JPS5919558A - 鋳型回収砂の再生処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鋳型回収砂の再生処理方法に関し、さらに詳
しくは、回ＩＩ５！砂を乾式によυ新砂間等の鋳物砂性
質に再生する再生処理方法に関するものである。

従来、例えばＣＯ！プロセスなどの鋳型造型法では、無
機系粘結剤として水ガラスなどを添加する方法が知られ
ているが、上記方法では鋳型の強度を高めるため水ガラ
スを５〜８％添加していた。このため、鋳型の表面安定
度が悪いと共に、鋳造の際鋳型が熱により焼結して崩壊
性も悪化し、鋳造後鋳物からの砂落しが困難となったり
、鋳物表面に鋳物砂の一部が焼着するなどの不具合があ
った。

本出願人は先に、上記不具合を改善するため鋳型造型に
マイクロ波加熱法を適用することにより、十分な表面安
定度が得られることを見い出し、既に特許出願している
。

ところで、鋳造工場で大量に発生する回収砂を上記マイ
クロ波硬化性鋳物砂の原料砂として再生使用できれば、
製造コスト全大巾に低減できると共に生産性を増大でき
るので極めて有利であるが、鋳造工場で大量に発生する
回Ｊ（ｙ砂は無機系粘結剤を多量に含み、粘結同化して
いるためそのままでは使用出来ず、また一般に古砂の再
生回収方法として知られている方法ではマイクロ波硬化
性鋳物砂の原料砂を得ることは困難である。

すなわち、従来知られている再生回収方法としては、造
型（鋳型）、溶湯注入、解枠（製品取出し）　後の廃砂
を磁選（鉄片除去）１冷却、篩分け（さらに粗粒分を粉
砕し、ガラを除去した後篩分けする）して得られる回収
砂金、水洗し、乾燥した後冷却し、さらに分級して微粉
抜き金する水洗方法、または上記のようにして得られた
回収砂全豹８００°Ｃの高温で焙焼し、冷却した後適当
な攪拌機等により焙焼された砂粒表面をスクラビング（
洗浄）シ、分級して微粉抜きをする焙焼スクラビング法
があるが、水ガラス系鋳型の回収砂の再生処理はバイン
ダーの添加−が多いために非常に固唾であった。捷だ。

上記各方法で再生した再生砂金用いて蕪機系粘結剤、例
えば水ガラス全配合し、前記したマイクロ波加熱による
鋳型造型法により製造した場合、鋳造製品に焼着が生じ
、鋳肌外観にも劣るという問題がある。さらに、上記の
各方法で得られる再生砂は、鋳型が溶湯注入時に受ける
熱衝撃を適度に緩和するイえ目を果たす粘土分をも殆ん
ど消失してしまうため、品質の点でも問題がある。

本発明け、上記の事情に鑑みなされたものであシ、本発
明者らの鋭意研究の結果、鋳型回ＩＩ’（砂を適当に粉
砕、篩分けした後、回転容器の回転方向と逆方向に回転
するアジテータ−が配設され７？：回転容器内で上記回
ＪＩＹ砂を乾式洗浄し。

その後分級して再生処理することにより、このようにし
て得られた再生砂に０．５〜３φと少爪の無Ｉｌｌ粘結
剤を添加しても、これにマイクロ波を照射し、加熱硬化
して製造はれた鋳型は、新砂を使用した場合に比べて鋳
型強度（抗圧力）に優れ、また同等あるいはそれ以上の
表面安定度が得られ、さらに鋳造製品も焼着かなく、鋳
肌外観に優れることを見い出し、本発明を完成するに至
ったものである。

以下、添附図面を参照しながら、本発明について詳しく
説明する。

まず、造型、溶湯注入、解枠後に発生する高砂は、常法
に従って適当に磁選、冷却等の処理をして回収砂が得ら
れる。この回収砂は、ついで本発明に係る再生処理に付
される。その工程の一例を第１図に示す。すなわち、塊
状の回収砂は粉砕機（例えばショー、クラッシャー）に
より粉砕されたのち例えばロータリ−３クリーンにより
篩分けされ、ざらに粗粒分は例えばインペラブレーカ−
によｐ粉砕され再度篩分けされる。このように粉砕、篩
分けされた回収砂はついで特殊な構造を有するスクラビ
ング装置により乾式洗浄される。ヌクラビング装置に投
入される回収砂は、スクラビング効率を上げるために、
前記粉砕、篩分は工程により８メツシユ以下になる様に
調整することが好ましい。乾式洗浄された回収砂は、つ
いで分級機（？ａ粉抜き）により好ましくは２８０メツ
シユ以下の微粉取りを行ない、再生砂が得られる。

第２図及び第３図は上記スクラビング装置の一態様例を
示す。１は約１５°傾斜した回転容器であり、開閉自在
な底板３の周囲全駆動装置２によって第２図に示す矢印
方向に中速度で回転される。該回転容器Ｉ内には所定位
置にアジテータ−４が配設され、アジテータ−４は駆動
装置５によって回転容器Ｉの回転方向と対向方向に約５
００〜２０００　ｒｐｍの高速度で回転される。回転容
器ｌの上部にはホッパー６およびダクト７がそれぞれ所
定位置に配設づれでいる。なお、回収砂は粘土分を含ん
でいるため回転容器１の内壁に付着し易いので、回転容
器１の底面および内周壁に付着した回収砂を剥離するよ
うに、スクレーバー８を回転容器Ｉの底面あるいは内周
壁に摺接するように配設することが望ましい。

また、図に示すアジチルター４は、周囲に複数の突部９
を有する回転円板であり、またｊ渭辺部に上下に複数の
ピン１０が固着された形状であるが、攪拌羽根の形状等
は適宜設計変更可能である。

ここで、回収砂はホッパー６から回転容器ｉ内に投入さ
れ、回転容器１の回転によって循環されながら、対向方
向に高速回転するアジテータ−４により衝撃摩擦作用を
受けて、さらに砂粒同志のこす９合いによりスクラビン
グ処理される。再生処理は通常数分〜数十分回行なわれ
砂粒表面の不着物が適度に除去される。スクラピング再
生時間は、回収砂の性質に合わせて適当に変えることが
できる。再生処理後、回転容器１底部に配設されている
底板３を開き、再生砂を回収する。再生処理の間に微粉
が発生するが、この微粉はダクト７から吸引除去される
。

なお、図示するように、回転容器１がある程度傾斜して
いる方が、円周方向および半径方向に回収砂が複合循環
運動するため、より効果的にスクラビング処理が行なわ
れるので好ましい。

また、図示するように、アジテータ−４の軸心が回転容
器１の中心から若干変位した位置に配置された場合には
、回収砂に対するスクラビング効果がよシ効果的である
。

このように再生処理することにより、マイクロ波硬化用
原料砂として最適な性質を具備する再生砂が得られる。

本発明に従って再生される鋳物砂は、珪砂、ジルコン砂
、アルミナサンド、ムライト等、無機系粘結剤（ケイ酸
ソーダ、ケイ酸カリ）により作られた鋳型の回収砂、そ
の他誘電物質約０．３チ以上、粘土分７チ以下を含む鋳
造ラインの再生砂あるいはＩ］収砂などである。

以上のようにして得られた再生砂は、ついで無機系粘結
剤、好貰しくは水ガラス０．５〜３チ及び必要に応じて
少量の水を添加し、適当な時間混練機等により混練して
マイクロ波硬化性釧物砂が得られる。

次に、実施例を示して本発明の効果をさらに詳しく説明
する。

実施例 マイクロ波加熱により作られた低水ガラス鋳型（水ガラ
ス添加量２チ）の回収砂を、第１図に示す再生システム
により、鋳込み再生ｆ：２回繰り返し行なった。なお、
回転容器の回転速度は７７　ｒｐｍ　ｔアジテータ−の
回転速度ｌ　５００　ｒｐｒｎである。

１Ｍられた再生砂並びに比較のために新砂及び回収砂の
それぞれ１００部に水ガラス２部を配合してよく混練し
、５０φＸ　５０１１ｍｍのテストビースヲ製作し、こ
れに２４５０７１ｆＨｚ　Ｘ　６ＲＪＰ’のマイクロ波
を照射して鋳型強度（抗圧力）を測定した。

その結果を第４図に示す。なお、図中、各記号−：以下
の意味（用いた砂）を示す。

Ａ：フラタリ新砂 Ｂ：１回目回収砂（回収したもと砂で未再生）Ｃ：１回
目回収砂ｆｆ：５分再生処理した砂り＝１回目回収砂金
１０分再生処理した砂Ｅ：２回目回収砂（未再生） Ｆ：２回目回取砂を１０分再生処理した砂第４図から明
らかなように、本発明に従って再生された再生砂を用い
次鋳型の強度は、スクラビング処理時間５分及び１０分
で新砂以上の強度が得られておシ、上記処理時間で充分
に再生砂として使用できる。

次に、上記各砂を用いた鋳型の表面安定度を第５図に示
す。なお、表面安定度はロータツブ法によシ測定し、ま
た各記号の意味は前記と同様である。

第５図から明らかなように、本発明に係る再生砂を用い
た鋳型の表面安定性は、５分及び１０分のスクラビング
処理で新砂と同等の安定性であシ、再生砂として充分な
鋳型性質が得られる。

本発明の再生システムにより再生された鋳物砂を使用し
、無機系粘結剤を配合、混練して、マイクロ波加熱によ
る中子造型法によシ中子を製造し、これを用いて鋳込ん
だところ、鋳造製品には焼判もなく、鋳肌も優れている
ことが確認された。

以上のように、本発明に係る再生システムにより再生さ
れた再生砂は、マイクロ波加熱法による鋳型製造法に有
効に使用でき、鋳型強度及び表面安定性に優れた鋳型ｆ
、與造できる。またそれによって鋳造された製品は焼判
もなく、鋳肌外観に優れたものが得られる。嘔らに、本
発明に係る再生処理は、従来法のように水洗、乾燥処理
あるいは高温焙焼処理を必要とせず、乾式スクラビング
処理で再使用可能な品質の再生砂が大量に得られるので
、再生に要するエネルギー費が節減でき、再生コストは
従来法の約半分に低減される。また、本発明に利用可能
な廃砂としてはあらゆる高砂が活用できるので、省資源
の観点からも有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の再生処理の一例を示す工程図、第２図
はスクラビング装置の概略を示す部分断面図、＠３図は
第２図のＡ−Ａ矢視図、第４図は各種鋳物砂を用いて製
造した鋳型の強度を示すグラフ、第５図はその表面安定
度を示すグラフである。 １は回転容器、４はアジテータ−１６はホッパー、７は
ダク）、８Ｕスクレーパー。 出願人　株式会社小松製作所 代理人　弁理士米　原　正　章 弁理士浜　本　　忠 第２図 第３図 マイクロ波加熱１肯間（秒）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋳型回収砂を適当に粉砕、篩分けした後、回転容器の回
   転方向と逆方向に回転するアジテータ−が配設された回
   転容器内で上記回収砂を乾式洗浄し、その後分級するこ
   とを特徴とする鋳型回収砂の再生処理方法。