一種節(jié)能型間冷式鑄造砂快速焙燒再生系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鑄造廢砂再生系統(tǒng)，尤其是一種節(jié)能型鑄造砂的高溫快速焙燒再生系統(tǒng)，屬于鑄造設備技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著我國機械行業(yè)制造水平的不斷提升，對鑄造行業(yè)的鑄件表面質(zhì)量要求越來越高，覆模砂和樹脂砂等新型型砂的使用比例越來越高。產(chǎn)品鑄造完畢后，上述的型砂即成為鑄造廢砂。鑄造廢砂的循環(huán)回用能夠使鑄造企業(yè)有效降低能源消耗、節(jié)約型砂資源，從根本上防止廢舊型砂對環(huán)境的污染問題。
[0003]鑄造廢砂再生回用的關鍵技術問題是，實現(xiàn)兩類材料的有效分離，即型砂基體與型砂表面殘余的大量起粘結作用的材料相互脫離，如各種樹脂材料、水玻璃等。
[0004]目前，鑄造廢砂的再生方法主要有機械再生法和熱法再生，其中熱法再生是對鑄造廢砂進行加熱、灼燒去除砂粒表面包裹的覆膜或樹脂等有機物，再生效果較好。但是，熱法再生過程中，鑄造廢砂連續(xù)進入砂處理設備后迅速升溫，使砂粒表面有機物分離去除，然后迅速冷卻進入再生過程。但是經(jīng)過冷卻再生過程后得到的再生砂往往具有較高的溫度，一方面產(chǎn)生能源浪費，另一方面對再生砂的輸送、存儲造成困難。
[0005]為了解決能源浪費的問題，申請?zhí)枮?010101972375的中國專利申請公開了一種廢舊型砂或型芯再生設備，該設備將對流換熱技術與沸騰流化加熱技術結合，應于廢舊型(芯)砂的熱法再生。即將焙燒爐上部的出煙口通過煙道與流化室連通，從焙燒爐上部的出煙口排出的高溫煙氣通過煙道進入到流化室內(nèi)，用于砂粒的流化加熱再生，從而使熱能得以充分利用，排煙損失降低。利用此種方法雖然可以使部分高溫煙氣的熱量得以利用，但是也存在著一些不足。首先，由于進入流化室內(nèi)的氣體為設備上方排出的經(jīng)過燃燒后的煙氣，溫度很高，因此會使得設備下方的經(jīng)過焙燒的砂粒難以冷卻，從而對再生砂粒的收集和運輸帶來不便，影響設備的再生效率;其次，經(jīng)過燃燒后的煙氣存在著氧氣含量低的問題，無法滿足燃燒的需要，使得燃燒器中噴出的燃料無法充分燃燒，這樣不僅會造成能源浪費，還會對環(huán)境造成污染。
[0006]針對申請?zhí)枮?010101972375的中國專利提供的一種廢舊型砂或型芯再生設備存在的再生砂粒的收集和運輸帶來不便的問題，申請?zhí)枮?01210360433.9的中國專利提供了一種沸騰式流化焙燒爐，該焙燒爐在爐體的下方固定設置有一個匯氣室，匯氣室的頂壁上固定設置有風管，所述風管的下端位于匯氣室中，風管的上端位于熱交換區(qū)且設置有風帽。在實用過程中焙燒后的砂粒經(jīng)過與風管中的空氣進行熱交換，一方面，可以加快砂粒的冷卻；另一方面，使風管中的空氣變位熱空氣進入爐膛內(nèi)，幫助爐膛內(nèi)舊砂的燃燒。但是該方案中，經(jīng)過焙燒的高溫煙氣仍然直接排放到大氣中，沒有充分利用高溫煙氣中的熱量，造成能源的浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有的鑄造廢砂熱法再生過程中存在的能源浪費以及輸送、存儲困難的問題，本發(fā)明提供一種節(jié)能型間冷式鑄造砂快速焙燒再生系統(tǒng)，使鑄造廢砂的表面有機物充分剝落，實現(xiàn)型砂的再生過程，同時，充分利用再生過程的能量，提高再生設備的工作效率，避免能源浪費。
[0008]本發(fā)明解決其技術問題所采取的技術方案是:
[0009]—種節(jié)能型間冷式鑄造砂快速焙燒再生系統(tǒng)，包括預熱單元和焙燒再生單元，所述焙燒再生單元包括爐體，所述爐體內(nèi)由上到下依次設置有布料室、燃燒室、熱交換室和集砂室，所述爐體的頂部分別設置有第二進料口和主排煙管道，所述爐體的底部設置有第二出料口，所述第二出料口上設置有出砂閥門，
[0010]所述預熱單元設置于焙燒再生單元的外部；
[0011]所述預熱單元包括第一換熱器，所述第一換熱器上分別設置有第一進料口、第一出料口、第二進煙口和第二出煙口；
[0012]所述第一進料口與舊砂自動給料裝置相連，所述第一出料口與設置于焙燒再生單元上的第二進料口相連；
[0013]所述熱交換室包括一級熱交換室和二級熱交換室，所述一級熱交換室設置于所述二級熱交換室的上方；
[0014]所述一級熱交換室內(nèi)設置有換熱箱，安裝在爐體內(nèi)部，所述換熱箱包括第一上圓板、第一下圓板和第一側圍板，所述第一上圓板、第一下圓板和第一側圍板共同組成了一個圓形的中空結構，所述第一側圍板上設置有第二進氣口，所述第一上圓板和所述第一下圓板上對應設置有通孔且相對的通孔之間通過第一漏砂管相連接，且第一漏砂管的下端突出于第一下圓板，所述第一上圓板上設置有第二出氣口，所述第二出氣口上設置有與第二進氣口貫通的第一風管，所述第一風管上端位于上圓板上側設置有第一風帽；
[0015]所述二級熱交換室包括間冷式換熱器和第二鼓風機，所述的間冷式換熱器包括第二上圓板、第二下圓板和第二側圍板，所述的第二上圓板、第二下圓板和第二側圍板共同組成了匯氣室，所述的第二上圓板和第二下圓板上對應設置有通孔且相對兩通孔之間通過第二漏砂管相連接，所述第二漏砂管與所述第一漏砂管為一一對應關系，所述的相對應的第一漏砂管和第二漏砂管之間均設置有第三漏砂管，所述第三漏砂管的下端與第二上圓板固定連接，所述第三漏砂管的上端懸空設置，且所述第一漏砂管的突出于第一下圓板的一端插入第三漏砂管中，所述的第二側圍板上設置有第三進氣口，所述第三進氣口與第二鼓風機相連，所述的第二上圓板上設置有第三出氣口；
[0016]所述焙燒再生單元的外部還設置有高溫煙氣處理單元；
[0017]所述高溫煙氣處理單元包括第二換熱器和第一鼓風機；
[0018]所述第二換熱器上分別設置有第一進煙口、第一出煙口、第一進氣口和第一出氣P；
[0019]所述第一進煙口與所述爐體頂部的主排煙管道相連，所述第一出煙口與所述第一換熱器上的第二進煙口相連；
[0020]所述第一進氣口與所述第一鼓風機相連，所述第一出氣口分別與所述焙燒單元的燃燒室和一級熱交換室相連。
[0021 ]根據(jù)本發(fā)明的一個【具體實施方式】，所述布料室內(nèi)設置有布料錐和布料篩板，所述布料錐位于所述布料篩板的上方，所述布料錐呈圓錐狀結構，所述布料篩板呈倒置的圓臺狀結構，所述布料錐通過連接桿與爐體固定連接，所述布料篩板的直徑較大的一端與爐體固定連接，所述布料錐和布料篩板的錐面上均設置有沿爐體軸向方向的均布的篩孔。
[0022]進一步地，所述布料錐的下端的直徑大于所述布料篩板的直徑較小的一端的直徑。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的另一個【具體實施方式】，所述第一換熱器采用超導換熱器，所述超導換熱器包括箱體和超導換熱管，所述箱體內(nèi)設置有隔板，所述隔板將箱體分為冷砂室和熱風室，所述隔板上設置有超導換熱管，所述第一進料口和第一出料口分別設置于冷砂室的上端和下端，所述第二進煙口和第一進煙口分別設置于熱風室的上端和下端。
[0024]進一步地，所述超導換熱管以一定的斜度安裝在所述隔板上，其中較低的一端位于冷砂室內(nèi)，較高的一端位于熱風室內(nèi)。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的又一個【具體實施方式】，所述第二換熱器采用管式換熱器，所述管式換熱器包括殼體、換熱管、第一進煙口、第一出煙口、第一進氣口和第一出氣口，所述換熱管的一端與第一進氣口相連，所述換熱管的另一端與第一出氣口相連。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的又一個【具體實施方式】，所述的燃燒室的爐體側壁上設置有若干個燃燒器，且所述燃燒器在同一高度上圍繞爐體的軸線均勻布置，每個燃燒器向爐體內(nèi)斜下方噴火焰并形成渦流氣流。
[0027]本發(fā)明的有益效果是:
[0028]本發(fā)明提供的一種節(jié)能型風管冷卻式鑄造砂快速焙燒再生系統(tǒng)，
[0029]第一，通過設置舊砂預熱器可以利用燃燒后煙氣的熱量預先將舊砂的溫度迅速提升。
[0030]第二，通過設置外置的箱式換熱器，將經(jīng)過換熱過程得到的低溫煙氣與舊砂預熱器連通，對舊砂進行與熱處理，經(jīng)過換熱過程得到的加熱空氣分別通入到燃燒室和一級熱交換室內(nèi)，有利于保持燃燒室內(nèi)的溫度，節(jié)約燃料，使焙燒爐排出的高溫煙氣得以充分的利用。
[0031 ]第三，通過設置二級熱交換室，從爐內(nèi)底部二級熱交換室鼓入空氣，一方面使砂粒在高溫區(qū)域內(nèi)受空氣阻力而緩慢下落，延長表面有機物在高溫區(qū)域內(nèi)的反應時間，另一方面，多次轉向的熱空氣與砂粒處于對流狀態(tài)，促進顆粒相互運動、摩擦，并在間冷室的正壓空氣的作用下，砂粒表面脫落的殘留物將隨空氣一起上升，過入燃燒室進一步燃燒，最