗式提升机S207带式输送机S205斗式提升机 S206精细六角筛 新砂 铸型1、磁分离装置磁分离是旧砂处理的重要工序。
铸造 砂芯
铸造砂芯铸造砂芯是铸造过程中的一项关键技术，它在铸件中起到支撑、定位、冷却等重要作用。
本文将从砂芯的定义、制备方法以及应用领域等方面进行阐述。
一、砂芯的定义砂芯是指将砂料与粘结剂混合后制成的空心砂块，它通常用于铸造过程中形成铸件内部的空腔或复杂形状。
砂芯的形状和尺寸可以根据铸件的要求进行设计和制备。
二、砂芯的制备方法1.湿型砂芯制备方法湿型砂芯是使用含水的砂料和粘结剂混合制备的。
首先将砂料经过筛分、清洗等处理，然后与粘结剂混合搅拌，形成湿性砂料。
接下来，将湿性砂料填充到砂芯模具中，并通过振动、压实等工艺手段使其成型。
最后，经过干燥处理，砂芯变得坚硬可用于铸造。
2.干型砂芯制备方法干型砂芯是使用无水的砂料和粘结剂混合制备的。
首先将砂料加热至一定温度，以去除其中的水分。
然后将无水砂料与粘结剂混合均匀，形成干性砂料。
接下来，将干性砂料填充到砂芯模具中，并通过振动、压实等工艺手段使其成型。
最后，经过加热处理，粘结剂固化，砂芯变得坚硬可用于铸造。
三、砂芯的应用领域砂芯广泛应用于铸造工艺中，特别适用于需要形成内部空腔或复杂形状的铸件。
以下是一些常见的应用领域：1.汽车发动机缸体和缸盖的铸造：砂芯用于形成汽缸体和缸盖内部的冷却通道。
2.工程机械零部件的铸造：砂芯用于形成液压缸、油管等内部结构。
3.锅炉管道的铸造：砂芯用于形成锅炉管道内部的空腔。
4.航空航天零部件的铸造：砂芯用于形成涡轮叶片、火箭喷嘴等复杂形状。
四、砂芯的优势和发展趋势砂芯作为铸造过程中的重要组成部分，具有以下优势：1.灵活性高：砂芯可以根据铸件的要求进行设计和制备，形状和尺寸多样化。
2.成本低：相比于其他制芯方法，砂芯的制备成本较低。
3.应用广泛：砂芯适用于各个行业的铸造工艺，具有广泛的应用前景。
随着科技的发展，砂芯制备技术也在不断进步，出现了一些新的制备方法和材料，如3D打印砂芯技术、陶瓷砂芯等。
这些新技术和材料的出现，使得砂芯制备更加精确、高效，同时也拓宽了砂芯的应用领域。
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铸造部
砂处理资料
1、煤粉：为消除机械粘砂和提高铸件表面的光洁度。
型砂中燃损含量控制在FC产品1.8---2.5 FCD 产品3.7---4.5。
煤粉的作用主要是防止粘砂和改善表面光洁程度外，所产生的还原性气体可以防止铁水氧化，使已有的氧化物质还原，冲淡型腔表面的水蒸气，防止球墨铸铁件生成皮下气孔，所以型砂应当含有足够量的有效煤粉，但不可过多，以免铸件造成呛火、冷隔等现象。
2、膨润土：粘土是型砂中的粘结剂，粘土矿物多呈片状，有很大的表面积和表面能且带负
电荷，当与水混合时，形成胶体，产生粘性。
型砂中有效粘土含量一般控制在 5.5--8.5之间。
粘土的作用主要是，粘结型砂起到粘结剂的作用，加过多的粘土，型砂的透气性降低，铸件会产生气孔，加过少的粘土，型砂的强度会降低，会形成涨模，漏铁水。
二、型砂性能及对铸件的影响
1、水份：型砂中含水物的多少，可以直接反应水份的含量。
在生产过程中水份不易过高，不然铸件易出现气孔，缩孔等不良缺陷。
太干的型砂，在浇注过程中，易形成冲砂、砂眼，拔模不良等不良现象。
故型砂水份要求控制在FC
2.6--
3.3,FCD2.8--3.5
2、强度：型砂的强度用标准试样在受外力作用下遭到破坏时的压力值来表示。
型砂强度低，在脱模、下芯、合型等过程中，砂型有可破损和塌落，浇注时可能承受不住金属液的冲刷而使铸件造成砂孔、砂眼、漏铁水、涨模等不良。
型砂强度过高，则影响型砂的透气性，铸件易产生气孔和铸件落砂困难。
故型砂强度要求控制在150kpa---200kpa之间.
3、CB值：即紧实率。
试验时将型砂通过带有6目筛的漏斗，自由落下装满试样桶，刮去
多余的砂后在锤击式制样机上打三次。
试样高度缩小程度即为CB值。
CB值过高铸件易出现涨砂，尺寸偏差等不良，CB值过低，易出现砂眼等不良。
故型砂CB值要求控制在36--44之间。
4、透气性：型砂能让气体透出的能力称为透气性。
型砂必须具有良好的透气性能，以免浇注过程中发生呛火和铸件产生气孔等缺陷。
但型砂透气性不应过高。
以免金属液渗透入砂粒孔隙中而造成铸件表面粗糙和机械粘砂，故透气性要求控制在大于110。