法塔铝业开发了湿型砂和无机处理的表面摩擦技术,将砂粒尖角和边角打磨光滑
1990年代,意大利法塔铝业公司(FATA Aluminum)在其客户的铸造厂推出专有的表面擦洗技术,用以机械回收和使用已经用过的砂子。那时,研发的目的是将最初的机械湿型砂处理与随后来自铸铁车间剩余砂的热再生整合起来。较之市场上的设备,这项技术使得成本降至更低,促成设备效率最大化。这个工艺设计主要是旧砂中除去膨润土和煤粉,所以铸造厂可以不必将再生砂和新砂混合来生产砂芯。
法塔铝业开发的表面擦洗技术基本上采用全管道风送系统(full-pipe pneumatic system)收集和运送型砂。
采用适当的强大送风克服回路阻力,砂子被吹入一个耐磨铸铁室,产成一个悬浮的可变密度的流态床(本质上是一种砂垫),密度由形成流态床的同一鼓风机维持。在流态床内,悬浮砂粒的表面经过摩擦将砂粒清洗,同时逐渐降低向前的运动。这个过程不依赖于与金属钟罩或者悬浮砂粒的直接冲击,而是悬浮在这个气垫中的砂粒相互表面摩擦的结果。
由于对无机砂机械处理工艺的需求,使得该公司讨论并相信尝试发现新的解决方案。法塔方案和通常使用的机械处理工艺的最终基准测试结果表明,法塔的表面擦洗方案优于其他今天现有的机械处理方案,促使该公司继续研发该项工艺,开发新一代的高性能设备。
该公司的研究和随后的开发活动集中于优化产出,同时保持和提高处理效率。研发经过两个连续设计阶段:制造小版本的设备,评估小批量不同设备设置下输出/质量比;随后,在法塔铝业铸造厂样机设备进行有目标系列测试。
在这个研发期间,法塔通过在全管道和流态床之间创造一个连续均匀砂传输流动,成功改进了密集的全管道系统。传输管道砂密度与初始的流态床砂密度完全一样,因此表面摩擦立即变得更为平缓,减少任何速度突然变到零的变化。这项对机器几何形状简单的改进,获得了令人惊奇的结果,对于更厚的流态砂垫,砂粒在更长的处理时间内更积极活跃,而不是经受危险的机械冲击。
这些测试证明,这种设备可以获得95%~96%的砂子收得率。这种表面擦洗技术的发展能使机械处理设备满足极高的砂粒质量标准,例如那些无机树脂粘结砂要求的标准。根据客户要求的生产率和处理类型,可以平行或串行安装几个这样的擦洗室。
标准的法塔铝业表面砂擦洗处理是高效的,只对砂粒表面起作用,不会由于机械冲击伤及砂粒的物理完整性。对于尖角形、部分尖角砂粒、砂粒边角均会被打磨光滑,从而提高砂粒几何质量,获得比原来更好的砂粒形状。
来源:《铸造》201709期