自硬砂再生設備選擇是能否用自硬砂工藝在適應生產(chǎn)規(guī)模及成本控制條件下生產(chǎn)出高質量鑄件的關鍵。自硬砂再生系統(tǒng)一般由破碎、再生、風選、調溫以及與之配套的輸送及除塵系統(tǒng)組成，根據(jù)不同的生產(chǎn)及工藝要求做一些相應的增減。
2．1再生設備選擇注意事項
近20年來，我國的自硬砂再生設備有了較大的發(fā)展，從最初的仿制日本技術，到后來的引進歐洲技術、展開技術合作并通過生產(chǎn)實踐得以不斷改進，基本上滿足生產(chǎn)要求。目前國內市場上流行的設備，如果硬按技術類別分的話，基本上可分為日本太陽技術、日本新東技術、德國FAT技術、德國克萊茵技術、意大利IMF技術等幾個類別，或根據(jù)工藝要求及生產(chǎn)廠家的不同而采用幾種技術的組合。對此，大家均有一定的了解，現(xiàn)根據(jù)近幾年的實踐經(jīng)驗就再生設備的選擇談一點看法。
2．1．1 自硬砂再生費用是影響鑄件成本的主要因素，在選擇設備時，應考慮使用成本。自硬砂再生費用主要由能源消耗、維修費用、砂回收率等組成。一般用戶往往忽略前兩項指標對經(jīng)濟效益的影響，而單純追求設備價格及砂回收率、LOI值等指標。當然在滿足同等技術要求（能生產(chǎn)出合格鑄件）情況下，出于成本及環(huán)保的要求，砂回收率越高越好，這是勿容置疑的。同樣選擇適當?shù)脑O備，在滿足工藝要求的LOI值及微粉含量的情況下，盡量降低能源消耗、保證設備可靠性、減少維修費用，無疑具有長遠的意義。
首先，再生砂的技術指標應圍繞工藝要求進行選擇。比如LOI值是衡量脫膜率的重要指標，一般灰鐵件采用呋喃樹脂砂生產(chǎn)，實驗證明LOI值在3%左右完全可以滿足工藝要求，而有的用戶一提就是2.5%以下，堿酚醛生產(chǎn)一般鑄鋼件，實踐證明LOI值在2.5%左右可以滿足工藝要求，而有的用戶要求在2.0%，這無疑會增加設備投資及再生成本。歐洲人主張把設備和工藝結合起來考慮，一般情況下多在工藝上采取措施，比如減少樹脂加入量（確定合理的澆注強度）及鐵砂比、改善澆注系統(tǒng)及澆注工藝等，以降低生產(chǎn)費用，無疑是聰明的辦法。
其次，設備的可靠性及維護費用應引起足夠的重視。自硬砂設備的可靠性一般可以通過加工手段、配置水平及運動部件的多少來判定，當然，用戶的介紹更能說明問題。大家都知道，同樣的原理甚至同樣的圖紙，加工手段不一樣、管理水平跟不上，結果會完全不同。大連某機床廠及煙臺某鑄造廠原來使用的破碎再生機，均類似于某德國公司技術，分別由國內兩家公司生產(chǎn)，一臺不到兩個月即開焊，一臺不到三個月即換一次振動電機，而同樣的生產(chǎn)條件，工將機械生產(chǎn)的設備連續(xù)使用兩年沒有任何問題，其中的效益問題不言自明。還比如有的再生機，再生原理決定其有大量的耐磨易損件，其更換頻繁且價格較高，無疑會增加生產(chǎn)成本。同樣，再生設備中采用大量的運動部件及振動設備等，由于作業(yè)環(huán)境及操作人員素質等原因，設備易出現(xiàn)故障，而影響設備的可靠性，從而降低生產(chǎn)效率，增加生產(chǎn)成本。
第三，鑄造生產(chǎn)本身是能耗大戶，在滿足工藝要求前提下，盡量減少裝機容量，利用固有資源，對長遠經(jīng)濟效益具有重要的意義。
2．1．2 在充分進行工藝論證的基礎上合理選擇再生設備。隨著我國自硬砂工藝技術的推廣，廣大鑄造工作者在生產(chǎn)實踐中積累了大量的經(jīng)驗。自硬砂工藝技術也越來越成熟、可靠、實用，新上自硬砂工藝技術項目應吸取先行者的經(jīng)驗教訓，在充分進行工藝論證的基礎上合理選擇再生設備。
如前所述，呋喃樹脂砂工藝應用比較成熟，非常適用于一般鑄件的單件小批量生產(chǎn)，如機床鑄件、工程機械鑄件、礦山機械類鑄件、造紙機械鑄件、風機泵體類鑄件等等。大量的生產(chǎn)實踐證明，只要工藝及管理得當，脫膜率的多少反而不是關鍵因素，濰坊某鑄造車間LOI值甚至在4%以上，鑄件質量指標一樣較好。為保證鑄件質量，這類鑄件的生產(chǎn)廠家越來越意識到砂溫及微粉含量指標的重要性，實踐證明其對粘砂、氣孔等缺陷起著重要的作用。有的廠家甚至“提出脫膜率無所謂、關鍵是砂溫及微粉含量”這一觀點，無疑是生產(chǎn)實踐的總結。我公司按德國技術提供的再生線，用砂塊破碎加撞擊再生組合，對于這一類鑄件的生產(chǎn)非常實用，且投資少、成本低。當然，如果用呋喃樹脂砂工藝還要生產(chǎn)一些薄壁復雜鑄件、球鐵件甚至鑄鋼件，則須對脫膜率進行適當?shù)目刂?，除上述兩級再生外，再增加一級強力磨擦再生，以控制LOI值，保證滿足工藝要求。Pep—set樹脂工藝與呋喃樹脂砂的設備配置基本相同。
堿酚醛樹脂砂工藝主要用于鑄鋼件生產(chǎn)，由于鑄鋼澆注溫度高，對發(fā)氣量比較敏感，因此對脫膜以及風選有較高的要求，LOI值一般控制在2.5%左右，微粉含量越低越好，以降低發(fā)氣量，提高型砂透氣性。在設備選擇上與呋喃樹脂砂的第二種情況基本相同。酚醛樹脂與呋喃樹脂相比粘性稍大，早期使用的用戶在再生之前進行加熱處理，以提高脫膜效果。從近幾年的使用實踐來看，沒有必要，新上項目均取消了這一工序，通過科學的系統(tǒng)設計完全可以解決。此外，再生后的風選應引起高度重視，以除盡再生過程中產(chǎn)生的微粉。
新型脂硬化水玻璃砂近兩年在國內得以推廣，其再生設備的研究及生產(chǎn)也以各種方式展開。根據(jù)鑄件特點及生產(chǎn)特性要求，有采用干法再生，也有采用濕法再生，有采用簡單的一般自硬砂的再生方法，也有采用高溫焙燒的干法再生方法或干濕法相結合的再生方法，工藝要求不同，生產(chǎn)規(guī)模不同，使用情況差別較大。盡管形成規(guī)模生產(chǎn)的相對較少，但認識逐步趨于統(tǒng)一。一般認為水玻璃砂舊砂有以下特性：
（1）砂粒上殘留粘結劑膜在高溫澆注后不能燃燒分解，而形成一種低熔點的硅酸鈉膠牢固地粘附在砂粒表面；
（2）砂塊破碎后，砂粒表面的殘留硅酸鈉膠、鹽等具有很強的吸濕性，而增加砂粒表面粘度；
（3）再生砂粒表面上殘留的高模數(shù)水玻璃、殘留脂、鹽等對再生砂的強度、可使用時間等有較大影響；
（4）干法再生前對舊砂進行加熱預處理可提高再生的脫膜效果。
這些特點決定脂硬化水玻璃砂的再生較一般自硬砂再生困難，有的廠家沒有采用加熱，再生后砂粒表面殘留物較多，再生砂得不到單一砂（或面砂）使用要求，只能作為背砂使用，作面砂時則需加入大量新砂（如50%）。實驗表明，水玻璃舊砂經(jīng)破碎后，進行加熱處理，再進行干法再生，所得再生砂的性能與其加熱溫度有很大關系，粘結強度隨加熱溫度增加而增加，當加熱溫度達到320℃以上時，干法再生砂的強度及可使用時間可以滿足單一砂的使用要求?？梢娝Ａ霸偕?，加熱很關鍵，保證好的再生效果，加熱溫度須達到320℃以上。致于破碎和再生可選擇與一般自硬砂同樣的設備，考慮其固有特性，與一般自硬砂相比，設備的額定生產(chǎn)率須相應加大。除此之外，還有一個問題值得注意，那就是再生后的風選調溫，由于其吸濕性極強，簡單的除塵難以風選徹底，調溫過程中由于溫度降低而增加“吸濕”傾向而造成砂粒表面發(fā)粘，在處理過程中須采取相應措施，選用設備時應引起足夠重視。
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