消失模砂处理工艺

消失模铸造的砂处理

5.1概述

消失模的砂处理设备是消失模铸造的最主要设备之一。它既是铸造质量稳定的关键设备，又是提高生产率的重要保证，同时通过砂处理设备还可实现“空中无粉尘，地下无型砂”的绿色铸造工艺要求。

没有配置砂处理系统的消失模铸造工艺，很难展现出消失模铸造，生产环境优良的特点和确保产品质量的稳定性。

5.2 砂处理系统的作用

1）筛除型砂中杂质、砂块、铁片等杂物；

2）磁选清除型砂中的铁豆等；

3）将型砂温度降至50℃以下，使其达到造型填砂技术要求所规定的温度范围之内；

4）清除由于涂料的混入和型砂的裂解而掺人型砂中的粉尘，以保证型砂良好的透气性和实现“空中无粉尘”的要求；

5）储存型砂。以便实现整个铸造生产过程中地下无型砂的环保要求。同时，防止在落砂、造型工序不能同步作业时形成的相互干扰和制约，起到缓冲的作用；

6）进行型砂的输送。实现从落砂到填箱的输送自动化，摆脱对人工的依赖，以改善作业环境和工作条件。

5.3砂处理系统的工艺流程

落砂振动输送筛分提升冷却提升

中间储存砂库皮带输送在线砂库填箱、造型

砂处理系统工艺流程图

新砂根据需要量，可不定期地在落砂栅格处加入。

5.4 砂处理系统的设计原则

由于砂处理量的差异，自动化程度要求的区别和环境温度、地域的不同，使砂处理的配置也有较大的差别。因此设计者需遵循如下的原则：

1）在满足用户的生产纲领及工艺质量要求的同时，还应具备一定的再发展空间；

2）结合企业不同的生产特点和作业环境，在设备布局上，要充分考虑工艺流程的合理性，通盘考虑到生产的组织、设备的维护、废料的处理等因素。既有利于生产管理、设备维护、又要有利于物流的畅通，有效避免“瓶颈”交叉，为日后的生产安排、设备维护带来方便；

3）在设备的配置上，以安全可靠，低成本运行，保护环境为原则，在确保适应铸造生产环境，满足工艺质量需求的前

提下，尽可能降低一次性投资费用和设备装机容

量，提高设备的可靠性，减少易损件的数量，从而降低设备的运行成本，为最大限度地提高企业经济效益奠定良好的基础；

4）出砂能力（小时用砂量）和日储砂量的确定，是关系到砂处理系统投资规模的重要指标，因此，必须根据铸件的日

产量，日作业班次，砂箱尺寸和熔炼设备（电炉、冲天炉）等因素科学、经济、合理的选择，防止砂处理系统投资过

大，有效利用率过低或者不能满足生产节拍，影响生产任

务完成的弊端发生；

5）要根据地域和小时处理砂量的大小来确定是否采用二级冷却，不可千篇一律造成投资费用的增加；

6）根据造型砂的材料来确定冷却方式，对于密度较大的造型材料如：宝珠砂等，适宜配置滚筒式冷却设备，对于密度

不大的造型材料如：石英砂、镁橄榄石砂等，适合于沸腾

式冷却设备；

7）充分考虑用户对投资费用的接受程度。在如何选择砂处理线的配置时（机械化、自动化还是简易线）一定要充分考

虑既能保证生产需要，又能让用户在资金投入上可以接受

的因素。

5.5 砂处理常用设备

5.5-1 振动输送筛分机

图5-1振动输送筛分机

1-弹簧2-振动筛3-底座4检查门5-振动电机

振动输送筛分机由槽体、不锈钢筛板、底座、弹簧和振动电机组成，全部采用钢结构焊接而成。

振动槽内设有双层筛网，上层为不锈钢密布钻孔的大孔眼筛板，下层为小孔眼衬以80目的不锈钢筛。两台相对称的振动电机固定在机体上，及槽体形成一定的角度，电机两端个有一对偏心块，偏心块回转时产生离心力，其离心力在机体的横断面方向相互抵消，而在纵断面方向相互合成，合成后的激振力驱动型砂，

在槽体上跳跃式前进，在前进过程中实现筛分、除尘和输送的功能。

由于振动槽较长，型砂在跳跃式前进中可以散失部分热量，所以还有一定的冷却作用。

调整两块偏心块夹角，即可改变电机的激振力和振幅的大小，进而达到某一特定生产率需要的激振力和振幅，完成筛分和输送的作用。

振动电机安装于槽体两侧，故拆卸、维修方便。由于无易损件、结构简单、能耗少、造价低、生产率可在5~40范围内选择，适应范围宽、耐高温，适合于在恶劣环境下工作，故此国内消失模砂处理系统中，多选此种输送筛分机。

5.5-2-1提升机

提升机是垂直提升型砂的最通用设备。其结构紧凑、维修方便、提升高度可根据需要选定，因此被广泛用于消失模铸造的砂处理系统中。

斗式提升机分为链式和带式两种。

链式提升机采用金属链条传动，由于整机全部为金属结构，因此耐高温性能较强。对于采用消失模铸造工艺，所生产的铸件、打箱时，接触铸件的型砂温度可高达600℃以上，即便是经过落砂和水平筛分输送到斗提机的型砂，温度也高达400℃左右。在此温度下，消失模砂处理系统的一级提升，大部分都采用链式提升机。

带式提升机是用橡胶作为传动带的，由于造价比全金属的链式提升机低，所以在经过冷却处理后的型砂提升中，经常选用带式提升机。

提升机由驱动装置、拉紧装置、被动滚筒、输送带、料斗、机体等组成。

图5-2提

升机简图

1-驱动装置2-拉紧装置3-被动滚筒4-输送带5-料斗6-机体

表5-1 链式斗提机的规路型号和技术参数

在选用和配置斗提机时需要注意和重视以下问题：

1）型砂的温度；

2）提升机的生产能力；

3）提升机的造价；

4）在确定提升机的高度时还要考虑车间高度，天车下弦梁至地面高度等条件影响。

5.5-2-2气力输送系统装置

气力输送装置是由加料阀、料位器、进排气装置、消声器、罐体、控制阀等组成。该装置可及输送管路、球型弯头、圆盘卸料阀等构成型砂的远距离输送、提升系统。目前输送距离可达250m 高度可提升15m以上。并且可以实现多个卸料点的需要。

它的特点是：型砂以料柱形，靠压缩空气推动进行输送，每段料柱（管塞）保持一定的间隔，速度在0.5~3m间进行。由于运行速度较慢故对管道磨损较小。另外，噪音低，占据空间小。

但由于相对提升机和皮带输送机而言其造价和运行成本较