发明名称 金属铸件之热处理及炉内沙之回收
摘要 本案系指一种能从热处理炉回收相当纯净沙的方法及装置,其中是将一个附随沙型芯和/或沙模的铸件导入热处理炉内,同时这沙型芯和/或沙模黏附有可燃性黏结剂,或者是将未附随在一铸件上的碎散沙型芯和/或沙模导入热处理炉内。并在炉内所进行的回收,有一部份是由一流化器利用搅拌、加热、和充氧其中一种或多种过程来完成。只要控制沙在热处理炉内的停留时间,即可选择性控制品收沙的特性。
申请公布号 TW213490 申请公布日期 1993.09.21
申请号 TW082100801 申请日期 1993.02.06
申请人 联合铸件公司 发明人 史考特P.克雷夫顿
分类号 C21D1/00;C21D5/00 主分类号 C21D1/00
代理机构 代理人 罗炳荣 台北巿罗斯福路三段六十五号四楼
主权项 1﹒一种附有沙型芯铸件的热处理及沙型芯沙的回 收装置,其中沙型芯的沙黏 附有可燃性黏结剂,而该装置包括:一具可供铸件 承纳于其内的处理炉; 供前述处理炉加热的炉加热用具当铸件在前述处 理炉内时,其可供沙型芯 与该铸件松散分开的用具;以及在前述处理炉中对 碎散沙型芯沙加以回收 的用具,该回收用具至少包括可将碎散沙型芯加以 搅拌的用具。 2﹒如申请专利范围第1项所述之装置,另包括一具 沙辅助回收总成,该总成 至少设有:一具设在所称处理炉外并界定出一中空 回收器内部的回收器漏 斗,其中该回收器漏斗至少包括,一个回收器入口, 碎散的沙型芯可经由 该入口而落入回收器内部,以及一个回收器出口, 部份回收的碎散沙型芯 可经由该出口而离开回收器内部,在回收器内部将 碎散沙型芯回收一部份 的用具,以及与前述回收器出口相接的卸放用具, 可供将部份回收的碎散 沙型芯排入所称处理炉内,致使此等沙型芯受到该 卸放用具的作用而在炉 内回收。 3﹒如申请专利范围第2项所述之装置,其中所称在 炉内进行回收的用具至少 包括一具流化器。 4﹒如申请专利范围第1项所述之装置,其中所称在 炉内进行回收的用具至少 包括一具流化器。 5﹒如申请专利范围第4项所述之装置,其中所称流 化器至少包括:一个压缩 空气源,以及一根界定出一导管内部的流化器导管 ,其中该流化器导管的 第一端系与前述气体源相通,并从该第一端延伸至 其第二端,使碎散的沙 塑芯能在所称处理炉内接受硫化。 6﹒如申请专利范围第5项所述之装置,另包括一个 与所称流化器导管第二端 相接的流化环,其中该流化环至少包括一环框,同 时该环框至少围出一中 央开放区域的一部份,并界定出,一与所称流化器 导管之导管内部相通的 中空环内部,以及若干能使中央开放区域及环内部 相通的硫化孔。 7﹒如申请专利范围第5项所述之装置,其中所称流 化器至少另包括一具加热 器,该加热器可将碎散沙型芯加热达到能使该等碎 散沙型芯之黏结剂燃烧 温度以上的温度,以及所称压缩空气源至少包括一 氧气源,从而碎散沙型 芯的黏结剂会被燃烧掉。 8﹒如申请专利范围第5项所述之装置,其中所称炉 加炉用具至少包括可将炉 内之碎散沙型芯加热达到能使该等碎散沙型芯之 黏结剂燃烧温度以上的温 度,以及所称压缩空气源至少包括一氧气源,从而 碎散沙型芯的黏结剂会 被燃烧掉。 9﹒如申请专利范围第8项所述之装置,其中所称回 收器至少包括一个设在炉 内的耐磨盘,同时所称流化器与该耐磨盘的结构及 定位取向设成能将碎散 沙型芯朝着该耐磨盘推进,致使该等碎散沙型芯与 这耐磨盘接触,俾增进 沙的回收。 10﹒如申请专利范围第9项所述之装置,其中所称装 置另包括可将回收沙从 炉中排出的卸放用具,以及所称回收用具至少另包 括能选择性调整耐磨 盘与流化器之间距的用具,从而选择性控制碎散沙 型芯冲击耐磨盘的力 量,并选择件控制排出炉外之回收沙中所含微粒与 黏结剂的数量。 11﹒如申请专利范围第9项所述之装置,其中所称回 收用具至少另包括一导 背,该导管界定出一个穿越其间并定位在所称流化 器导管第二端与耐磨 盘之间的管通道,致使流化器把碎散沙型芯送入这 个管通道,再由该处 将碎散沙型芯朝着耐磨盘推送。 12﹒如申请专利范围第9项所述之装置,其中所称耐 磨盘与流化器二者系协 同运作,使特定部份的碎散沙型芯能多次朝着耐磨 盘推送并与其接触。 13﹒如申请专利范围第5项所述之装置,另包括在炉 内滙集碎散沙型芯的滙 集用具,致使滙集的碎散沙型芯能来回接受流化器 之作用;俾提供回收 沙排出炉外的卸放用具;以及提供选择性控制前述 卸欣用具,致使滙集 之碎散沙型芯接受流化器之作用的时间亦能选择 性控制的暂停用具,从 而可选择性控制排出炉外之回收沙中所含的微粒 及黏结剂数量。 14﹒如申请专利范围第13项所述之装置,其中所称 卸放用具至少包括一双 倾卸阀。 15﹒如申请专利范围第13项所述之装置,其中所称 处理炉至少包括:一个 炉上部,一个炉下部,以及所称滙集用具至少包括 一漏,而该漏斗至少 包括,一个在前述炉下部界定出一孔口的漏斗入口 ,该入口定位成可供 碎散沙型芯落入其内,一个在前述漏斗入口下方界 定出一孔口的漏斗出 口,以及一道将前述漏斗入口与出口相接的漏斗壁 ,从而界定出一漏斗 内部,并设定出一条从漏斗内部经由该内部通往漏 斗出口的通道,其中 该漏斗壁的角度设成在重力影响之下,落进漏斗入 口内的碎散沙型芯含 在漏斗内部滙集,并有助于朝着漏斗出口处积聚, 以及所称卸放用具系 与前述漏斗出口相接。 16﹒如申请专利范围第15项所述之装置,其中所称 卸放用具至少包括:一 根卸放管,该卸放管设有第一管端,第二管端,和界 定出一个贯通管通 道的管侧壁,其中管通道的第一端系与前述漏斗出 口相接,第二端则设 在炉外,致使回收沙能从漏斗内即通过这根卸放管 ,再排出炉外,一个 可供选择性控制碎散沙型芯通过管通道的操作用 具,以及在漏斗出口保 持封闭,玫使回收沙排出炉外时,不会优乱流化作 用的用具。 17﹒如申请专利范围第15项所述之装置,其中所称 流化器导管穿过漏斗壁 ,同时该流化器导管的第二端在漏斗内部里系设在 漏斗出口的附近,致 佼滙集的碎散沙型芯能在漏斗内部接受流化。 18﹒如申请专利范围第15项所述之装置,另包括一 个与所称流化器导管第 二端相接的流化环,其中,该流化环至少包括一个 环框,该环框至少围 成一中央开放区域的一部份,并界定出一个与前述 流化器导管之导管内 部相通的中空环内部,以及若干促使中央开放区域 与环内部二者之间相 通的流化孔,以及该流化环能对落入漏斗内部的碎 散沙型芯进行流化, 并有助于使其朝着漏斗出口处积聚。 19﹒如申请专利范围第18项所述之装置,其中所称 流化环系设在漏斗出口 与卸放用具之间,致使碎散沙型芯能从漏斗出口经 由该流化环之环框所 界定的中央开放区域通入卸放用具内,以及所称流 化孔的角度弄成急遽 倾斜状,足以让碎散沙型芯在通过开放区域时,不 能轻易经由该等流化 孔向上移入环内部。 20﹒如申请专利范围第15项所述之装置,其中所称 暂停用具至少包括:可 供确定漏斗内部所滙集之碎散沙型芯数量的测量 用具,以及当前述测量 用具确定漏斗内部之碎散沙型芯已达预定数量时, 可供产生一信号的信 号用具,以及所称卸放用具会回应前述信号用具所 产生的信号,从而排 放沙型芯,其中沙型芯是从漏斗内部送出,再排出 炉外。 21﹒如申请专利范围第20项所述之装置,其中所称 流化器系与漏斗内部滙 集的碎散沙型芯相互作用,从而在前述流化器导管 的导管内部形成一反 压,其中当漏斗内部滙集之沙型芯的深度增加时, 此种反压亦会随之增 加,所称测量用具至少包括:一具与导管内部相通, 以供确定反压的压 力计,以及所称信号用具会在反压达到预定位准时 ,产生一信号,从而 在漏斗内部维持规定数量的沙型芯。 22﹒如申请专利范围第21项所述之装置,其中所称 信号用具至少包括一信 号调整用具,以供选择性订出该信号用具应产生信 号的反压,从而选择 性控制漏斗内部滙集之碎散沙型芯的数量,致使漏 斗内部之碎散沙型芯 接受流化器之作用的时间亦能选择性控制,随而可 选择性控制排出炉外 之回收沙中所含的微粒及黏结剂数量。 33如申请专利范围第20项所述之装置,其中所称测 量用具至少包括一个依 照预定高度按装在漏斗壁上的感应器,其中当漏斗 内部滙集之沙型芯的位准达 到或超出该感应器之高度时,所称信号用具即会产 生信号。 24﹒如申请专利范围第20项所述之装置,其中所称 测量用具至少包括若干 设在漏斗壁上的感应器,各该感应器分别设在若干 预定高度之一,其中 各该预定高度分别与沙型芯在漏斗内某个意欲积 聚数量一致,以及所称 信号用具至少另包括选择用具,以供从若干感应器 中选定其一作为控制 之控制感应器,其中当漏斗内部之碎散沙型芯的位 准增加而与前述之控 制感应器接触时,该信号用具即会产生信号,从而 选择性控制漏斗内部 滙集之碎散沙型芯的数量,致使漏斗内部之碎散沙 型芯接受流化器之作 用的时间亦能选择性控制,随而可选择性控制排出 炉外之回收沙中所含 的微粒及黏结剂数量。 25﹒一种可对铸件加以热处理并对沙型芯沙加以 回收的装置,其中沙型芯的 沙黏附有可燃性黏结剂,向该装置则包括:一具可 供铸件承纳于其内的 处理炉;供前述处理炉加热的炉加热用具;在前述 处理炉中对碎散沙型 芯沙加以回收的用具,以及一具沙辅助回收总成, 该总成至少设有,一 具设在所称处理炉外并界定出一中空回收器内部 的回收器漏斗,该回收 器漏斗至少包括,一个回收器入口,碎散的沙型芯 可经由该入口而落入 回收器内部,以及一个回收器出口,部份回收的碎 散沙型芯可经由该出 口而离开回收器内部,在回收器内部将碎散沙型芯 回收一部份的用具, 以及与前述回收器出口相接的卸放用具,可供将部 份回收的碎散沙型芯 排入所称处理炉内,致使此等沙型芯受到该卸放用 具的作用而在炉内回 收。 26﹒如申请专利范围第25项所述之装置,其中所称 可供部份碎散沙型芯在 回收器内部进行回收的用具,至少包括:可在回收 器内部把碎散沙型芯 加热达到能使该等碎散沙型芯之黏结剂燃烧以上 温度的用具,以及可对 回收器内部充氧,从而使碎散沙型芯之黏结剂烧掉 的用具。 27﹒如申请专利范围第25项所述之装置,其中所称 可在炉内对碎散沙型芯 进行回收的用具至少包括一流化器。 28﹒如申请专利范围第25项所述之装置,至少另包 括:一具设在所称卸放 用具与回收器出口之间的螺旋杆,一根与与回收器 内部相通的集尘袋室 排气管,供消除来自回收器内部的空降粒子,以及 一根与回收器内部相 通的回收排气管,供前述沙辅助回收总成所产生的 热能排送给处理炉。 29﹒一种附有沙型芯之铸件的热处理及沙型芯沙 的回收方法,其中沙型芯的 沙黏附有可燃性黏结剂,所该方法则包括下列步骤 将铸件导入一处理炉 内;将炉加热,从而烧掉黏结剂材料并将碎散沙型 芯与为件分开;滙集 碎散的沙型芯;然后在炉内搅拌碎敌的沙型芯。 30﹒一种附有沙型芯的铸件的热处地及沙型芯沙 的回收方法,其中沙型芯的 沙黏附有可燃性黏结剂,而该方法则包括下列步骤 :将这处理炉加热; 当铸件在炉内时,把碎散的沙型芯与该铸件分开; 在炉内回收碎散沙型 芯的沙,其中这回收步骤至少包括搅拌碎散的沙型 芯。 31﹒如申请专利范围第30项所述之方法,其中所称 回收步骤至少另包括: 将碎散沙型芯加热达到能使黏结剂燃烧以上的温 度,以及使碎散沙型芯 处于充气环境中,从而烧掉碎散沙型芯的黏结剂, 以及所称搅拌步骤至 少包括把碎散沙型芯之燃烧副产品磨蚀掉的步骤, 从而使碎散沙型芯的 黏结剂接触充氧环境,让此等黏结剂燃烧掉。 32﹒如申请专利范围第31项所述之方法,其中所称 磨蚀步骤至少包括能使 碎散沙型芯彼此磨蚀的步骤。 33﹒如申请专利范围第31项所述之方法,其中所称 磨蚀步骤至少包括能使 碎散沙型芯磨蚀耐磨盘的步骤。 34﹒如申请专利范围第30项所述之方法,其中所称 回收步骤至少另包括将 碎散沙型芯加以流化的步骤。 35﹒如申请专利范围第34项所述之方法,其中所称 流化步骤至少包括使碎 散沙型芯悬浮并如同湍动流体一样发生作用的步 骤。 36﹒如申请专利范围第35项所述之方法,其中所称 回收步骤至少另包括: 将碎散沙型芯加热达到能使黏结剂燃烧以上的温 度,以及使加热之碎散 沙型芯处于充氧环境中从而烧掉碎散沙型芯的黏 结剂,以及所称能使碎 散沙型芯悬浮并如同湍动流体一样发生作用的步 骤,至少包括把加热之 碎散沙型芯之燃烧副产品磨蚀掉,从而使加热之碎 散沙型芯的黏结剂接 触充氧环境,让此等黏结剂烧掉。 37﹒如申请专利范围第34项所述之方法,其中所称 流化步骤至少包括将碎 散沙型芯加热达到能使黏结剂燃烧以上的温度。 38﹒如申请专利范围第37项所述之方法,其中所称 回收步骤至少呈包括使 碎散沙型芯处于充氧环境中,从而烧掉碎散沙型芯 的黏结剂。 39﹒如申请专利范围第34项所述之方法,其中所称 流化步骤至少包括使碎 散沙型芯处于充氧环境中。 40﹒如申请专利范围第39项所述之方法,其中所称 回收步骤至少另包括使 处于充氧环境中之碎散沙型芯加热达到能让黏结 剂燃烧以上的温度,从 而烧掉碎散沙型芯的黏结剂。 41﹒如申请专利范围第34项所述之方法,其中所称 回收步骤至少包括磨蚀 碎散之沙型芯。 42﹒如申请专利范围第41项所述之方法,其中所称 回收步骤至少另包括: 将碎散沙型芯加热达到能使黏结剂燃烧以上的温, 以及位加热之碎散沙 型芯处于充氧环境中从而烧掉碎散沙型芯的黏结 剂,以及所称磨蚀碎散 沙型芯之步骤至少包括把加热之碎散沙型芯之燃 烧副产品磨蚀掉的步骤 ,从而使加热之碎散沙型芯的黏结剂接触充氧环境 ,让此等黏结剂燃烧 掉。 43﹒如申请专利范围第30项所述之方法,另包括下 列步骤:将回收沙排出 炉外;并选择性控制该回收的强度;从而选择性控 制排出炉外之回收沙 中所含微粒与黏结剂的数量。 44﹒如申请专利范围第45项所述之方法,其中所称 回收步骤至少另包括磨 蚀碎散之沙型芯,以及所称选择性控制回收强度的 步骤至少包括选择性 控制磨蚀之强度。 45﹒如申请专利范围第43项所述之方法,其中所称 回收步骤至少另包括: 沿着一预定路径而从预定位置推送碎散之沙型芯, 以及外预定路径之内 提供一个与前述预定位置相隔一段预定距离的耐 磨盘,从而使受到推送 的碎散沙型芯能磨蚀该耐磨盘,以及所称选择性控 制回收强度的步骤至 少包括使耐磨盘与碎散沙型芯预定推送位置之间 距加以改变的步骤。 46﹒如申请专利范围第30项所述之方法,另包括下 列步骤:将回收沙排出 炉外;并选择性控制该回收的期间,从而选择性控 制排出炉外之回收沙 中所含微粒与黏结剂的数量。 47﹒如申请专利范围第46项所述之方法,其中所称 回收步骤至少另包括: 将碎散沙型芯加热达到能使黏结剂燃烧以上的温 度,以及使加热之碎散 沙型芯处于充氧环境中从而烧掉碎散沙型芯的黏 结剂,以及将加热之碎 散沙型芯的燃烧副产品磨蚀掉,从而使加热之碎散 沙型芯的黏结剂接触 充氧环境,让此等黏结剂烧掉,以及所称选择性控 制回收期间的步骤至 少包括选择性控制前述排出炉外的步骤,以致选择 性控制碎散沙型芯在 炉内的时间,以及该等沙型芯接受前述回收步骤的 时间,从而选择性控 制排出炉外之回收沙中所含微粒与黏结剂的数量 。 48﹒如申请专利范围第47项所述之方法,其中所称 选择性控制排出炉外的 步骤,至少包括选择性控制炉内所含碎散沙型芯之 数量的步骤。 49﹒如申请专利范围第47项所述之方法,其中所称 选择性控制排出炉外的 步骤,至少包括下列步骤:确定碎散沙型芯在炉内 所滙集的数量,以及 当炉内滙集之碎散沙型芯达到预定数量时,即开始 进行前述别出炉外的 步骤,以及当炉内滙集之碎散沙型芯低于预定数量 时,即停止进行前述 排出炉外的步骤。 50﹒一种附有沙型芯之铸件的热处理及沙型芯沙 的回收方法,其中沙型芯的 沙黏附有可燃性黏结剂,而该方法则包括下列步骤 :将铸件导入一处理 炉内;将这处理炉加热;当铸件在泸内时,把碎散的 沙型芯与该铸件分 开;将未附随的碎散沙型芯导入处理炉内,其中该 等未附随的碎散沙型 芯并未附随在铸件上;以及在炉内回收碎散沙型芯 的沙和未附随沙型芯 的沙,其中这回收步骤至少包括搅拌碎散的沙型芯 。 51﹒如申请专利范围第50项所述之方法,其中所称 回收步骤至少包括将碎 散之沙型芯加以流化。 52﹒如申请专利范围第50项所述之方法,其中在进 行所称导入未附随之碎 散沙型芯的步骤之前,至少另包括下列步骤:将未 附随之碎散沙型芯加 热达到能使黏结剂燃烧以上的温度,以及使加热之 未附随的碎散沙型芯 处于充氮环境中;从而烧掉该等未附随之碎散沙型 芯的黏结剂。图示简单说明 图1是依本发明第一实施例所述热处 理炉和炉内沙回收器之组合之断面图; 图2是图l所示沙回收器之一些特定 元件的断面图; 图3是图1所示沙回收器之一些特定 元件的断面俯视图,显示出在图1中被截 除的一些元件; 图4是图1所示沙回收器之一些特定 元件的断面俯视图,显示出在图1中被截 除的一些元件; 图5是图1所示排放阀总成之断面侧 视图; 图6是依本发明第二实施例所述炉内 沙回收器之一部份的断面俯视图; 图7是图6所示装置之一部份的断面 侧视图; 图8是图6所示统化器沿着图7中剖 面线8一8所截取的剖面图; 图9是依本发明第三实施例所述炉内 沙回收器之侧视图; 图10是图9所示流化环之细部透视图 图11是图9所示流化环沿着图10中剖 面线11一11所截取的剖面图; 图12是图9所示流化环沿着图10中剖 面线12一12所截取的剖面图; 图13是依本发明第四实施例所述炉内 沙回收器之一部份的断面图; 图14是依本发明所述热处理炉和炉内 沙回收系统之多区段实施例的断面图; 图15是沙辅助回收器的个别侧视图, 该辅助回收器属于另一实施例之一部份; 图16是图15所示沙辅助回收器按装在 热处理炉和炉内沙回收器组合之上的断面 侧视图; 图17是图15所示回收器漏斗的断面图 。
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