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第四章 黑区工艺 4.3 消失模砂处理系统
发布时间：
2022-03-19 13:14
来源：
我们现在要说的是消失模砂处理。于是，我们就给砂处理界定了一个范围，要用消失模工艺来进行铸造。而我们一提到消失模，首先总是说到，这是一种绿色铸造。那么绿色铸造的消失模砂处理，需要满足什么作用呢？这就是我们今天需要研究的一个问题。
4.3.1消失模砂处理的作用
我们先要来回顾一下消失模生产工艺。
根据工艺要求，首先我们找一个容器，砂箱，放入模型簇，再加入砂子，用砂子掩埋模型簇。接下来我们要保证砂子的紧实度，需要一个振实台，把砂子震实，造型完毕。最后浇注，冷却，将铸件取出，铸造流程完成。
这时，我如果想开始下一次的流程，还需要使用砂箱，还需要加砂。但是现在砂箱里还剩有东西。有什么呢，一箱取出铸件后的砂子。砂箱要清空，砂子要循环利用。
第一个动作，把这箱砂子倒出来。也就是砂处理系统的第一个功能：翻箱。
1、翻箱：利用翻箱设备，将铸件和型砂从砂箱中倒出。
翻箱以后，这些砂子，我们要在第二次再埋箱的时候来使用。而砂子在砂箱里是直接和铸件接触的，由于热交换功能，砂子的温度会很高，有时可达到三、四百度。而模型簇的材质，在70度时就会萎缩融化。如果我们造型时，砂温过高，就会造成模型簇变形，造成废品废件。那在回用之前，必须将砂温降低至50℃左右。也就是砂处理系统的第二个功能：冷却。
2、冷却：对热砂进行冷却处理，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。
当冷却完的型砂，再次使用时，会发现，在砂子中存在一些杂质，不干净。这里面会存在几种东西。有浇注时飞溅出的铁水凝固后形成的铁豆；有浇注完毕后，铸件表面脱落的碎块涂料皮；有砂子破碎形成的碎粒；有涂料粉碎后形成的粉尘。这些杂质夹杂在砂子中，会对铸件产生一定的影响。我们必须把这些杂质除去。这就是砂处理系统的第三个功能：除杂。这里又包含两方面，除渣和除尘。
3、除渣：筛除型砂中铁块、薄膜、涂料皮等杂物。磁选清除型砂中的铁豆、铁粉等。
除尘：清除涂料层破碎后和型砂碎裂后掺入型砂中的粉尘。同时满足国家环保要求。
从我们把砂子翻出，经过一系列的处理，清除掉杂质，降低砂温，砂子可以再次使用了。就要把砂子运回造型点。这时就需要砂处理系统的输送功能。
4、输送：包含水平和垂直输送，实现自落砂点到装箱位的全程输送。
在整个砂处理流程中，我们需要用到多种设备，这时，各设备之间的衔接与配合就至关重要。而且由于设备的工作频率及工作状况不同，就更加需要一些设备在其中起缓冲作用，防止工序之间的相互干扰和制约。在造型点，造型是间歇式的用砂工作，而输送确是一个均匀输送的状态，这时就需要一定的砂量存储，来保证随用随有。如果砂子过多，我们还需要把砂子储存。
5、储存：包含过程储存及最终储存。
达到以上5个功能，我们来看一下目前的工作流程。
翻箱落砂→除渣→冷却→输送→储存，待造型。同时保证全程除尘。
我们可以说，满足了以上5个功能，就是一套合格的消失模砂处理系统。
4.3.2砂处理系统常用设备介绍
1、自动翻箱机（翻箱设备）：
主要功能
（1）操作简单，节省人力资源，全程无人值守，随砂箱到位自动进行翻箱全程动作，全部动作均有信号反馈装置控制动作；
（2）可实现线上翻箱，无需将线上砂箱吊离生产线，翻箱后砂箱自动回落到位。
（3）箱频率高，提高工作效率。
（4）节省时间，运转线上砂箱中的铸件及型砂在不离开运转线的情况下翻箱出件，使运转线与砂处理线无缝连接。
2、卧式冷却机（冷却设备）：
主要功能
（1）功能：冷却、输送型砂，型砂除尘。
（2）砂冷却量大：确保型砂达到50℃以下。单机效率高。
（3）除尘效果好：扬料结构设计合理，最大程度的把型砂扬起。通过轴流风机和除尘器将砂尘除去。
（4）节能：设备的动力只有两台5.5KW电机、一台7.5KW水泵和一台0.55KW风机组成，能耗相当低，达到相同砂处理量，沸腾冷却床需要74KW。
（5）冷却介质合适：冷却介质主要为水，比热容大，单位体积内带走的热量最多，冷却速度快，取用方便，可循环使用。风为第二介质，设备内部扬起的型砂，由后面风机吹起扬尘，前面除尘口抽走，除尘效率高的同时带走了大量热量。
（6）设备变频控制，可根据砂温调节型砂在卧式冷却机里运行速度，达到温度控制的效果。
（7）节点温度控制，有效检测控制砂温。
（8）设备运行速度平稳，不振动，结构牢固，很大程度上减少了设备的故障率。
3、立式冷却机（冷却设备）：
主要功能
（1）功能：冷却、提升、螺旋震动输送。
（2）冷却方式：风冷，确保型砂的冷却温度。
（3）可将型砂从150℃降温到50℃以下。
（4）提升：设备具有提升功能，在砂处理生产线中可节约1台链式提升机。
（5）占地面积：设备占地面积小，节约空间，适合小规模生产线。
4、砂温调节器（冷却设备）：
主要功能
（1）砂温调节器采用密排无缝钢管实现型砂热交换，接触面积大，冷却效率高。
（2）本机占地面积小，散热面积大，调温效果好。
（3）砂温调节器出砂温度可以显示，符合温度要求的型砂才可以送至下道工序。
5、铸件分离器（除渣设备）：
主要功能及优势
（1）通过筛板及落料斗将型砂与铸件快速分离，并将铸件送出铸件分离器，型砂下落收集，进入下一工序；
（2）铸件分离器上部装配有落砂室及除尘系统，降低粉尘污染，可保证工作环境；
（3）降低工人劳动强度，与整条生产线配合紧密，提高生产效率。
6、筛分输送机（除渣设备）：
主要功能及优势
（1）输送功能：筛分输送机用于筛分旧砂中烧结的涂料碎片，铁豆等其他杂物。
（2）冷却功能：料筛淌线长，内设风冷却系统，能快速高效的降低型砂的温度，是我厂专为干砂负压铸造生产配套研制开发的一种高效节能的砂筛分设备。
（3）具有结构可靠、激振力强、筛分效率高、振动噪音小、坚固耐用、维修方便、使用安全等特点。
7、磁选机（除渣设备）：
主要功能
去除在生产中铸造砂里面的残留金属物。避免造型时铁豆对铸件的不利因素。
8、除尘器（除渣设备）：
主要功能及优势
（1）除尘器主要是对消失模砂处理系统中各节点的灰尘处理。
（2）风机把灰尘带入除尘器中，粉尘被内部除尘装置过滤，过滤后干净气体从风机出口排入到大气中，达到国家环保要求。
（3）与旋风除尘器配合可以更好地加强除尘效果。
9、提升机（输送设备）：
主要功能
（1）功能：提升粒状及小块的无磨损性及半磨损性的物料。
（2）链条耐温强度高，屈服强度高，弹性变形好，适用于高温条件下。
（3）与除尘系统连接，增强整体的系统的除尘效果。
（4）含自动检测报警装置，提升整体设备的自动化控制水平。
10、皮带输送机（输送设备）：
主要功能
皮带输送机输送成件或散状物料，主要用于输送干砂到储砂斗，其工作环境温度一般限于-10℃到+70℃之间。可以用于水平或倾斜输送。
11、气力输送系统（输送设备）：
主要功能
（1）功能：输送型砂。
（2）密相动压气力输送是断续输送形式，物料与压缩空气为间断式连续排布。
（3）由送料仓、仓泵泵体、管路组成，结构简单，设备运行可靠，操作简单。
（4）物料在密闭管道内运行，全密封、无泄露，不扬尘，环境整洁无污染，满足多种情况下的输送要求，大大降低铸造厂的污染程度。
（5）管路布置灵活，占地面积小，不受场地空间布局限制，也不妨碍其他设备排布。
（6）型砂输送平稳，运行速度中等，噪音低，冲击小，磨损小，设备使用寿命长。
（7）经济合理，造价低，能耗低。设备的动力只需压缩空气，不需其他电力驱动。根据现场布置经验，此设备可代替1台带式提升机、1-2台皮带输送机，从设备投资方面及动力方面均有所节省。
12、储砂斗（储存设备）：
主要功能
储砂斗用来储存经过砂处理系统的型砂，内置料位计，型砂到达料位计检测装置的高度有自动报警、停机功能，与整条砂处理线合理的结合在一起。
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