（1）自硬树脂砂旧砂采用干法再生时，不可不知其常用的工艺流程及相关设备 自硬树脂砂旧砂再生一般采用干法，其工艺流程及采用的相关设备如图6-10所示。

图6-10 树脂自硬砂旧砂干法再生工艺流程及采用的相关设备

（2）当拟选用离心撞击式再生机作为自硬树脂砂旧砂的干法再生机时，不可不大致知其工作原理 离心撞击式再生机是目前最常用的一种机械再生方法。其工作原理如图6-11所示。旧砂从上部导砂管1下落后，由高速旋转的（2000r/min）带叶片的转子4使其加速并沿叶片高速抛向形撞击环，在形撞击环中，砂子三次撞击折射、砂粒间相互摩擦、撞击，使小砂团破碎，砂粒表面的粘结剂膜破裂，达到除（脱）膜目的，粉尘则由上部除尘器8排出。这种设备一次循环除（脱）膜率达不到要求时，可自上而下将二、三台同样机组串联使用；也可单机使用，将再生砂经三通阀由气力输送管上提，再次进行再生。如已满足工艺要求，则由换向三通阀送至再生砂斗中。这种类型再生机较普遍用于处理自硬树脂砂。

图6-11 离心撞击式砂再生机结构原理示意图

1—导砂管（旧砂入口） 2—形撞击环 3—壳体 4—带叶片的转子（转子） 5—传动装置 6—再生砂出口 7—联轴器 8—除尘器

（3）在选用自硬树脂砂旧砂的干法再生机时，对振动摩擦再生机也不可忽视 振动摩擦再生，是利用旧砂在振动输送过程中砂团与砂团，砂团与振动体壁相互碰撞、相互摩擦、破碎，并脱除砂粒表面粘结剂膜而获得再生。这类设备往往兼有破碎团块、再生和将砂粒输送一段距离等三种功能，而且有能耗低，设备简单、易损件少等优点，但只适用于树脂砂，不适合水玻璃旧砂的再生，而且除脱膜率一般比离心撞击式低。图6-12所示是一种振动摩擦再生机的示意图，基本上是一振动输送槽，其上装有大孔栅格板2，细筛网6和11，出口端还设有分离粉尘用的小沸腾床。由落砂机来的旧砂，不必经破碎机，可直接落到栅格板上。由于安装在底部的两台交叉对称的振动电动机7的作用，使大的旧砂砂块在栅格板上相互撞击、摩擦，成为小块和砂粒落下。小砂块继续在细筛网6上相互摩擦，成为砂粒经筛网落下。砂粒在底层因振动而向右上方出口端运动。在砂块摩擦和砂粒运动过程中，均有将包覆砂粒表面粘结剂膜及烧枯的碳化物质磨去的作用。出口端有一小沸腾床，再生砂经过后即可除去粉尘，然后放出。有三个清理门，分别排出大小不同的块状物。

图6-12 振动摩擦再生机

1—旧砂团块 2—栅格板 3—清理门 4—小砂块 5—清理门 6—细筛网 7—振动电动机 8—清理门 9—再生砂 10—除尘用沸腾床 11—细网 12—抽尘装置

图6-13所示圆筒形再生设备，也叫做螺旋式机械振动再生机或立式振动再生机，也是采用振动摩擦再生，其结构上的特点，是本体为一振动螺旋提升机，经栅格板和筛网落到圆筒底部的砂粒和细粉在振动的作用下，沿筒外的螺旋槽上升至顶部，由放出口1排出。此机没有分离细粉的作用，通常和一沸腾床配套使用，将由放出口出来的再生砂经沸腾床除去粉尘后，再送往混砂机上的砂斗备用。此机上方还可以与图6-14所示的栅格板及砂斗的下部刚性连接，这样即可利用此机的动力同时完成落砂作业。在此种情况下，一台设备可以兼有落砂、砂块破碎和砂再生三种功能。

图6-13 圆筒形振动摩擦再生机示意图

1—再生砂放出口 2—砂粒上升螺旋槽 3—振动电动机 4—细筛网 5—栅格板 6、7—清理门

（4）如果对自硬树脂砂旧砂再生拟选用气流再生，不可不知其基本工作原理 气流再生是发展较早而使用稳定可靠、效果较好的干法再生设备。目前已从传统的竖吹式发展出横吹式。

图6-14 栅格板及砂斗

图6-15 竖吹式气流再生机外形视图

1—鼓风机 2—进风横管 3—再生箱体 4—加砂器 5—除尘管 6—可偏转导板 7—筛子

图6-16 竖吹式气流再生机工作原理示意图

1—气流入口 2—喷嘴 3—喷砂筒 4—再生砂流入下单元（或放出） 5—挡板（导板） 6—靶盘（锥形挡板） 7—旧砂入口 8—砂下流导管

竖吹式气流再生机的外形视图如图6-15所示。其排数可分为单排与双排的，再生室单元有二、四、六、八个单元四种。其工作原理如图6-16所示，它是利用一台大功率鼓风机使气流压入喷嘴2，高速上喷形成负压，将从旧砂入口7沿砂下流导管8流到喷嘴2附近的旧砂砂粒带进喷砂筒3加速上行。上升过程中，管壁处砂粒的流速低于中心部分，而且有涡流作用，砂粒之间产生摩擦，再生就开始在这时进行。最后，砂气流由喷砂筒3顶端冲击靶盘（锥形挡板）6，砂粒改变方向落下，粉尘则自上方抽走。下落的砂粒，部分经档板（导板）5流到下一单元继续处理或放出备用，其余的则和送来的旧砂一道下降，再经一个循环。

调整挡板5的偏转角度，就可以调节、控制砂子流入第二级或仍流入本级的量，按对再生砂要求的质量而定。出砂量少，则进入下一循环的砂粒多，放出的砂粒表面将比较干净。由于上升气流的作用，靶盘6上会贴附一薄层砂，上升的砂粒撞在砂层上加强再生作用，而靶盘的磨损则不太严重。(www.daowen.com)

这种气流再生设备，由于无传动件，易损件少，工作稳定可靠，维修保养方便。

横吹式气流再生机是在竖吹式基础上发展起来的，其工作原理如图6-17所示。压缩空气由进气管通过喷嘴横向进入混合室，旧砂由顶部砂斗重力下落，在混合室与喷嘴高速气流相遇，砂气两相流经吹管加速至出口后喷射到锥形档板（顶盖）上，产生砂粒和砂粒、砂粒和档板（顶盖）的撞击与摩擦，从而去除砂粒表面上的粘结剂膜。图6-18所示为采用三级再生的横吹式气流再生机，从上到下逐级再生，经下面分选器可进一步将残余铁豆等杂物去除，并再次分离去粉尘细粒，获得净化再生砂。也可将再生砂分成粗细两级，分别供大、中件与小件使用。粉尘主要由上部除尘管排出由除尘器收集。它所需功率、占地面积比竖吹式小，而且对旧砂水分的要求也没有竖吹严格（竖吹要求旧砂水分≤1%）。

图6-17 横吹式气流再生机工作原理示意图

1—进气管 2—喷嘴 3—混合室 4—喷砂筒（吹管） 5—除尘器 6—靶盘（锥形挡板） 7—调节杆 8—砂斗 9—罩帽 10—分流板

图6-18 横吹式三级气流再生机内部结构示意图

1—喷嘴 2—混合室 3—喷砂筒（吹管） 4—靶盘（锥形挡板） 5—集砂斗 6—锁气器 7—分选筛

（5）在树脂砂再生设备中，不可忽视流幕式微粉分离设备 砂再生任务之一是要去除再生砂中大部分灰分和微粉，这方面常可在砂再生后处理阶段用流幕式微粉分离器来完成。图6-19所示是流幕式微粉分离器的工作原理图，砂子从砂斗4、挡板5处流下，从进风口6水平方向鼓风，将颗粒小、密度低的微粉及粉尘经抽风口3带走，进入沉降室，正常的砂粒直接落下到立挡板7上再进行第二次分选。调节挡板5可控制砂子流量，通过调节风量、风速可以控制除尘效果。

图6-19 流幕式微粉分离器

1—微粉排出口 2—溜管 3—抽风口 4—砂斗 5—挡板 6—进风口 7—立挡板 8—出砂口

（6）在树脂砂再生设备中，通常也不可缺砂温调节 砂温调节的目的是使再生砂的温度符合工艺要求，砂温过高时使其冷却，砂温过低则将其加热。砂温调节装置有时放在砂再生成套装置中，也有人主张置于混砂机上，调节后立即使用。图6-20所示是常采用的逆流式砂温调节器原理图，它以水作为加热和冷却介质，利用砂子与水管间的热交换调节温度。为了提高热交换效率，在水管上设有很多散热片。为了保证调温准确，采用测温仪表和料位控制等监测手段，自动操纵加料和卸料。水温通过冷水和温水调配到恰当温度后由泵输入砂温调节器。

图6-20 逆流式砂温调节器原理图

1—冷却水装置 2、4—水泵 3—冷却水箱 5—温水装置 6—冷却塔 7—水管及散热片 8—出砂口

也有利用沸腾床降温、调温的，图6-21所示是一种砂温调节装置FKS型沸腾床示意图。经破碎的砂子从左上方口加入，在预先流化床8内，在强气流作用下吹入沸腾床内，较大的杂质、砂团落下经卸料阀7排出，砂子则进入沸腾床内。沸腾床底布满了喷嘴，高压气流呈螺旋状使砂子沸腾，粉尘、微粉被除尘风机经除尘口15抽走，同时带走大量热量。砂子在沸腾状下漫过隔板，经出砂口19流出。沸腾床内通水管14，必要时通过冷水（或热水）调节砂温，电接点温度计17可测量砂温。出砂口有上下料位计16和18控制砂量。

（7）酚醛-酯自硬砂旧砂一般认为较难再生，目前一般采用的再生方法不可不有所知晓 酚醛-酯自硬砂，由于其树脂中含有氢氧化钾，使其旧砂在再生过程中钾的残余物不易去除干净，影响其使用性。近些年，西欧有采用加入第Ⅲ组分的方法，使树脂易于脱落，再生回用率可达57%～87%；美国则常采用热法再生，再生回用率也很高；日本习惯采用强力再生，树脂残留膜经多次强力摩擦而剥落，再生回用率达90%。

酚醛-酯自硬砂旧砂再生时，要严格控制旧砂的灼烧减量和碱残留量，一般灼烧减量应小于1%，碱残留量应小于0.1%。日本一家工厂采用碱性酚醛树脂砂生产普通碳钢件，铸件重100～300kg，砂铁比为3，浇注温度1560～1610℃，旧砂用旋转式机械再生机循环三次，再生结果见表6-5。

图6-21 FKS型沸腾床示意图

1—风机 2—蝶阀 3—稳压箱 4—喷嘴隔板 5、20—球阀 6—压力开关 7—卸料阀 8—预先流化床 9—预先流化槽 10—观察窗口 11—沸腾床体 12—高隔板 13—低隔板 14—水管 15—除尘口 16—上料位计 17—电接点温度计 18—下料位计 19—出砂口 21—电磁水阀 22—流量调节阀

表6-5 再生砂与新砂的性能对比