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樹脂砂再生設備選擇
發布時間:2017-01-6

自硬砂再生設備選擇是能否用自硬砂工藝在適應生產規模及成本控製條件下生產出高質量鑄件的關鍵。自硬砂再生係統一般由破碎、再生、風選、調溫以及與之配套的輸送及除塵係統組成,根據不同的生產及工藝要求做一些相應的增減。
2.1再生設備選擇注意事項
近20年來,我國的自硬砂再生設備有了較大的發展,從最初的仿製日本技術,到後來的引進歐洲技術、展開技術合作並通過生產實踐得以不斷改進,基本上滿足生產要求。目前國內市場上流行的設備,如果硬按技術類別分的話,基本上可分為日本太陽技術、日本新東技術、德國FAT技術、德國克萊茵技術、意大利IMF技術等幾個類別,或根據工藝要求及生產廠家的不同而采用幾種技術的組合。對此,大家均有一定的了解,現根據近幾年的實踐經驗就再生設備的選擇談一點看法。
2.1.1 自硬砂再生費用是影響鑄件成本的主要因素,在選擇設備時,應考慮使用成本。自硬砂再生費用主要由能源消耗、維修費用、砂回收率等組成。一般用戶往往忽略前兩項指標對經濟效益的影響,而單純追求設備價格及砂回收率、LOI值等指標。當然在滿足同等技術要求(能生產出合格鑄件)情況下,出於成本及環保的要求,砂回收率越高越好,這是勿容置疑的。同樣選擇適當的設備,在滿足工藝要求的LOI值及微粉含量的情況下,盡量降低能源消耗、保證設備可靠性、減少維修費用,無疑具有長遠的意義。
首先,再生砂的技術指標應圍繞工藝要求進行選擇。比如LOI值是衡量脫膜率的重要指標,一般灰鐵件采用呋喃樹脂砂生產,實驗證明LOI值在3%左右完全可以滿足工藝要求,而有的用戶一提就是2.5%以下,堿酚醛生產一般鑄鋼件,實踐證明LOI值在2.5%左右可以滿足工藝要求,而有的用戶要求在2.0%,這無疑會增加設備投資及再生成本。歐洲人主張把設備和工藝結合起來考慮,一般情況下多在工藝上采取措施,比如減少樹脂加入量(確定合理的澆注強度)及鐵砂比、改善澆注係統及澆注工藝等,以降低生產費用,無疑是聰明的辦法。
其次,設備的可靠性及維護費用應引起足夠的重視。自硬砂設備的可靠性一般可以通過加工手段、配置水平及運動部件的多少來判定,當然,用戶的介紹更能說明問題。大家都知道,同樣的原理甚至同樣的圖紙,加工手段不一樣、管理水平跟不上,結果會完全不同。大連某機床廠及煙台某鑄造廠原來使用的破碎再生機,均類似於某德國公司技術,分別由國內兩家公司生產,一台不到兩個月即開焊,一台不到三個月即換一次振動電機,而同樣的生產條件,口袋恋人app-口袋恋人app下载最新版-口袋恋人app破解版安装-口袋恋人app安卓-口袋恋人app苹果機械生產的設備連續使用兩年沒有任何問題,其中的效益問題不言自明。還比如有的再生機,再生原理決定其有大量的耐磨易損件,其更換頻繁且價格較高,無疑會增加生產成本。同樣,再生設備中采用大量的運動部件及振動設備等,由於作業環境及操作人員素質等原因,設備易出現故障,而影響設備的可靠性,從而降低生產效率,增加生產成本。
第三,鑄造生產本身是能耗大戶,在滿足工藝要求前提下,盡量減少裝機容量,利用固有資源,對長遠經濟效益具有重要的意義。
2.1.2 在充分進行工藝論證的基礎上合理選擇再生設備。隨著我國自硬砂工藝技術的推廣,廣大鑄造工作者在生產實踐中積累了大量的經驗。自硬砂工藝技術也越來越成熟、可靠、實用,新上自硬砂工藝技術項目應吸取先行者的經驗教訓,在充分進行工藝論證的基礎上合理選擇再生設備。
如前所述,呋喃樹脂砂工藝應用比較成熟,非常適用於一般鑄件的單件小批量生產,如機床鑄件、工程機械鑄件、礦山機械類鑄件、造紙機械鑄件、風機泵體類鑄件等等。大量的生產實踐證明,隻要工藝及管理得當,脫膜率的多少反而不是關鍵因素,濰坊某鑄造車間LOI值甚至在4%以上,鑄件質量指標一樣較好。為保證鑄件質量,這類鑄件的生產廠家越來越意識到砂溫及微粉含量指標的重要性,實踐證明其對粘砂、氣孔等缺陷起著重要的作用。有的廠家甚至“提出脫膜率無所謂、關鍵是砂溫及微粉含量”這一觀點,無疑是生產實踐的總結。我公司按德國技術提供的再生線,用砂塊破碎加撞擊再生組合,對於這一類鑄件的生產非常實用,且投資少、成本低。當然,如果用呋喃樹脂砂工藝還要生產一些薄壁複雜鑄件、球鐵件甚至鑄鋼件,則須對脫膜率進行適當的控製,除上述兩級再生外,再增加一級強力磨擦再生,以控製LOI值,保證滿足工藝要求。Pep—set樹脂工藝與呋喃樹脂砂的設備配置基本相同。
堿酚醛樹脂砂工藝主要用於鑄鋼件生產,由於鑄鋼澆注溫度高,對發氣量比較敏感,因此對脫膜以及風選有較高的要求,LOI值一般控製在2.5%左右,微粉含量越低越好,以降低發氣量,提高型砂透氣性。在設備選擇上與呋喃樹脂砂的第二種情況基本相同。酚醛樹脂與呋喃樹脂相比粘性稍大,早期使用的用戶在再生之前進行加熱處理,以提高脫膜效果。從近幾年的使用實踐來看,沒有必要,新上項目均取消了這一工序,通過科學的係統設計完全可以解決。此外,再生後的風選應引起高度重視,以除盡再生過程中產生的微粉。
新型脂硬化水玻璃砂近兩年在國內得以推廣,其再生設備的研究及生產也以各種方式展開。根據鑄件特點及生產特性要求,有采用幹法再生,也有采用濕法再生,有采用簡單的一般自硬砂的再生方法,也有采用高溫焙燒的幹法再生方法或幹濕法相結合的再生方法,工藝要求不同,生產規模不同,使用情況差別較大。盡管形成規模生產的相對較少,但認識逐步趨於統一。一般認為水玻璃砂舊砂有以下特性:
(1)砂粒上殘留粘結劑膜在高溫澆注後不能燃燒分解,而形成一種低熔點的矽酸鈉膠牢固地粘附在砂粒表麵;
(2)砂塊破碎後,砂粒表麵的殘留矽酸鈉膠、鹽等具有很強的吸濕性,而增加砂粒表麵粘度;
(3)再生砂粒表麵上殘留的高模數水玻璃、殘留脂、鹽等對再生砂的強度、可使用時間等有較大影響;
(4)幹法再生前對舊砂進行加熱預處理可提高再生的脫膜效果。
這些特點決定脂硬化水玻璃砂的再生較一般自硬砂再生困難,有的廠家沒有采用加熱,再生後砂粒表麵殘留物較多,再生砂得不到單一砂(或麵砂)使用要求,隻能作為背砂使用,作麵砂時則需加入大量新砂(如50%)。實驗表明,水玻璃舊砂經破碎後,進行加熱處理,再進行幹法再生,所得再生砂的性能與其加熱溫度有很大關係,粘結強度隨加熱溫度增加而增加,當加熱溫度達到320℃以上時,幹法再生砂的強度及可使用時間可以滿足單一砂的使用要求。可見水玻璃砂再生前,加熱很關鍵,保證好的再生效果,加熱溫度須達到320℃以上。致於破碎和再生可選擇與一般自硬砂同樣的設備,考慮其固有特性,與一般自硬砂相比,設備的額定生產率須相應加大。除此之外,還有一個問題值得注意,那就是再生後的風選調溫,由於其吸濕性極強,簡單的除塵難以風選徹底,調溫過程中由於溫度降低而增加“吸濕”傾向而造成砂粒表麵發粘,在處理過程中須采取相應措施,選用設備時應引起足夠重視。

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