常州南車汽車零部件有限公司
我公司主要從事汽車零部件的鑄造與加工,鑄造工藝有覆膜砂殼型、濕型砂等,使用的覆膜砂根據(jù)產(chǎn)品不同涉及到普通覆膜砂、高強度低發(fā)氣砂、耐高溫覆膜砂、寶珠砂等,覆膜砂年用量達到2萬t以上。目前,隨著國家對環(huán)保要求的日益提高,覆膜砂廢砂的再生利用成為公司可持續(xù)發(fā)展的一個重要課題。
目前,我公司開始與供應商合作,開發(fā)廢砂的再生系統(tǒng)對舊砂進行再生利用,并由供應商投資建立廢砂熱法再生生產(chǎn)線。覆膜砂熱法再生系統(tǒng)就是把舊砂在焙燒爐中加熱至500~700℃,將其表面的粘結(jié)劑膜燒除,再將熱砂經(jīng)冷卻床沸騰使砂子冷卻并除去殘留粘結(jié)劑,已剝離的粘結(jié)劑借助除塵系統(tǒng)從再生砂中分離出去,再生率一般可達到80%~85%。
目前,廢砂再生設備分傳統(tǒng)臥式和較為先進的立式兩種。
臥式設備基本原理是經(jīng)破碎、篩分和磁選的舊砂被均勻加入燃燒室,在燃燒室中形成200~270mm厚的砂層。燃燒室內(nèi)的沸騰風機將整個砂層上下攪動并呈流態(tài),燃燒室內(nèi)的高溫熱氣流使包裹在砂粒表面的樹脂膜燃燒,達到舊砂再生的目的,隨著物料的連續(xù)加入,經(jīng)過焙燒的舊砂向出料端出料。
立式設備加料口在上面,將舊砂加入到立式沸騰焙燒爐,焙燒爐側(cè)面噴嘴加熱舊砂,同時爐體底部吹高壓風使砂沸騰,舊砂表面的樹脂膜燃燒,達到再生的目的,這種處理方式一次可以處理的砂層高度為2~3m,每小時可處理3~5t砂。爐頂部的高溫風可以回收利用,同時出爐后的高溫砂余熱可以加熱冷卻風,這些被預熱的風再次返回爐內(nèi)循環(huán)利用,風溫保持在200℃左右,因此這種設備比較節(jié)省能耗。
廢砂再生不但減少了鑄造企業(yè)排放對于環(huán)境的污染,還提高了覆膜砂在生產(chǎn)上的利用率,節(jié)約了資源。例如,與我公司長期合作的重慶長江造型材料有限公司在江蘇金壇市新建4條再生砂生產(chǎn)線,達到20萬t的再生砂生產(chǎn)規(guī)模。廢砂再生利用不僅帶來了良好的經(jīng)濟效益和社會效益,同時再生砂綜合性能較新砂有更好的優(yōu)勢。
部分產(chǎn)品為提高砂芯強度,需采用寶珠砂,這是一種人工砂,角形系數(shù)低,接近于球形,具有強度高、不易破碎等優(yōu)點。但寶珠砂成本高,通常為普通砂的4~6倍,而且資源十分有限,為提高寶珠砂的利用率,若進行篩選回收利用,經(jīng)濟效益比普通覆膜砂會更顯著。有廠家為提高產(chǎn)品性能,目前開始嘗試全部采用寶珠砂殼型工藝,雖然第一次砂采購成本較高,但寶珠砂可以再生利用,與砂處理廠家合作,建立舊砂再生系統(tǒng),全部寶珠砂再生利用,即使算上15%~20%的再生損耗率,其成本也與采購全新普通覆膜砂接近,因為再生只產(chǎn)生回收相關的能耗費、人工費、設備折舊費等,此時成本優(yōu)勢十分明顯。
另外,再生砂還能提高鑄件性能和外觀,如增壓器殼體零件要求尺寸精度高,表面粗糙度Ra25μm,不允許有粘砂、氣孔、變形、脈紋等鑄造缺陷。而再生砂熱膨脹率較低,發(fā)氣量低,可以較大程度地防止上述鑄造缺陷,提高鑄件尺寸精度和表面質(zhì)量,能顯著提高鑄件的成品率。
下一步,公司將與周邊更多的覆膜砂供應商合作,對覆膜砂廢砂全部進行再生利用,以節(jié)約覆膜砂的采購成本,降低廢砂排放對環(huán)境的污染。