6铸造废砂的再生利用技术与装备

铸造废砂种类与技术装备
铸造废砂种类与技术装备
•
精处理 - 可提高砂流动性0.2～0.5% - 可调整集中率分布，使三筛集中率的分布 向粒度号大的方向改变
铸造废砂种类与技术装备
铸造废砂种类与技术装备

再生的质量技术指标
测试项目 长江再生砂
灼减 （%） ≤ 0.08
角型系 数 ≤ 1.15
含泥量 （%） ≤0.2
品种
pH值 7.19
灼减% 0.13
水分% 0.02
济南重汽潮模 再生砂

中国重汽潮模再生砂相关技术相关质量指标
粒度及其分布 粒度 20 30 40 50 70 100 140 200 260 底盘 集中率 AFS
0.3
7.8
52.6
24.5
11.6
3
0.1
50/100
88.7
47
再生砂工程应用与砂改性
铸造废砂种类与技术装备

机械处理： • 机械处理对相关技术指标的影响(见表1、表2）：
工序
集中率变化值
PH值变化率
酸耗值变化率
灼减变化率
再生前 焙烧处理后
－ ≤1％
降低40～60％
降低25～40％
降低95％以上
表 1
铸造废砂种类与技术装备
工序 再生前
AFS变化值 -
PH值 -
酸耗值 -
灼减值 -
机械处理
筛分
粉尘收集
筛粉尘处理及利用
再生装备技术流程概要
铸造废砂种类与技术装备
√主要装备技术及特点


集中破碎站：破碎高效易控、废砂不落地、扬尘控制、均 匀送料、去除金属。 焙烧炉及控制：节能高效、远程在线监控 机械处理：一级或多级处理
√辅助装备技术及特点

粉尘控制及回收利用：废砂陶粒等 再生过程废气控制与处理
某厂废砂坝水源污染
废弃铸造型砂与其他工业固废堆存一起
铸造废砂种类与技术装备

通常的再生技术装备



热法（卧式炉、立式炉） 机械（擦洗、摩擦、撞击、切削等） 常用方法的组合应用等

长江造型材料集团再生装备技术

再生装备技术流程概要
再生装备技术流程概要 废砂 料仓 焙烧炉
磁选
集中破碎站
磁选 再生砂 成品


无废化再生技术及装备与发展展望

再生过程废气控制与处理： • 充分利用烟气热能 • 布袋除尘，无二噁英 • 离子态裂解
无废化再生技术及装备与发展展望

无废化再生技术展望 复合材料 废砂中硅资源利用技术 与其他行业废固物结合制备的材料技术等
达到国标GB/T 17431.1 – 1998中 高强轻集料的标准。
无废化再生技术及装备与发展展望

-
建筑材料
特种砂浆:大于国标M5抗压强度3倍以上
无废化再生技术及装备与发展展望
铸造废砂粉尘回用技术 铸造潮模砂废砂粘土再利用技术 铸造废砂粉尘在耐火材料中的应用技术 铸造废砂飞尘在复合肥料中的应用技术 产业集群更有利于铸造废砂回收利用
粒度
名称
20 30 40 50 70 100 140 200 260 底盘
粒度
AFS
集中率
碱酚醛废 砂 碱酚醛再 生砂
9.2
21.1
39.2
19.2
6.9
3
0.4
0.5
40/70 43.09
79.5
7.50
18.40 27.50 24.40 12.60 8.90 0.80
70/40 49.01
70.30
PH值 6.5
水分 （%） ≤ 0.1
PH=7时 耗酸值 ≤ 5.0
～7.30
主要粒度组成部分三筛不小于75%，四筛不小于85%
铸造废砂种类与技术装备
铸造废砂再生后的砂
再生砂工程应用与砂改性

再生砂技术指标及标准 热芯盒树脂废砂再生及应用 三乙胺冷芯盒树脂废砂再生及应用 碱酚醛树脂废砂再生及应用 潮模砂再生后的应用
名称 碱酚醛废砂
碱酚醛再生砂
耗酸值 pH值 酌减% 水分% ml/50g(ph7)
10.51
Βιβλιοθήκη Baidu9.68
21.01
8.08
1.93
0.06
0.6
0.00
再生砂工程应用与砂改性
再生砂工程应用与砂改性
外型砂工艺废砂再生后的应用创新

潮模砂废砂再生及应用
名称
酸耗值 ( ml)
灼减量 （﹪）
单质铁含量 即时抗拉 24小时抗拉强 （﹪） 强度( MPa) 度( MPa)
再生砂工程应用与砂改性
砂 种 一般硅砂 长江高精砂 长江CJ4D砂 长江多晶砂 美国高硅砂 真圆度 ≥0.75 ≥0.78 ≥0.89 ≥0.89 ≥0.88 角型系数 ≤1.33 ≤1.28 ≤1.12 ≤1.12 ≤1.14 耐火度 1610℃ 1690℃ 1690℃ 1790℃ 1790℃
无废化再生技术及装备与发展展望
铸造废砂种类与技术装备
重庆长江再生线系列：1吨/小时， 2吨/小时，3吨/小时，5吨/小时，8吨 /小时，12吨/小时，正在开发25吨/小 时
铸造废砂种类与技术装备

机械处理：
初处理前状态：砂粒 表面存在的鲕化物
•
铸造废砂种类与技术装备

机械处理：
•
精处理对象：砂粒表面沟壑内鲕化物
精处理原理示意图
潮模砂废砂再生及冷芯盒应用
48厂
再生砂工程应用与砂改性
48厂
再生砂工程应用与砂改性

砂改性

长江CJ4D砂:
再生砂工程应用与砂改性

砂改性

结构调整技术 - 提高硅砂耐火度高达180℃以上，达到与铸造陶 粒一致的耐火度1790 ℃ - 提高一般原砂的真圆度，降低角型系数（见下页） - 改性后可替代美国高硅原砂
再生砂工程应用与砂改性

再生砂用于丰田的砂芯及生产的铸件
再生砂工程应用与砂改性

三乙胺冷芯盒树脂废砂再生用于神龙缸体
再生砂工程应用与砂改性
二氧化硫固化用于康明斯缸盖
再生砂工程应用与砂改性
康明斯缸盖成品解剖后内腔状态
再生砂工程应用与砂改性

碱酚醛废砂再生砂应用 使用长江造型集团的再生技术装备再生碱酚醛废砂的应用结果 长江再生砂的应用测试结果对比
机械处理后
≤1.50
表 2
≤7
≤5
≤0.10
铸造废砂种类与技术装备
铸造废砂种类与技术装备
铸造废砂种类与技术装备
机械处理： 初处理
改善角型系数可提高真圆度,绝对值0.1上，以长江造型材
料集团科左后旗公司所产砂用于再生的实验数据:
可降低角型系数10%左右， 可使粒度分布变宽，三筛集中率分布值出现均化现象
郑庵新 砂
7.98
1.1
/
0.67
1.23
再生砂
8.86
0.34
0.34
0.58
1.34
济南重汽潮模再生砂的应用
济南重汽潮模再生砂40倍1
济南重汽潮模再生砂100倍

中国重汽潮模再生砂相关技术相关质量指标
耗酸值(ph7) ml/50g 3.75 比重 g/cm3 1.49 流动性 s/250g 14.23


再生过程的废弃物特性
处理固废-粉尘的技术 废砂粉尘陶粒技术
无废化再生技术及装备与发展展望

粉尘控制及处理：
•
粉尘收集：布袋除尘等
•
预处理：改善表面特性，不飞扬，利于传输加工
无废化再生技术及装备与发展展望
废砂粉尘高强轻集料 检测值 表观密度：1.26g/cm3 堆积密度：0.82g/cm3 吸 水 率：3% 抗压强度：6.53MPa 国标值 ---0.6～0.9g/cm3 8～15% 4.0～6.5MPa
科左后旗基地
科左后旗基地硅砂生产钱
科左后旗公司采砂现场
山东济南基地铸造废砂再生线
云南昆明基地铸造废砂再生线
铸造废砂种类与技术装备

铸造废砂种类与再生技术

树脂砂工艺


热芯盒（酚醛树脂、呋喃树脂） 冷芯盒（三乙胺、二氧化硫、碱酚醛等）

湿型砂工艺
目前铸造废砂倾 倒的状况
某厂废砂坝水 源污染， 变黑发绿。
再生砂技术指标及标准

再生砂技术指标
- 平均细度：反映某一种铸造用再生硅砂平均颗粒尺寸的参数 - 灼烧减量：经105－110℃烘干，排除游离水的砂样在1000 ～1050℃烧灼至恒重时的失重占烘干砂样总质量 的百分率 - 鲕 化 率：鲕化率是指形成鲕化层部分的质量占再生砂质量的 百分率 - 微粉含量：砂中粒径为0.02-0.075（－200目）mm颗粒的质量 占砂样总质量的百分比
再生砂技术指标及标准

再生砂标准:
由长江集团起草，已通过审定并待颁布国家标准
再生砂工程应用与砂改性

再生砂技术指标及标准

再生砂技术指标
- 化学成分：按再生前砂系硅含量为基础确定 - 酸 耗 值：中和50±0.01g再生硅砂中碱性物质所消耗的0.1mol/L 盐酸溶液的毫升数 - 角型系数：角形系数是铸造用再生硅砂的实际比表面积与理论比表面 积的比值，用来反映铸造用再生硅砂的颗粒形貌 - 含 泥 量：再生硅砂中粒径小于0.02mm的颗粒部分称为泥分，其含 量以占砂样总重的百分数称为含泥量
重庆长江造型材料集团生产基地
重庆北碚、湖北十堰、江苏昆山、四川成都、 内蒙通辽、湖北仙桃、山东济南、云南昆明等
重庆北碚基地
重庆北碚基地铸造废砂再生线
湖北十堰基地铸造废砂再生线
江 苏 昆 山 铸 造 废 砂 再 生 线
江苏昆山基地
四川成都基地覆膜砂生产线
四川成都基地铸造废砂再生线
四川成都基地
砂种
新原砂
碱酚醛树脂加入量 固化剂加入量 24h时抗拉 （占砂量） （占树脂量） 强度（Mpa）
2% 25% 0.73
该企业自己再生后的砂
长江再生后的再生砂
2%
2%
25%
25%
0.46
0.81
再生砂工程应用与砂改性
碱酚醛废砂再生处理后电镜20倍
再生砂工程应用与砂改性

碱酚醛树脂废砂再生及应用 碱酚醛废砂再生砂
铸造废砂的再生利用技术与装备
重庆长江造型材料（集团）有限公司 熊鹰
铸造废砂的再生利用技术与装备


长江造型集团简介 铸造废砂种类与再生技术 铸造废砂再生工程生产控制 再生砂工程应用与砂改性 无废化再生技术及装备与发展展望
铸造废砂的再生利用技术与装备


集团规模化经营、行业龙头企业 创新型高新技术企业 中国铸协“铸造固废资源化项目”示范企业 拥有多项自主知识产权国家专利技术 再生砂国标主编单位