吳 劍

（江陰智銘鑄造裝備應用技術(shù)設計室，江蘇江陰214400）

·鑄造設備·

雙層滾筒冷卻破碎機的研究與設計

吳 劍

（江陰智銘鑄造裝備應用技術(shù)設計室，江蘇江陰214400）

介紹了一種砂處理雙層滾筒冷卻破碎機的研究、設計與結(jié)構(gòu)技術(shù)特性。適用于利用各類有機脂粘結(jié)的自硬砂鑄造工藝產(chǎn)生的廢舊砂處理，以達到降低成本、促進環(huán)保、提高資源再利用的綜合效益。

滾筒冷卻破碎機；舊砂再生；工藝裝備

有機脂為黏結(jié)劑的自硬砂鑄造生產(chǎn)中，舊砂再生工藝有了普遍的應用推廣，而且對殼型砂、廢芯砂的舊砂處理工藝亦有不同程度的應用，可實現(xiàn)廢舊砂再生回用、降低成本、促進環(huán)保、提高資源再利用等。

為適應鑄造工藝特點的不斷發(fā)展需求，有針對性地研發(fā)設計了一種具有再生效率高、能耗低、無污染、效益好的砂再生工藝裝備—雙層滾筒冷卻破碎機。

雙層滾筒冷卻破碎機是一種利用雙層筒體形式來對舊砂團塊進行破碎、搓磨分解、篩分和冷卻的專用砂再生工藝裝備。舊砂再生工藝裝備采用了機械干法搓磨破碎機理及雙層滾筒體的形式。可適用于多種類型的舊砂團塊和較高溫度的廢舊砂進入并進行工藝處理。

雙層滾筒冷卻破碎機具有的主要功能特點是：高效、節(jié)能、環(huán)保、實用、低成本。

1 主要技術(shù)參數(shù)

雙層滾筒冷卻破碎機如圖1所示，其主要技術(shù)參數(shù)：

c）滾筒有效長度：11 300 mm；

d）滾筒轉(zhuǎn)速：3～5 r/min；

而他采取以學術(shù)期刊搭建社會體育指導員交流平臺的舉措，堪稱為走在時代前列；其創(chuàng)辦的《體育研究與通訊》期刊中“通訊”欄目，每期都會刊登各縣公共體育場工作人員對于社會體育指導等問題的回復，在指導提問者進行社會體育工作的同時，也為其他體育場的社會體育指導員提供了工作問題解決范式。期刊還刊登了大量的體育基本知識、教學教法等文章，無疑也為一線社會體育指導員工作提供了范式。

e）實際滾筒轉(zhuǎn)速：4.035 r/min；

f）滾筒線速度：0.422 m/s；

g）砂通過能力：15～20 t/h；

h）驅(qū)動電動機功率：30 kW；

i）破碎柵格孔尺寸：6 mm×30 mm；

j）篩分網(wǎng)孔尺寸：3.5 mm×3.5 mm；

k）推薦除塵器風量：＞15 000 m3/h.

2 主要結(jié)構(gòu)形式

雙層滾筒冷卻破碎機的傳動結(jié)構(gòu)形式與落砂工部常用的滾筒落砂清理機傳動形式相似。外層的滾筒與輥道托輪、鏈傳動機構(gòu)相連接，通過電動機驅(qū)動，實現(xiàn)滾筒傳動。內(nèi)層的滾筒是由弧形柵格板、篩分網(wǎng)板、破碎導板構(gòu)成，與外滾筒連接。滾筒體在鏈傳動機構(gòu)的動力作用下，做定向轉(zhuǎn)動。

3 主要工作機理

需要再生處理的廢舊砂通過振動輸送機（或振動給料機）進入雙層滾筒冷卻破碎機室體內(nèi)，經(jīng)螺旋分流板導流后，分布在第一道篩分工作區(qū)域，先透篩部分細砂。舊砂團塊進入內(nèi)筒體破碎區(qū)，由于內(nèi)筒體破碎區(qū)的工作長度較長，可以反復隨同旋轉(zhuǎn)的內(nèi)篩分筒體拋擲、破碎和搓磨。經(jīng)弧形柵格板透篩的舊砂在外筒體內(nèi)壁返流到第一道篩分區(qū)透篩。過篩的舊砂排出機外，未過篩的回流到內(nèi)筒體破碎區(qū)繼續(xù)搓磨、破碎。其功能是利用外筒體內(nèi)壁的返流擋板的反螺旋作用來實現(xiàn)的，使舊砂被反復對流、搓擦處理，達到舊砂團塊的破碎、分解、松散，和降溫，使舊砂顆粒更均勻，達到被再生利用的目的。

整個砂處理工藝過程，必須在通風除塵系統(tǒng)的匹配條件下完成。而且，風量富?？烧{(diào)，使室體內(nèi)處于負壓狀態(tài)，達到砂冷卻、去粉塵的效果。

雙層滾筒冷卻破碎機是集破碎、篩分、搓磨再生和冷卻多道工序為一體的砂再生設備，具有保持砂粒均勻完整、去灰降溫效率高、再生效果好的特點。

圖1 雙層滾筒冷卻破碎機（單位：mm）

4 主要技術(shù)特性

隨著自硬砂鑄造工藝的普及應用和發(fā)展，產(chǎn)生了越來越多的廢舊砂處理問題。在過去的一段時間里，用自硬砂制作的型、芯在澆注及落砂后，產(chǎn)生的大量舊砂在很大程度上都是作為廢砂處理掉，造成環(huán)境的污染，生產(chǎn)成本的提高。

然而，在自硬砂鑄造生產(chǎn)中，對砂再生利用的認識不斷提高。通常需要再生利用的砂是指經(jīng)澆注后的砂型和砂芯，包括熱芯盒覆膜砂、冷芯盒樹脂砂、有機自硬砂、殼型砂等所產(chǎn)生的廢舊砂以及廢型、廢芯等等。

雙層滾筒冷卻破碎機，這種集破碎、篩分、搓磨再生和冷卻多道工序為一體的砂再生設備，更適合這類廢舊砂的再生回用。同時，對舊砂溫度控制要求較高的生產(chǎn)線流程上，如果砂溫很高，應考慮舊砂在進入室體前，對熱舊砂進行噴水增濕處理。其主要技術(shù)特征：

a）雙層滾筒冷卻破碎機的傳動穩(wěn)定性好，反映了機構(gòu)的運行性能。在實際應用中，這類滾筒式破碎機空載時的噪音低于80 dB（A），負載時舊砂團塊相互碰撞、震擊噪音也不大，符合工作場所的環(huán)保要求；

b）弧形柵格板采用耐磨合金材料，滿足舊砂團塊相互沖擊、碰撞的耐磨需要，以提高使用壽命；

c）破碎機的內(nèi)筒體適合于各種復雜成分的廢舊砂團塊，如鐵雜物的含量，團塊燒結(jié)物等等；

d）在除塵系統(tǒng)形成筒體內(nèi)負壓狀態(tài)的條件下，筒體內(nèi)粉塵、熱氣流不會外泄，不會影響工作環(huán)境；

e）雙層滾筒冷卻破碎機的轉(zhuǎn)動速度比滾筒落砂清理機要高一點，有利于提高拋擲破碎和碰撞搓磨的效果；

f）雙層滾筒冷卻破碎機的工藝布置、適用性較好，在車間設計時，可以設計布置在地坑作業(yè)，其綜合性能更好。

5 結(jié)束語

介紹了研究開發(fā)的雙層滾筒冷卻破碎機的技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)形式、主要工作機理和主要技術(shù)特性。用戶可根據(jù)自己鑄造生產(chǎn)的特點進行工藝強化設計。其目的是更好地對舊砂再生，實現(xiàn)不同程度的在線機械化生產(chǎn)，實現(xiàn)降低成本、促進環(huán)保、提高資源綜合再利用的目標。

TG234.3

A

1674-6694（2017）01-0001-02

10.16666/j.cnki.issn1004-6178.2017.01.001

2016-10-20

吳劍（1958-），男，高級工程師，主要從事鑄造設備研究工作。