2014.6鑄造設備及其自動化-10宋延沛教授2014.6鑄造設備及其自動化-10宋延沛教授第一節濕型砂制備系統一、濕型砂處理系統和工藝特點

第七章型砂處理系統及其自動化粘土濕型砂處理系統包括舊砂處理(破碎、磁選、篩分、烘干、冷卻、再生)、儲存和輸送系統；新砂處理(烘干、過篩)、儲存和輸送系統；附加物儲存和輸送系統；以及型砂混制和輸送系統；型砂質量在線檢測和控制系統；下面我們來了解粘土砂處理系統的組成和工藝流程。在型（芯）砂中，最為常用的是粘土濕型砂(也稱潮模砂)。濕型砂--由硅砂、膨潤土、水和一些附加物按一定比例制備而成的塑性混和物。目前用于生產的濕型砂中回用砂占90％左右，雖然這些回用砂經過反復制備已具有一定性能，但是它在每次造型、澆注、冷卻、落砂和處理過程中還會產生成分，水分和溫度等許多變化。更何況由于生產的鑄件不同，砂箱中的砂鐵比也因而變化，又將引起第一節濕型砂制備系統一、濕型砂處理系統和工藝特點回用砂成分，水分和溫度變化的波動。濕型砂的成分和混制特點，以及眾多工藝和生產因素的影響，就決定了濕型砂制備是一個混制難度大、影響因素多、難于檢測和調節的生產過程。1、濕型砂制備的要求優質的原材料，科學的型砂配方，良好而完備的砂處理系統，合理的混砂工藝，必要的檢測和調節手段。2．濕型砂制備的新進展（1）混砂原理早期的混砂設備由碾輪式混砂機所壟斷，19世紀60年代出現了轉子混砂機，打破了這一狀況。混砂時要求混砂工具對機盆內的物料施以機械力；使物料在機械力的作用下運動。機械力應適當，過強將會引起物料發熱，使混砂功率消耗增加；物料必須迅速、充分和蓬松地在水平方向和垂直方向反復運動，使物料間快速地滑動、滾動和穿插，頻繁地接觸、碰撞和摩擦，將物料混合均勻，使膨潤土充分吸收水分，并在所有砂粒表面均勻地包覆上粘土膜。回用砂成分，水分和溫度變化的波動。濕型砂的成分和混制特點，以（2）型砂調勻和緊實率測定

含水量是最需要調節的型砂成分，型砂的干濕程度適宜、具有較好綜合性能時的含水量稱為調勻水。緊實率是制備濕型砂，使其綜合性能指標達到較佳時應該控制的最終目標值；而加水量則是為達到這一目標值的調節手段。緊實率對型砂中的水分特別敏感，一般情況下，加水量每增減0.1%，緊實率將變化3％~5%。因此在混砂時，用測定緊實率的方法調節加水量，是一種科學、方便、快捷的控制手段。（3）加料順序加料后立即快速而均勻地加入所需水量的大部分，混合一段時間使砂粒充分潤濕，然后再加入膨潤土、煤粉等粉狀物料。砂處理系統設計的出發點和依據是造型工序。使型砂產生變化的是澆注、冷卻和落砂工序，從而決定了回用砂處理工序最多，處理過程最復雜，型砂混制則是本系統的核心工序。砂鐵比一般指砂型中型砂與澆入金屬的質量比，型砂質量表示砂型承受熱負荷時的蓄熱能力，金屬質量則表明傳遞給型砂的（2）型砂調勻和緊實率測定含水量是最需要調節的二、混砂機熱量。當在一條造型生產線上生產多種鑄件時，砂鐵比將因鑄件生產計劃的安排而改變，因此回用砂在成分、水分和溫度方面的變化也將產生波動。碾輪混砂機工作原理

自1911年發明碾輪混砂機以來，至今已有100余年歷史，其間經過幾次改型和改進，但是其混砂工具仍是碾輪與刮板。2)碾輪混砂機的改進

碾輪的結構和運動決定了碾輪混砂機的混砂質量好，但是許多妨礙提高混砂效率的問題也是由于碾輪引起的。1、碾輪混砂機突出的改進是采用碾輪彈簧加壓裝置。

彈簧加減壓裝置有下述優點：①彈簧加減壓裝置可以在保持一定碾壓力的條件下，減輕碾輪自二、混砂機熱量。當在一條造型生產線上生產多種鑄件時，砂鐵比將重，從而可以適當增加碾輪寬度，擴大碾壓面積；也可以提高主軸轉速，加快混砂過程。②碾壓力隨砂層厚度自動變化，加料量多或型砂強度增加，則碾壓力增加；當加料量少或在卸砂時，碾壓力也隨之降低。這不僅符合混砂要求，而且可以減少功率消耗和刮板磨損。3）混砂機的變革①雙盤碾輪式連續混砂機

受碾輪前砂層高度的限制，要提高碾輪混砂機的產量，就只能增加盤徑，但最大盤徑不宜超過3m，否則將給運輸帶來困難。雙盤碾輪式連續混砂機就是在單盤間歇式碾輪混砂機不能滿足生產需要的情況下產生的。②擺輪混砂機

擺輪混砂機國外稱為快速碾輪混砂機，它是針對碾輪混砂機存在的一些問題而改進設計的。重，從而可以適當增加碾輪寬度，擴大碾壓面積；也可以提高主軸轉③碾輪轉子混砂機

碾輪轉子混砂機是既保留碾輪對型砂的碾壓作用，又增設混砂轉子以較高的速度沖擊和攪拌型砂，兼有碾輪混砂機和轉子混砂機的特點。2、轉子混砂機

高速轉子混砂機高速轉子混砂機以德國Eirich公司的強力逆流混砂機為代表。這種混砂機一次加料量多，混合速度快，故生產率高；但底盤傳動及卸砂門機構比較復雜，高速轉子也需要較大的混砂功率。1）轉子混砂機的分類2）S14系列新型轉子混砂機S14系列新型轉子混砂機是我國自行研制和開發的新型混砂機，它的工作原理具有以下特點：4）碾輪混砂機結構

③碾輪轉子混砂機2、轉子混砂機高速低速轉動的刮板推動物料在盆內形成峰谷起伏的環流，為轉子供料；軸線固定的中速葉片式轉子與刮板同時轉動，形成順流混砂；刮板與葉片均與水平成一定傾角，適于在料層中運動；上拋葉片與下壓葉片結合，促進物料在垂直方向的循環；葉片對物料施以沖擊力，又在與刮板交錯時對物料施以剪切力，兼用這兩種機械力制備濕型砂。3）轉子混砂機的特點（與碾輪混砂機比較）②轉子混砂工具只要設計合理，就可以完全埋在料層中工作，將能量全部傳給物料。①碾輪混砂機的碾輪對物料施以碾壓力，轉子混砂機的混砂工具對物料施以沖擊力、剪切力和離心力，使物料處于激烈運動狀態。③高速轉子的轉速為600r／min左右,使受到沖擊的物料快速運動，混合速度快，混勻效果好。低速轉動的刮板推動物料在盆內形成峰谷起伏的環流，為轉子供料；④轉子混砂工具一直使物料處于松散的運動狀態，這既有利于物料間穿插、碰撞和摩擦，也減輕混砂工具的運動阻力。⑤當需要提高混砂機產量時，轉子混砂機既可增加盤徑，又能提高料層厚度。因此轉子混砂機用較少的盤徑尺寸，能滿足較多的產量要求，可以大大簡化系列設計，減輕制造工作量。⑥轉子混砂機結構簡單，便于維修。三、松砂機

混好的型砂，尤其是碾輪混砂機制備的型砂，要用松砂機給以松散，破碎其中的餅塊，提高型砂的流動性和可塑性，以利于型砂緊實。松砂機的種類很多，在砂處理系統使用比較普遍的是雙輪松砂機。四、磁分離設備因為舊砂一般占型砂成分的80%以上，它的質量將直接影響型砂性能，落砂后的舊砂中含有斷裂的澆冒口、鐵釘、鐵豆、飛④轉子混砂工具一直使物料處于松散的運動狀態，這既有利于物料邊毛刺、芯骨等鐵磁性物質，在舊砂處理過程，要將這些鐵磁性雜質去除，以保證型砂質量并防止砂處理設備、造型設備、模樣和芯盒受到損壞。舊砂在處理過程中最好經過2~3次磁分離。按磁源分磁分離設備分為電磁和永磁兩種。1、永磁分離滾筒

2、永磁帶輪3、帶式永磁分離機五、破碎設備片擊式破碎機有單轉子和雙轉子兩種，單轉子片擊式破碎機只有一個轉子，而雙轉子片擊式破碎機有兩個相對旋轉的轉子。片擊式破碎機具有破碎能力強、工作平穩、適應性強和結構緊湊等特點，用于鑄造車間落砂后舊砂的破碎。六、破碎設備在砂處理系統中，舊砂過篩的主要目的是篩除其中的碎芯塊、邊毛刺、芯骨等鐵磁性物質，在舊砂處理過程，要將這些鐵磁性雜質砂團及其他非金屬夾雜物，過篩也使舊砂更為松散，成分、水分和砂溫更加均勻，同時通過除塵系統還可排除砂中的部分粉塵。鑄造車間常用的篩砂機有擺動篩、滾筒篩和振動篩。1、滾筒篩

優點：工作平穩，使用可靠，無振動，噪聲小，當需要將篩砂機安裝在較高的平臺上時更為合適。缺點：結構比較龐大，在進料和出料間的落差較高，有時會給砂處理系統的布置帶來一定困難。滾筒破碎篩兼有破碎砂塊和過篩的雙重作用。2、振動篩砂處理系統中常用的振動篩有兩種，即單軸慣性振動篩和振動電機篩。七、冷卻設備砂團及其他非金屬夾雜物，過篩也使舊砂更為松散，成分、水分和砂1、回用砂冷卻要求和冷卻方法回用砂的升溫現象在砂鐵比小，生產厚壁鑄件，造型線生產率高，型砂周轉快的情況下尤為嚴重。熱的回用砂必須經過冷卻降溫，使進入混砂機中的回用砂溫度在49℃以下，最好低于38℃，否則會造成型砂中水分蒸發，料斗掛料和起模困難，熱砂中的水蒸汽凝結在砂芯和冷鐵上，使鑄件產生氣孔的傾向增加；型砂強度降低，導致鑄件產生沖砂、砂眼等缺陷。2、

冷卻設備1）冷卻提升機

冷卻回用砂有三種方法：1）加大混砂量，即提高砂處理系統的砂鐵比，將混制型砂的一部分送去造型，將另一部分與落砂后的熱砂混合在一起，使砂溫降低；2）是在砂處理系統中設置冷卻設備；3）使用帶有真空混砂機的砂處理系統。利用水分在真空條件下更容易蒸發的原理，使型砂在混制的同時降溫。1、回用砂冷卻要求和冷卻方法2、冷卻設備1）冷卻提升機冷卻提升兼有提升和冷卻回用砂的雙重作用。2）冷卻滾筒冷卻滾筒有兩種，一種是專門用于冷卻舊砂的滾筒式冷卻機，另一種則是兼有落砂功能的冷卻滾筒。3）雙盤攪拌冷卻機八、新砂烘干設備新砂烘干常用的方法是利用250℃左右的熱空氣與濕砂充分接觸，使其中的水分汽化，并由氣體不斷將蒸發的水氣帶走，達到濕砂烘干的目的。新砂烘干設備主要有：三滾筒烘爐、振動沸騰烘干裝置、熱氣流烘干裝置等。1、三滾筒烘爐三滾筒烘爐主要由燃燒爐和烘干滾筒組成，烘干滾筒由三個有一定錐度的大小不同的滾筒套裝組成，如圖7-29所示。冷卻提升兼有提升和冷卻回用砂的雙重作用。2）2、振動沸騰烘干裝置氣體通過固體顆粒流動，使固體顆粒呈現類似于流體狀態，稱為流態化。在鑄造生產中利用流態化方法實現新砂烘干、熱砂冷卻和熱法再生工作。振動沸騰裝置由氣體沸騰和振動沸騰實現物料的流態化。如果氣體沸騰采用冷風，可將熱物料冷卻；如用熱風，可使物料烘干。3.熱氣流烘干裝置高壓離心鼓風機設在系統的末端，因此整個系統在負壓狀態下工作。

喉管的作用是將物料與氣體很好地混合、懸浮并使物料加速。旋風分離器是最常用的一種氣流與物料分離裝置。

鎖氣器安裝在分離器或除塵器的排料口處，它是一個特殊的閥門。平時和卸料時均能起密封作用。如將喉管的進風口接熱風爐，或在進風口處安裝燃油或燃氣噴嘴，則吸入的熱氣流可以對濕砂進行烘干，使烘干和吸送同時進行。2、振動沸騰烘干裝置氣體通過固體顆粒流動，使復習思考題P2811、3、6、8復習思考題熱舊砂砂團回用料斗(排放舊砂)磁選料斗(磁性物質)破碎磁選過篩料斗(磁性物質)料斗(雜物)冷卻冷舊砂混砂松砂造型綜合料斗新砂(定量)綜合料斗膨潤土煤粉等附加物(定量)(定量)水分在線檢測(定量)回砂帶式輸送機(不合格型砂排放)除塵合箱、澆注落砂圖7-3粘土濕型砂處理工藝流程示意圖熱舊砂砂團回用料斗(排放舊砂)磁選料斗(磁性物質)破碎磁選過鑄造設備及其自動化鑄造設備及其自動化鑄造設備及其自動化鑄造設備及其自動化鑄造設備及其自動化與碾輪混砂機比較，擺輪混砂機的設計特點是：（1）擺輪水平安裝，利用離心慣性力碾壓物料，因此擺輪質量輕，主軸轉速可以提高。（2）采用傾斜刮板，使刮板鏟砂阻力減小，而且可以形成物料流，從而更加強了物料的混合和相互摩擦。與碾輪混砂機比較，擺輪混砂機的設計特點是：鑄造設備及其自動化圖7-10帶有鼓風系統的擺輪式混砂機示意圖圖7-10帶有鼓風系統的擺輪式混砂機示意圖圖7-15碾輪轉子式混砂機結構圖1—內刮板2—曲柄3—彈簧加壓機構4—碾輪5—十字頭6—刮板臂7—外刮板8—壁刮板9—混砂轉子10—卸砂門11—圍圈12—加水機構13—混砂轉子驅動機構14—減速器15—彈性聯軸器16—主軸電動機17—電機座圖7-15碾輪轉子式混砂機結構圖圖7-14S13系列碾輪轉子式混砂機圖7-14S13系列碾輪轉子式混砂機鑄造設備及其自動化圖7-11逆流式轉子混砂機1—混砂器電動機2—立柱3—刮板混砂器4—底盤大齒圈5—卸砂門6—混砂轉子7—底盤轉動電動機8—圍圈9—混砂轉子電動機987623451圖7-11逆流式轉子混砂機98762345114786541478654圖7-13行星轉子混砂機a)S16混砂機結構原理圖b)法迪爾克變頻混砂機照片1—底盤2—卸砂門3—轉子4—轉臂5—轉子驅動電動機6—壁刮板7—底刮板8—轉臂驅動電動機a)b)圖7-13行星轉子混砂機a)b)鑄造設備及其自動化鑄造設備及其自動化

工作時，由給料機或其他工藝設備均勻地向分離滾筒供應回用砂，使砂層厚度保持在45~75mm間，最大可達100mm。工作時，由給料機或其他工藝設備均勻地向分離滾筒供

永磁帶輪作為帶式輸送機的傳動滾筒，在轉卸回用砂的同時進行磁分離工作。應按帶式輸送機的形式和規格選用永磁帶輪，帶式輸送機的帶速小于1m/s，砂層厚度為100mm左右時，分離效果最好。永磁帶輪作為帶式輸送機的傳動滾筒，在轉卸回用砂的鑄造設備及其自動化圖7-21

單轉子片擊式破碎機1—機座2—電動機3—抽風口4—進料口5—錘頭21345圖7-21單轉子片擊式破碎機21345圖7-22

雙轉子片擊式破碎機1—機座2—電動機3—進料口4—錘頭1234圖7-22雙轉子片擊式破碎機1234鑄造設備及其自動化鑄造設備及其自動化鑄造設備及其自動化圖7-25振動電機篩AABBA-A視圖圖7-25振動電機篩AABBA-A視圖鑄造設備及其自動化圖7-27滾筒式冷卻機1—驅動裝置2—支座3—進砂溜管4—滾筒21BB向3A向A4圖7-27滾筒式冷卻機21BB向3A向A4

回用砂在盤上的停留時間是影響冷卻效果的因素之一，這由加料量和卸料量間的關系決定。卸砂門靠杠桿和重錘的作用使它處于常閉狀態，當底盤上砂量增加，對卸砂門有一定的側壓力，能克服重錘的作用時，卸砂門即開啟卸砂。移動重錘在杠桿上的位置，就可以調節卸砂量的多少。回用砂在盤上的停留時間是影響冷卻效果的因素之一，這由加料圖7-29三滾筒烘爐1—出灰門2—進風口3—操作門4—爐篦5—爐體6—進砂管7—導向筋片8—外滾筒9—舉升板10—中滾筒11—內滾筒12—漏斗13—傳動托輪12345濕砂6789101112AA13接除塵器干砂A-A圖7-29三滾筒烘爐12345濕砂6789101112AA鑄造設備及其自動化圖7-31振動沸騰烘干冷卻裝置1—密封活門2—多孔板3—冷風鼓風機4—槽體5—主振彈簧6—機架7—驅動裝置8—調節風口9—熱風爐10—燃燒噴嘴11—熱風鼓風機12—水封裝置13—沉降室1濕砂23456789接除塵器干砂II部放大A向AΦ310111213圖7-31振動沸騰烘干冷卻裝置1濕砂23456789接除塵圖7-32熱氣流烘干裝置1—熱風爐2—喉管3—輸送管道4—旋風分離器5—旋風除塵器6—濕法除塵器7—氣水分離器8—風帽9—消聲器10—風機11—電動機12—節流閥13—鎖氣器1加料口主風口副風口2345678910111213圖7-32熱氣流烘干裝置1加料口主風口副風口2345678L型喉管有主、副兩個進風口，從進料口進入的物料，經舌板緩沖后與主風口吸入的氣流相遇，物料被懸浮、加速，并呈兩相流進入輸送管道。從副風口吸入的氣流主要起氣墊作用，避免進入喉管的物料沖向管壁，以減少懸浮阻力，吸不走的砂塊和雜物也可以從副風口落下。動力型喉管只有一個進風口，吸入的氣流方向與輸送方向基本一致，結構更為簡單。L型喉管有主、副兩個進風口，從進料口進入的物料，經舌板緩沖后鑄造設備及其自動化鑄造設備及其自動化

2014.6鑄造設備及其自動化-10宋延沛教授2014.6鑄造設備及其自動化-10宋延沛教授第一節濕型砂制備系統一、濕型砂處理系統和工藝特點

第七章型砂處理系統及其自動化粘土濕型砂處理系統包括舊砂處理(破碎、磁選、篩分、烘干、冷卻、再生)、儲存和輸送系統；新砂處理(烘干、過篩)、儲存和輸送系統；附加物儲存和輸送系統；以及型砂混制和輸送系統；型砂質量在線檢測和控制系統；下面我們來了解粘土砂處理系統的組成和工藝流程。在型（芯）砂中，最為常用的是粘土濕型砂(也稱潮模砂)。濕型砂--由硅砂、膨潤土、水和一些附加物按一定比例制備而成的塑性混和物。目前用于生產的濕型砂中回用砂占90％左右，雖然這些回用砂經過反復制備已具有一定性能，但是它在每次造型、澆注、冷卻、落砂和處理過程中還會產生成分，水分和溫度等許多變化。更何況由于生產的鑄件不同，砂箱中的砂鐵比也因而變化，又將引起第一節濕型砂制備系統一、濕型砂處理系統和工藝特點回用砂成分，水分和溫度變化的波動。濕型砂的成分和混制特點，以及眾多工藝和生產因素的影響，就決定了濕型砂制備是一個混制難度大、影響因素多、難于檢測和調節的生產過程。1、濕型砂制備的要求優質的原材料，科學的型砂配方，良好而完備的砂處理系統，合理的混砂工藝，必要的檢測和調節手段。2．濕型砂制備的新進展（1）混砂原理早期的混砂設備由碾輪式混砂機所壟斷，19世紀60年代出現了轉子混砂機，打破了這一狀況。混砂時要求混砂工具對機盆內的物料施以機械力；使物料在機械力的作用下運動。機械力應適當，過強將會引起物料發熱，使混砂功率消耗增加；物料必須迅速、充分和蓬松地在水平方向和垂直方向反復運動，使物料間快速地滑動、滾動和穿插，頻繁地接觸、碰撞和摩擦，將物料混合均勻，使膨潤土充分吸收水分，并在所有砂粒表面均勻地包覆上粘土膜。回用砂成分，水分和溫度變化的波動。濕型砂的成分和混制特點，以（2）型砂調勻和緊實率測定

含水量是最需要調節的型砂成分，型砂的干濕程度適宜、具有較好綜合性能時的含水量稱為調勻水。緊實率是制備濕型砂，使其綜合性能指標達到較佳時應該控制的最終目標值；而加水量則是為達到這一目標值的調節手段。緊實率對型砂中的水分特別敏感，一般情況下，加水量每增減0.1%，緊實率將變化3％~5%。因此在混砂時，用測定緊實率的方法調節加水量，是一種科學、方便、快捷的控制手段。（3）加料順序加料后立即快速而均勻地加入所需水量的大部分，混合一段時間使砂粒充分潤濕，然后再加入膨潤土、煤粉等粉狀物料。砂處理系統設計的出發點和依據是造型工序。使型砂產生變化的是澆注、冷卻和落砂工序，從而決定了回用砂處理工序最多，處理過程最復雜，型砂混制則是本系統的核心工序。砂鐵比一般指砂型中型砂與澆入金屬的質量比，型砂質量表示砂型承受熱負荷時的蓄熱能力，金屬質量則表明傳遞給型砂的（2）型砂調勻和緊實率測定含水量是最需要調節的二、混砂機熱量。當在一條造型生產線上生產多種鑄件時，砂鐵比將因鑄件生產計劃的安排而改變，因此回用砂在成分、水分和溫度方面的變化也將產生波動。碾輪混砂機工作原理

自1911年發明碾輪混砂機以來，至今已有100余年歷史，其間經過幾次改型和改進，但是其混砂工具仍是碾輪與刮板。2)碾輪混砂機的改進

碾輪的結構和運動決定了碾輪混砂機的混砂質量好，但是許多妨礙提高混砂效率的問題也是由于碾輪引起的。1、碾輪混砂機突出的改進是采用碾輪彈簧加壓裝置。

彈簧加減壓裝置有下述優點：①彈簧加減壓裝置可以在保持一定碾壓力的條件下，減輕碾輪自二、混砂機熱量。當在一條造型生產線上生產多種鑄件時，砂鐵比將重，從而可以適當增加碾輪寬度，擴大碾壓面積；也可以提高主軸轉速，加快混砂過程。②碾壓力隨砂層厚度自動變化，加料量多或型砂強度增加，則碾壓力增加；當加料量少或在卸砂時，碾壓力也隨之降低。這不僅符合混砂要求，而且可以減少功率消耗和刮板磨損。3）混砂機的變革①雙盤碾輪式連續混砂機

受碾輪前砂層高度的限制，要提高碾輪混砂機的產量，就只能增加盤徑，但最大盤徑不宜超過3m，否則將給運輸帶來困難。雙盤碾輪式連續混砂機就是在單盤間歇式碾輪混砂機不能滿足生產需要的情況下產生的。②擺輪混砂機

擺輪混砂機國外稱為快速碾輪混砂機，它是針對碾輪混砂機存在的一些問題而改進設計的。重，從而可以適當增加碾輪寬度，擴大碾壓面積；也可以提高主軸轉③碾輪轉子混砂機

碾輪轉子混砂機是既保留碾輪對型砂的碾壓作用，又增設混砂轉子以較高的速度沖擊和攪拌型砂，兼有碾輪混砂機和轉子混砂機的特點。2、轉子混砂機

高速轉子混砂機高速轉子混砂機以德國Eirich公司的強力逆流混砂機為代表。這種混砂機一次加料量多，混合速度快，故生產率高；但底盤傳動及卸砂門機構比較復雜，高速轉子也需要較大的混砂功率。1）轉子混砂機的分類2）S14系列新型轉子混砂機S14系列新型轉子混砂機是我國自行研制和開發的新型混砂機，它的工作原理具有以下特點：4）碾輪混砂機結構

③碾輪轉子混砂機2、轉子混砂機高速低速轉動的刮板推動物料在盆內形成峰谷起伏的環流，為轉子供料；軸線固定的中速葉片式轉子與刮板同時轉動，形成順流混砂；刮板與葉片均與水平成一定傾角，適于在料層中運動；上拋葉片與下壓葉片結合，促進物料在垂直方向的循環；葉片對物料施以沖擊力，又在與刮板交錯時對物料施以剪切力，兼用這兩種機械力制備濕型砂。3）轉子混砂機的特點（與碾輪混砂機比較）②轉子混砂工具只要設計合理，就可以完全埋在料層中工作，將能量全部傳給物料。①碾輪混砂機的碾輪對物料施以碾壓力，轉子混砂機的混砂工具對物料施以沖擊力、剪切力和離心力，使物料處于激烈運動狀態。③高速轉子的轉速為600r／min左右,使受到沖擊的物料快速運動，混合速度快，混勻效果好。低速轉動的刮板推動物料在盆內形成峰谷起伏的環流，為轉子供料；④轉子混砂工具一直使物料處于松散的運動狀態，這既有利于物料間穿插、碰撞和摩擦，也減輕混砂工具的運動阻力。⑤當需要提高混砂機產量時，轉子混砂機既可增加盤徑，又能提高料層厚度。因此轉子混砂機用較少的盤徑尺寸，能滿足較多的產量要求，可以大大簡化系列設計，減輕制造工作量。⑥轉子混砂機結構簡單，便于維修。三、松砂機

混好的型砂，尤其是碾輪混砂機制備的型砂，要用松砂機給以松散，破碎其中的餅塊，提高型砂的流動性和可塑性，以利于型砂緊實。松砂機的種類很多，在砂處理系統使用比較普遍的是雙輪松砂機。四、磁分離設備因為舊砂一般占型砂成分的80%以上，它的質量將直接影響型砂性能，落砂后的舊砂中含有斷裂的澆冒口、鐵釘、鐵豆、飛④轉子混砂工具一直使物料處于松散的運動狀態，這既有利于物料邊毛刺、芯骨等鐵磁性物質，在舊砂處理過程，要將這些鐵磁性雜質去除，以保證型砂質量并防止砂處理設備、造型設備、模樣和芯盒受到損壞。舊砂在處理過程中最好經過2~3次磁分離。按磁源分磁分離設備分為電磁和永磁兩種。1、永磁分離滾筒

2、永磁帶輪3、帶式永磁分離機五、破碎設備片擊式破碎機有單轉子和雙轉子兩種，單轉子片擊式破碎機只有一個轉子，而雙轉子片擊式破碎機有兩個相對旋轉的轉子。片擊式破碎機具有破碎能力強、工作平穩、適應性強和結構緊湊等特點，用于鑄造車間落砂后舊砂的破碎。六、破碎設備在砂處理系統中，舊砂過篩的主要目的是篩除其中的碎芯塊、邊毛刺、芯骨等鐵磁性物質，在舊砂處理過程，要將這些鐵磁性雜質砂團及其他非金屬夾雜物，過篩也使舊砂更為松散，成分、水分和砂溫更加均勻，同時通過除塵系統還可排除砂中的部分粉塵。鑄造車間常用的篩砂機有擺動篩、滾筒篩和振動篩。1、滾筒篩

優點：工作平穩，使用可靠，無振動，噪聲小，當需要將篩砂機安裝在較高的平臺上時更為合適。缺點：結構比較龐大，在進料和出料間的落差較高，有時會給砂處理系統的布置帶來一定困難。滾筒破碎篩兼有破碎砂塊和過篩的雙重作用。2、振動篩砂處理系統中常用的振動篩有兩種，即單軸慣性振動篩和振動電機篩。七、冷卻設備砂團及其他非金屬夾雜物，過篩也使舊砂更為松散，成分、水分和砂1、回用砂冷卻要求和冷卻方法回用砂的升溫現象在砂鐵比小，生產厚壁鑄件，造型線生產率高，型砂周轉快的情況下尤為嚴重。熱的回用砂必須經過冷卻降溫，使進入混砂機中的回用砂溫度在49℃以下，最好低于38℃，否則會造成型砂中水分蒸發，料斗掛料和起模困難，熱砂中的水蒸汽凝結在砂芯和冷鐵上，使鑄件產生氣孔的傾向增加；型砂強度降低，導致鑄件產生沖砂、砂眼等缺陷。2、

冷卻設備1）冷卻提升機

冷卻回用砂有三種方法：1）加大混砂量，即提高砂處理系統的砂鐵比，將混制型砂的一部分送去造型，將另一部分與落砂后的熱砂混合在一起，使砂溫降低；2）是在砂處理系統中設置冷卻設備；3）使用帶有真空混砂機的砂處理系統。利用水分在真空條件下更容易蒸發的原理，使型砂在混制的同時降溫。1、回用砂冷卻要求和冷卻方法2、冷卻設備1）冷卻提升機冷卻提升兼有提升和冷卻回用砂的雙重作用。2）冷卻滾筒冷卻滾筒有兩種，一種是專門用于冷卻舊砂的滾筒式冷卻機，另一種則是兼有落砂功能的冷卻滾筒。3）雙盤攪拌冷卻機八、新砂烘干設備新砂烘干常用的方法是利用250℃左右的熱空氣與濕砂充分接觸，使其中的水分汽化，并由氣體不斷將蒸發的水氣帶走，達到濕砂烘干的目的。新砂烘干設備主要有：三滾筒烘爐、振動沸騰烘干裝置、熱氣流烘干裝置等。1、三滾筒烘爐三滾筒烘爐主要由燃燒爐和烘干滾筒組成，烘干滾筒由三個有一定錐度的大小不同的滾筒套裝組成，如圖7-29所示。冷卻提升兼有提升和冷卻回用砂的雙重作用。2）2、振動沸騰烘干裝置氣體通過固體顆粒流動，使固體顆粒呈現類似于流體狀態，稱為流態化。在鑄造生產中利用流態化方法實現新砂烘干、熱砂冷卻和熱法再生工作。振動沸騰裝置由氣體沸騰和振動沸騰實現物料的流態化。如果氣體沸騰采用冷風，可將熱物料冷卻；如用熱風，可使物料烘干。3.熱氣流烘干裝置高壓離心鼓風機設在系統的末端，因此整個系統在負壓狀態下工作。

喉管的作用是將物料與氣體很好地混合、懸浮并使物料加速。旋風分離器是最常用的一種氣流與物料分離裝置。

鎖氣器安裝在分離器或除塵器的排料口處，它是一個特殊的閥門。平時和卸料時均能起密封作用。如將喉管的進風口接熱風爐，或在進風口處安裝燃油或燃氣噴嘴，則吸入的熱氣流可以對濕砂進行烘干，使烘干和吸送同時進行。2、振動沸騰烘干裝置氣體通過固體顆粒流動，使復習思考題P2811、3、6、8復習思考題熱舊砂砂團回用料斗(排放舊砂)磁選料斗(磁性物質)破碎磁選過篩料斗(磁性物質)料斗(雜物)冷卻冷舊砂混砂松砂造型綜合料斗新砂(定量)綜合料斗膨潤土煤粉等附加物(定量)(定量)水分在線檢測(定量)回砂帶式輸送機(不合格型砂排放)除塵合箱、澆注落砂圖7-3粘土濕型砂處理工藝流程示意圖熱舊砂砂團回用料斗(排放舊砂)磁選料斗(磁性物質)破碎磁選過鑄造設備及其自動化鑄造設備及其自動化鑄造設備及其自動化鑄造設備及其自動化鑄造設備及其自動化與碾輪混砂機比較，擺輪混砂機的設計特點是：（1）擺輪水平安裝，利用離心慣性力碾壓物料，因此擺輪質量輕，主軸轉速可以提高。（2）采用傾斜刮板，使刮板鏟砂阻力減小，而且可以形成物料流，從而更加強了物料的混合和相互摩擦。與碾輪混砂機比較，擺輪混砂機的設計特點是：鑄造設備及其自動化圖7-10帶有鼓風系統的擺輪式混砂機示意圖圖7-10帶有鼓風系統的擺輪式混砂機示意圖圖7-15碾輪轉子式混砂機結構圖1—內刮板2—曲柄3—彈簧加壓機構4—碾輪5—十字頭6—刮板臂7—外刮板8—壁刮板9—混砂轉子10—卸砂門11—圍圈12—加水機構13—混砂轉子驅動機構14—減速器15—彈性聯軸器16—主軸電動機17—電機座圖7-15碾輪轉子式混砂機結構圖圖7-14S13系列碾輪轉子式混砂機圖7-14S13系列碾輪轉子式混砂機鑄造設備及其自動化圖7-11逆流式轉子混砂機1—混砂器電動機2—立柱3—刮板混砂器4—底盤大齒圈5—卸砂門6—混砂轉子7—底盤轉動電動機8—圍圈9—混砂轉子電動機987623451圖7-11逆流式轉子混砂機98762345114786541478654圖7-13行星轉子混砂機a)S16混砂機結構原理圖b)法迪爾克變頻混砂機照片1—底盤2—卸砂門3—轉子4—轉臂5—轉子驅動電動機6—壁刮板7—底刮板8—轉臂驅動電動機a)b)圖7-13行星轉子混砂機a)b)鑄造設備及其自動化鑄造設備及其自動化

工作時，由給料機或其他工藝設備均勻地向分離滾筒供應回用砂，使砂層厚度保持在45~75mm間，最大可達100mm。工作時，由給料機或其他工藝設備均勻地向分離滾筒供