DD143561A5 - Verfahren und vorrichtung zur regenerierung von giesserei-altsand - Google Patents
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Description
12120 "ί-
Verfahren und Vorrichtung zur Regenerierung von Gießerei-Altsand
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regenerierung von überwiegend tongebundenem Gießerei—Altsand und die zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Vorrichtung. Ferner bezieht sich die Erfindung auf den nach dem Verfahren regenerierten GieBerei-Altsand. Die Erfindung dient zur Wiederverwendung von Gießerei-Altsand anstelle von Neusand und wird in der Gießereiindustrie angewendet.
Beim üblichen Formsand-Kreislauf einer Gießerei mit tongebundenem Naßguß-Sand wird von dem an der Auspackstelle anfallenden Altsand der größte Teil über eine Aufbereitungsanlage der Wiederverwendung in der N'aßguß-Formerei zugeführt. Dieser Altsand ist ein Gemisch aus überwiegend tongebundenem Formsand und kleineren Anteilen von chemisch gebundenem. Kernsand, welcher als Neusand über die Kernmacherei erstmals in den Kreislauf eingeführt wurde. Im
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Altsand sind regelmäßig noch aktiver Bindeton (Bentonit) sowie kohlige Rückstände, insbesondere verkokter, poröser Kohlenstaub enthalten. Außerdem werden die Sandkörner bei mehrmaligem Umlauf zunehmend strukturell· verändert,"indem jeweils durch die Hitzeeinwirkung des Gießmetalls ein Teil des Bindetons totgebrannt (kalziniert) wird und als keramische, poröse Oberflächenschicht auf den Quarzkörnern haften bleibt (sogenannte Oolithisierung).
Die erwähnte Aufbereitung bei der Altsand-Eückführung trägt diesen Umständen Rechnung. Der im Altsand vorhandene, aktive Bentonit wird unter Zusatz von neuem Bindeton und Wasser wieder bindefähig gemacht. Oolithisierung und Kohlenstaub haben bis zu einem gewissen Grad günstige Auswirkungen auf die Pormstoffeigenschaften.
Nicht die gesamte Altsandmenge läßt sich jedoch auf diese Art wiederverwenden. Vorwiegend über die Kernmacherei wird laufend neuer Quarzsand in das System eingeleitet. In entsprechendem Ausmaß (abgesehen von unkontrollierbaren Verlusten) muß Altsand ausgeschieden werden, weil der Bedarf an tongebundenem Formsand im Durchschnitt konstant bleibt. Der Wegtransport und die Deponie dieser Altsandmenge (Abfallsand) verursachen erhebliche Kosten und bedeuten eine Umweltbelastung.
Es wäre.deshalb erwünscht, solchen Altsand anstelle von Neusand zu verwenden. Dies ist jedoch bei der oben beschriebenen, vom Neusand stark abweichenden Beschaffenheit nicht möglich. Aktiver, meist basischer Bentonit ist mit praktisch allen bei der Kernherstellung verwendeten, chemisch aushärtenden Bindersystemen unverträglich. Außerdem wäre
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infolge der Porosität der oolitbischen Kornhüllen und der Kohlekörner sowie wegen des hohen Schlammstoffgehaltes der Verbrauch an flüssigem chemischen Binder viel zu hoch. Es ist deshalb einleuchtend, daß eine Regenerierung von Altsand für die Wiederverwendung mit chemischen Bindern in der Kernmacherei weit schwieriger ist als die vorerwähnte, übliche Aufbereitung mit Bindeton und Wasser. Damit Altsand der Weiterverwendung anstelle von Neusand zugeführt werden kann, muß er in einer V/eise regeneriert werden, die ihm weitgehend die Eigenschaften von neuem Quarzsand verleiht. So wird etwa ein Waschverfahren, ?;elches lediglich die Schlämiastoffe entfernt, in der Regel nicht zum Ziel führen.
Ss ist bereits ein Vorschlag für eine Regenerierbehandlung bekannt geworden (DE-03 22 52 217 und 22 52 259),gemäß welchem der Altsand zuerst auf Korngröße zerlegt, dann bei 550 bis 1300 0C geglüht und schließlich einer Kornreinigung durch mechanisches und/oder pneumatisches Aneinanderreiben der Körner unterzogen wird. Dies bedingt jedoch einen erheblichen Aufwand an maschinellen Einrichtungen, we3.che das Material der Reibe nach durchlaufen muß; ferner ist der Energiebedarf vor allem für das Glühen beträchtlich. Außerdem ist es fraglich, ob selbst nach vorausgegangener Glühbehandlung die auf den Körnern festgebrannten Tonhüllen sich lediglich durch Reiben ausreichend beseitigen lassen.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist es, den technisch-ökonomischen Regenerieraufwand zu verringern und eine wirtschaftliche
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Altsand-Regenerierung zu. gewährleisten, den Energiebedarf zu. senken, Transport- und Deponiekosten einzusparen und die durch die Deponie des Abfallsandes verursachte Umweltbelastung zu vermeiden. Ferner sollen große Mengen an ITeusand eingespart werden,und die gießtechnischen Eigenschaften des Sandes sollen verbessert werden,
Darlegung des Wesens der Erf indung
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Regenerierung von überwiegend tongebundenem Gießerei-Altsand für die Wiederverwendung anstelle von Neusand, mittels mechanischer Trennung von Anteilen der Bindestoffe von der körnigen Grundmasse, zu schaffen, bei dem der gesamte Altsand annähernd die gleichen Eigenschaften wie der ifeusand erhält. -
Ferner ist es Aufgabe der Erfindung außer den physikalischtechnischen Bedingungen für den Einsatz des Regenerates anstelle von UTeusand, die zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Vorrichtung zu schaffen, sowie die Mindestvoraussetzungen für die Beschaffenheit des-regenerierten Altsandes zur Wiederverwendung als Neusand.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Körner und Knollen einer trockenen Altsandmasse chargenweise so lange aneinander gescheuert und mehrfach schlagartig beschleunigt und verzögert werden, wobei laufend die Feinanteile ausgeschieden werden, bis ein gewünschter Scblämmstoffgehalt, ein gewünschter Gehalt an aktivem Bindeton und ein gewünschter Oolithisierungsgrad der Körner erreicht ist. Es wird Altsand mit einer mittleren Anfangstemperatur bis zu 150 0C verwendet. Das" Ausscheiden der Feinanteile
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kann auch zeitlich über die Scblagbehandlung und/oder Scheuerbehandlung hinaus fortgesetzt werden. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist zur Aufnahme von Altsand eine um eine liegende Achse umlaufende Trommel angeordnet. Im Innern der Trommel ist im Bereich des Altsand-Pallstromes ein rotierendes Setfegwerkzeug angeordnet. Ferner ist eine innerhalb der Trommel montierte und nach außen führende pneumatische Entstaubungsvorricbtung für den Altsand vorgesehen. Die Entstaubungsvorrichtung ist neben dem Altsand-Fallstroin zwischen der umlaufenden Trommelwand und dem Schlagwerkzeug angeordnet und ist mit einem parallel zu einer Trommelmantellinie verlaufenden, den Fallstrom erzeugenden Abstreifer verbunden.
Zur Beaufschlagung des Altsandes mit einer Behandlungsflüssigkeit innerhalb der Trommelwand ist eine Sprühvorrichtung angeordnet, die ein im Bereich des Altsand-Pallstromes angeordnetes Düsenrohr aufweist. Eine solche kombinierte Schlag- und ScheuerbeHandlung bei gleichzeitig einhergehander Entstaubung läßt sich vorteilhaft in einer einzigen Maschine ohne wiederholtes Umfüllen des Sandes in verschiedene Aggregate durchführen. Bine vorausgehende, besondere Knoilenzerkleinerung und insbesondere eine Glühbehandlung entfallen, Das Verfahren muß chargenweise verlaufen; eine kontinuierliche Arbeitsweise würde zu keinen guten Ergebnissen führen.
Es kann zweckmäßig sein, den Sand nach durchgeführter mechanischer Behandlung einer chemischen Nachbehandlung zu unterziehen, welche die restlichen Feinanteile an die Oberfläche der gereinigten Sandkörner bindet und dabei auch die Mikroporen der Körner abdichtet. Auch eine solche Nach-
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behandlung läßt sich vorteilhaft in der gleichen Einrichtung durchführen. v
Wesentlich für den Erfolg der Regenerierbehandlung ist die kombinierte Schlag- und Scheuerbeanspruchung mit gleichzeitiger Entstaubung einer trockenen Sandcharge während ausreichender Zeit, Durch die Schlagbehandlung werden rasch die vorhandenen Knollen des Altsandes zerteilt, und anschließend bewirkt das wiederholte intensive Beschleunigen, Verzögern und Scheuern ein Abschleifen der spröden, festgebrannten Tonhüllen von den Sandkörnern. Durch das trockene Scheuern werden dabei zunächst die relativ weichen, jedoch in getrockneter und gebundener Form vorhandenen Schlämmstoffe sowie weiche Körner von kohligen Bestandteilen zu Pulver zerrieben, damit diese Anteile mittels Windsichtung von den kompakten Sandkörnern getrennt und ausgeschieden werden können. Das Scheuern bewirkt ferner - auch in Verbindung mit der Oolithisierung eine zunehmende, erwünschte Abrundung von vorher kantigen Sandkörnern. Wichtig ist, daß das Ausscheiden der Schlämmstoffe und des laufend erzeugten Staubs laufend erfolgt, da während der mechanischen Behandlung der Anfall an solchen pulverigen Bestandteilen groß ist und ein zu hoher Anteil in der Sandmasse die Schlag- und Scheuerbeanspruchung dämpfen würde.
Es wurde gefunden, daß die genannten, kombinierten Grenzbedingungen in der Beschaffenheit des regenerierten Altsandes, nämlich
- weniger als 2 % Schlämmstoffe (d.h. Anteile £· 20 ^l) ,
- weniger als 1 % aktiver Bindeton (beides bezogen auf das Gewicht der Grundmasse), "
- Oolithisierungsgrad der Körner kleiner als 8 %
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die Mindestvoraussetzungen für eine erfolgreiche Wiederverwendung anstelle von Neusand/bilden,' damit die gebräuchlichen chemischen Binder in ihrer Wirksamkeit nicht beeinträchtigt und deren Verbrauch in wirtschaftlich tragbaren Grenzen bleibt. (Der Oolithisierungsgrad ist definiert als der Anteil der auf den Sandkörnern fixierten, totgebrannten, oolitbischen Bindetonhüllen, bezogen auf den gewaschenen und bei 9OO 0C geglühten Sandanteil <20 ρ.),
In bestimmten Pällen kann es zweckmäßig sein, auch für den Glühverlust, meist durch Kohlenstaub bedingt, eine Grenzbsdingung festzulegen und die Regenerierbehandlung so lange auszudehnen, bis dieser im Altsand weniger als 1,5 % beträgt. Die Sestscbläramstoffe des Altsandes sind an die Oberfläche der Sandkörner gebunden.
Die erforderliche 3ehandlungsdauer bis zum Erreichen der erwähnten Grenzbedingungen wird entsprechend den jeweiligen Gegebenheiten im Sandsystem unterschiedlich sein und läßt sich durch einfache Versuche ermitteln. Während der Behandlung werden in der Regel natürlich nicht alle Grenzwerte gleichzeitig erfüllt sein. Der Behandlungsaufwand läßt sich in maischen Fällen z.B. dadurch vermindern, daß die mechanische Behandlung (Schlag- und/oder Scheuerbehandlung) zuerst eingestellt und das Ausscheiden der Peinanteile (Entstauben) noch fortgesetzt werden. Pur die Wiederverwendung, insbesondere hinsichtlich Binderbedarf, kann in manchen Pällen eine weitere Herabsetzung des Schlämmstoff- und Bindetongehaltes über die angegebenen Grenzen hinaus Vorteile bringen. Mit reiner Trockenentstaubung, z.B. Windsichtung, bedingt dies allerdings einen zunehmenden Aufwand, d.h. eine unverhältnismäßige Verlängerung der Be-
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bandlung. -Sine chemische Nachbehandlung im Anschluß an die Trockenregenerierung kann dann zweckmäßiger sein, indem dabei nicht nur die Feinanteile durch Bindung an die Kornoberflächen restlos beseitigt, sondern auch die Mikroporen der Sandkörner und der oolithischen Hüllenreste verschlossen werden.
Auf diese Weise läßt sich Altsand in einem Ausmaß regenerieren, daß er sich in Zusammensetzung und Struktur von gutem Heusand nur unwesentlich unterscheidet. Als Maß für den wirtschaftlich und amvendungst.eehnisch in erster Linie zu beachtenden Binderverbrauch wird wie bei Neusand zweckmäßig der Leinölbedarf ermittelt. Es ist dies die Zugabemenge an Leinöl zu einer Sandprobe, welche erforderlich ist,
um eine Druckfestigkeit von 100 kg/cm mit ITormprüfkörpern zu erzielen, die im Ofen während 2 Stunden bei 230 0C bebandelt und anschließend im Sssikkator abgekühlt wurden. Beste Quarzsande haben einen Leinölbedarf von etwa 1,1 bis 1,5 %j and die im Vergleich hiermit bei regenerierten Altsanden erreichten Werte lassen die Y/irtschaftlichkeit der Hegenerierbebandlung beurteilen.
Aktiver Bentonit ist ziemlich stark hygroskopisch und nimmt bei Baumtemperatur 10 - 15 % Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft auf, wodurch er einen seifenartigen bis schmierigen Zustand annimmt. Im warmen, trockenen Zustand dagegen ist er hart und spröde und dadurch leicht scheuerbar. Für eine erfolgreiche Hegeneriernehandlungj insbesondere die gründliche Entstaubung, ist deshalb ausreichende Trockenheit des Behandlungsgutes Voraussetzung. Diese ist im allgemeinen bei einer Altsandtemperatur von etwa 50 bis 150 0C zu Beginn der Behandlung gewährleistet/ Hit Vorteil kann hierbei die
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Gießwärme von der vorangehenden Verwendung des Altsandes ausgenutzt werden. Andernfalls, insbesondere, wenn zwischen dem Auspacken und dem Regenerieren längere Zeit verstreicht, ist ein Vorheizen der Altsandchargen auf den genannten Temperaturbereich zweckmäßig, vorzugsweise jedoch auf weniger als 100 0C. Es hat sich aber gezeigt, daß sich der Sand während der Behandlung durch das Scheuern durch Reibungswärme von selbst erwärmte
Der regenerierte Altsand wird in der Eegel gemischt mit einem gewissen Anteil Neusand verwendet und vorwiegend bei der Kernherstellung mit den dort gebräuchlichen chemisch aushärtenden, anorganischen oder organischen Bindern eingesetzt. Im Normalfall wird das Regenerat natürlich im selben Betrieb wieder verwendet werden, wo der Altsand anfällt. Jedoch ist je nach den wirtschaftlichen Gegebenheiten auch eine Überführung in einen anderen Betrieb denkbar. Wie er~ wähnt, können neben der Beschaffung von Neusand (Kosten, geeignete Quellen) auch die Kosten und Umtriebe der Abfallsand-Beseitigung sowie Umweltprobleme wichtige Gründe für eine Altsand-Regenerierung sein. Als Produkt kann das Regenerat - infolge des nicht restlos beseitigten Altsandzustandes, vor allem der Rest-Oolithisierung - im Vergleich zu neuem Quarzsand durchaus auch günstigere gießtechnische Eigenschaften aufweisen, wie reduzierte ITeigung zu Ausdehnungsfehlern, P/armrissen und zum Anbrennen, Hierzu sind auch eine stark herabgesetzte Kornporosität und eine auf der Kornoberfläche fixierte Hülle aus restlichen Peinanteilen als Ergebnis einer allfälligen chemischen Nachbehandlung zu zählen»
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Nachstehend wird ein konkretes Aasführungsbeispiel des erf indungsgeinäßen Eegenerierverfahrens erläutert:
Die Tabelle veranschaulicht die Wirkung der beschriebenen Kegenerierbehandlung im Falle von zwei Altsanden A und B aus verschiedenen Gießereien, In einer Regeneriereinrichtung,
wie sie nachstehend noch anhand der eicbnungen beschrieben wird, erfolgte die kombinierte mechanische Schlag- und Scheuerbehandlung mit laufender Entstaubung während 15 Minuten, anschließend wurde die Staubabscheidung allein noch während 5 Minuten fortgesetzt, Nachdem dadurch die erforderlichen Minimalbedingungen bereits erreicht wurden, erfolgt in der gleichen Einrichtung noch eine chemische Nachbehandlung, mit welcher der Leinölbedarf nochmals beträchtlich herabgesetzt werden konnte. In der Tabelle bedeutet "V" Zustand vor der mechanischen Behandlung und 11N" Zustand nach der mechanischen Behandlung, jedoch vor der chemischen Nachbehandlung.
Schlammstoffgehalt % Gesamt-Glühverlust % Oolithisierungsgrad % V
Gebalt an binde- . fähigem Bentonit %
Leinölbedarf %
A Altsand aus B Altsand aus Tempergießerei Graugießerei
| V | 6,9 | 8,4- |
| N | 1,3 | 1,0 |
| V | 1,85 | 5,0 |
| Έ | 0,1 | 0,5 |
| V | 16,2 | 10,0 |
| Ν | 8,0 | 2,2 |
| V | 4,1 | 5,3 |
| 0,8 | 0,5 | |
| 2,4 | 1,3 |
23.8.1979 55 205/24 -11 -21 2 I 2 AP B 22 c/212 120
Tabelle (Forts.) A Altsand aas B Altsand aus
Tempergießerei Graugießerei
Chemische Nachbehandlung: (Zusätze in ml pro 100 kg Sand)
Phosphorsäure konz. zur
Vorneutralisation 60 -
Phenolharzbinder 800 250
Paratoluolsulfonsäure 3OO -
Leinölbedarf in % . .
nach chemischer Nachbehandlung 1,35 1,1
Leinölbedarf des verwendeten Neuquarzsandes in % '
(Vergleich) 1,1 1,25
Der zur Nachbehandlung bei den obenstehenden Beispielen verwendete Phenolharzbinder härtet mit der zugesetzten Paratoluolsulfonsäure oder schon im Sand vorhandenen sauren Stoffen kalt aus, imprägniert die vorhandenen Poren der Sandkörner und fixiert die restlichen Feinanteile auf der Oberfläche der Sandkörner.
Wie ersichtlich, bestehen beim Sand B besonders günstige Voraussetzungen für die Regenerierung, Es zeigt sich, daß auch mit einer kürzeren mechanischen Behandlung auszukommen wäre und daß eine chemische Nachbehandlung entfallen
Die chemische Nachbehandlung besteht darin, daß der mechanisch behandelte Sand mit einer seiner Wasseraufnahme entsprechenden Menge an Imprägnier- und Fixierflüssigkeit
23.8.1979 55 205/24 - 12 .- 2 1 2 1 2 0 AP B 22 .0/212 120
intensiv vermischt wird. Dabei wird der Feinanteil gleichmäßig um die Körner gehüllt und darauf als glatte Hülle fixiert und somit zu einem festen Bestandteil des Korns gemacht, so daß er sich nicht mehr mit dem später zuzusetzenden Kernbinder vermischt und diesen nicht mehr chemisch und/oder physikalisch beeinflussen kann.
Die Nachbehandlung hat somit, die Aufgabe, den Sand bei Bedarf zu neutralisieren und den restlichen Staub zu fixieren und ihn damit mit chemischen Bindern verträglich zu machen, aber auch arbeitshygienisch zu verbessern.
Zur Behandlung können anorganische oder organische Stoffe verwendet werden, die kalt oder warm aushärten. Kalthärtende Systeme werden aus wirtschaftlichen Gründen vorgezogen. In Betracht kommen eine konzentrierte Phosphorsäure mit einem Zusatz an Aluminiumbydroxyd und/oder mit nachfolgender Trocknung des behandelten Sandes bei 3OO bis 350 0C, und eine Monoaluminiumphospbatlösung mit einem Zusatz an Aluminiumhydroxyd und/oder mit nachfolgender Trocknung bei 3OO bis 35O 0C. Die Behandlungsverfahren mit Phosphorsäure und Monoaluminiumphosphat können auch miteinander kombiniert verwendet werden.
Weiter in Betracht kommen Wasserglas mit nachfolgender Trocknung des behandelten Sandes, wobei gleichzeitig eine Ueutralisierwirkucg bei saurem Sand erzielt wird, kalthärtende Kunstharze, die mit Säuren, z.B. Paratoluolsulfonsäure oder Phosphorsäure aushärten, wie sie in Gießereien als Sandbindemittel verwendet werden, organische Klebstoffe aller Art, mit nachfolgender Lufttrocknung oder Wärmetrocknung zur Entfernung des"Lösungsmittels und anorganische
23.8.1979 ^ 55 205/24 - 13 - 2 1 2 1 2 Q AP Β 22 c/212
Kleber, wie z.B. Kieselsöle. In vielen Fällen genügt es, den Restschlämmstoff, der nach der Scheuerbehandlang verbleibt, mit einer kleinen-Menge Wasser auf den Sandkörnern zu fixieren. Dies kann am wirtschaftlichsten in der erfindungsgemäßen Trommel selbst geschehen,
Die Erfindung wird nunmehr anhand eines in der Zeichnung dargestellten Beispiels erläutert. Es zeigen:
Fig. 1: einen Vertikalschnitt durch die Einrichtung senkrecht zu deren Tronnaelachse, und
Fig. 2: einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1, wobei der besseren Übersicht halber die Sand-, charge nicht dargestellt ist.
Die dargestellte cbargemveise arbeitende Segeneriereinrichtung 'weist hauptsächlich eine mit liegender, vorzugsweise horizontaler Achse angeordnete, zylindrische Trommel 10 auf, welche zum Einfüllen und Entleeren einer Altsand-Charge 18 am Umfang mit einer Türe 12 versehen ist. Die Trommel 10 ruht auf Antriebsrollen 14, wobei deren Wellen in Lagerböcken 15 geführt sind und von einem Motor 16 über ein Untersetzungsgetriebe 17 angetrieben werden. Koaxial zur Trommelachse sind zwei feststehende Hohlachsen in Form von Hobrabschnitten 20; 21 in Sockeln 22 zu beiden Seiten der Trommel 10 gehalten. Auf jedem Rohrabschnitt 20 und 21 ist eine Blecbscheibe 24 je in der Ebene der beiden Trommel-Stirnwände befestigt. Die beiden Scheiben 24 füllen einen entsprechenden kreisförmigen Ausschnitt in jeder Trommel-
23.8.1979 55 205/24 - 14 - 21 2 1 2 0 AP B 22 C/212
Stirnwand annähernd aas, wobei der Ringspalt mit einer geeigneten Dichtung überbrückt ist, beispielsweise mit je einem ringförmigen Gummistreifen 25, welcher innen an der betreffenden Scheibe 24 befestigt ist. In den beiden Rohrstücken 20; 21 ist eine Welle 26 gelagert, die mit vergleichsweise hoher Drehzahl von einem Motor 28 angetrieben wird und im Innern der Trommel 10 ein Schlagwerkzeug 30 trägt, dessen vorzugsweise achsparallelen Schlagbalken gleichsinnig mit oder noch besser gegenläufig zu der Trommel 10 umlaufen (siehe Doppelpfeil in Pig. 1).
Im oberen Bereich der Trommel 10 befindet sich ein feststehender Abstreifer 32, welcher sich in die Hähe der Trommel-Innenwand parallel zu einer Mantellinie erstreckt und mit seitlichen Leitblechen 34 versehen ist. Zwischen dem Bereich des Schlagwerkzeugs 3O und dem Abstreifer 32, vorzugsweise mit letzterem, verbunden, ist eine Sntstaubungsvorrichtung in Porm eines Saugkastens 36 angeordnet. Der Abstreifer 32, der Saugkasten 36, ein von diesem ausgehendes Saugrohr 38 sowie ein radialer Steg 37 bilden mit "Vorteil eine starre Einheit, die.mit den beiden feststehenden Rohrabschnitten 20 und 21 fest verbunden ist. Das Saugrohr 38 mündet vorteilhafterweise in das Innere des Rohrabschnittes 21, welches über eine Filtereinheit 40 mit einem Gebläse 42 verbunden ist, welches einen in den Saugkasten. 36 eintretenden Saugluftstrom erzeugt, Eine Variante besteht darin, daß der Abstreifer 32 weggelassen wird, da der Sand auch so auf den Rotor fällt. .
Die Antriebsmotoren 16 und 28 sowie das Gebläse 42 sind nach den Betriebserfordernissen einzeln ein- und ausschaltbar. Bei umlaufender Trommel*1O wird von der unten in der
23.8.1979 Λ . . 55 205/24 S* 1 & I 2 0AP Β 22 c/212
Trommel liegenden, trockenen Altsand-Charge 18 fortlaufend eine Sandschicht 44 durch Fliehkraftwirkung und innere Reibung hocbgefördert. Die Drehzahl der Trommel muß derart sein, daß ein Mitreißen des Sandes gewährleistet ist. Wenn die Sandschicht 44 auf den Abstreifer 32 auftrifft, wird sie von der Tromiaelwand abgelöst und in einem Fallstrom 46 nach unten etwa gegen die Trommelachse gerichtet. Der Fallstrom 46 gelangt dann in den Bereich der Schlagbalken des rasch umlaufenden Schlagwerkzeugs 30» ^1^ "von diesem wird der Sand etwa in einem Strahl 47 nach außen gegen die Trommelwand geschleudert und dort wieder nach unten geführt. "
Auf diese Weise befindet sich die Altsandmasse in der Trommel 10 ständig in einem Umlauf. Beim Zusammentreffen des Fallstromes 46 mit dem Schlagwerkzeug 3O erfährt der Sand jeweils eine starke, schlagartige Beschleunigung, und beim nachfolgenden Aufprall auf die Trommel-Innenwand wird er entsprechend schlagartig verzögert. Diese Schlagbeanspruchung wiederholt sich ständig, da die Sandmasse während der Bebandlungsdauer von etwa 1/4 bis 1 Stunde eine größere Zahl von Umläufen ausführt. Außerdem wird die Sandmasse beim Umlauf intensiv gescheuert, und zwar durch ständige Bewegung der Sandkörner aneinander, durch Reibung an der Tromiaelwand sowie vor allem beim Umlenken der Sandschicht am Abstreifer 32 und jeweils beim Auftreffen eines Schlagbalkens auf ein "Sandpaket" aus dem Fallstrom 46. Der bei dieser mechanischen Behandlung in der Sandmasse anfallende Staub wird durch die beschriebene, pneumatische Sntstaubungsvorrichtung laufend ausgeschieden und sammelt sich in der Filtereinheit 40. Besonders günstig für die wirksame Entstaubung ist die Anordnung des Saugkastens 36 mit den
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Säugöffnungen neben dem Fallstrom 46, wodurch e ine Windsichtung aus der aufgelockerten Sandmasse zustande kommt. Die Zuluft kann beispielsweise bei den als eine Art Klappenventile wirkenden Dichtungen 25 und durch das Kohrstück 20 oder durcb besondere, nicht dargestellte Eintrittsöffnungen, vorzugsweise in den Scheiben 24, in die Trommel eintreten.
Eine beispielsweise Behandlungseinrichtung der beschriebenen Art wurde mit einem Trommel-Innendurchmesser von 1 m und mit einem Durchmesser des Schlagwerkzeugs von 0,6 m gebaut. Bei einer Drehzahl der Trommel von 0,7 s ergibt sich eine für den Sandumlauf maßgebende Umfangsgeschwindigkeit an der Trommel von etwa 2,2 m/s, und mit einer Drehzahl des
—1
Schlagwerkzeugs von 24,7 s resultiert eine Auf t.reff ge- schwindigkeit der Schlagbalken auf den Sand von etwa 46 m/s. Diese Umfangsgeschwindigkeit ist maßgebend für die Heftigkeit der Schlagbescbleunigung und anschließend der Verzögerung beim Aufprall des Sandes an der Trommel und sollte jedenfalls mindestens etwa 30 m/s betragen.
Wie schon erwähnt, kann es zweckmäßig sein, neda ausreichender mechanischer Beaufschlagung des Sandes den Antrieb des Schlagwerkzeugs 30 zu unterbrechen und die Entstaubung bei rotierender Trommel noch einige Zeit weiterzuführen. Aus Versuchen hat sich ergeben, daß so weniger Sand abgesaugt wird. Sofern anschließend eine chemische Nachbehandlung erforderlich ist, kann diese ebenfalls in der Trommel 10 vorgenommen werden,-Zu diesem Zweck kann eine Sprühvorrichtung zur Verteilung der Behandlungsflüssigkeit in der Sandcharge in der Trommel angeordnet sein, vorzugsweise in Form eines Düsenrohrs 48, welches, wie ersichtlich, im Bereich
23.8.1979
9 1 2 1 2 O55 205/24
ο/212 120
des Fallstroraes 46 montiert ist. Mit Hilfe dieser Sprühvorrichtung kann auf einfache Weise die nötige Flüssigkeitsmenge bei stillstehendem Schlagwerkzeug 3O und abgestellter pneumatischer Sntstaubungsvorrichtung, jedoch bei umlaufender Trommel 10 in der Sandcharge 18 verteilt werden. Die Plüssigkeitsmenge ist in der Segel so gering, daß sie von den Mikroporen der Sandkörner und dem restlichen Schlämmstoffanteil vollständig aufgenommen wird, so daß der Sand rieselfähig bleibt.
Claims (8)
- Erfindungsansprueh1. Verfahren zur Regenerierung von überwiegend tongebundenem Gießerei-Altsand für die Wiederverwendung anstelle von ITeusand, mittels mechanischer Trennung von Anteilen der Bindestoffe von der körnigen Grundmasse, gekennzeichnet dadurch, daß Körner und Knollen einer trockenen Altsandmasse chargenweise so lange aneinander gescheuert und mehrfach schlagartig beschleunigt und verzögert werden, wobei laufend die Peinanteile ausgeschieden werden, bis ein gewünschter Schlämmstoffgehalt, ein gewünschter Gehalt an aktivem Bindeton und ein gewünschter Oolithisierungsgrad der Körner erreicht ist.
- 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß Altsand mit einer mittleren Anfangstemperatur bis zu 150 0G verwendet wird,
- 3. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Ausscheiden der Peinanteile zeitlich über die Schlagbehandlung und/oder die Scheuerbehandlung hinaus fortgesetzt wird,'A-, Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Altsand anschließend an die mechanische Regenerierbehandlung einer die verbliebenen Peinanteile an die Sandkörner.bindenden, chemischen Nachbehandlung unterzogen wird,5, Vorrichtung zur Durchführung des" Verfahrens nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zur Aufnahme von Altsand eine um eine liegende Achse umlaufende Trommel (10)
- 23.8.1979 55.205/24 - 19 - ~& i £. i 2 &P B 22 c/212 120angeordnet ist, wobei im Innern der Trommel (10) im Bereich eines Altsand-Fallstromes (46) ein rotierendes Schlagwerkzeug (30) angeordnet ist, und daß eine innerhalb der Trommel (10) montierte und nach außen führende pneumatische Entstaubungsvorrichtung (36) für den Altsand vorgesehen ist.
- 6. Vorrichtung nach Punkt 5> gekennzeichnet dadurch, daß die Entstaubungsvorrichtung (36) neben dem. Altsand-Fallstrom (46) zwischen der umlaufenden Trommelwand und dem Schlagwerkzeug (30) angeordnet ist.
- 7. Vorrichtung nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Entstaubungsvorrichtung (36) mit einem parallel zu einer Trommelmantellinie verlaufenden, den Fallstrom (46) erzeugenden Abstreifer (32) verbunden ist.
- 8. Vorrichtung nach Punkt 5> gekennzeichnet dadurch, daß zur Beaufschlagung des Altsandes mit einer Behandlungsflüssigkeit innerhalb der Trommel (10) eine Sprühvorrichtung (48) angeordnet ist, die ein im Bereich des Altsand-Fallstromes (46) angeordnetes Düsenrohr aufweist,
- 9. Eegenerierter Gießerei-Altsand, gekennzeichnet dadurch, daß er einen Schlammstoffgehalt von weniger als 2 % hat, einen Gehalt an aktivem Bindeton von weniger als 1 % und einen Oolithisierungsgrad der Körner von weniger als 8 % und gegebenenfalls einen Glühverlust von weniger als 1,5%.10eRegenerierter Gießerei-Altsand nach Punkt 9, gekennzeichnet dadurch j daß seine Rest-Scblämmstoffe an die Oberfläche der Sandkörner gebunden sind.iSelts Zeichnungen
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