李樹楨，吳 劍，包艷青

（1.江陰市德昌鑄冶環(huán)保機(jī)械有限公司，江蘇江陰 214431；2.江陰智銘鑄造裝備應(yīng)用技術(shù)設(shè)計(jì)室，江蘇江陰 214400；3.濟(jì)南鑄鍛所檢驗(yàn)檢測科技有限公司，山東濟(jì)南 250306）

目前，在現(xiàn)代鑄造工業(yè)的轉(zhuǎn)型創(chuàng)新發(fā)展中，大規(guī)模的鑄造機(jī)械化、自動(dòng)化以及智能化的生產(chǎn)線上，不同程度地體現(xiàn)出二十一世紀(jì)國內(nèi)鑄造工藝和技術(shù)裝備的先進(jìn)性和實(shí)用性。其中廣泛應(yīng)用的鑄造砂處理設(shè)備、舊砂再生工藝裝備和鑄造環(huán)保除塵系統(tǒng)等均已在鑄造生產(chǎn)線各工序環(huán)節(jié)獲得良好的應(yīng)用，并發(fā)揮著重要作用。突出的環(huán)保問題也進(jìn)一步得到控制和改善。

為了讓現(xiàn)代鑄造砂處理、舊砂再生和環(huán)保除塵工藝裝備在鑄造行業(yè)中得到更好的利用和發(fā)揮，對(duì)砂處理工藝流程和新技術(shù)裝備做一技術(shù)推廣，以促進(jìn)現(xiàn)代鑄造砂處理、砂再生和環(huán)保除塵工藝裝備應(yīng)用技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展[1]。

本文的研究對(duì)象及著重點(diǎn)，是圍繞廣泛而常見的70～140t/h 大型現(xiàn)代鑄造砂處理、砂再生工藝裝備的工作機(jī)理、技術(shù)參數(shù)和性能展開的，并進(jìn)行專業(yè)性的技術(shù)描述和圖文介紹。

1 鑄造砂處理現(xiàn)代技術(shù)裝備

1.1 對(duì)稱雙環(huán)繞刮板中置轉(zhuǎn)子混砂機(jī)

對(duì)稱雙環(huán)繞刮板中置轉(zhuǎn)子混砂機(jī)（初定型號(hào)S19××C 型，見圖1），采用圓周線速度18～22m/s 的高圓柱型大直徑轉(zhuǎn)子，其三維傾斜葉片環(huán)繞二刮板轉(zhuǎn)動(dòng)，其混合物料進(jìn)入轉(zhuǎn)子的空間大、形成的環(huán)形料層厚。葉片對(duì)物料充分?jǐn)嚢?、混勻，減少了攪拌過程中形成的顆粒物。而且從轉(zhuǎn)子二側(cè)對(duì)稱進(jìn)料，相當(dāng)于二臺(tái)轉(zhuǎn)子混砂機(jī)濕混工作的效率，并達(dá)到型砂綜合性能。經(jīng)過測試其濕壓強(qiáng)度0.17～0.21MPa，水分≤3.6%，滿足型砂性能要求。

型砂中大于3mm 砂顆粒（僵豆），可長期控制為8%以下，以減少鑄件廢次品率。轉(zhuǎn)子主軸軸承對(duì)稱受力減少了彎矩，運(yùn)行平穩(wěn)可靠、降低了混合過程的噪音。

新型S19××C 型轉(zhuǎn)子混砂機(jī)運(yùn)行性能良好，在粘土砂型砂混合中，中高檔粘土的加入量在0.8%～1.1%，減少了型砂配比，鑄件廢品率低，性能上優(yōu)化了混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，在高速級(jí)采用標(biāo)準(zhǔn)減速機(jī)用稀油潤滑，在低速級(jí)帶齒圈回轉(zhuǎn)支承為油脂潤滑，轉(zhuǎn)子主軸上下軸承、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和刮板驅(qū)動(dòng)電機(jī)的上下軸承，均采用微機(jī)集中調(diào)控的潤滑脂高壓泵注油系統(tǒng)。轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)功率與刮板驅(qū)動(dòng)功率比約為2：1，與型砂混合能力比，其綜合成本低。

圖1 對(duì)稱雙環(huán)繞刮板中置轉(zhuǎn)子混砂機(jī)

新型S1932C 型轉(zhuǎn)子混砂機(jī)，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：盤徑3200mm，總功率約600kW，生產(chǎn)能力近200t/h。圍圈、弧形刮板均采用內(nèi)襯不粘料、摩擦系數(shù)小的耐磨工程塑料板，減輕了日常維護(hù)、清理的工作量，混砂機(jī)運(yùn)行功率、能耗節(jié)省約20%。

1.1.1 型砂性能與混砂原理

現(xiàn)代高速高壓造型機(jī)生產(chǎn)精細(xì)高檔鑄件，要求型砂綜合性能、流動(dòng)成型性能以及均勻性好，緊實(shí)率為36%～42%，強(qiáng)度為0.17～0.20MPa，水分在3.4%以下[2]。

為解決好這一對(duì)型砂性能矛盾，必須要求混砂機(jī)具備相當(dāng)高的混勻能力，對(duì)混合機(jī)理、主參數(shù)和設(shè)備動(dòng)力結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、可靠性都有比較高的要求。

提高混合質(zhì)量的首要條件是混砂“力足”：選擇混砂轉(zhuǎn)子圓周線速度18～22m/s，可給予混合料足夠的“旋搓力”。再者混合力的利用要充分、并避免互相干擾，使進(jìn)入轉(zhuǎn)子混合區(qū)域的物料“量大”（見圖2）。而向轉(zhuǎn)子推砂混合的刮板速度一般較低（1～2m/s），如果速度過高，功率會(huì)大大增加。

圖2 三維轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子葉片如果采用水平直葉片將物料推出時(shí)，會(huì)把刮板推進(jìn)來的物料相反向外推出，不利于旋搓。所以采用傾斜葉片十分必要，弧形刮板將物料從水平方向分層推入轉(zhuǎn)子的下傾15°～18°葉片上面，由于葉片前刃口有30°的傾角，使葉片在轉(zhuǎn)子上形成雙螺旋交叉排列。物料進(jìn)入轉(zhuǎn)子的混合區(qū)域比較大，提高了物料混合的空間[3]。

為保證合理的、較高的型砂性能和生產(chǎn)能力，必須相應(yīng)配置合理的轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)功率。通常選擇轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)功率（kW）/ 濕壓強(qiáng)度（MPa）×實(shí)際生產(chǎn)率（t/h）≥11，作為考核設(shè)備的性價(jià)比因素。也可用價(jià)格×型砂中大于3mm 砂豆的百分比（n%）/生產(chǎn)率（t/h）×濕壓強(qiáng)度（MPa）來考核設(shè)備的性價(jià)比（參考值）。

1.1.2 S19 系列混砂機(jī)型式與參數(shù)

S19 系列混砂機(jī)型式與參數(shù)見表1。

1.2 大型落砂清理冷卻滾筒

1.2.1 L33 型雙層落砂清理冷卻滾筒

1.2.1.1 主要技術(shù)特性

（1）內(nèi)外雙層滾筒中配置適量的鐵星介質(zhì)參與循環(huán)流動(dòng)，參與滾動(dòng)包裹并緩沖鑄件的碰撞，可保護(hù)鑄件的棱角且易于清理。如，在生產(chǎn)百萬片扁圓剎車盤、輪轂生產(chǎn)線的應(yīng)用中，鑄件碰撞輕，加工余量減少30%；鐵星介質(zhì)流反復(fù)搓擦使鑄件光潔，沒有黑粘砂，免去一次初級(jí)清理，可直接輸送到拋丸清理環(huán)節(jié)。

（2）舊砂從鑄件上分離剝落后，隨即在進(jìn)料端破碎篩分進(jìn)入外筒，出砂溫度僅70～90℃，并含有約2%的水份。落砂、清理過程的滾筒前和滾筒內(nèi)不需要增濕。后續(xù)砂處理系統(tǒng)中僅需少量增濕（視舊砂溫度變化），為舊砂冷卻和除塵減少負(fù)擔(dān)[2]。

而相對(duì)的單層落砂冷卻滾筒，由于舊砂受灼熱鑄件烘烤，熱擴(kuò)散時(shí)間長，若筒內(nèi)不加水增濕，出砂溫度會(huì)高達(dá)130～180℃，且水分低到1%以下，給后續(xù)舊砂處理和混砂質(zhì)量控制帶來很大的難度，如筒內(nèi)噴霧增濕過量，造成滾筒粘砂、堵砂甚至返流，并影響后續(xù)的鑄件機(jī)械加工。

圖3 L33 型雙層落砂清理冷卻滾筒

表1 參數(shù)、結(jié)構(gòu)尺寸表

（3）灼熱鑄件上分離剝落的、硬結(jié)的舊砂團(tuán)塊由鐵星介質(zhì)流參與碾壓、搓磨破碎，并經(jīng)內(nèi)筒體上14～16mm 柵格縫排出，舊砂回收率近100%。

（4）雙層落砂清理冷卻滾筒在封閉狀態(tài)下工作，其除塵效果好，工況環(huán)境清潔。采用的工程尼龍托輥壽命長，可保護(hù)滾筒的主輥道不磨損，并吸收滾筒運(yùn)行噪聲。鐵星與筒體磨擦產(chǎn)生噪聲，一般宜采用筒體設(shè)置在地坑內(nèi)或包附吸音襯或全罩吸音，以使工況噪聲降至80dB（A）以下。

（5）筒內(nèi)設(shè)置有不同高度的螺旋導(dǎo)流板，鑄型、鑄件、鐵星等輸送流動(dòng)順暢，生產(chǎn)率為同直徑單層滾筒的3 倍以上。

滾筒可降低轉(zhuǎn)速，在滿足工藝性能的同時(shí)保證足夠生產(chǎn)能力。滾筒轉(zhuǎn)速降至1～1.5r/min 后，能適應(yīng)直徑為400～500mm 的中大型鑄件的分離落砂。

1.2.1.2 型式與參數(shù)

L33 型雙層落砂清理冷卻滾筒型式與參數(shù)見表2。

1.2.2 L32 型單層落砂清理冷卻滾筒

為避免帶收口錐體單層滾筒出料不暢導(dǎo)致鑄件相互碰傷現(xiàn)象，采用直體圓柱形滾筒，并將筒體轉(zhuǎn)速由3～5r/min 降為1～1.5r/min。配套500 型/h擠壓線的鑄件落砂，鑄件不碰傷，設(shè)備運(yùn)行良好。另外在1000mm×800mm 砂箱的水平分型造型線上，中大件鑄型落砂的使用，筒體內(nèi)只落砂分離，筒外配置落砂機(jī)分離舊砂，運(yùn)行流程優(yōu)良。但單層落砂滾筒存在共有的缺點(diǎn)——鑄件少量帶砂和少量舊砂團(tuán)塊從筒尾排出現(xiàn)象。

1.3 振動(dòng)沸騰冷卻裝置

振動(dòng)沸騰冷卻裝置（配置自動(dòng)測溫、比例增濕），其原理和工藝指標(biāo)特性是：熱舊砂在振動(dòng)的同時(shí)，通過鼓風(fēng)使熱舊砂沸騰，帶走按比例增濕后的熱舊砂中水分，使舊砂溫度穩(wěn)定地降到40℃以下水分調(diào)整為1.5%～2.5%（比例增濕特性）；為達(dá)到工藝指標(biāo)和運(yùn)行的穩(wěn)定性，解決和完善沸騰冷卻裝置以前存在的一些技術(shù)難題，采用以下措施。

（1）自動(dòng)測溫、比例增濕特性（機(jī)電一體化）：測溫線性度好、精度高、免維護(hù)、采用遠(yuǎn)紅外溫度傳感器連續(xù)測得舊砂溫度，按舊砂最高溫度降到40℃為標(biāo)準(zhǔn)值，每降25℃需加1%水分，由微機(jī)指令加水，水量比例為8：4：2：1 的4 組噴霧頭和電磁水閥的啟閉，可得到與舊砂溫度成比例的15 個(gè)線性的數(shù)字水量。舊砂溫度每增加5～6℃增加一個(gè)數(shù)字水量。系統(tǒng)采用國外噴霧公司的加水噴霧器、德國寶得電磁水閥、日本微機(jī)軟件程序配置等。確保自動(dòng)測溫、比例增濕系統(tǒng)準(zhǔn)確穩(wěn)定工作。

（2）床內(nèi)增濕調(diào)整為床外增濕：本測溫增濕系統(tǒng)有二套測溫運(yùn)算裝置控制噴霧加水量，分別裝在落砂后篩分前和沸騰床前的給料機(jī)上，二道測溫增濕確保系統(tǒng)舊砂冷卻效果。避免床內(nèi)增濕而形成的含水量較高的舊砂顆粒。

（3）采用精細(xì)模具沖壓出細(xì)密均勻的不銹鋼魚鱗孔板，作為沸騰孔板，鼓風(fēng)透氣均勻。濕熱舊砂能達(dá)到沸騰冷卻、充分熱交換和輸送，具有不粘砂、冷卻效果好和生產(chǎn)率穩(wěn)定的特點(diǎn)。

（4）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝改善：主機(jī)振動(dòng)沸騰冷卻裝置是一個(gè)采用振動(dòng)電機(jī)為激振源的單質(zhì)體振動(dòng)輸送機(jī)。選擇中轉(zhuǎn)速激振電機(jī)和低機(jī)械指數(shù)（慣性加速度與重力加速度的比值）的振動(dòng)沸騰床體優(yōu)化設(shè)計(jì)，選擇橡膠彈簧與鋼制螺旋減震彈簧組合的調(diào)諧比優(yōu)化設(shè)計(jì)。

振動(dòng)沸騰冷卻裝置相關(guān)技術(shù)特性吳劍已作過闡述[3-5]。

1.4 大型精細(xì)破碎篩分機(jī)

傳統(tǒng)的大型六角滾筒破碎篩，破碎篩分流程是倒置的。物料破碎篩分時(shí)，從六角篩筒的小端進(jìn)料，導(dǎo)致過篩面積小、物料多、不宜擴(kuò)散，直接影響物料的破碎與透篩，且破碎效果差。而面積大的六角大端排料，篩網(wǎng)面積利用率不夠，以致選擇大的篩孔直徑10～18mm 甚至20～40mm 來過篩，導(dǎo)致舊砂中顆粒雜物增多。

S43 型六角精細(xì)破碎篩分機(jī)，采用大端進(jìn)料，使破碎篩分過程充分合理。進(jìn)料時(shí)大端物料多容易擴(kuò)散，相應(yīng)篩分面積大，物料透篩效率高。而且物料有提升高度、易破碎，破碎過程有沖振篩網(wǎng)的作用，網(wǎng)孔自動(dòng)清理效果好。選擇標(biāo)準(zhǔn)供貨篩網(wǎng)6×16mm2、4×14mm2（活塞環(huán)行業(yè)為2×12mm2），可將≥3mm 顆粒砂豆篩除干凈。

表2 L33 型雙層落砂清理冷卻滾筒型式與參數(shù)

在近30 家生產(chǎn)流水線上使用破碎篩分，其高壓造型舊砂回收率就達(dá)到99%以上。采用冷撥高硬度不銹鋼絲編織篩網(wǎng)壽命8 年以上，且不粘料、篩孔保持性好，改善的篩網(wǎng)張緊機(jī)構(gòu)使維修維護(hù)方便。

圖4 精細(xì)六角破碎篩分機(jī)

S43 型大端進(jìn)料的六角精細(xì)破碎篩，具有良好的綜合經(jīng)濟(jì)效益。

1.4.1 型式與參數(shù)

精細(xì)下角破碎篩分機(jī)的型式與參數(shù)見表3。

1.5 高效雙排斗重錘張緊式提升機(jī)

高效雙排斗重錘張緊式提升機(jī)（STD 型，以下簡稱雙排斗提升機(jī)，見圖5），具有大提升能力的垂直輸送機(jī)，可以滿足大型鑄造生產(chǎn)線的砂處理及物流的垂直運(yùn)輸。

高效雙排斗重錘張緊式提升機(jī)技術(shù)特征如下。

（1）雙排斗提升機(jī)采用雙排斗左右、上下交錯(cuò)排列（或四排斗兩兩成對(duì)上下交錯(cuò)排列）形式。選擇小型料斗，達(dá)到斗內(nèi)物料承載輕，又錯(cuò)開排列，使上部驅(qū)動(dòng)頭輪回轉(zhuǎn)卸料時(shí)，拋物離心慣性力小，沖擊振動(dòng)輕，料斗不易甩脫，因而可獲得（采用）較高的帶速[3]。

帶速由傳統(tǒng)的D 型提升機(jī)的1.25m/s 提高到1.7～2.0m/s，回轉(zhuǎn)離心加速度（ω2A）提高180%～250%。因而，提升后的離心卸料完善、不粘斗、向下散落回料小。由于帶速高、多排斗全寬大于帶寬的技術(shù)特點(diǎn)，提升能力成倍提高?？蛇m用于大批量濕型鑄造的、濕熱粘的舊砂提升轉(zhuǎn)運(yùn)。

（2）雙排斗提升機(jī)尾輪采用重錘箱張緊，當(dāng)生產(chǎn)過程中物料溫度變化時(shí)，導(dǎo)致提升帶伸縮，而張緊力仍然保持穩(wěn)定。驅(qū)動(dòng)頭輪與尾輪二側(cè)的支撐軸承均可上下調(diào)平使提升帶不跑偏。鼓形頭輪包膠，鼠籠式鼓形尾輪內(nèi)設(shè)置排砂錐，尾輪軸端設(shè)置轉(zhuǎn)速繼電器聯(lián)鎖保護(hù)。

（3）雙排斗提升機(jī)機(jī)殼2.5m 高，每段設(shè)置6件一組跑偏托輥，防止提升帶前后、左右跑偏。提升帶采用耐熱高強(qiáng)滌綸帆布簾芯帶EP300、400（傳統(tǒng)采用棉帆布簾芯帶），三班制工作，使用壽命約一年半。如果采用鋼絲繩芯背襯鋼絲網(wǎng)耐熱提升帶，三班制工作，使用壽命兩年以上。

（4）雙排斗提升機(jī)采用重型軸裝式硬齒面齒輪箱（博能傳動(dòng)產(chǎn)品）傳動(dòng)，強(qiáng)化驅(qū)動(dòng)綜合措施，使STD 型雙排斗提升機(jī)具備大生產(chǎn)能力并可靠性運(yùn)行，滿足現(xiàn)代鑄造高生產(chǎn)率和高穩(wěn)定性的市場要求。

表3 精細(xì)六角破碎篩分機(jī)的型式與參數(shù)

圖5 STD 型雙（四）排斗重錘張緊斗式提升機(jī)

雙排斗提升機(jī)型式與參數(shù)見表4。

1.6 彈性連桿振動(dòng)輸送機(jī)

彈性連桿振動(dòng)輸送機(jī)是一種非慣性振動(dòng)的振動(dòng)輸送機(jī)，具有穩(wěn)定的振動(dòng)幅度與頻率，具有輸送槽體寬和輸送距離長的特點(diǎn)。

在鑄造砂處理工部應(yīng)用的彈性連桿振動(dòng)輸送機(jī)，實(shí)現(xiàn)了在落砂后鑄型和鑄件在有通風(fēng)罩的封閉式振動(dòng)輸送中輸送10～18m 距離。由于輸送槽底襯有齒形耐磨不粘砂球墨鑄鐵襯板作用，使物料爬坡傾角約10°，后續(xù)大型落砂滾筒設(shè)備、輸送鑄件的鱗板輸送機(jī)易于布設(shè)在地面，便于人工操作（清理澆冒口和分選鑄件）。

彈性連桿振動(dòng)輸送機(jī)的技術(shù)特征如下。

（1）激振運(yùn)行頻率低（≈320 次/min）、雙振幅大（≈30mm），機(jī)械指數(shù)低（近似于擺動(dòng)輸送機(jī)），使輸送機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)近乎少維護(hù)。

（2）由于輸送物料在槽底運(yùn)行形式是進(jìn)3 退1，反復(fù)摩擦，使?jié)駸崤f砂不宜粘槽底，而且濕熱鑄型保持長距離穩(wěn)定勻速輸送，已成為落砂滾筒前的鑄型給料機(jī)配置的首選。

表4 STD 型雙（四）排斗重錘張緊式斗提機(jī)型式與參數(shù)

圖6 雙排斗提升機(jī)頭部形式

圖7 彈性連桿振動(dòng)輸送機(jī)形式

（3）適當(dāng)調(diào)整機(jī)械結(jié)構(gòu)中部上、下質(zhì)體間的共振彈簧數(shù)量，使參振體遠(yuǎn)離共振區(qū)，使振幅不致過大，而又增大共振彈簧壽命。共振簧采用優(yōu)質(zhì)彈簧鋼50CrVA，熱卷后拋丸強(qiáng)化處理。

彈性連桿振動(dòng)輸送機(jī)相關(guān)技術(shù)特性吳劍在相關(guān)文獻(xiàn)中已有闡述[7，8]。

2 鑄造砂處理現(xiàn)代工藝技術(shù)

2.1 三段塔式串聯(lián)工藝布置

由于高效率、高可靠性的雙排斗提升機(jī)的應(yīng)用，使鑄造砂處理工部在工藝布局上產(chǎn)生了技術(shù)性突破——塔式布置。不僅省去大量低效率水平輸送的皮帶輸送機(jī)，使工藝設(shè)備簡化，并可直接技術(shù)銜接，總體布局緊湊、生產(chǎn)線工藝流程更合理。

三段塔式串聯(lián)工藝布置，已成功配套應(yīng)用于目前現(xiàn)代鑄造生產(chǎn)線高效率的各類中小件、中大件造型生產(chǎn)線，如國內(nèi)第一條500 型/h DISA-230造型生產(chǎn)線以及西班牙、日本、德國等十多條鑄造工廠的造型生產(chǎn)線。三段塔式串聯(lián)工藝布置滿足各種垂直和水平、有箱和無箱造型線的砂處理工部配套的鑄造生產(chǎn)線。

2.1.1 第一塔特征（舊砂處理單元）

第一塔設(shè)置是為獲得優(yōu)質(zhì)型砂的重要預(yù)處理工藝單元。

（1）在落砂工部（落砂滾筒或振動(dòng)落砂機(jī)）排出的高溫?zé)崤f砂，首先通過皮帶輸送機(jī)，經(jīng)第一道自動(dòng)測溫和噴霧增濕。由地坑爬出后進(jìn)行懸掛磁選和皮帶機(jī)頭輪二道強(qiáng)力磁選，隨即由雙排斗提升機(jī)提升到第一塔進(jìn)入大型精細(xì)破碎篩分。經(jīng)磁選和篩分的僵豆和鐵雜物，流入廢鐵料桶（小車）定期清理，保證了工況的環(huán)境清潔[1]。

（2）一塔中部是安裝有計(jì)量料位計(jì)的勻量儲(chǔ)料斗，以控制物料輸送過程的熱舊砂流量均勻，使皮帶給料機(jī)上遠(yuǎn)紅外傳感器同步進(jìn)行檢測舊砂溫度變化，以準(zhǔn)確比例調(diào)控向熱舊砂噴霧增濕。增濕后的舊砂由葉片松砂機(jī)攪拌均勻，提高熱舊砂快速冷卻和減少濕熱舊砂對(duì)振動(dòng)沸騰冷卻孔板的影響。

（3）增濕均勻后的濕熱舊砂進(jìn)入一塔下部的振動(dòng)沸騰冷卻裝置，在魚鱗沸騰孔板下方鼓入的高速氣流作用下，使熱舊砂形成流態(tài)化沸騰熱交換，快速帶走熱舊砂中增濕的水分和大量的汽化潛熱，使舊砂溫度控制在環(huán)境溫度+15℃以下，水份控制在1.5%～2.5%。從而可以提高舊砂回用性能和型砂性能，減少鑄造缺陷[2]。

（4）一塔的測溫增濕設(shè)置：通常砂處理工部在專用的熱舊砂冷卻設(shè)備內(nèi)進(jìn)行測溫增濕處理。為了避免工序加水過量，影響水分蒸發(fā)和冷卻效果，避免產(chǎn)生濕團(tuán)、砂豆及物流粘堵現(xiàn)象。塔式布置上采用二段自動(dòng)測溫增濕系統(tǒng)，控制熱舊砂輸送流量的不穩(wěn)定因素，可以將冷卻汽化熱充分?jǐn)U散，以達(dá)到舊砂回用的冷卻效果。

（5）新砂補(bǔ)充加入的設(shè)置：新砂補(bǔ)充加入量應(yīng)與造型、落砂的砂型數(shù)量成比例，加入點(diǎn)設(shè)置在落砂后第一條皮帶機(jī)上（或在鑄型冷卻線上加，適量控制）。新砂提前進(jìn)行預(yù)處理后，可提高型砂混合的均勻性。

2.1.2 第二塔特征（并列式舊砂調(diào)勻單元）

第二塔是一種并列式舊砂調(diào)勻單元，由4h 時(shí)以上循環(huán)砂量的3～4 個(gè)的舊砂中間儲(chǔ)斗組合。舊砂斗儲(chǔ)量設(shè)置大，使每個(gè)工作日的周轉(zhuǎn)澆注次數(shù)少，舊砂性能穩(wěn)定性好。

（1）采用并列的多個(gè)舊砂中間斗，以料位計(jì)監(jiān)測控制，從上部按時(shí)間段順序依次進(jìn)料，從下部多臺(tái)給料機(jī)同時(shí)出料。使4h 內(nèi)多個(gè)時(shí)段的舊砂混勻，有利于舊砂的有效粘土及煤粉含量、水分、溫度等成分和性能波動(dòng)降至最小，控制型砂性能易于穩(wěn)定，從而有效降低廢、次品率。

（2）以每種舊砂儲(chǔ)量2～3h 為例，2～3 個(gè)球鐵件舊砂儲(chǔ)斗配2～3 個(gè)灰鐵件舊砂儲(chǔ)斗分別儲(chǔ)存二種舊砂，共4～6 個(gè)舊砂中間斗。配制球鐵型砂時(shí)煤粉加入量比灰鐵件的型砂多加0.3%～0.5%，并列儲(chǔ)斗內(nèi)球鐵件舊砂中由于煤粉保有量比灰鐵件舊砂高0.8%～1%。對(duì)降低球鐵件的皮下氣泡、針孔缺陷，降低廢品率有明顯效果。

特別適合大批量商品件鑄造廠，采用一條造型線和砂處理線輪番生產(chǎn)球鐵件或灰鐵件的砂處理工部設(shè)計(jì)布置。

2.1.3 第三塔特征（配料與型砂混合單元）

第三塔是配料與型砂混合處理單元，以混砂機(jī)為核心的稱量、配料、混合工部?；焐皺C(jī)上設(shè)置3 臺(tái)量程不同的微機(jī)配料秤對(duì)舊砂、粘土、煤粉、水分進(jìn)行稱量配料，并將除塵系統(tǒng)的收塵稱量配入型砂（以保證鑄件光潔度、型砂韌性和流動(dòng)性、適當(dāng)透氣性和收塵中有效成分的回收利用）。

（1）為適應(yīng)生產(chǎn)高檔復(fù)雜鑄件，設(shè)置淀粉（糊精）配料用斗和給料機(jī)。以萬分之二精度的拉式傳感器懸吊安裝微機(jī)配料秤，使動(dòng)態(tài)稱量準(zhǔn)確。并可與水份、緊實(shí)率的在線檢測儀配合，隨時(shí)補(bǔ)充水份，以滿足配料、混合工藝要求。

（2）混砂機(jī)下設(shè)不粘料、不棚料的橡皮料斗和大圓盤給料機(jī)，盤面旋轉(zhuǎn)時(shí)以內(nèi)低外高的弧形刮板將型砂勻速狀態(tài)送出。圓盤給料機(jī)盤底和刮板正面襯有工程塑料板，不粘料且摩擦系數(shù)低。高強(qiáng)度濕粘型砂輸出時(shí)阻力小，不會(huì)受擠變硬，保持混砂機(jī)混出型砂的均勻性、流動(dòng)性的重要性。

圖8 三段塔式典型布置圖

（3）圓盤給料機(jī)的3 盤型砂儲(chǔ)量，可保證混砂機(jī)30s 內(nèi)快速卸料，縮短過程的輔助時(shí)間，并滿足在造型機(jī)故障時(shí)儲(chǔ)料，與造型機(jī)上3 盤儲(chǔ)量型砂斗的料位計(jì)聯(lián)鎖控制，可隨時(shí)將流動(dòng)性、成型性好的型砂供給高速造型機(jī)。

2.1.4 水平串聯(lián)工藝布置特征

（三段塔式）水平串聯(lián)工藝布置，適合于垂直分型擠壓造型線的配置。這種生產(chǎn)線的舊砂落點(diǎn)與型砂用點(diǎn)分別在造型線的兩端，物料輸送過程長，易于分段水平串聯(lián)布置舊砂處理、混砂和型砂輸送。

同時(shí)由于占地面積長窄，可平行分段、匹配布置除塵系統(tǒng)。使除塵管路系統(tǒng)阻力小，除塵效果好。所需風(fēng)機(jī)一般不需配置高壓風(fēng)機(jī)，且管道不易結(jié)露，維護(hù)清掃方便。也有利于收塵回用。

（1）除塵系統(tǒng)在砂處理系統(tǒng)側(cè)面平行布置，相應(yīng)設(shè)置螺旋輸送機(jī)或氣力輸送裝置，將除塵器下收集的粉塵均勻回收舊砂處理系統(tǒng)。除塵器安裝在并列式舊砂中間斗、提升機(jī)前、皮帶機(jī)上的布置形式，可使除塵器下收塵直接回收并分配到舊砂中間斗，以減少粉塵中間搬運(yùn)環(huán)節(jié)，又便于收塵排放過程的二次污染[1]。

（2）而回收粉塵以及在混砂機(jī)上設(shè)置的收塵斗與螺旋給料機(jī)以小型配料秤形式定量，是現(xiàn)代鑄造的工藝技術(shù)所必需?，F(xiàn)代化高速高壓造型機(jī)的造型比壓高，型砂水份和含泥量低，必須將大部分收塵回收和配料回用，以保證型砂必要的流動(dòng)性、緊實(shí)率和鑄件表面光潔。

（3）配合高性能混砂機(jī)的使用，再以篩孔5～8mm 精細(xì)篩加強(qiáng)篩分，控制舊砂、型砂中礓子、砂豆的含量由10%降低到8%以下，型砂配料粘土加入量可由2%～3%降為0.8%～1.1%，同時(shí)，鑄件廢品率下降2%～3%[2]。

（4）第三塔配料混合系統(tǒng)接近造型線主機(jī)布置，以減少型砂輸送過程中水分散失、性能不穩(wěn)的現(xiàn)象。