JPS6018251A - 使用済鋳物砂を再生する装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、；ｌ’ｑ＋戻結合７＋ＩＩ　’、ｒ倉翁°−
「る使用済鋳物砂を−Ｍ生する方法および装置Ｆ′Ｉｌ
ｅこ１ｙ１する。

Ｙ「Ｔ浄シシ砂の自ｅ遅のためのれ匍Ｉ示グ・分の、廿
Ｓ　Ｉｊ蓚および投棄に付随する環境的１！Ｉｊ軸のプ
ζめに、使用済鋳物砂の処理、１史用＋’ｌｔ砂すなわ
ち使用０奇樹脂および樹脂ゲストて４ｔｔわオ′シた砂
粒を再使用のために清浄な砂に転化することが次＠に望
ましくなりつつある。

かかる使用η砂の一部分は、機械的摩際たけを用いてＩ
ｌ〕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１′９ミ去することＱユできず、ある燭
台にはＶｉｉ脂結合剤のｔｌとんどが除去さｆＬ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ω、を質ガ′ス硬化系では残留使用済結合剤の存（Ｌ
が問題である。

かかる有機結合剤系の唯一の値ｔｔだ再生装置は有機成
分を燃焼除去する装置バである。しかし、通児かかる装
置はガス加熱式であり、また天然ガス炎は８００℃以下
の温度で細長するのは困難であるのて、龜とんどの現存
の熱式「Ｆ生装置Ｎはｇθ０〜１０θ０℃のｇＡＩ更範
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″／バ含１几る。

こｎ、らの現存方式でけ高ｂ（の臀水没行費があり、砂
／トン当り３θθにｗｈ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人力のほとんどは、砂の温１
現を赤熱から再ａ１１用できる約３６℃に下け゛るよう
に設計さ０ている冷却装置で所要である。

米国特許箇λ、ｔｔｔｑｇ、り６７号（づへ炉中で砂を
乙ｊθ〜ｇ／４℃の温度に加熱し、先にこのように加熱
し次いで冷′却した砂と渭七゛るととによって冷却する
方法および装置を言【、ご載している。

７つの流体燃焼式流動床再生炉（月ｔｏｌｄ　ｆｉｒｅ
ｄｆｌｕｉｄ　ｂｅｄ　ｒｅｃｌａｌｍｅｒ　）は３０
０−Ｃの低温で作動することが知らｎておシ、好結果で
再生を行い、再生砂の強熱減量が０．θ／重６ト％以下
でかつ／トン当たり１００にｗｈの１ぜｒｌ−た性１ｉ
Ｐ−ヲ示す。しかし、火炎破４’ｊＡ、　Ｃｆｌａｍｅ
　ｆａｉｌｕｒｅ　ｌ　ｉらびに他の安定性および制御
の諸問題があることが知らｔしている。また操栗が容易
ではなくかつ所委床■Ｊ積が大台い。

米ｌ−□！１１ＩＱ￥訂４３，６ｇ５．／乙Ａ”、：’
ｒ　ｉｔ　、　＋１牛しようとする砂を’４：′−Ｊ６
２の予１５室を通；−で短気的加熱室へβ１ハそこで一
決勿約乙５θ′Ｃのδ；４役ｌζした後、／紐の＋−’
＋ｔγ、（＋室を）ｉｊｊ　して放ｕ」シ、（ｄ却舅中
で宿・がら得’／’Ｌ　７−μが予η（亜中の（＋’ｌ
＋り；Ｊｌｌ私゛するのに・設立てる方法ｊＪ“・よび
う箇、！７全記載している。

米［国９に許第３．グｇＯｒス６左号は、前身て出生し
た砂を流動床中でり７３゛ｃに加熱した後、床へトυ用
揖ノド砂を添／Ｉｉ］（、、左９３ｃ：て加熱して炭化
樹脂吻Ａ倉二燃焼除云する。かくして＋Ｌｊ生さｒ置′
ね熱い６）２を次に放出する方、去ｊ？よび７：ｂ７全
ｊｉＬ　ｌ；夕している。圧の加熱１・・よ磁気＋３９
１ｃ行っても１Ｍｊ　′！＊燃料によって行ってもよい
。

本ｑＩ＋Ｈ＋７すＩよ・１１イ残結台ｈ］ｊ全含有する
１史用街鋳物砂を再生する１４【Ｌ↓さｒした装ｆａ↓
、・よび方法の４？供を意［ヌ１する。

本光明の一嗅点姓二よｔ’Ｌ　ｉ；ｉ’、　、ｉシ、Ｑ
用所的物砂を鋳物から分ＭＪする装置打、分１偏した砂
を加熱ステーションヘ供刑ドするため（、’）　Ｕｐ旬
装Ｃ「ハｆ少葡−鳥温にノ用熱するだめの加熱ステーシ
ョンの複数の加熱素子、加熱ステーションにおける砂に
複紗の位置において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、加熱した砂金処理ステーション
に通すための砂Ｊｆｎ路装膚、処理ステーションにおけ
る砂に燃焼支持ガスを供給し、加熱ステーションで砂に
加えた熱を利用して砂の再生を継続させるガス供給装置
、および処理ステーションからＰ＋生砂をとり出す装置
ヶ含む有機結合剤を含有する使用済鋳物砂を再生する装
置が提供される。

砂供給装置は砂を非流動化状卯で加熱ステーションへ供
給することができる。

砂供給装置は砂を加熱することなく加熱ステーションへ
供給す）１？：、とができる。

砂供給装置Ｗは流動床において砂金加熱しないで、砂を
加熱ステーションに供給することができる。

流動化装置はスパーン管ケ含むことができる。

こｎ、は膜または隔ｉ全通して９気全導入することに関
連するエンゾニャリングを単純化し、少枇の空気で流動
化の艮好な制御を可能にし、糸からの空気の１μ失を著
しく減少させる。

加熱素子１ｄ管状であることができる。

ヌパージ管および加熱素子は水平に配置して加熱素子を
スパーン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、７Ｊｌ］熱ステーシヨンで
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。

本発明の第一の観点によｆｔば、１史用構鋳物砂の塊を
鋳物から分離する工程、分離した砂を加熱ステーション
へ供給し、そこで複数の位置で導入さｎ、る燃焼支持ガ
スで前記砂金流動化しながら複数の加熱素子により前記
砂金高温に加熱する工程、加熱された砂を処理ステーシ
ョンヘ通し、そこで加熱さｆ’した砂が燃焼支持ガスの
イＩ在下に滞留して加熱ステーションで砂に加えた熱を
利用して丹生會続ける工程、および処理ステーションか
ら再生さｎた砂金とり出す工程を會む有機結合剤を含有
する使用通鋳物砂を再生する方法が提供される。

砂を非流動化状態で加熱ステーションへ供給することが
できる。

燃焼支持ガスは、ス・七−ノ管を通して加熱ステーショ
ンへ導入することができる。

加熱素子は管状であることができる。

砂は加熱ステーションにおいて２３０〜６００℃の範囲
の温Ｉｆｆ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〜グＱＯ℃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４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艮時間処理ス
テーションに滞留することができる。

砂金加熱ステーションに供粘する前に、砂を摩擦するこ
とができる。

使用硫砂は、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。

使用所砂は、砂を加熱ステーションに供給する前にｂＩ
Ｌ動床Ｖこおいて予熱しなくてもよい。

本発明の第３のＮ点によれば、再生した使用所（々物砂
および有機結合剤を用いて鋳型を作る工程、鋳１（，９
を硬化する工程、溶融虻属を鋳型中へ鋳込んで崎１勿を
仰る工程、鋳物から妙音分離する工程、本発明の第一の
観１点に従う方法により砂を再生する工程、次いで再生
した砂金前記方法の反復中に使用する工程を庁む金属鋳
物を製造する方法が提供さｎる。

分Ｍｔシた砂は、砂を加熱ステーションに供給する前に
流動床中で加熱しなくてもよい。

分離した砂は、砂を加熱ステーションに供給する前に流
動床中で加熱しなくてもよい。

加熱ステーションにおける流動床中の高温は樹脂の分Ｍ
　ｋひき起こし、従って、非流！ｌＩｂ化環境における
砂の加熱と比較して燃焼動車全向上させる。

燃焼し一層多縫の煙れ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１史用によって完全
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ｖ情趣熱素子の１中川１１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
。

８　Ｑ’　１１熱せらｆ’Ｌる物質の塊が２θ〜７００
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２θ〜ＳＯトンの範
囲にあるような容量・であることができ、物１丁がジル
コン砂である場合には容量は塊が２０〜１０θ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）熱伊失を
補うために熱源を設けることができる。

以下、実施例により、際付図面′ｆＣ参照しながら、本
発明金さらに詳しく説明する。

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）を含む使用諺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留閉ホツ）４−１０を含み
、使用済み鋳物砂は１２で示すようにホラ／母御１０中
に貯蔵さｎるために、図には示してない手段で該導管を
通って運ばｎる。

ホツノ４ｌ−ＩＱはその下端にコつの出口手段１３．１
４を１ｉｔｎえている。

貯蔵ホラ１４−ＩＱの出口１４はスクリューコンベア３
１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Ｖｉ容器３０の
形の第１処理ステーシヨン２９へ供給する。

出口１３は、ホッパー１０から使用（蒼み砂１２を所定
速度で供給するためにスクリューコンベア１５全備えて
いる。使用時、スクリューコンベアエ５は砂を容器１７
からなる処理ヌテーション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ｔま他の装
館へ連結さｎる。

第λ処理ステーションの百器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ｌｉ管内
に入っている複数の寅、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
のスパーン管２２が外殻中に溶接されており、熱父換器
２５からダクト２４全通して空気を吸い込セ送ｊ虱器２
３によってヌパージ管２２へ空気が供給さｎ、るが、こ
ｎについては後で詳しく説明する。

使用時、送風機２３によってスパーン管２２中へ供給さ
れた空気は容器１７内の使用済み砂の纂２塊Ｍ２を流動
化し、砂は、ざ００℃の温度である要素２１で加熱され
てダ３０−６００℃の範囲にある温度になる。好ましく
は温度はフグ０−５０θ℃、最適にはグ！；０−４１−
７θ℃の範囲にある。

砂は、かくして流動化さｎた流動床からフラップ弁２７
全入口に備えている放出シュート２６を通って第１処理
ステーシヨン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
から出る蔀い処細隣み砂と所定比で混合さｎるよう［設
定さｔＬる。典型的には、この所定比は冷硬の／邪に対
し実質的に熱砂のλ〜４を部の範ｔＷＫあシ、かくして
混合さｎ、た砂は３４で示さｎるようにサイロ３０内に
貯蔵さｒＬ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Ｐ７Ｉ＃全減少させる。

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Ｊ’Ａ失は比較的少なく、そこで上述の第コ所定
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′４ならば容器１７を容器３０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所定温度と第、２
．７３７ｉ定温度との間にかなりの差違があシ、必要な
第−所定温度金′確実に得るために断熱および所費なら
ば補助加熱手段を配置する。

熱い砂の第λ塊の温度および混合比は、サイロ３０内に
入っている第１塊と第コ塊との混合物３４が２５０−グ
００℃の車龜（〕訂にある温＃に：なるように設定され
る。図には示してないが、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全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９〜
２７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、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ｎ１導管２８および
ダクト１９と接合するその姑長部分３６を通る上向き通
気によって除去さｎｌかくしてサイクロンまたは他の≠
＠２０へ送られる。抽出されたダスト、微粉末などは３
７で示さｔするように排出さ几るが、目に見え彦い煙霧
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；う５は、導ｗ３５の両側から突
き出している横に伸びる複数の加熱／臂イブ３９全備え
ている。４０で示す一方の仙１では、刀口熱パイゾ３９
はケーシング４１内に刺入さｎていて第１熱又換器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λ熱父換器４５全力えるようになっている
。第１熱又換器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で連結されておシ、使用時
１．；冷窒気金ケーシング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ｔ′１．によって加熱さ
ｎた窒気ケ送風機２３で吸い込んで第１処理ステーシヨ
ン中６のための流動化用空気金与えるように々っている
。空気は第１処理ステーシヨン中で加熱素子２１でさら
に加熱さｔＬｌ　このようにして加熱さｎた空気は、導
管１８内のコンベア１５の周り全向流的に送らｔｉ４、
そｒＬ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、ザイクロン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ｎる６砂子熱器”中で入来
する１メトから得た熱の大部分ｋｋ壓してしまっている
ように、かつ第１熱父換器が単独で砂から必要なすべて
の熱を人来孕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’！　３５　ｋ通って放出さ
ｒＬ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求のサー
ジが起こる場合には、流動化用空炉のこの余分な熱を吸
収する容Ｊｌｆ越えてし甘う。この理由のため、導管３
５′５ｒ：通って放出さ几る砂の温・度が３Ｓ″Ｃを越
えるときには送に機４７全自動的に始ホｈさせるように
設定することによって、ｆ＠り換器２５の答州の３〜７
０倍の客間をもつ第１熱又換器２５を作動させる。送風
機４７の出口４８から放出さｎ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父換器２５および４５の構成は制
御、操業、保守を簡単にし、かつサージ金処理するため
のかなシの容ｉ什を装置に刀える。

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ｒＬかつ断熱さｆ′１．る。

使用時、使用構み鋳物砂を供！ｌ＠物導管に沿って・貯
絨ホツｚ４＝ｌＱへ供給し、そとから使用隣み砂の第１
塊および第コ塊を所定比でコンベア３１および１５ＶＬ
よって連続的に送シ出す。

ｒ９Ｉ定比は、砂の第コ塊の温度および第１塊と第２塊
との混合物が第１処理ステーシヨン中に痛留するための
有効時間に関して、上記の式に従って決定さｆＬる。

（ｖ−２０） 上記式中、Ｘは第２塊の重−鼠１％で示さｔしる第１塊
の白−分出であり、 Ｔは第１塊と混合さ１２る直前の第ユ塊の温度（”Ｃ１
であり、 ｔは第１処理ステーシヨン中で平衡に達した後の混合物
の平均温度（°Ｃ）である。

例えば、Ｔ＝ｌＩ００℃で、短時間で完全燃焼全確実に
するため混合物−に３ｓθ℃未満に１からないことが所
望な場合、すなわちｔ＝３３０℃の場合には、Ｘ＝／３
．／３ソにである。

ｖ＝５０θ℃、ｔ＝３ｓθ℃（１）場合ニ位、ｘ　＝３
／、２３％である。

■＝左ＯＯ℃で、ｔが３θ０℃になりうるように滞留時
（■とじて１；′ｉ時間が許容さ１１．る場合には、Ｘ
＝４’！／、Ａ７％である。

Ｔ＝６０θ°Ｃでｔ＝３ｏｏ°Ｃである場合には、Ｋ＝
４／、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ｒ［容されうるある禅の環境下では、第コ処理ステ
ーションをｔ＝約コＳθ−２６０℃の温１ｕで操作でき
るので、ｘ＝１００％になり得る。

コンベア１５Ｊこよって第λ塊を与えるべく供給さｎる
砂は第コ処理ステーションへ送らＩＬｌ　ダクート１８
を通って出て来る熱い流動化用空気によりて予熱さ几る
。打器１７中にあるとき、砂は流動化さｒＬ、樹脂全燃
焼除去しそ１１によって妙音清浄にするために十分商い
１１３０〜６００℃、好捷しくはｔｉ、１Ｉｔｏ〜ｇｏ
ｏ℃、最高にＶＪ、ＩＩ　５０〜グア０℃の範囲にある
温度にさらに加熱さ【Ｌる。床からの溢流は放出シュー
ト２６”（１〜′）て床から出て、サイロ３０甲へ入り
、そこでコンベア３１で供１ａ　８几る使用偵み砂の冷
たい第１塊と混合さ１する。この７，１を合ＬＬ熟い出
２敦を冷却し、典型的にｄＯ゛〜Ｓ０℃の汁−Ｈ４囲に
ある温に１でパ・）る冷たい第１坤、を加熱し、２３θ
〜り００℃、好プしくｔま３００〜３３ｏ’ｃの１１ｉ
ｌシ曲にある温度に達するようにする。

サイロ３（］からの混合物の排出速度は、砂が冷たいＨ
ｉ、ｔ′塊のｒｆ＋望の処理晴をイ面実にするのに十分
なｌＩ〜３０時間、好ましくは７〜２０時間のす・ｆ口
内滞留１情゛間↑南ず２）ような速ＩＪＩである。

混＠物ノがサイ【１３０の底部から排出さ１１．るとき
、混合′圀は、プＬ１１常、稟／熱ダ」コ９器２５で？
に却びル、その結果加熱さｔした空気は第コ処理スデー
ション１も内の砂金流動イヒさぜる働きｔする。

上記の各温度はＩツ■望なｎ論的温度である◎実際にｔ
ま、一時的および空間的なｄ、−＾１．ｉｊ　７．：Ｈ
ＩＪがノ１″９こる。

例えば、υ；を動床中に於て、幌度＋−、１一般に±５
−Ｃの範囲内で一時的に変動すること／警知らｆ’して
いるが、あめ環境下ではよりＪムい変薊〃；起こり得る
。

ず間的縣＋ｙ変動も起こりイ：Ｉ々）。例えば、流動化
用ス、−９−ジ８１イ付近の砂は３゛Ｃ低いことが９、
【ＪらｆＬ　−（おり、ス・や−導管より下の流動化さ
ｔし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＠塵は上記の熱収支方程式で示さ几る温
度より幾らか低くなる。サイロ内堀閥は時間がたつにつ
れても低下し、例えば週末の後では、１００°℃位渦Ｉ
ｆ低下することがあり得る。しかし、連続操業中、サイ
ロの１６部の瀞＠は予想値の約７０〜２０℃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〜左
θ℃低くなる可能性がある。勿論、温度の降下速度は熱
父換器領塘中金通って加速し、最終用口温１）（は３左
〜ｑｏ℃の範Ｉｌ！′ｆ１ｖＣなる。

上記方法は容器３０内にλグトンの砂があるように１９
作さｖ５、砂は、毎時／トンの速度で容器へ協力Ｌ１さ
ｎかつ容器から排出されて、容器３ｏ内の＋’ｉｉ留時
間が、２４を時間に達するようになっている。

放出導’１３５から毎時／トンの砂が排出さｒＬる操業
時には、全エネルギー要求は、第７処理ステーシヨン２
９を９３０〜６００℃、好捷しくは４ｔグ０〜Ｓ０θ℃
、最適にはグＳθ〜グア０℃の範囲にある温度で操業し
、かつ除砂すなわち第１塊と熱い第、２塊と全冷硬／部
に対し−一り部の熱砂の比で混合しかつ第７処理ステー
シヨン２９が、２５０〜３θＯ〜の温度で作動する。鴫
合、左０にＷの伸域である。３３〜り０℃の面重量にあ
る温度で出て行く処理された砂の強熱４ｔ−１失値Ｆｉ
ｏ、θ／重量％法満である。

第２図に示した７つの変形に於て、第１図に用いらｎて
いるものと同じ部分には同じ参考番号をつけである。ダ
ク）１８．１９および延長部分３６は省略さｎ、放出シ
ュート２６およびスクリューコンベア３１Ｆｉフラツプ
弁２７および３３を設けることなく導管２８中へ泊接放
出し、フ＃管２８の上端は閉釦さｎ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ｒしている。こｎは、サイロ３０の山
部で導管３６ａ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１１によってサイクロン２０の負荷
金少なくする利益がある。

送風機２３は２３ａで示さ１１．るように自ピ置換えさ
几、ダクト４６は４６ａで示さｒｌ、るようにサイロ３
０の本体全貫通している。こｆｉは、ダクト４６８から
の熱損失全防ぎ、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を通ってサイロ３０を出て、図には
示してないがＳ父換器へ送られ５、砂はそこで３３−ダ
０℃の範囲にある温度に冷却さｎ、る。

熱ダ換器け、所望などんなが１のものでもよく、また箪
／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ｎた珪砂せたはジルコ
ン砂について行った多数の再生操作に関する換作条件を
示す。第１表記載のφ件下で処理した後、砂を再使用し
、高品質の＃ｇ刑がで負ることがわかった。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。

第　／　表 温　四　平均ｇ、度　Ｎｉ’ｊ留１時間　温度　Ｘ℃　
℃　時間　′Ｃ砂　％ り９９　３９９　ヶ、５　ｌＩＯＳｉ　３グｌ１７．？
　、３１１Ｖ　／／　３ｇ　Ｓｔ　２フィン！’Ｉｇ　
、）、２＜ン【　、２　Ｃノ　３１ｙ　Ｚｒ−、，２ｇ
ｌ１３９　３０／　、２／／　３左　ｓｌ　ＪＪｌｌ、
３／　、２５．２　３０　３３　Ｚｒ　ｌｌＪ下の３＋
ｓ　、２表は、鋳物の製殖に用いらｒＺ、た珪砂またに
ジルコン酸について行った多しの（与牛操作に関してＪ
ｌｆ、作φ件を庁す。第、２表中に示したφ件下で処理
しグこ後、砂を＋１４使用し、旨品貿の鉤型を艇２＝で
きることがλつかつプこ。稠２，２ら越の一内４［；操
作は、’；；ｒ；、２１＜ｌの方法および装置を用いて
行った。

第　λ　表 流ルｂ床中　容器内の　容器内の　最終の温度　平均温
度　？ｉｉｋ留時間　温度　Ｘ℃　℃　時間　℃　砂　
％ ！ｒ９’０　．３ｑ２　左　グθ　Ｓｌ　３１１、！；
１０　３１Ｉ３　／／　３９　Ｓｉ　３３１１７、ｔ　
３３左　／９　３乙　Ｚｒ　３０り！；０　３／、５−
　．２３　３乙　Ｚｒ３／グ３０　．２７０　．２９　
３．！；　Ｓｌ　３ヲ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、処理さ几る砂の第コ塊の全部全第１処理ス
テーシヨンで第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ｉＭ＃床内の温度が低下し、結果としてＩＮ　Ｊ塊の
讃が零に低下するとき図面を参照して説明した方法およ
び装置の全効吊が増加することがわかつｌｔ。

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雨の第コ塊を第１塊に徐加する場
合および第コ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塊対第コ塊比でも、本発明の方法
および装置Ｎ　ｔｌ−利用することができる。

砂の第コ塊を全く第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窒気の供給手段分省くこと
ができる点でかなりずつと筒車な装置を提供することが
できる。この、鳴合には、第１塊は例えば従来の製造操
作、例えば金属が７３００℃の温度に達しかつ砂対金朽
比が３：／程度であって、３θθ℃の頓域の温度ケ有す
るノックアウトさｆ′１．た砂金生じる鉄金属鋳造掃作
に用いらｎた２３０−グθ０℃の範囲にある処理温度に
加熱される。かかる装置は単３図に示さｆ’Ｌる。この
場合、第１図および第２図に用いら１’したものと同じ
部分には同じ参考番号を用いである。図かられかるよう
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ｊＩｌ］じ
ているダクト５０を辿って容器３０の内部へ供給され、
ホラ／ぞ一中へは通常の性ηの摩擦ユニット５２から砂
が供給さ１１．摩擦ユニットには、砂は、充填鋳型（ｆ
ｉｌｌｅｄ　ｍｏｕｌｄｓ　）が鋳造プラン）３１から
冷却用コンベアＧＫ沿って供給さｎる。シェイク・アウ
トＳ２から供給さｎ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ｎ、て
配置ｄ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
の冷却を防ぐために断熱および恐らくは補助加熱手段が
必要となシ得る。

下の第３表は製造＠造に用いたシリカまたはジルコン酸
について行つ１ζ多数の再生操作に関１−る操作条件葡
示す。第３表中に示した粂件下で処理した後、砂を再使
用し、商品賀詞型金製誓できることがわかった。紀３表
の再生操作ｒ、ｉ　第３図の方法および会館ケ用いて行
った。

第３表 に於ける温度　平均温度　ｙ□ｉｉｔ留時間　温度３Ｓ
乙　３４１ｇ　／／　３９３１ ３０９　３θ３　、ｌ　、？乙　ｓ１ ３θり　２ｑｇ　、！３　．３３　Ｚｒコろ９　．２乙
夕　、２９　３左　ｓｌ、２３グ　、２５／　３０　３
左　Ｚｒ別法では、砂の小／塊を予熱するために歿っか
の予熱手段を設けることができる。このゴ・熱手段は所
望の通シでよく、例えば電気式予熱手段でもよくかつ床
１６と同様な＋＞１５動Ｉ未装置がらなっていてもよい
。本発明を具体化するががる装置−は第９図に示さｔｌ
、ており、とのＪ）４台も、同じ部分ケ示すのに第１図
および絹、２図に関して用いたものと同じ参考帯（づ音
用いである。また、図かられがるようＶこ、谷Ｒｓ　３
Ｑおよびサイクロン２０はやはり第２図に閂して説明し
たものと同じである。

下の第り表は））物製造に用いた珪砂ｔたはジルコン砂
について行った多数の痢／４操作に関する繰作東件を示
す。第７表に示した東件下で処理した後、砂を再使用し
、商品質の鋳層を製造できることがわかった。第り表の
再生操作は第９図の方法および装Ｍ′ｔ−用いて行った
。

第７表 の温度　平均温度　滞留時間　温度 ｌ／ｌｏ乙　３９乙　、ｔ　３ｑ　５１３３ｇ　３３０
　／θ　３ｇ　５１ ３．３４ｔ　３．２７　／９　３乙　Ｚｒ３θ３　２９
９　２！；　３１．Ｚｒ ２！；Ａ　、２３３　３０　３！　Ｓｔこの実施態様に
於て、砂は、第／１パ１に関して説明したようなスノｆ
−ジ管２２および電熱累子２１ケ有し、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ｎ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りにスクリューコンベア１
５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１０８の内写物の全部を容器１７中へ供
給し、次いで容器３０中へ供給する。

この３４合、第１塊は流動床中で、２３θ−グθθ℃の
ｆｉｉｉ）、囲にある温ＩＷに加熱さｒＬることかでき
、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ＡＯＯ℃寸での
高温に加熱さ几ることかでき、その場合には浦、動床中
で砂の再生が起こり、再生の程１８は砂の床中面部時間
に依存する。１ゾ１に示した装置では、容器３０に入る
砂の温度は流ルυ床中の温度よりほんの代かに低い。も
しより大きい距離にわたって砂金供給しなけ几ばならな
い場合には、例えば容器１７が容器３０から遠く離ｔ’
して自装置さｎている結果として、砂の過度の冷却を防
ぐためにｙＯ当な断熱および（またＶｉｌ補助加熱手段
が必要となり得る。

以上、／特定錘類の樹脂結合剤を含む使用術み鋳や４砂
からなる粒状物ａの場合について説明したが、本発明岐
、アマニ油、セリアルなどのような他の有機結合剤を含
む使用術み朽物砂に適用することかできる。

【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、 第一回は、第１図と類似した図であって、／っの変形を
示し、 第３図は、本発明の具体化でμない使用済鋳物砂のもう
７つの再生装置４の断面図Ｔあり、第り図は、本発明を
具体化しかつ本発明金具体化する方法を実施することが
できる使用術ｉり吻砂金再生する装置の１１面図である
。 図面番号の説明 １０・・・ホッパー、１１・・・供船物導管、Ｊ２・・
・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、１６・・・ｍ　、２
　処理ステーション、１７・・・容器、１８．１９・・
・ダクト、２０・・・サイクロン、２１・・・’＝、　
熱”＜　子％　２２・・・スパーン・＃’＋２３・・・
送Ｊ曝１１ｔ溝、２５・・・熱父］隣ンＪ、２９・・・
誰／処坤ステーション、；う０・・・サイロ寸たは容器
、４５・・・第６２菖−！；！：榊器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （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、使用済鋳物砂を鋳物から分離する装置、
   分目１ｔ　した砂を加熱ステーションへ供給するための
   供給装置〃、砂を高温に加熱するための力ｆｌ熱ステー
   ションの複数の力Ｕ熱素子、加熱ステーションにおける
   砂に′ｔＩ数の位置において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、加熱した砂を処理ステ
   ーションに通すだめの砂鼎路装置、処理ステーションに
   おける砂に燃焼支持ガスを供給し、加熱ステーションで
   砂に加えた熱を利用して砂の再生を継続させるガス供給
   装置、および処理ステーションから１）生砂をとり出す
   装置ｎを含む装置。 （２）　砂供給装置が非流動化状態で砂を加熱ステーシ
   ョンへ供給する、特許請求の範囲第０１珀記載の装ｊρ
   。 （３）　砂供給装置が、砂を加熱することなく砂を加熱
   ステーションへ供給する、特許請求の範囲第（１）頂ま
   たは第（２）項記載の装置。 （４）　砂供給装置が、砂を流動床中で加熱することな
   く砂を加熱ステーションへ供給する、特許請求の範囲第
   （１）項記載の装置。 （５）　流動化装置がスパーゾ管を含む、特許請求の範
   囲第（１）〜（４）項のいずｎか一項に記載の装置。 （６）　加熱素子が管状である、特許請求の範囲第（１
   ）〜（５）項のいずれか一項に記載の炉開。 （７）　ス・や−ジ管および加熱要素を水平に配置して
   加熱素子をスパーン管の上方に配置する、特許請求の範
   囲第（６）項記載の装置。 （８）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シ大きイ容器中に収容さ
   れる、特許請求の範囲第（１）〜（７）項のいずｎか一
   項に記載の装ｆβ。 （９）　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）〜（８）頂
   のいずｎかｍｍに記載の装置。 ００　有機結合剤を含有する使用ぴ１鋳物砂を再生する
   方法であって、使用仇釦１物砂の塊を鋳物から分離する
   工程、分離した砂を加熱ステーションへ供給し、そこで
   複砂の位置で導入さｎる燃焼支持ガスで前記砂を流動化
   しながら複数の加熱素子により前記砂を高温に加熱する
   工程、加熱された砂を処理ステーションへ通し、そこで
   加熱さＩした砂が燃焼支持ｊｆヌの存在下に滞留して加
   熱ステーションで砂に加えた熱を利用して再生ｋ　ｔｐ
   ！ける工程、および処理ステーションから再生さｎ、た
   砂をとり出す工程を含む方法。 ａｌｌ　砂が非流動化状態で加熱帯域へ供給さｎ５る、
   特許請求の範囲第（１１項記妙の方法。 Ｏ２炉焼支持ガ゛スがスパーン管を紅て力１１熱ステー
   ションに導入さｎる、特ｆｌ’請求の範囲第（ＩＩ珀ま
   たは第０１）５頁記載の方法。 ０３　加熱素子が′Ｕ状である、特許請求の範囲第（１
   ０）〜（１２）項のいｒｔしか一項に記載の方法。 （１４１砂がゾルコン砂？含む、特許請求の範囲第（１
   ０）〜（１３）項のいずれか一項に記載の方法。 （１５＋　砂が加熱ステーションにおいて２ＳＯ〜乙Ｏ
   ＯＣの範囲の温度に加熱される、特許請求の岬、門弟（
   １０）〜（１４）項のいずれか一項に記載の方法。 叫　砂が加熱ステーションにおいて２５θ〜ｔｉ−ｏｏ
   ｃの範囲に加熱される、！［１許晴求の範囲第０９項記
   載の方法。 ０７１　処理ステーションにおいて砂に追加の加熱が供
   給されない、特許請求の範囲第（１０）〜（１６）項の
   いずれか一項に記載の方法。 Ｕ）　結合剤がガス硬化樹脂である、特許請求の範囲第
   （１０）〜（１７）項のいずれか一項に記載の方法。 ０９　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 載の方法。 ■　力■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（１０）〜（１９）項のいずれ
   か一項に記載の方法。 ＩＪＩＩ　使用ｏ１砂は、砂が加一・収ステーションに
   供給さｎ，る前に予熱さｎ．ない、特Ｎ’ｉ’　＊ｌ’
   ｉ　）ｔ？のδ・１）四第（　１　０　、）〜（２０）
   珀のいずオｌ，か一項に記載の方法。 Ｑノ　使用の（（Ｉ）は、砂が加熱ステーションに供給
   さ１１、る前に流動床中で予熱さｔｔない、ｔ｝′♀許
   請求のロｉ＋，［ｉｉｌ４　（ｌＯ）　〜（２０）、項
   のいずｎか一ＪＩＣ記載の方法。 Ｃｌ３ｌ　再生した使用６′ｒ軍ｉ物砂１？よび有機結
   合剤を用いて（Ｑ！１型７１′［る工程、鋳型を硬化１
   −る工程、餅融金属を鋳型中へ鋳込んでφＪｊ物を作る
   工程、鋳物から砂を分離する工程、Ｉｒをｆ＋’Ｆ請求
   の｝ト１λ四第（ｌＯ）〜（２０）角のいずｎ，か一項
   に記載の方法により砂を再生する工程、次に杓牛した砂
   を前ｆｌＬ方法を反イ険して使用する工程を含む、会属
   銃物を・製造する方法。 ＠　分離した砂が、砂を加熱ステーションに供給１る前
   に加熱さｔ′１．ない、特許請求の範囲第の項記載の方
   法。 Ｑ９　分離した砂は、砂を加熱ステーションに供招する
   前に６ｉｅ動床中で加熱さｎ，ない、特許請求の範囲第
   （２１項記載の方法。 Ｃｌ１９　特許請求の範囲第（ハ）〜（ハ）項のいずｎ
   か一項に記載の方法により製造さ１，た鋳物。