铸造废砂处理.docx

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92.3％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：
=1\*GB2⑴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°。
=2\*GB2⑵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3.5％，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