型砂冷却除尘塔和铸造型砂处理装置及铸造型砂处理方法

技术领域

本发明涉及铸造用型砂处理再利用技术领域，是一种型砂冷却除尘塔和铸造型砂处理装置及铸造型砂处理方法。

背景技术

铸造用型砂的处理一般包括冷却、除尘和筛分等处理工序，目前现有的铸造型砂的处理装置功能比较单一、效率较低，一般一种处理装置仅能完成其中的一项处理工序，而且现有铸造型砂的处理装置占用的场地比较大，工作时的现场扬沙和粉尘较大，会对环境造成一定污染。

发明内容

本发明提供了一种型砂冷却除尘塔和铸造型砂处理装置及铸造型砂处理方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有铸造型砂处理装置存在的功能比较单一、效率较低、占用场地较大、扬沙和粉尘较大污染环境的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种型砂冷却除尘塔，包括立式箱体、冷却箱、进水管、出水管、除尘管和风管；立式箱体的上端有进砂口，立式箱体的内腔内固定有上表面为倾斜面的冷却箱，冷却箱的上端为型砂流入端并与进砂口相连通，冷却箱的下端为型砂流出端，对应冷却箱下端的立式箱体外部有出砂口并与型砂流出端相连通；立式箱体上固定有进水管和出水管，冷却箱上有进水口和出水口，冷却箱的进水口与进水管相连通，冷却箱的出水口与出水管相连通；立式箱体的后部有除尘管，立式箱体的内腔内有风管，风管对应的立式箱体后部有排尘口，风管上有不少于一个的能够逆向将沿冷却箱倾斜面下滑的型砂中的粉尘从排尘口吹出的风孔，除尘管上有除尘横管并通过除尘横管使除尘管的管腔与排尘口相连通。

下面是对技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述冷却箱的下方可有不少于一个的冷却箱，位于上方的冷却箱和位于下方的冷却箱形成侧向的V字形，位于上方的冷却箱的型砂流出端与位于下方的冷却箱的型砂流入端相对应，位于最下方的冷却箱的型砂流出端所对应的立式箱体外部有出砂口；进水管和出水管上分别有不少于一个的横向进水管和横向出水管，每个冷却箱的进水口通过横向进水管与进水管相连通，每个冷却箱的出水口通过横向出水管与出水管相连通；上表面为前低后高倾斜面的冷却箱的中部上方分别有风管，风管对应的立式箱体后部分别有排尘口；立式箱体的下部右侧有风机，立式箱体的右侧固定有主风道，主风道上安装有不少于一个的风管，风管的内端伸入到立式箱体的内腔内，风管的内端上朝排尘口的一侧分布有不少于一个的风孔，主风道的进风口与风机的出风口相连通，主风道的出风口通过风孔与立式箱体的内腔相连通；位于最下方的冷却箱上方的立式箱体的内壁上固定有倾斜的过滤筛网，过滤筛网下端对应的立式箱体外部有杂物排放口；过滤筛网的下部有滤网架，滤网架固定在立式箱体的内壁上，过滤筛网通过螺栓固定安装在滤网架上。

上述冷却箱的内部可有将冷却箱内腔分隔为左冷却腔和右冷却腔的分流挡板，分流挡板的后端与冷却箱内壁之间形成能够连通左冷却腔和右冷却腔的通水口。

上述冷却箱的下部可有支撑架，支撑架固定在立式箱体的内壁上，冷却箱通过螺栓固定安装在支撑架上。

上述冷却箱的下部可有支撑架，支撑架固定在立式箱体的内壁上，冷却箱通过螺栓固定安装在支撑架上。

上述冷却箱可包括第一冷却箱、第二冷却箱、第三冷却箱、第四冷却箱、第五冷却箱、第六冷却箱和第七冷却箱；第一冷却箱、第三冷却箱、第五冷却箱和第七冷却箱的上表面分别为后高前低的倾斜面，第二冷却箱、第四冷却箱和第六冷却箱的上表面分别为前高后低的倾斜面；第一冷却箱、第二冷却箱、第三冷却箱、第四冷却箱、第五冷却箱、第六冷却箱和第七冷却箱的右侧和左侧分别有进水口和出水口并分别通过横向进水管及横向出水管与进水管及出水管相连通；第一冷却箱、第三冷却箱和第五冷却箱的中部上方分别有风管，第一冷却箱、第三冷却箱和第五冷却箱的后端上方的立式箱体后壁上分别有排尘口，排尘口分别通过前低后高的除尘横管与除尘管相连通；第五冷却箱与第六冷却箱之间的立式箱体的内壁上固定有前高后低倾斜的过滤筛网，过滤筛网后端对应的立式箱体后部有杂物排放口。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种铸造型砂处理装置，包括机架、储砂槽、纵向皮带机、横向皮带机、集砂斗、磁选输送机、第一储砂仓、第一斗提机、第一型砂冷却除尘塔、第二储砂仓、第二斗提机、第二型砂冷却除尘塔、第三储砂仓、第三斗提机、平行皮带机和砂库；机架的左部固定安装有储砂槽，储砂槽上方的机架上固定安装有过滤挡网，储砂槽的下端有落砂口，落砂口下方有纵向皮带机，纵向皮带机上安装有能够向后方输送物料的纵向带，纵向带后部下方有横向皮带机，横向皮带机上安装有能够向右方输送物料的横向带，对应与横向带交叉位置的纵向带上方的机架上固定安装有纵带截砂挡板，对应横向带右端下方位置的机架上固定安装有集砂斗，集砂斗的下端有集砂出口，集砂出口下方的机架上固定安装有磁选输送机，磁选输送机的进口与集砂出口相连通，磁选输送机的右下部有磁选出口，磁选输送机的右方有第一储砂仓，磁选出口与第一储砂仓相连通；第一储砂仓的上部固定安装有第一斗提机，第一斗提机的上部右端有第一斗提出口，第一斗提机的右方固定安装有第一型砂冷却除尘塔，第一型砂冷却除尘塔的进砂口与第一斗提出口相连通；第一型砂冷却除尘塔的右方有第二储砂仓，第一型砂冷却除尘塔的出砂口与第二储砂仓相连通；第二储砂仓的上部固定安装有第二斗提机，第二斗提机的上部右端有第二斗提出口，第二斗提机的右方固定安装有第二型砂冷却除尘塔，第二型砂冷却除尘塔的进砂口与第二斗提出口相连通；第二型砂冷却除尘塔的右方有第三储砂仓，第二型砂冷却除尘塔的出砂口与第三储砂仓相连通；第三储砂仓的上部固定安装有第三斗提机，第三斗提机的上部右端有第三斗提出口；对应第三斗提出口下方位置的机架上安装有平行皮带机，平行皮带机上安装有能够向右方输送物料的平行带，对应平行带中部位置的机架上安装有平带截砂板，平行带下方有砂库；机架上部固定安装有供水管道、回水管道和排尘管道，第一型砂冷却除尘塔和第二型砂冷却除尘塔上部的进水管分别与供水管道相连通，第一型砂冷却除尘塔和第二型砂冷却除尘塔上部的出水管分别与回水管道相连通，第一型砂冷却除尘塔和第二型砂冷却除尘塔上部的除尘管分别与排尘管道相连通。

下面是对技术方案之二的进一步优化或/和改进：

上述集砂斗下部可安装有控砂插板；集砂斗下部的前后侧壁及左侧壁上分别有燕尾滑槽，控砂插板安装在燕尾滑槽内部并能够左右滑动，控砂插板的右部有拉手孔，控砂插板的左端与集砂斗的下部左侧壁之间形成集砂出口。

上述砂库的下部可安装有振实台。

本发明的技术方案之三是通过以下措施来实现的：一种铸造型砂处理方法，包括以下步骤：

（1）由过滤挡网对型砂进行粗筛分，型砂中的较大塑料、较大铁粒等杂物留在过滤挡网上方，分离后的型砂从落砂口落下；

（2）粗筛分后的型砂由落砂口落下并随纵向皮带机的纵向带向后运动，到达纵带截砂挡板前方时，纵带截砂挡板将型砂推下落至横向皮带机的横向带上，横向带向右运动将型砂送入到集砂斗内，由集砂斗落入磁选输送机进行磁选，型砂中的细小铁质杂物被磁选出并与型砂分离，分离后的型砂由磁选出口进入第一储砂仓；

（3）磁选后的型砂由第一储砂仓通过第一斗提机上提送入第一型砂冷却除尘塔内，进行第一遍细筛分和冷却除尘，之后落入第二储砂仓，再由第二斗提机上提送入到第二型砂冷却除尘塔内，进行第二遍细筛分和冷却除尘，处理后的型砂落入到第三储砂仓内；型砂在第一型砂冷却除尘塔和第二型砂冷却除尘塔内分别依次由呈之字形上下排列的冷却箱滑下，并被冷却箱内的循环水冷却，在型砂由上一层冷却箱滑落到下一层冷却箱上时，风机将冷风自风管中吹入，灰尘和部分热能随空气由除尘管排出，在经过过滤筛网时型砂中的细小杂物被筛出，细小杂物随惯性由杂物排放口排出；

（4）第三储砂仓内的型砂通过第三斗提机提升到平行皮带机的平行带上，被平行带截砂板推下平行带并落入到砂库中；

（5）使用时，将型砂放入工装内通过振实台的振实，当砂型强度达到要求后即可使用。

本发明结构合理而紧凑，通过过滤挡网分离较大的塑料和铁粒，通过磁选输送机分离细小铁质杂物，通过型砂冷却除尘塔实现型砂的细筛分和冷却除尘，因此能够节能、高效、优质地处理铸造用型砂，不仅工作效率高、经济环保，还降低了劳动强度、安全隐患和人工成本。

附图说明

附图1为型砂冷却除尘塔的主视剖视结构示意图。

附图2为附图1的左视结构示意图。

附图3为附图1的右视结构示意图。

附图4为附图1中的第一冷却箱的主视放大结构示意图。

附图5为附图4的俯视剖视结构示意图。

附图6为铸造型砂处理装置的主视剖视结构示意图。

附图7为附图6中纵向皮带机和横向皮带机的俯视结构示意图。

附图8为附图6中集砂斗的俯视放大结构示意图。

附图9为附图7的A向结构示意图。

附图中的编码分别为：1为立式箱体，2为进水管，3为出水管，4为除尘管，5为风管，6为进砂口，7为出砂口，8为进水口，9为出水口，10为排尘口，11为风孔，12为除尘横管，13为横向进水管，14为横向出水管，15为左冷却腔，16为右冷却腔，17为分流挡板，18为通水口，19为支撑架，20为风机，21为主风道，22为第一冷却箱，23为第二冷却箱，24为第三冷却箱，25为第四冷却箱，26为第五冷却箱，27为第六冷却箱，28为第七冷却箱，29为过滤筛网，30为杂物排放口，31为滤网架，32为机架，33为储砂槽，34为纵向皮带机，35为横向皮带机，36为集砂斗，37为磁选输送机，38为第一储砂仓，39为第一斗提机，40为第一型砂冷却除尘塔，41为第二储砂仓，42为第二斗提机，43为第二型砂冷却除尘塔，44为第三储砂仓，45为第三斗提机，46为平行皮带机，47为砂库，48为过滤挡网，49为落砂口，50为纵向带，51为横向带，52为纵带截砂挡板，53为集砂出口，54为磁选出口，55为第一斗提出口，56为第二斗提出口，57为第三斗提出口，58为平行带，59为平带截砂板，60为供水管道，61为回水管道，62为排尘管道，63为控砂插板，64为燕尾滑槽，65为拉手孔，66为振实台。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

实施例1：如附图1、2所示，该型砂冷却除尘塔包括立式箱体1、冷却箱、进水管2、出水管3、除尘管4和风管5；立式箱体1的上端有进砂口6，立式箱体1的内腔内固定有上表面为倾斜面的冷却箱，冷却箱的上端为型砂流入端并与进砂口6相连通，冷却箱的下端为型砂流出端，对应冷却箱下端的立式箱体1外部有出砂口7并与型砂流出端相连通；立式箱体1上固定有进水管2和出水管3，冷却箱上有进水口8和出水口9，冷却箱的进水口8与进水管2相连通，冷却箱的出水口9与出水管3相连通；立式箱体1的后部有除尘管4，立式箱体1的内腔内有风管5，风管5对应的立式箱体1后部有排尘口10，风管5上有不少于一个的能够逆向将沿冷却箱倾斜面下滑的型砂中的粉尘从排尘口10吹出的风孔11，除尘管4上有除尘横管12并通过除尘横管12使除尘管4的管腔与排尘口10相连通。通过冷却箱对型砂进行冷却处理，使其降温；通过风管5将型砂中的粉尘吹去，使粉尘从排尘口10通过除尘横管12进入除尘管4，通过除尘管4将粉尘收集吸附或排走，从而进行除尘处理。

可根据实际需要，对上述型砂冷却除尘塔作进一步优化或/和改进：

如附图1、2、3所示，冷却箱的下方有不少于一个的冷却箱，位于上方的冷却箱和位于下方的冷却箱形成侧向的V字形，位于上方的冷却箱的型砂流出端与位于下方的冷却箱的型砂流入端相对应，位于最下方的冷却箱的型砂流出端所对应的立式箱体1外部有出砂口7；进水管2和出水管3上分别有不少于一个的横向进水管13和横向出水管14，每个冷却箱的进水口8通过横向进水管13与进水管2相连通，每个冷却箱的出水口9通过横向出水管14与出水管3相连通；上表面为前低后高倾斜面的冷却箱的中部上方分别有风管5，风管5对应的立式箱体1后部分别有排尘口10；立式箱体1的下部右侧有风机20，立式箱体1的右侧固定有主风道21，主风道21上安装有不少于一个的风管5，风管5的内端伸入到立式箱体1的内腔内，风管5的内端上朝排尘口10的一侧分布有不少于一个的风孔11，主风道21的进风口与风机20的出风口相连通，主风道21的出风口通过风孔11与立式箱体1的内腔相连通；位于最下方的冷却箱上方的立式箱体1的内壁上固定有倾斜的过滤筛网29，过滤筛网29下端对应的立式箱体1外部有杂物排放口30；过滤筛网29的下部有滤网架31，滤网架31固定在立式箱体1的内壁上，过滤筛网29通过螺栓固定安装在滤网架31上。通过多级的冷却箱进行冷却，能够快速地使型砂降温，同时能进行多级除尘处理，提高工作效率；通过风管5能够将型砂滑落时扬起的粉尘通过排尘口10和除尘横管12吹入到除尘管4内，同时型砂中的热量也有一部分被排入到除尘管4内；利用过滤筛网29对型砂进行筛分处理,使型砂中的钢铁融汁凝块等杂物从型砂中分离,杂物沿过滤筛网29下滑并从杂物排放口30排出。过滤筛网29与滤网架31通过螺栓连接，可以方便地根据型砂的粒度选用或更换不同规格、孔径的过滤筛网29。

如附图1、4、5所示，冷却箱的内部有将冷却箱内腔分隔为左冷却腔15和右冷却腔16的分流挡板17，分流挡板17的后端与冷却箱内壁之间形成能够连通左冷却腔15和右冷却腔16的通水口18。通过分流挡板17，能够充分地使冷却箱降温，提高冷却型砂的速度。

如附图1、4、5所示，冷却箱的下部有支撑架19，支撑架19固定在立式箱体1的内壁上，冷却箱通过螺栓固定安装在支撑架19上。冷却箱与支撑架19通过螺栓固定，便于更换或维修冷却箱，还可以调整冷却箱的数目，改变冷却级数。

如附图1所示，冷却箱包括第一冷却箱22、第二冷却箱23、第三冷却箱24、第四冷却箱25、第五冷却箱26、第六冷却箱27和第七冷却箱28；第一冷却箱22、第三冷却箱24、第五冷却箱26、和第七冷却箱28的上表面分别为后高前低的倾斜面，第二冷却箱23、第四冷却箱25和第六冷却箱27的上表面分别为前高后低的倾斜面；第一冷却箱22、第二冷却箱23、第三冷却箱24、第四冷却箱25、第五冷却箱26、第六冷却箱27和第七冷却箱28的右侧和左侧分别有进水口8和出水口9并分别通过横向进水管13及横向出水管14与进水管2及出水管3相连通；第一冷却箱22、第三冷却箱24和第五冷却箱26的中部上方分别有风管5，第一冷却箱22、第三冷却箱24和第五冷却箱26的后端上方的立式箱体1后壁上分别有排尘口10，排尘口10分别通过前低后高的除尘横管12与除尘管4相连通；第五冷却箱26与第六冷却箱27之间的立式箱体1的内壁上固定有前高后低倾斜的过滤筛网29，对应过滤筛网29后端位置的立式箱体1后部有杂物排放口30。通过七级的冷却箱进行降温，通过三个排尘口10进行除尘，利用过滤筛网29进行筛分处理，能够高效、优质地对型砂进行冷却、除尘和筛分处理。

实施例2：如附图6、7、9所示，该铸造型砂处理装置包括机架32、储砂槽33、纵向皮带机34、横向皮带机35、集砂斗36、磁选输送机37、第一储砂仓38、第一斗提机39、第一型砂冷却除尘塔40、第二储砂仓41、第二斗提机42、第二型砂冷却除尘塔43、第三储砂仓44、第三斗提机45、平行皮带机46和砂库47；机架32的左部固定安装有储砂槽33，储砂槽33上方的机架32上固定安装有过滤挡网48，储砂槽33的下端有落砂口49，落砂口49下方有纵向皮带机34，纵向皮带机34上安装有能够向后方输送物料的纵向带50，纵向带50后部下方有横向皮带机35，横向皮带机35上安装有能够向右方输送物料的横向带51，对应与横向带51交叉位置的纵向带50上方的机架32上固定安装有纵带截砂挡板52，对应横向带51右端下方位置的机架32上固定安装有集砂斗36，集砂斗36的下端有集砂出口53，集砂出口53下方的机架32上固定安装有磁选输送机37，磁选输送机37的进口与集砂出口53相连通，磁选输送机37的右下部有磁选出口54，磁选输送机37的右方有第一储砂仓38，磁选出口54与第一储砂仓38相连通；第一储砂仓38的上部固定安装有第一斗提机39，第一斗提机39的上部右端有第一斗提出口55，第一斗提机39的右方固定安装有第一型砂冷却除尘塔40，第一型砂冷却除尘塔40的进砂口6与第一斗提出口55相连通；第一型砂冷却除尘塔40的右方有第二储砂仓41，第一型砂冷却除尘塔40的出砂口7与第二储砂仓41相连通；第二储砂仓41的上部固定安装有第二斗提机42，第二斗提机42的上部右端有第二斗提出口56，第二斗提机42的右方固定安装有第二型砂冷却除尘塔43，第二型砂冷却除尘塔43的进砂口6与第二斗提出口56相连通；第二型砂冷却除尘塔43的右方有第三储砂仓44，第二型砂冷却除尘塔43的出砂口7与第三储砂仓44相连通；第三储砂仓44的上部固定安装有第三斗提机45，第三斗提机45的上部右端有第三斗提出口57；对应第三斗提出口57下方位置的机架32上安装有平行皮带机46，平行皮带机46上安装有能够向右方输送物料的平行带58，对应平行带58中部位置的机架32上安装有平带截砂板59，平行带58下方有砂库47；机架32上部固定安装有供水管道60、回水管道61和排尘管道62，第一型砂冷却除尘塔40和第二型砂冷却除尘塔43上部的进水管2分别与供水管道60相连通，第一型砂冷却除尘塔40和第二型砂冷却除尘塔43上部的出水管3分别与回水管道61相连通，第一型砂冷却除尘塔40和第二型砂冷却除尘塔43上部的除尘管4分别与排尘管道62相连通。本实施例使用三个储砂仓、两个斗提机和两个型砂冷却除尘塔组合构成，具有较好的性价比和实施效果，其中储砂仓、斗提机和型砂冷却除尘塔的数量可以根据实际需求相应增加或减少。这样，集筛分、磁选、冷却和除尘于一体综合处理铸造型砂，不但减小了场地占用面积，而且减少了耗用的能源，降低了劳动强度、安全隐患和人工成本，特别适用于真空密封造型生产线的型砂处理。

可根据实际需要，对上述铸造型砂处理装置作进一步优化或/和改进：

如附图6、8所示，集砂斗36下部安装有控砂插板63；集砂斗36下部的前后侧壁及左侧壁上分别有燕尾滑槽64，控砂插板63安装在燕尾滑槽64内部并能够左右滑动，控砂插板63的右部有拉手孔65，控砂插板63的左端与集砂斗36的下部左侧壁之间形成集砂出口53。通过调节控砂插板63能够方便地控制从集砂出口53落下的型砂流量。

如附图6所示，砂库47的下部安装有振实台66。通过振实台66能够将工装内的型砂振实。

实施例3：一种铸造型砂处理方法，包括以下步骤：

（1）由过滤挡网48对型砂进行粗筛分，型砂中的较大塑料、较大铁粒等杂物留在过滤挡网48上方，分离后的型砂从落砂口49落下；

（2）粗筛分后的型砂由落砂口49落下并随纵向皮带机34的纵向带50向后运动，到达纵带截砂挡板52前方时，纵带截砂挡板52将型砂推下落至横向皮带机35的横向带51上，横向带51向右运动将型砂送入到集砂斗36内，由集砂斗36落入磁选输送机37进行磁选，型砂中的细小铁质杂物被磁选出并与型砂分离，分离后的型砂由磁选出口54进入第一储砂仓38；

（3）磁选后的型砂由第一储砂仓38通过第一斗提机39上提送入第一型砂冷却除尘塔40内，进行第一遍细筛分和冷却除尘，之后落入第二储砂仓41，再由第二斗提机42上提送入到第二型砂冷却除尘塔43内，进行第二遍细筛分和冷却除尘，处理后的型砂落入到第三储砂仓44内；型砂在第一型砂冷却除尘塔40和第二型砂冷却除尘塔43内分别依次由呈之字形上下排列的冷却箱滑下，并被冷却箱内的循环水冷却，在型砂由上一层冷却箱滑落到下一层冷却箱上时，风机20将冷风自风管5中吹入，灰尘和部分热能随空气由除尘管4排出，在经过过滤筛网29时型砂中的细小杂物被筛出，细小杂物随惯性由杂物排放口30排出；

（4）第三储砂仓44内的型砂通过第三斗提机45提升到平行皮带机46的平行带58上，被平行带58截砂板推下平行带58并落入到砂库47中；

（5）使用时，将型砂放入工装内通过振实台66的振实，当砂型强度达到要求后即可使用；

在本发明中：振实台66可采用现有公知技术，如：通过三维振实台66实现装有型砂的工装在上下、左右、前后方向的往复振动，使砂型强度达到要求。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。