JPH0616917B2 - 使用済鋳物砂を再生する装置および方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、有機結合剤を含有する使用済鋳物砂を再生す
る方法および装置に関する。

清浄な砂を配送するための輸送費の高騰および投棄に付
随する環境的困難のために、使用済鋳物砂の処理、使用
済砂すなわち使用済樹脂および樹脂ダストで覆われた砂
粒を再使用のために清浄な砂に転化することが次第に望
ましくなりつつある。

かかる使用済砂の一部分は、機械的摩擦だけを用いて再
使用のために処理することができる。しかし、この方法
では全部を除去することはできず、ある場合には樹脂結
合剤のほとんどが除去されず、かつある種の結合剤系、
特にフラン樹脂、過酸化物・二酸化硫黄ガス硬化系では
残留使用済結合剤の存在が問題である。

かかる有機結合剤系の唯一の優れた再生装置は有機成分
を燃焼除去する装置である。しかし、通常かかる装置は
ガス加熱式であり、また天然ガス炎は８００℃以下の温
度で維持するのは困難であるので、ほとんどの現存の熱
式再生装置は８００〜１０００℃の温度範囲で稼動す
る。かかる装置には流動床およびロータリーキルンが含
まれる。これらの現存方式では高度の資本投資費があ
り、砂１トン当り３００KWhの範囲の高エネルギー消費
がある。この大きいエネルギー入力のほとんどは、砂の
温度を赤熱から再使用できる約３５℃に下げるように設
計されている冷却装置で所要である。

さらに、有機結合剤を燃焼除去又は直接加熱すると、砂
に残っている有機成分から有害な煙霧が発生して、環境
を著しく汚染する。

本発明は、このような問題を解決し、さらに、砂を、速
やかかつ経済的に再生するため、有機結合剤を含有する
使用済み鋳物砂を再生する改良された装置及び方法を提
供することを目的とする。

本発明の一実施態様によれば、有機結合剤を含有する使
用済み鋳物砂を再生する装置であって、使用済み鋳物砂
の塊を鋳物から分離する装置；分離した砂を流動床に供
給するための砂供給装置；砂の再生が生じる高温処理温
度に加熱するために流動床に設けた複数の電気的加熱素
子；加熱ステーションに複数の位置において砂に燃焼支
持ガスを導入して砂を流動するための流動化装置、ここ
で前記砂供給装置は前記砂を前記流動床に供給する前に
燃焼支持ガスの存在下に他の流動床内に該砂を加熱する
ことなしに前記砂を流動床へ供給する；加熱した砂の通
路；前記砂の通路に連結している処理ステーション、加
熱ステーション；において砂に加えた熱を利用して砂の
再生を継続させるために処理ステーションで砂に燃焼支
持ガスを供給するガス供給装置；および処理ステーショ
ンから再生砂を取り出す装置を含み、ここで前記処理ス
テーションは直接再生砂取り出し装置に接続している、
改良された装置が提供される。

本発明において加熱ステーションとは、砂を導入し、加
熱する容器であって、電気的加熱素子を有し、内部に流
動床を形勢するものをいう。

また、電気的加熱素子とは、使用済鋳物砂を加熱ステー
ション内部で加熱するための装置であって、砂を直接溶
焼するバーナーのような装置でなく、砂を所定の温度に
保つことができる、例えば、電熱器などをいう。この加
熱装置は管状であることができる。

本発明において流動化装置とは、加熱ステーション内部
に設けた電気的加熱素子とガス供給装置により形成され
るものであって、流動床で使用済鋳物砂を加熱して流動
化するものである。

この流動化装置はスパージ管を含むことができる。これ
は膜または隔膜を通して空気を導入することに関連する
エンジニヤリングを単純化し、少量の空気で流動化の良
好な制御を可能にし、系からの空気の損失を著しく減少
させる。

スパージ管および電気的加熱素子は水平に配置して加熱
素子をスパージ管の上方に配置することができる。

処理ステーションにおいて、加熱ステーションで砂を収
容する容器よりも大きい容器中に砂を収容することがで
きる。

砂を加熱ステーションへ供給する前に、砂を摩擦する装
置を設けることができる。

第２の摩擦装置とは、使用済鋳物砂の固りを壊して砂の
粒子をばらばらにするものをいい、通常の方法を使用す
ることができる。

なお、支持ガスとは酸素を含み燃焼を生じさせるもので
あれば特に制限されないが、好ましくは空気である。

また、ガス供給装置とは、処理ステーションに支持ガス
を導入するものであって、例えば送風器又は単なる通気
口でも足りる。

また、取り出し装置とは、ベルトコンベアーのように強
制的に砂を取り出すもののみならず、下部の取り出し口
のように重力により再生砂を下方に導くものでもよい。

本発明の第２の実施態様によれば、有機結合剤を含有す
る使用済み鋳物砂を再生する方法であって、使用済み鋳
物砂の塊を鋳物から分離する工程、分離した砂を流動床
に供給する供給工程、部分的に砂を再生するために流動
床において複数の位置で導入した燃焼支持ガスにより前
記砂を流動化しながら複数の電気的加熱素子により、前
記砂を再生が生じる高温処理温度に加熱して再生する工
程、ここでこの砂は、前記流動床に供給する前に燃焼支
持ガスの存在下に他の流動床内で加熱せず、前記高温処
理温度範囲に加熱した流動床に直接供給する、部分的に
再生された砂を処理ステーションへ通し、そこで前記流
動床で砂に加えた熱を利用して再生を続けるように砂を
燃焼支持ガスの存在下に処理する工程、および処理ステ
ーションから再生された砂を取り出す工程を含む方法が
提供される。

燃焼支持ガスは、スパージ管を通して加熱ステーション
へ導入することができる。

砂は加熱ステーションにおいて２５０〜６００℃の範囲
の温度に加熱することができる。

砂は加熱ステーションにおいて２５０〜４００℃の範囲
の温度に加熱することができる。

処理ステーションにおいて、追加の熱を砂に供給しなく
てもよい。

結合剤はガス硬化樹脂結合剤であることができる。

砂は、加熱ステーションに滞留するよりも長時間処理ス
テーションに滞留することができる。

砂を加熱ステーションに供給する前に、砂を摩擦するこ
とができる。

使用済砂は、砂を加熱ステーションに供給する前に予熱
しなくてもよい。

使用済砂は、砂を加熱ステーションに供給する前に流動
床において予熱しない。

本発明の第３の実施態様によれば、再生した使用済鋳物
砂および有機結合剤を用いて鋳型を作る工程、鋳型を硬
化する工程、溶融金属を鋳型中へ鋳込んで鋳物を作る工
程、鋳物から砂を分離する工程、本発明の第２の観点に
従う方法により砂を再生する工程、次いで再生した砂を
前記方法の反復中に使用する工程を含む金属鋳物を製造
する方法が提供される。

加熱ステーションの流動床中を高温に保つことにより樹
脂が分解をひき起こし、従って、非流動化環境において
砂を加熱する場合と比較して燃焼効率を向上させる。燃
焼し一層多量の煙霧および水蒸気を生成する気体−空気
混合物の不足は電気的加熱手段の使用によって完全に避
けることができる。高い燃焼効率は煙放出問題がないこ
とを保証し、かつ浸漬加熱素子の使用は最大の熱効率を
保証する。

処理ステーションはトン容量の容器を含むことができ
る。

容量は熱せられる物質の塊が２０〜１００トンの範囲に
あるように十分であることができ、物質が珪砂である場
合には容量は砂の塊が２０〜５０トンの範囲にあるよう
に容量であることができ、物質がジルコン砂である場合
には容量は塊が２０〜１００トンの範囲にあるような容
量であることができる。

容器は断熱されることができかつ（あるいは）熱損失を
補うために熱源を設けることができる。

以下、参考列を、添付図面第１〜第３図を参照しなが
ら、説明し、後に第４図により本発明の実施例を説明す
る。第１図について説明すると、樹脂結合剤（特にフラ
ン重合体樹脂）を含む使用済み鋳物砂の処理装置は、供
給物導管１１がそれへ達している密閉ホッパー１０を含
み、使用済み鋳物砂は１２で示すようにホッパー１０中
に貯蔵されるために、図には示してない手段で該導管を
通って運ばれる。ホッパー１０はその下端に２つの出口
手段１３、１４を備えている。

貯蔵ホッパー１０の出口１４はスクリューコンベア３１
を備えていて、ホッパー１０から使用済み砂の第１塊
を、所定速度で、放出シュート３２およびフラップ弁３
３を通してアフターバーナーサイロまたは容器３０の形
の第１処理ステーション２９へ供給する。

出口１３は、ホッパー１０から使用済み砂１２を所定速
度で供給するためにスクリューコンベア１５を備えてい
る。使用時、スクリューコンベア１５は砂を容器１７か
らなる処理ステーション１６へ運ぶ。容器１７の頂部か
らスクリューコンベア１５の外側の周りにダクト１８が
伸びていて、ダクト１８はダクト１９によって、ダスト
および微粉末を抽出するサイクロン２０または他の装置
へ連結される。

第２処理ステーションの容器１７内には、容器１７の鋼
外殻に滑り継手で取付けられた保護ステンレス鋼管内に
入っている複数の電熱素子２１が設けられていて、鋼管
の熱膨張ができるようになっている。加えて、複数のス
パージ管２２が外殻中に溶接されており、熱交換器２５
からダクト２４を通して空気を吸い込む送風器２３によ
ってスパージ管２２へ空気が供給されるが、これについ
ては後で詳しく説明する。

使用時、送風機２３によってスページ管２２中へ供給さ
れた空気は容器１７内の使用済み砂の第２塊Ｍ２を流動
化し、砂は、８００℃の温度である要素２１で加熱され
て４３０−６００℃の範囲にある温度になる。好ましく
は温度は４４０−５００℃、最適には４５０−４７０℃
の範囲にある。

砂は、かくして流動化された流動床からフラップ弁２７
を入口に備えている放出シュート２６を通って第１処理
ステーション２９と連通する導管２８中へ溢流する。

コンベア１５および３１で与えられる供給物の速度は、
シュート３２から出る冷たい砂の第１塊がシュート２６
から出る熱い処理済み砂と所定比で混合されるように設
定される。典型的には、この所定比は冷砂の１部に対し
実質的に熱砂の２〜４部の範囲にあり、かくして混合さ
れた砂は３４で示されるようにサイロ３０内に貯蔵され
る。

サイロ３０には一体管、バッフルなどが付いていて、通
常の方法で砂の凝離を減少させる。

容器１７の内部と容器３０の内部との間の距離が短いの
で、熱損失は比較的少なく、そこで上述の第２所定温度
は、第１所定温度すなわち容器１７内の温度より約１０
℃までしか低くならない。所望ならば容器１７を容器３
０から遠く離して配置することができるが、その場合に
は第１所定定温度と第２所定温度との間にかなりの差違
があり、必要な第２所定温度を確実に得るために断熱お
よび所要ならば補助加熱手段を配置する。

熱い砂の第２塊の温度および混合比は、サイロ３０内に
入っている第１塊と第２塊との混合物３４が２５０−４
００℃の範囲にある温度になるように設定される。図に
は示めしていないが、再生された砂を除去するために、
混合物が第１塊の十分な処理のために十分な時間サイロ
３０内に滞留するような速度でサイロ３０から出口導管
３５を通して混合物を取り出す手段が設けられている。
典型的には滞留時間は４〜２４時間の期間内にある。

サイロ３０内で起こるサイロ内の砂の緩徐な燃焼工程の
ための酸素は、ガス供給装置でもある出口３５からサイ
ロ３０内の砂の塊３４中を浸透して上昇する空気から得
られ、導管２８およびダクト１９と接合するその延長部
分３６を通る上向き通気によって除去され、かくしてサ
イクロンまたは他の装置２０へ送られる。抽出されたダ
スト、微粉末などは３７で示されるように抽出される
が、目に見えない煙霧は３８で示すように大気中へ放出
される。

サイロ３０の出口導管３５は、導管３５の両側から突き
出している横に伸びる複数の加熱パイプ３９を備えてい
る。４０で示す一方の側では、加熱パイプ３９はケーシ
ング４１内に封入されていて第１熱交換器２５を与える
が、４３で示す反対側ではケーシング４４内に入ってい
て第２熱交換器４５を与えるようになっている。第１熱
交換器２５のケーシング４１は送風機２３と連通するダ
クト２４に導管４６に連結されており、使用時、冷空気
をケーシング４１中へ吸い込んで放出導管３５から出る
砂を冷却しかつそれによって加熱された空気を送風機２
３で吸い込んで第２処理ステーション１６のための流動
化用空気を与えるようになっている。空気は第２処理ス
テーション内で加熱素子２１でされに加熱され、このよ
うにして加熱された空気は、導管１８内のコンベア１５
の周りを向流的に送られ、それによって入来する砂の第
１塊を予熱することによって冷却される。

理想的には、装置は、サイクロン２０の放出ダクト３８
によって大気中へ放出される空気がコンベア１５の周り
のダクト１８によって与えられる“砂予熱器”中で入来
する砂から得た熱の大部分を放棄してしまっているよう
に、かつ第１熱交換器が単独で砂から必要なすべての熱
を入来空気に伝熱して流動化用空気を与えることができ
るような速度で砂が導管３５を通って放出されるように
操作される。

しかし、高出力が所要な場合または一時的な要素のサー
ジが起こる場合には、流動化用空気のこの余分な熱を吸
収する容量を越えてしまう。この理由のため、導管３５
を通って放出される砂の温度が３５℃を越えるときには
送風機４７を自動的に始動させるように設定することに
よって、熱交換器２５の容量の５〜１０倍の容量をもつ
第２熱交換器４５を作動させる。送風機４７の出口４３
から放出される空気は、勿論暖くかつ清浄であり、鋳物
の空間加熱用または水の加熱用あるいはその他の目的に
都合よく用いることができる。

加熱パイプを用いる熱交換器２５および４５の構成は制
御、操業、保守を簡単にし、かつサージを処理するため
のかなりの容量を装置に与える。さらに熱を保存するた
め、プラントは通常の方法でラギングされかつ断熱され
る。

使用時、使用済み鋳物砂を供給物導管に沿って貯蔵ホッ
パー１０へ供給し、そこから使用済み砂の第１塊および
第２塊を所定比でコンベア３１および１５によって連続
的に送り出す。

所定比は、砂の第２塊の温度および第１塊と第２塊との
混合物が第１処理ステーション中に滞留するための有効
時間に関して、下記の式に従って決定される。

上記式中、Ｘは第２塊の重量％で示される第１塊の百分
率であり、 Ｔは第１塊と混合される直前の第２塊の温度（℃）であ
り、 ｔは第１処理ステーション中で平衡に達した後の混合物
の平均温度（℃）である。

例えば、Ｔ＝４００℃で、短時間で完全燃焼を確実にす
るため混合物を３５０℃未満に下がらないことが所望な
場合、すなわちｔ＝３５０℃の場合には、Ｘ＝１３．１
５％である。

Ｔ＝５００℃、ｔ＝３５０℃の場合には、Ｘ＝３１．２
５％である。

Ｔ＝５００℃で、ｔが３００℃になりうるように滞留時
間として数時間が許容される場合には、Ｘ＝４１．６７
％である。

Ｔ＝６００℃でｔ＝３００℃である場合には、Ｘ＝５
１．７２％である。

砂の品質のいくらかの損失および恐らくいくらかの煙立
ちが許容されうるある種の環境下では、第２処理ステー
ションをｔ＝約２５０−２６０℃の温度で操作できるの
で、Ｘ＝１００％になり得る。

コンベア１５によって第２塊を与えるべく供給される砂
は第２処理ステーションへ送られ、ダクト１８を通って
出て来る熱い流動化用空気によって予熱される。容器１
７中にあるとき、砂は流動化され、樹脂を燃焼除去しそ
れによって砂を清浄にするために十分高い４３０〜６０
０℃、好ましくは４４０〜５００℃、最高には４５０〜
４７０℃の範囲にある温度にさらに加熱される。床から
の溢流は放出シュート２６を通って床から出て、サイロ
３０中へ入り、そこでコンベア３１で供給される使用済
み砂の冷たい第１塊と混合される。この混合は熱い第２
塊を冷却し、典型的には０〜５０℃の範囲にある温度で
ある冷たい第１塊を加熱し、２５０〜４００℃、好まし
くは３００〜３５０℃の範囲にある温度に達するように
する。サイロ３０からの混合物の排出速度は、砂が冷た
い第１塊の所望の処理量を確実にするのに十分な４〜３
０時間、好ましくは４〜２０時間のサイロ内滞留時間を
有するような速度である。

混合物がサイロ３０の底部から排出されるとき、混合物
は、通常、第１熱交換器２５で冷却され、その結果加熱
された空気は第２処理ステーション１６内の砂を流動化
させる働きをする。

上記の各温度は所望な理論的温度である。実際には、一
時的および空間的な温度変動が起こる。例えば、流動床
中に於て、温度は一般に±５℃の範囲内で一時的に変動
することが知られているが、ある環境下ではより広い変
動が起こり得る。

空間的温度変動も起こり得る。例えば、流動化用スパー
ジ管付近の砂は５℃低いことが知られており、スパージ
管より下の流動化された砂は容器の本体の底部へ向かっ
て次第により冷たくなる。

サイロ３０内の温度は上記の熱収支方程式で示される温
度より幾らか低くなる。サイロ内温度は時間がたつにつ
れても低下し、例えば週末の後では、１００℃位温度低
下することがあり得る。しかし、連続操業中、サイロの
頂部の温度は予測値の約１０〜２０℃以内にあると期待
することができるが、基底部付近では２０〜５０℃低く
なる可能性がある。勿論、温度の降下速度は熱交換器領
域中を通って加速し、最終出口温度は３５〜４０℃の範
囲になる。

上記方法は容器３０内に２４トンの砂があるように操作
され、砂は、毎時１トンの速度で容器へ添加されかつ容
器から排出されて、容器３０内の滞留時間が２４時間に
達するようになっている。

放出導管３５から毎時１トンの砂が排出される操業時に
は、全エネルギー要求は、第２処理ステーション１６を
４３０〜６００℃、好ましくは４４０〜５００℃、最適
には４５０〜４７０℃の範囲にある温度で操業し、かつ
冷砂すなわち第１塊と熱い第２塊とを冷砂１部に対し２
−４部の熱砂の比で混合しかつ第１処理ステーション２
９が２５０〜３００〜の温度で作動する場合、５０KWの
領域である。３５〜４０℃の範囲にある温度で出て行く
処理された砂の強熱損失値は０．０１重量％未満であ
る。

第２図に示した１つの変形に於て、第１図に用いられる
ものと同じ部分には同じ参考番号をつけてある。ダクト
１８、１９および延長部分３６は省略され、放出シュー
ト２６およびスクリューコンベア３１はフラップ弁２７
および３３を設けることなく導管２８中へ直接放出し、
導管２８の上端は閉鎖されている。この態様では、サイ
ロ３０からサイクロン２０へ直接伸びている導管３６ａ
が設けられている。これは、サイロ３０の頂部で導管３
６ａに入るべき空気から微粉末が分離してサイロ内に残
留し、それによってサイクロン２０の負荷を少なくする
利益がある。

送風機２３は２３ａで示されるように配置換えされ、ダ
クト４６は４６ａで示されるようにサイロ３０の本体を
貫通している。これは、ダクト４６ａからの熱損失を防
ぎ、空気を、床の流動化に用いる前にさらに加熱する。

砂は出口導管３５ａ（これもガス供給装置である）を通
ってサイロ３０を出て、図には示してないが熱交換器へ
送られ、砂はそこで３５−４０℃の範囲にある温度に冷
却される。熱交換器は、所望などんな型のものでもよ
く、また第１図に示したものと同様であってもよい。

下の第１表は、鋳物製造に用いられた珪砂またはジルコ
ン砂について行った多数の再生操作に関する操作条件を
示す。第１表記載の条件下で処理した後、砂を再使用
し、高品質の鋳型ができることがわかった。第１表の再
生操作は、第１図に示した方法及び装置を用いて行われ
た。

下の第２表は、鋳物の製造に用いられた珪砂またはジル
コン砂について行った多数の再生操作に関して操作条件
を示す。第２表中に示した条件下で処理した後、砂を再
使用し、高品質の鋳型を製造できることがわかった。第
２表の再生操作は、第２図の方法および装置を用いて行
った。

上には連続式方法を記載したが、所望ならば本発明の方
法はバッチ式で行うことができる。

所望ならば、処理される砂の第２塊の全部を第１処理ス
テーションで第１塊と混合せずに、その一部分だけをそ
のように混合してもよい。

流動床内の温度が低下し、結果として第２塊の量が零に
低下するとき図面を参照して説明した方法および装置の
全効率が増加することがわかった。かくして、本発明の
方法および装置は、図面に関して説明したように比較的
多量の第２塊を第１塊に添加する場合および第２塊を全
く添加しない場合の両方ならびに所望のどんな中間的第
１塊対第２塊比でも、本発明の方法および装置を利用す
ることができる。

砂の第２塊を全く第１塊に添加しない場合には、流動床
１６および付随する砂および空気の供給手段を省くこと
ができる点でかなりずっと簡単な装置を提供することが
できる。この場合には、第１塊は例えば従来の製造操
作、例えば金属が1300℃の温度に達しかつ砂対金属比が
３：１程度であって、３００℃の領域の温度を有するノ
ックアウトされた砂を生じる鉄金属鋳造操作に用いられ
た２５０〜４００℃の範囲にある処理温度に加熱され
る。かかる装置は第３図に示される。この場合、第１図
および第２図に用いられたものと同じ部分には同じ参考
番号を用いてある。図からわかるように、容器３０とサ
イクロン２０は第２図に関して説明したものと同じであ
る。砂はホッパー５１から通じているダクト５０を通っ
て容器３０の内部へ供給され、ホッパー中へは通常の性
質の摩擦ユニット５２から砂が供給され、摩擦ユニット
には、砂は、充填鋳型（filled moulds）が鋳造プラン
トＳ１から冷却用コンベアＣに沿って供給される。シェ
イク・アウトＳ２から供給される。

摩擦ユニット５２から容器３０へ直接供給されるので、
摩擦ユニットに於ける砂の温度は容器３０内の温度より
ほんの僅かに高い。より長距離にわたる供給手段が必要
な場合には、摩擦ユニットが容器３０から遠く離れて配
置されている結果として、容器に入る砂の温度は摩擦ユ
ニットからの温度よりも低くなるであろうし、温度の冷
却を防ぐための断熱および恐らくは補助加熱手段が必要
となり得る。

下の第３表は製造鋳造に用いたシリカまたはジルコン砂
について行った多数の再生操作に関する操作条件を示
す。第３表中に示した条件下で処理した後、砂に再使用
し、高品質鋳型を製造できることがわかった。第３表の
再生操作は第３図の方法および装置を用いて行った。

別法では、砂の第１塊を予熱するために幾つかの予熱手
段を設けることができる。この予熱手段は所望の通りで
よく、例えば電気式予熱手段でもよくかつ床１６と同様
な流動床装置からなっていてもよい。

次に、本発明の実施例を第４図を用いて説明する。この
場合も、同じ部分を示すのに第１図および第２図に関し
て用いたものと同じ参考番号を用いてある。

下の第４表は鋳物製造に用いた珪砂またはジルコン砂に
ついて行った多数の再生操作に関する操作条件を示す。
第４表に示した条件下で処理した後、砂を再使用し、高
品質の鋳型を製造できることがわかった。第４表の再生
操作は第４図の方法および装置を用いて行った。

この実施態様に於て、砂は、第１図に関して説明したよ
うにスパージ管２２および電熱素子２１を有し、中で流
動床を与える容器１７から導かれるダクト６０に沿って
容器３０の内部へ供給される。砂は、ホッパー１０ａか
ら、やはり第１図に関して説明したようにスクリューコ
ンベア１５によって容器１７中へ供給される。勿論、こ
の実施態様ではホッパー１０ａの内容物の全部を容器１
７中へ供給し、次いで処理ステーションである容器３０
中へ供給する。この場合、砂は流動床中で２５０〜４０
０℃の範囲にある温度に加熱されることができ、その場
合には流動床中で再生がほとんどまたは全く起こらない
か、あるいはより高温たとえば６００℃までの高温に加
熱されることができ、その場合には流動床中で砂の再生
が起こり、再生の程度は砂の床中滞留時間に依存する。
図に示した装置では、容器３０に入る砂の温度は流動床
中の温度よりほんの僅かに低い。もしより大きい距離に
わたって砂を供給しなければならない場合には、例えば
容器１７が容器３０から遠く離れて配置されている結果
として、砂の過度の冷却を防ぐために適当な断熱および
（または）補助加熱手段が必要となり得る。

また図には示していないが、使用済鋳物砂の十分な処理
のために十分な時間サイロ３０内に滞留するような速度
でサイロ３０から出口導管３５ａを通して取り出す手段
が設けられている。典型的には滞留時間は４〜２４時間
の期間内にある。

サイロ３０内で起こるサイロ内の緩徐な燃焼工程のため
の酸素は、ガス供給装置でもある出口３５ａからサイロ
３０内の砂の塊３４中の浸透して上昇する空気から得ら
れ、延長部分３６ａを通る上向き通気によって除去さ
れ、かくしてサイクロンまたは他の装置２０へ送られ
る。抽出されたダスト、微粉末などは３７で示されるよ
うに排出されるが、目に見えない煙霧は３８で示すよう
に大気中へ放出される。

以上、１特定種類の樹脂結合剤を含む使用済み鋳物砂か
らなる粒状物質の場合について説明したが、本発明は、
アマニ油、セリアルなどのような他の有機結合剤を含む
使用済み鋳物砂に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の具体化ではない使用済鋳物砂の再生
装置の断面図であり、 第２図は、第１図と類似した図であって、１つの変形を
示し、 第３図は、本発明の具体化ではない使用済鋳物砂のもう
１つの再生装置の断面図であり、 第４図は、本発明を具体化しかつ本発明を具体化する方
法を実施することができる使用済鋳物砂を再生する装置
の断面図である。 図面番号の説明 １０……ホッパー、１１……供給物導管、１２……鋳物
砂、１３，１４……ホッパーの出口手段、１５，３１…
…スクリューコンベア、１７……加熱処理ステーショ
ン、２０……サイクロン、２１……電気的加熱素子、２
２……スパージ管、２３……送風機、２９……処理ステ
ーション、３４……砂、３８……ダクト。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭52−45285（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭54−33929（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】有機結合剤を含有する使用済鋳物砂を再生
   する装置であって、使用済鋳物砂の塊を鋳物から分離す
   る装置；分離した砂を流動床に供給するための砂供給装
   置；砂の再生が生じる高温処理温度に加熱するために流
   動床に設けた複数の電気的加熱素子；加熱ステーション
   の複数の位置において砂に燃焼支持ガスを導入して砂を
   流動化するための流動化装置、ここで前記砂供給装置は
   前記砂を前記流動床に供給する前に燃焼支持ガスの存在
   下に他の流動床内で該砂を加熱することなしに前記砂を
   流動床へ供給する；加熱した砂の通路；前記砂の通路に
   連結している処理ステーション；加熱ステーションにお
   いて砂に加えた熱を利用して砂の再生を継続させるため
   に処理ステーションの砂に燃焼支持ガスを供給するガス
   供給装置；および処理ステーションから再生砂を取り出
   す装置、ここで前記処理ステーションは直接再生砂取り
   出し装置に接続している、上記装置を含む装置。
2. 【請求項２】流動化装置がスパージ管を含む、特許請求
   の範囲第(1)項に記載の装置。
3. 【請求項３】スパージ管および電気的加熱素子を水平に
   配置して電気的加熱素子をスパージ管の上方に配置す
   る、特許請求の範囲第(2)項記載の装置。
4. 【請求項４】処理ステーションにおいて、砂が、加熱ス
   テーションにおいて収容される容器より大きい容器中に
   収容される、特許請求の範囲第(1)〜(3)項のいずれか一
   項に記載の装置。
5. 【請求項５】加熱ステーションに砂を供給する前に、砂
   を摩擦する装置を含む、特許請求の範囲第(1)〜(4)項の
   いずれか一項に記載の装置。
6. 【請求項６】有機結合剤を含有する使用済鋳物砂を再生
   する方法であって、使用済鋳物砂の塊を鋳物から分離す
   る工程、分離した砂を流動床に供給する供給工程、部分
   的に砂を再生するために流動床において複数の位置で導
   入した燃焼支持ガスにより前記砂を流動化しながら複数
   の電気的加熱素子により、前記砂を再生が生じる高温処
   理温度に加熱して再生する工程、ここでこの砂は、前記
   流動床に供給する前に燃焼支持ガスの存在下に他の流動
   床内で加熱せず、前記高温処理温度範囲に加熱した流動
   床に直接供給する、部分的に再生された砂を処理ステー
   ションへ通し、そこで、前記流動床で砂に加えた熱を利
   用して再生を続けるように砂を燃焼支持ガスの存在下で
   処理する工程、および処理ステーションから再生された
   砂を取り出す工程を含む方法。
7. 【請求項７】燃焼支持ガスがスパージ管を経て加熱ステ
   ーションに導入される、特許請求の範囲第(6)項記載の
   方法。
8. 【請求項８】砂がジルコン砂を含む、特許請求の範囲第
   (6)〜(7)項のいずれか一項に記載の方法。
9. 【請求項９】砂が加熱ステーションにおいて２５０〜６
   ００℃の範囲の温度に加熱される、特許請求の範囲第
   (6)〜(8)項のいずれか一項に記載の方法。
10. 【請求項１０】砂が加熱ステーションにおいて２５０〜
    ４００℃の範囲に加熱される、特許請求の範囲第(9)項
    記載の方法。
11. 【請求項１１】処理ステーションにおいて砂に追加の熱
    が供給されない、特許請求の範囲第(6)〜(10)項のいず
    れか一項に記載の方法。
12. 【請求項１２】結合剤がガス硬化樹脂である、特許請求
    の範囲第(6)〜(11)項のいずれか一項に記載の方法。
13. 【請求項１３】砂は、砂が加熱ステーションに滞留する
    よりも長時間処理ステーションに滞留する、特許請求の
    範囲第(6)〜(12)項のいずれか一項に記載の方法。
14. 【請求項１４】加熱ステーションに砂を供給する前に、
    砂を摩擦する、特許請求の範囲第(6)〜(13)項のいずれ
    か一項に記載の方法。