一．一段、二段、三段塔式總體布局和工藝過程制沙設(shè)備： 
由于現(xiàn)代化高效率高可靠斗式提升機的系列定型、供貨，使砂處理工部布局產(chǎn)生了革命性的變花紋輸送帶化——塔式布置。不僅省去了大量無效水平輸送的皮帶機，尤其工藝設(shè)備可以直接銜接，總體布局緊湊、工藝過程更合理。 
1．三段塔板式喂料機式水平串聯(lián)直線布置 
已成功用于中國第1、2、3、4條500型/時DISA-230造型線配套砂處理工部——臺資蘇州勤美達、臺資天津勤美達、日資蘇州石川制鐵、中日合資無錫小天鵝精密鑄造等高檔小件萬噸以上鑄造廠。&nb皮帶機sp;
（1）第一塔——舊砂自動化輸送設(shè)備工藝處理單元 
落砂滾筒或落砂機排出的濕熱舊砂落在皮帶上，由地坑爬出地面后進行懸掛磁選和皮帶機磁選頭輪二道磁選，隨即由高效斗提機提升至第一塔；進入上部的大端進料精細破碎六角NE系列板鏈?zhǔn)教嵘龣C篩，篩孔5-6mm，篩出舊砂中直徑≥3mm礓子砂豆，并保證舊砂回收率≥99%。 
第一塔中部是裝有上、中、下料位計的勻量儲料斗，中、下料位計聯(lián)鎖斗下給料機篩分機械的啟停，保證有料輸出時熱舊砂流量均勻，保證了同步進行的檢測舊砂溫升和準(zhǔn)確地按比例向熱舊砂噴水霧的自動增濕工作。十分必要的上料位計可保證舊砂不會充滿勻量斗，以致六角篩超載事故。增濕后的舊砂由立式松砂機攪拌均勻，既提高舊砂冷卻效果又大大減少濕熱舊砂粘結(jié)沸騰孔板故障。 
增濕均勻的濕熱舊砂經(jīng)勻量斗下雙向皮帶給料機進入第一塔下部的振動沸騰冷卻機，魚鱗式不銹鋼沸騰孔板自下而上鼓入高速均勻氣流，使舊砂呈流態(tài)化上下沸騰狀態(tài)，激烈擾動破壞砂粒表面氣化膜，高效傳質(zhì)傳熱，帶走舊砂中增濕的水分即其大量的汽化潛熱，每帶走1%水分舊砂溫度降低25℃，使舊砂溫度穩(wěn)定在40℃以下對輥粉碎機，水份≈2%，從而減少鑄件氣 孔、針孔、粘砂、沖砂等缺陷并有可能降低廢品率為≈2%。 
如上所述，“第一塔”實電磁給料機現(xiàn)了對舊砂的關(guān)鍵工藝處理——破碎、篩分、增濕、冷卻；這一過程是獲得優(yōu)質(zhì)型砂和鑄件至關(guān)重要的先決條件。 
（2）第二塔——并列式舊砂中間斗單元&n電動提升機bsp;
由3-4小時以上循環(huán)砂量的3~4個或更多的舊砂中間儲斗組合。舊砂斗儲量大，每工作日周轉(zhuǎn)澆注次數(shù)少，性能慣性振動器較穩(wěn)定。尤其并列的多個舊砂中間斗，以料位器控制，從上部按順序依次進料，從下部多臺給料機同時出料；使3~4小時內(nèi)多個時段的舊砂混勻，使舊砂的有效粘土及煤粉含量、水分、溫度等成分和性能波動降至最小，型砂性能易于控制穩(wěn)定，從而提高鑄件品位檔次。 
（3）第三塔——配料混砂單元&nbs鏈?zhǔn)狡扑闄Cp;
以混砂機為核心的稱量、配料、混砂工部。板鏈輸送機混砂機上3臺量程不同的大小微機配料秤不僅對舊砂、粘土、煤粉、水分進行稱量配料；并將除塵系統(tǒng)的收塵稱量配入型砂，保證鑄件光潔度、型砂的韌性和流動性、適當(dāng)?shù)耐笟庑院褪諌m中有效成分的回收。為生產(chǎn)高檔復(fù)雜鑄件，設(shè)淀粉（糊精）配料用斗和給料機。   混砂機下設(shè)不粘料、棚料橡皮料斗和大圓盤給料機，其3盤型砂儲量可保證混砂機20秒內(nèi)快速卸料縮短輔助時間和停機時存料，再以旋轉(zhuǎn)動作和內(nèi)低外高的掏料刮板將型砂勻速和松軟狀態(tài)送出。圓盤給料機盤底和刮板正面襯有工程塑料板，不粘料且摩擦系數(shù)甚低，高強度濕粘型砂輸出時阻力小，不會受擠變硬，保持高性能轉(zhuǎn)子混砂機混出型砂的均勻性、流動性十分重要。  
（4）三段塔式水平串聯(lián)布置振動電機應(yīng)用特點 
三大傾角擋邊輸送帶段塔式水平串聯(lián)直線布設(shè)特別適合于垂直分型擠壓造型線配置。這種線的落舊砂點與用型砂點分別在造型線的兩端，物料輸出路程長，易于分段塔式水平串聯(lián)直線布設(shè)舊砂處理、混砂和型砂輸送。由于占地長而窄，可平行分段、靠近匹配、順序整齊的布設(shè)除塵系統(tǒng)；系統(tǒng)阻力小，除塵效果好，所需風(fēng)機風(fēng)壓低（一般不需配高壓風(fēng)機）風(fēng)機能耗低、噪聲低，且管道不易結(jié)露；外觀整齊，通道順暢，維護清掃方便；也有利收塵向舊砂處理系統(tǒng)回收。 
配料混砂第三塔宜盡量接近造型機布設(shè)，減少型砂輸送過程中水分散失性能不穩(wěn)。 
有的造型線落舊砂點與用型砂點距離較近，又是老車間改造，不能用較高的一段或二段塔式布置?？刹捎肗形往返式布置，將三段塔式布設(shè)在15×15~18×18m2或更大面積的方形、矩形跨距內(nèi)。 
三段塔式布置的屋架下弦標(biāo)高約為14~18m。配用3臺高度較低斗式提升機。 
2．二段、一段塔式布置 
水平分型有箱或無箱造型線的落舊砂點和用型砂點較近（相對擠壓線），砂處理線成直線拖長布置較難，宜將設(shè)備進一步疊加，成二段或一段塔式布置。 
（1）二段塔式布置是取消典型三段布局的第二塔——并列式舊砂中間斗，在混砂單元中部混砂機上設(shè)二個大舊砂斗，以2臺圓盤或帶式給料機同時向大秤給舊砂，進行配料。二個大舊砂斗為從上部順序進料和下部同時出料，使前后二個時段的舊砂混勻，降低舊砂成分性能的波動。 
二段塔式布置的屋架下弦較三段式高，約為20-24m。提升機高度為中等，配用2臺。占地12×12-18×18m2。 
（2）一段塔式布置：自上向下將——破碎篩分、增濕和沸騰冷卻、2 個舊砂中間斗和給料機、秤和混砂機——主要設(shè)備重疊布置。 
屋架下弦28-30m以上，結(jié)構(gòu)造價較高。提升機高，只用1臺，大生產(chǎn)率高提升機，我公司已定型供貨。 
（3）二段、一段塔式布置的舊砂斗容量和調(diào)勻：混砂機上2個舊砂中間斗可相互調(diào)勻，又可用2臺雙向卸料圓盤給料機和一條皮帶機將已篩分冷卻處理后的≈50%的舊砂回送到落砂后皮帶再進第一臺斗提機，調(diào)勻數(shù)小時時段前后舊砂成分，同時可迅速降低剛剛落砂后舊砂的高溫，延長第一臺斗提機貴重的耐熱高強度提升帶的壽命2倍以上，并減少大修停機時間，已在大型柴油機廠實用效果、效益顯著。   二段塔式布局，混砂單元中部加2個中間砂斗，使屋架下弦增高至20m以上，應(yīng)同時加大舊砂處理單元篩分機下舊砂斗，使舊砂儲量達3-4小時以上用砂量，彌補取消大容量并列式舊砂中間斗的不足。 
一段塔式布局在中部加大中間砂斗易使砂處理工部的廠房高大大超過30m?？衫没焐皺C旁空間設(shè)落地式大型舊砂中間斗1-2個，沸騰冷卻下加中小容量過渡斗和斗下雙向皮帶給料機，正轉(zhuǎn)時向混砂機大秤加舊砂配料；反轉(zhuǎn)時，用調(diào)量閘門控制流量，將數(shù)小時前50~70%小時用砂量送回提升機，與剛落砂的熱舊砂調(diào)勻。 
二．現(xiàn)代混砂機原理、參數(shù)、性能： 
（1）對型砂性能工藝要求 
現(xiàn)代高速高壓造型機生產(chǎn)精細高檔鑄件要求型砂綜合性能，強度高0.17-0.20Mpa，相反水分低3.4%以下。為解決似矛盾的一對性能，要求混砂機具備相當(dāng)高的混勻能力，對混砂原理、主參數(shù)和設(shè)備結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性都有特別高的要求。 
（2）國際著名品牌德國EIRICH公司轉(zhuǎn)子混砂機的獨特優(yōu)點：采用偏置長圓柱形大直徑定位轉(zhuǎn)子，中高的圓盤線速度約18m/s；機盆轉(zhuǎn)動充分連續(xù)地向轉(zhuǎn)子供砂；高效率混均達到型砂綜合性能。生產(chǎn)率70t/h以下中小機型更進一步采用傾斜25°的旋轉(zhuǎn)機盆，物料旋轉(zhuǎn)至最高點時連續(xù)自動下瀉供給轉(zhuǎn)子。功率設(shè)置分配最佳，混砂轉(zhuǎn)子與供砂機盆驅(qū)動功率之比達6：1以上，功率利用最合理，是確切的轉(zhuǎn)子混砂機。 
（3）FME S18型轉(zhuǎn)子混砂機采用中心設(shè)置圓周線速度18m/s的長圓柱形大直徑轉(zhuǎn)子，行星式三刮板圍繞轉(zhuǎn)子連續(xù)供料特別充分，特高效率混勻，達到型砂綜合性能，濕壓強度0.16~0.2Mpa，水分≤3.6%。 
簡化了驅(qū)動系統(tǒng)，只有高速級標(biāo)準(zhǔn)的立式擺線針輪減速機有稀油潤滑。運行可靠，售價降低，維護簡單；型砂性能好；轉(zhuǎn)子功率與刮板功率之比為2：1；綜合成本最低。 
另加微機集中控制自動分配的潤滑脂高壓油泵加油系統(tǒng)，保證規(guī)范注油，設(shè)備運行穩(wěn)定，維修量少。 
底盤、圍圈、弧形刮板均襯不粘料、摩擦系數(shù)小的耐磨工程塑料板，使日常維護清理工作量少，混砂機運行功率、能耗節(jié)省約20%。 
（4）目前，一般應(yīng)用較多的轉(zhuǎn)子混砂機為成對偏置固定回轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)子，4個長又高的刮板回轉(zhuǎn)上拋，向懸空的扁圓柱形中小直徑轉(zhuǎn)子間斷供砂。料與混砂轉(zhuǎn)子接觸幾率低，型砂強度中上等，同時夾雜小團粒較多。采用23m/s以上高的轉(zhuǎn)子線速度以彌補接觸幾率不足，但又使溫度增高，混砂時間只得縮短至90秒以內(nèi)?；焐皺C構(gòu)原理的缺點，形成刮板耗用功率為轉(zhuǎn)子功率的200%。   針對此問題客戶要求FME進行改造，加裝了線速度18m/s，徑向直板、螺旋分布、傾斜葉片直徑較大轉(zhuǎn)子。物料與斜葉片為面接觸，大大提高了接觸幾率，加上高速剪切旋搓，改善了型砂質(zhì)量；原機固定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)為徑向垂直短葉板，外側(cè)鋸齒邊緣與物料為刮削式線接觸，且齒內(nèi)直板平面的拋擊作用會產(chǎn)生少量中硬砂團，并使礓子砂豆生成傾向增加。 
三．機電一體化自動測溫、比例增濕振動沸騰冷卻機： 
其原理和工藝指標(biāo)詳見前述，通過鼓風(fēng)沸騰帶走比例增濕后熱舊砂中水分即大量汽化潛熱，使舊砂溫度穩(wěn)定的降到40℃以下和水分調(diào)整為≈2%；并能使廢品率降至≈2%。工藝作用十分重要。 
為達到工藝指標(biāo)和運行的穩(wěn)定性，解決了國內(nèi)沸騰冷卻機以前存在的一系列技術(shù)難點。 
1．機電一體化自動測溫、比例增濕：以線性度好高精度鉑電阻溫度傳感器連續(xù)測得舊砂溫度，按舊砂最高溫度降到40℃以下的溫度降，除以每降25℃需加1%水分，由微機運算求得加水量，指令加水量比例為8：4：2：1的4組噴霧頭和電磁水閥的啟閉，4個水閥不同排列組合可以得到與舊砂溫度成比例的16點成線性的水量，向舊砂增濕加水量準(zhǔn)確適量，既加得足夠量保證冷卻效果，又不致加水量過多導(dǎo)致舊砂粘沸騰床以致停機故障。采用美國的加水噴霧頭、德國的電磁水閥、日本微機等優(yōu)質(zhì)硬件和FME軟件程序，確保自動測溫比例增濕系統(tǒng)準(zhǔn)確穩(wěn)定的工作。 
本測溫增濕系統(tǒng)有二套測溫運算控制噴霧加水量裝置，可分別裝在落砂后篩分前和沸騰床前給料機上，二道冷卻保證更穩(wěn)定的冷卻效果，且濕熱度降低，不粘設(shè)備。 
2．電火花機床加工精細模具，沖壓出適用厚度細密均勻的不銹鋼魚鱗孔板。濕熱舊砂能均勻騰冷卻和輸送前進，不粘砂、很少漏砂，使冷卻效果和生產(chǎn)率穩(wěn)定。又保證使用壽命。 
3．結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工藝：主機振動沸騰冷卻機是一個雙振動電機為激振源的較大型的單質(zhì)體振動輸送機。沸騰床體振動的機械指數(shù)（床體的慣性加速度與重力加速度的比值）的優(yōu)化設(shè)計，減震簧的調(diào)諧比優(yōu)化設(shè)計，兩臺振動電機機座間的剛性聯(lián)接結(jié)構(gòu)的可靠性設(shè)計和振動床體用堿性合金鋼焊條焊接工藝使焊縫強度高于基體，焊縫熔融狀態(tài)去氫使焊縫不氫脆。多項措施保證振動床體8年以上不開焊，獲得良好市場信譽。 
四．大端進料精細（破碎）六角篩： 
生產(chǎn)應(yīng)用了幾十年傳統(tǒng)型式六角篩篩分流程倒置不合理，為使物料前進篩分，都是從棱錐形六角篩筒小端進料；過篩面積小而物料多、厚、壅塞，嚴重影響物料透篩，且破碎效果差；相反面積大的六角大端，只有少量的廢砂。篩網(wǎng)面積利用率甚低，以致不得不用相當(dāng)大的篩孔直徑10-18mm甚至20-40mm，導(dǎo)致舊砂中硬雜物甚多，鑄件廢次品率居高不下。 

(源自：)   FME大端進料六角篩，篩分流程順向合理。進料大端物料多，相應(yīng)面積大，物料分散透篩效率高；物料提升高度高，沖振顛簸破碎和篩網(wǎng)網(wǎng)孔自清保持效果好。標(biāo)準(zhǔn)供貨篩孔6×16、4×14mm2（活塞環(huán)行業(yè)為2×12 mm2）。 將≥3mm礓子砂豆篩除干凈。上海一大型汽車鑄造廠一批出品鑄件廢品率由10%降到1‰；近20家使用，破碎篩分高壓造型舊砂回收率99%以上，證明大端進料六角篩良好的技術(shù)經(jīng)濟效益。冷拔高硬度不銹鋼絲編織篩網(wǎng)壽命6年以上，且不粘料篩孔保持性好，精巧的篩網(wǎng)張緊機構(gòu)使維修維護簡便。 
五．鑄型和鑄件的落砂、清理、冷卻滾筒： 
1．L33型帶鐵星雙層筒體落砂、清理、冷卻滾筒 
（1）內(nèi)外雙層滾筒中數(shù)噸鐵星循環(huán)流動，滾動包裹緩沖鑄件的碰撞，保護清棱清角，在生產(chǎn)百萬片扁圓剎車盤、轂線使用，鑄件碰撞輕微，加工余量減少30%；鐵星流反復(fù)搓擦使鑄件光潔，沒有黑砂，只有少量白色燒結(jié)粘砂，免去一次清理直接送拋丸清理。 
（2）舊砂從鑄件上剝落后，隨即在進料端破碎篩分至外筒，出砂溫度僅70-90℃，僅需少量增濕，為舊砂處理創(chuàng)造良好條件。 
反之，帶收口錐體的單層落砂冷卻滾筒，由于舊砂受灼熱鑄件烘烤加熱時間長達1小時左右，不加水增濕出砂溫度高達130-180℃，水分低到1%以下，給后續(xù)舊砂處理和混砂帶來相當(dāng)難度。（加水增濕造成滾筒粘砂堵砂甚至返流，并使鑄件加工時因邊緣脆性易于產(chǎn)生毛邊） 
（4）灼熱鑄件上剝落的硬結(jié)的舊砂團塊由鐵星流完善的碾細破碎，經(jīng)筒體上寬16mm篩縫排出，舊砂回收率近100%。 
（5）防塵除塵效果好，環(huán)境清潔。尼龍托輥壽命6年以上，使?jié)L筒運行噪聲低，保護主輥道不磨損。鐵星與筒體磨擦產(chǎn)生噪聲，需加吸聲罩，噪聲降至80分貝以下。 
（6）筒內(nèi)有高度漸矮的螺旋，鑄型、鑄件、鐵星等前進順暢，生產(chǎn)率為同直徑單層滾筒的3倍以上?？山档娃D(zhuǎn)速，提高工藝性能同時保證足夠生產(chǎn)率。系列供貨砂和鑄件處理量：25-140噸/時。 
2．32型低速直筒單層落砂冷卻滾筒 
為減少單層滾筒出料不暢導(dǎo)致鑄件相互碰傷現(xiàn)象，采用直的圓柱形筒體，并將筒體轉(zhuǎn)速由3-5轉(zhuǎn)/分降為1-1.5轉(zhuǎn)/分。配套500型/時擠壓線鑄件落砂，鑄件碰傷輕，設(shè)備運行良好。但存在單層落砂滾筒共有的缺點——鑄件帶砂和少量舊砂團塊從筒尾排出現(xiàn)象。 
六．大生產(chǎn)率高可靠性STD型雙排斗、重錘張緊尾輪斗式提升機： 
1．STD型斗提機是砂處理工部布局產(chǎn)生革命性變化采用現(xiàn)代化塔式布置的關(guān)鍵設(shè)備。   老式D型帶式斗提機生產(chǎn)率低，故障率高，尤其不適應(yīng)提升大量生產(chǎn)鑄造流水線的高濕熱舊砂；結(jié)露粘斗，提升膠帶受熱伸長和老化快，卸料時返料多加上打滑超載燒電機等，機械事故不斷。 
2．STD斗提機采用雙排斗左右上下交錯排列或四排斗兩兩成對左右上下交錯排列。料斗小，料斗和斗內(nèi)物料少而輕，又錯開排列，上部頭輪回轉(zhuǎn)卸料時，離心慣性力小，振動輕，斗不易甩脫。因而可采用高的帶速，帶速由老D型的1.25m/s提高到1.7-2.0m/s，回轉(zhuǎn)加速度ω2A提高180-250%，離心卸料完善、不粘斗，向下回料?。粠俑?，斗寬，提升生產(chǎn)率成倍提高。 
3．提升機尾輪以重錘箱張緊，使工作過程料溫度變化提升帶伸長時張緊力衡定，因而不打滑，不超載。頭輪、尾輪二側(cè)支撐軸承均可左右調(diào)平，腰鼓形頭輪包膠，鼠蘢式鼓形尾輪內(nèi)加排砂錐，尾輪軸端加轉(zhuǎn)速繼電器聯(lián)鎖保護，機殼2.5米高每段設(shè)6件一組防偏托輥，提升帶采用比老式帆布簾芯帶強度高5 倍的耐熱高強滌綸帆布簾芯帶，硬齒面齒輪箱驅(qū)動等綜合措施，使STD型提升機具備大生產(chǎn)率多年運行可靠性，適應(yīng)現(xiàn)代大生產(chǎn)高質(zhì)量和高穩(wěn)定性運行的市場要求。 
七．爬坡OC（＜10°,L=10-18m＝振動輸送機： 
落砂后鑄型和鑄件在有通風(fēng)罩的封閉式振動槽輸送機中輸送10-18m距離，同時爬升1~3m高。使后續(xù)落砂滾筒等大型設(shè)備、輸送鑄件的振動輸送機和鱗板輸送機易于布設(shè)于地面之上，便于操作人員打澆冒口和分選鑄件。 
槽體襯有齒形耐磨不粘砂球墨鑄鐵襯板，濕熱鑄型保持長期穩(wěn)定勻速輸送，難能可貴。 
八．濕熱舊砂處理設(shè)備、砂冷卻設(shè)備配套高濕熱易結(jié)露塵氣除塵系統(tǒng)和熱風(fēng)裝置： 
采用化學(xué)處理的拒水型濾袋，濾袋由內(nèi)向外高壓脈沖清灰和控制脈沖間隔，除塵器上進風(fēng)使粉塵易于沉降不產(chǎn)生二次吸附。尤其在主要濕熱粉塵揚塵設(shè)備的除塵口旁設(shè)二段火燃燒器和叉管裝置，在濾袋旁設(shè)溫度傳感器聯(lián)鎖控制燃燒器二段火的燃燒，使塵氣溫度穩(wěn)定在稍高于露點以上；濾袋不結(jié)露，易于噴吹再生穩(wěn)定處理風(fēng)量，又節(jié)省燃料。 
九．自學(xué)習(xí)功能 ，扇形全自動鐵水澆注機： 
高生產(chǎn)率高速造型線必須配套全自動澆注機。FME采用成熟的日本引進技術(shù)——扇形鐵水包獨有的特點，控制回轉(zhuǎn)角速度ω可控制鐵水澆注速度?，F(xiàn)以帶制動器的伺服電機經(jīng)擺線減速機、鏈傳動拽引驅(qū)動扇形包回轉(zhuǎn)角速度。由人工澆注過程：開始——中速——收包，三段控制澆注速度澆完某一特定鑄件，并由計算機自動記憶編號儲存其澆注程序，以后即可隨時調(diào)出某特定鑄件的程序自動澆注。并可在以后的自動澆注過程中隨時進行人工干預(yù)修定。   澆注機可前后、左右移動，調(diào)整對準(zhǔn)鑄型澆口進行自動澆注。 
現(xiàn)已順利投產(chǎn)用于500型/時擠壓線大量生產(chǎn)。 
還可補充對步移式澆注線的跟蹤、追越和返回起始點，再次步移式超越跟蹤澆注的程序。
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