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水玻璃砂铸造工艺汇总 水玻璃砂( 四 )


8如何有效再生水玻璃砂？
如果旧水玻璃砂中残留Na2O过高，在砂中加入水玻璃后，型砂就没有足够的可用时间，过多的Na2O积累会恶化石英砂的耐火性 。因此，在水玻璃旧砂再生时，应尽可能除去残留的Na2O 。
水玻璃砂的再生方法有三种:湿法再生、干法再生和干热联合再生 。
1.湿法再生
由于旧砂中残留的水玻璃能溶于水，所以水玻璃旧砂可以用湿法再生 。工艺流程如下:先将用过的水玻璃砂进行磁选、破碎、筛分和二次磁选，然后用10倍左右的稀碱水浸泡，并辅以强力搅拌，然后过滤、漂洗、干燥、冷却 。
【水玻璃砂铸造工艺汇总 水玻璃砂】
水玻璃砂的湿法再生的特征在于:
(1)旧砂中Na2O的去除率一般可达80%以上，有的甚至可超过90% 。
(2)再生砂回收率高，达到95%以上 。
(3)再生砂可用作造型面砂和单砂 。
(4)对于酯硬化水玻璃旧砂，混砂后能有效去除残留的酯，延长再生砂的使用时间 。
而水玻璃砂的湿法再生工序多，设备庞大，占地面积大，能耗高，需要排放大量废水 。湿沙需要烘干，废水处理后才能排放 。再生成本几乎与新砂相当 。
不同硬化工艺的水玻璃旧砂湿法再生的难度不同 。旧砂表面的失水高模数水玻璃能溶于水，但速度较慢，特别是CO2法水玻璃表面不溶性硅胶自动溶解的过程较长 。为了加速其溶解，通常需要搅拌或超声波振荡 。以干燥硬化为主的旧水玻璃砂吸湿性强，脱水后的水玻璃膜更易溶于水 。
2.干式再生
干法再生的原理是利用砂与砂之间、砂与机械之间的机械摩擦、冲击或高频振动，使砂表面的废水玻璃膜脱落，从而达到去除残留Na2O的目的 。
水玻璃砂干法再生的工作原理是:
(1)预再生
预再生从振动落砂机开始 。振动落砂机是一种振动摩擦装置 。铸件上落下的砂子在落砂机的振动下逐渐破碎 。由于振动过程中砂与砂之间的摩擦，一部分废水玻璃膜被去除 。
(2)再生
再生方法包括逆流摩擦、空气冲击、机械离心等 。其中逆流摩擦再生器再生效果较好，Na2O去除率达到40~50% 。逆流再生机的原理是旋转的圆筒和反向旋转的转子(叶轮)带动砂流相互摩擦，从而去除砂面上的水玻璃膜 。
(3)除尘
除尘非常重要，因为整个再生过程中会产生大量含废水玻璃膜的粉尘，必须去除 。否则，即使再生设备效果好，脱膜率高，残余Na2O也无法去除 。而且旧砂的高含尘量会增加水玻璃的加入量，进一步增加再生的难度，从而形成恶性循环 。
3.组合干热再生
沙子表面的水玻璃膜在正常湿度条件下韧性很强，靠冲击和摩擦很难去除 。为提高剥离效率，可采用热再生，即将旧砂加热至180~200℃(酯硬化水玻璃旧砂加热至300~350℃，去除残留的有机酯)，使水玻璃膜脱水脆化，然后通过冲击或摩擦可显著提高Na2O去除率 。
干热联合再生法对残余Na2O的去除率可提高到50%，一般可稳定在40%以上 。
水玻璃旧砂干法再生的优点是设备结构和系统布置简单，投资少，容易解决二次污染 。
水玻璃旧砂干法再生的缺点是残留Na2O的去除率低，干法再生后的砂一般可作为混合回砂，不能作为面砂或芯砂 。虽然延长再生时间可以提高Na2O的去除率，但砂粒容易破碎和粉化 。采用干热再生方式存在能耗增加、热砂冷却困难等问题 。


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