[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regenerieren von Gießerei-Altsanden, indem
der Altsand chargenweise einem Reibapparat zum mechanischen Lösen der Binderhülle
vom Sandkorn zugeführt, mittels einer Fördereinrichtung aus dem Reibapparat abgezogen,
entstaubt und in den Reibapparat zurückgeführt und nach gegebenenfalls mehreren Zyklen
als Regeneratsand abgezogen wird.
[0002] Für die Regenerierung von Gießerei-Altsanden sind thermische und mechanische Aufbereitungsverfahren
bekannt. Die thermischen Verfahren bieten sich insbesondere bei organischen Bindern
an, die thermisch nicht stabil sind. Diese Verfahren erfordern einerseits einen hohen
Energieeinsatz und führen andererseits zur Gasemmission, was einen zusätzlichen Aufwand
in der Beseitigung umweltschädlicher Gase erfordert. Es sind deshalb zunehmend mechanische
Reib- und Scheuerverfahren untersucht worden, die bei anorganischen Bindern ohnehin
die einzig wirksame Möglichkeit zur Beseitigung der Binderhülle bieten. Auch sind
schon kombinierte Verfahren vorgeschlagen worden, um insbesondere Altsandgemische
mit unterschiedlichen Bindertypen aufzuarbeiten.
[0003] Bei allen bekannten mechanischen Verfahren, bei denen die Binderhülle auf dem Sandkorn
durch Reibkräfte gelöst wird und auf die sich die Erfindung bezieht, liegt das Hauptproblem
in der unterschiedlichen Art der Binder. Tongebundene Gießereisande, insbesondere
Altsande mit hohem Bentonitanteil, erfordern eine andere Behandlung als Altsande mit
organischen Bindern, gleichviel, ob es sich um Formsande oder Kernsande handelt. Wiederum
ein anderes Verhalten zeigen Kernsande mit Wasserglasbinder. Auch die im Altsand enthaltenen
Begleitstoffe weisen je nach Binderart unterschiedliche Bestandteile und Zusammensetzungen
auf. So enthält beispielsweise ein bentonitgebundener Altsand noch einen erheblichen
Anteil an aktivem Bentonitstaub, der wiederverwertbar ist. Gleiches gilt für den im
Altsand enthaltenen Kohlenstaub, der zur Vermeidung von Sandanhaftungen eingesetzt
wird. Diese unterschiedliche Zusammensetzung des Altsandes führt bei der mechanischen
Aufarbeitung zu stark variierenden Reinigungsergebnissen und unterschiedlich zusammengesetzten
Stäuben.
[0004] Bisher hat man sich meist damit geholfen, in der mechanischen Bearbeitungsphase eine
mittlere Verweilzeit bei entsprechendem Energieaufwand vorzusehen. Der Wirkungsgrad
der Reinigung schwankt dabei jedoch außerordentlich stark.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren zur mechanischen
Aufarbeitung von Gießerei-Altsanden, prozeßtechnisch zu optimieren, um einen gleichbleibend
hohen Wirkungsgrad bei der Reinigung zu erhalten.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
- der Altsand aus dem Reibapparat in ein Zwischengefäß mit einer Entstaubungseinrichtung
gefördert und zwischen diesem und dem Reibapparat mehrfach umgewältz wird,
- die Verfahrensstufen "Reiben" (R), "Entstauben" (E) und "Umwälzen" (U) zu einem Steuermodul
M zusammengefaßt werden,
- eine Mehrzahl von Steuermodulen M₁ bis Mn gebildet wird, die sich im prozentualen Anteil der Nennleistung der einzelnen Verfahrensstufen
(R), (E) und (U) unterscheiden,
- die Steuermodule M₁ bis Mn in einem Steuergerät gespeichert werden und
- der Reibapparat, die Fördereinrichtung und die Entstaubungseinrichtung von dem Steuergerät
mit einer entsprechend der Qualität des Altsandes ausgewählten Sequenz von Steuermodulen
angesteuert werden.
[0007] Die Erfindung geht zunächst von der Erkenntnis aus, daß Gießerei-Altsande aufgrund
ihrer sehr unterschiedlichen Zusammensetzung (Feinstoffgehalt, der aus noch aktivierbarem
Bentonit, totgebranntem Bentonit (Oolitisierter Bentonit), Kohlenstaub, Gehalt an
Koks und Schamotte, die zumeist am Sandkorn haften, und Gehalt an reinem Quarz) auch
eine variierende Behandlung bei der mechanischen Bearbeitung durch Reiben sowie beim
Trennen der Komponenten durch Entstauben erfordern. Es wird deshalb der aus dem Reibapparat
abgezogene Altsand in ein Zwischengefäß gefördert, in welchem die Entstaubung erfolgt
und es wird der entstaubte Altsand in den Reibapparat zurückgeführt. Dabei spielt
je nach Zusammensetzung des Altsandes auch die zwischen Reibapparat und Zwischengefäß
umgewälzte Menge eine Rolle. Für diese drei Verfahrensstufen, nämlich "Reiben" (R),
"Entstauben" (E) und "Umwälzen" (U) ist apparativ eine bestimmte Nennleistung installiert.
Die Erfindung geht von der weiteren Überlegung aus, daß der Altsand je nach Qualität
in den drei Verfahrensstufen mit variierender Effektivleistung behandelt werden sollte,
um bei niedrigst möglichem Energieeinsatz eine optimale Regenerierung bei gleichzeitiger
Wiedergewinnung des verwertbaren Schlämmstoffs (aktiver Bentonit, Kohlenstaub) und
geringstmöglicher Kornzerstörung im Quarzsand zu erzielen. Es werden deshalb die Verfahrensstufen
R, E und U zu einem Steuermodul M zusammengefaßt und es wird eine Mehrzahl von Steuermodulen
M₁ bis M
n vorgehalten, die sich im prozentualen Anteil der Nennleistung der einzelnen Verfahrensstufen
R, E und U unterscheiden. Diese ausgewählten Steuermodule M₁ bis M
n werden in einem Steuergerät gespeichert. In Abhängigkeit von der Qualität des Altsandes
werden dann der Reibapparat, die Fördereinrichtung und die Entstaubungseinrichtung
von dem Steuergerät mit einer entsprechend ausgewählten Sequenz der Steuermodule angesteuert.
[0008] Ein weiteres Qualitätskriterium des Altsandes ist dessen Feuchtigkeit, die insbesondere
bei ton- (bentonit-) gebundenen Formsanden eine Rolle spielt. Diese im Altsand vorhandene
Restfeuchte stört einerseits die Entstaubung bei der Sandaufbereitung und beeinflußt
andererseits die notwendige Wasserzugabe bei der Formsandbereitung. Ferner bilden
die Restfeuchte und der im Altsand enthaltene Schlämmstoff eine Art Schmiermittel,
das die Reibbehandlung im Reibapparat beeinträchtigt. Es wird deshalb der Altsand
zunächst in einem Trockner getrocknet, von diesem in das Zwischengefäß und anschließend
im Umlauf zwischen diesem und dem Reibapparat geführt. In dem Trockner wird der Altsand
von der Restfeuchte befreit bzw. auf einen definiert niedrigen Feuchtgehalt getrocknet.
Die Verfahrensstufe "Trocknen" (T) wird gleichfalls in die Steuermodule M₁ bis M
n einbezogen, und zwar mit unterschiedlichem prozentualen Anteil der Nennleistung des
Trockners. Es werden dann nicht nur der Reibapparat, die Fördereinrichtung und die
Entstaubungseinrichtung, sondern auch der Trockner mit einer entsprechend der Qualität
des Altsandes ausgewählten Sequenz von Steuermodulen angesteuert.
[0009] Schließlich kann auch noch die Dauer der Behandlung des Altsandes für jeden Steuermodul
M₁ bis M
n eingestellt werden.
[0010] Nachfolgend sind einige Beispiele für die Steuermodule wiedergegeben, die sich in
praktischen Untersuchungen als vorteilhaft erwiesen haben:
Steuermodule M₁
[0011]
- 100 % Reibintensität,
- 70 % Umwältz-Förderleistung,
- 100 % Entstaubungsleistung (hohe Entstaubungswirkung)
Steuermodul M₂
[0012]
- 100 % Reibleistung,
- 30 % Umwältz-Förderleistung (längere Verweilzeit),
- 100 % Entstaubungsleistung (hohe Entstaubungswirkung)
Steuermodul M₃
[0013]
- 0 % Reibleistung (keine Reibwirkung),
- 100 % Umwältz-Förderleistung (kurze Verweilzeit),
- 100 % Bunker-Spülluft (hohe Entstaubungswirkung)
Steuermodul M₄
[0014]
- 0 % Reibleistung (keine Reibwirkung),
- 50 % Umwältz-Förderleistung (mittlere Verweilzeit),
- 100 % Entstaubungsleistung (hohe Entstaubungswirkung),
Steuermodul M₅
[0015]
- 100 % Reibleistung,
- 100 % Umwältz-Förderleistung,
- 100 % Entstaubungsleistung,
Steuermodul M₆
[0016]
- 0 % Reibleistung
- 50 % Umwältz-Förderleistung (mittlere Verweilzeit)
- 100 % Trocknen (Heizen),
- 50 % Entstaubungsleistung,
Steuermodul M₇
[0017] 50 % Reibleistung,
- 50 % Umwältz-Förderleistung,
- 100 % Trocknen (Heizen)
- 50 % Entstaubungsleistung.
[0018] Die Reibintensität im Reibapparat läßt sich auf verschiedene Art variieren, beispielsweise
durch Änderung des Andrucks der Reibwerkzeuge, durch Fluidisieren des Reibraums, durch
schnellen Abzug des Altsandes aus der Reibzone etc.. Ein Reibapparat, der diese Möglichkeiten
bietet, ist in der älteren Patentanmeldung P 42 37 838 der Anmelderin beschrieben.
Die Entstaubungsleistung läßt sich in einfacher Weise dadurch variieren, daß in das
Zwischengefäß, in das der Altsand gelangt, Spülluft gesteuert gefördert wird.
[0019] In der nachfolgend wiedergegebenen Tabelle sind einige typische Altsande und die
hierbei zur Anwendung kommenden Steuermodule bzw. deren Sequenz aufgelistet.
SANDTYP |
STEUERMODUL-SEQUENZ |
Kernsand ohne Bentonitsand |
M₁, M₂, M₃, M₄ |
Kernsand mit trockenem, totgebrannten Bentonitsand |
M₅, M₂, M₃, M₄ |
Kernsand mit feuchtem, aktiven Bentonitsand |
M₆, M₂, M₃, M₄ |
Trockener Bentonitsand mit wenig Kernsand |
M₃, M₂, M₃, M₂ M₃, M₄ |
Feuchter Bentonitsand mit wenig Kernsand |
M₆, M₂, M₃, M₂ M₃, M₄ |
Kernsand mit relativ viel Kernbruch |
M₇, M₂, M₃, M₄ |
[0020] Die Qualität des Altsandes kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung an einer
gegenüber der Charge wesentlich kleineren Probe in einem Analysengenerator bestimmt
werden, der aus einem Reibapparat und einer Entstaubungseinrichtung besteht, wobei
eine Auswahl physikalischer Eigenschaften des Altsandes gemessen wird, z.B. dessen
Feuchtegehalt, Feinanteil (Siebanalyse), Glühverlust, Staubdichte etc.. Die gewonnenen
Meßwerte können mittels eines Programms bestimmten Steuermodulen M₁ bis M
n und einer bestimmten Sequenz von Steuermodulen zugeordnet werden. Es lassen sich
somit die mittels des Analysengenerators festgestellten Meßwerte unmittelbar zur Ansteuerung
der Steuermodule und deren Sequenz am Steuergerät für die Regenerierung des Altsandes
heranziehen.
[0021] Neben den genannten physikalischen Eigenschaften sind zwar auch noch chemische Analysemethoden,
insbesondere zur Bestimmung des Bentonitgehaltes bekannt, jedoch sind diese Analysen
in der Regel zu zeitaufwendig, um im laufenden Betrieb in das Regenerierverfahren
schnell eingreifen zu können. Im Rahmen der Erfindung sind Verfahren zur Bestimmung
der Qualität von Gießerei-Altsand entwickelt worden, die eine Aussage über den Sandtyp
zulassen. Eines dieser Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß eine Probe des Altsandes
in ein oben offenes Probegefäß bis zu einem bestimmten Niveau eingefüllt, von oben
mit einem konstanten Fallgewicht ein- oder mehrfach beaufschlagt und der zeitliche
Druckverlauf am Boden des Probegefäßes aufgenommen wird, und daß die den Altsand qualifizierende
Druckverlaufskurve zur Ansteuerung der Steuermodule und ihrer Sequenz verwendet wird.
[0022] Dieses Verfahren, das als "Rammstoßverfahren" bezeichnet werden kann, läßt sich schnell
in einem Probegefäß, in das der Altsand bis zu einem definierten Niveau eingefüllt
wird, durchführen. Die eingefüllte Probe wird ein- oder mehrfach mit einem konstanten
Fallgewicht beaufschlagt und es wird am Boden der Probe bzw. des Probegefäßes der
Druckverlauf aufgenommen. Aus dem Druckmaximum und dem zeitlichen Druckverlauf lassen
sich Aussagen über den Sandtyp machen. Fig. 1 zeigt ein Diagramm, in der die aufgenommene
Kraft über der Zeit aufgetragen ist. Die Kurve A ist typisch für einen Altsand mit
geringen Feinanteilen (Schlämmstoff), z.B. für einen Kernsand, während die Kurve B
typisch ist für einen Altsand mit hohem Feinanteil (Schlämmstoff), z.B. einem bentonitgebundenen
Formsand.
[0023] Ein anderes Verfahren zur Erzielung einer Qualitätsaussage über den Altsand besteht
darin, daß eine Probe des Altsandes mit einer bestimmten Masse in einem Mikrowellentrockner
getrocknet, der zeitliche Temperaturverlauf in der Probe gemessen und die den Altsand
qualifizierende Temperaturverlaufskurve zur Ansteuerung der Steuermodule und ihrer
Sequenz verwendet wird.
[0024] Bei diesem Verfahren wird eine Probe mit definierter Masse in einen Mikrowellentrockner
getrocknet. In Fig. 2 sind zwei typische Verlaufskurven wiedergegeben. Die Kurve C
weist bei 100°C ein ausgedehntes Plateau auf, der Altsand enthält folglich einen größeren
Anteil Wasser, während der Altsand gemäß Kurve D praktisch keine Restfeuchte enthält.
Charakteristisch ist ferner der unterschiedlich starke Anstieg nach dem 100°C-Plateau.
Der starke Anstieg der Kurve C ist auf einen nennenswerten Kohlenstoffgehalt zurückzuführen,
der zu einer schnellen und starken Aufheizung der Probe führt, während die Kurve D
einen relativ flachen konstanten Temperaturanstieg zeigt. Die Kurve C ist typisch
für einen Naßgußsand, während die Kurve D für einen Kernsand repräsentativ ist. Da
sich die Mikrowellentrocknung - ebenso wie das zuvor beschriebene Rammstoßverfahren
- schnell durchführen läßt, können aus der Druckverlaufskurve gemäß Fig. 1 und der
Temperaturverlaufskurve gemäß Fig. 2 sowie aus den jeweiligen Maximalwerten sehr schnell
Aussagen über die Zusammensetzung des Altsandes gewonnen werden.
[0025] Eine weitere Möglichkeit zur Qualifizierung des Altsandes, insbesondere hinsichtlich
der vorhandenen Fein- und Feinstanteile, ist erfindungsgemäß dadurch möglich, daß
eine Probe des Altsandes in ein oben offenes Probegefäß eingefüllt und von unten mit
Druckluft beaufschlagt wird, deren Druck so eingestellt wird, daß alle Partikel unterhalb
einer bestimmten Partikelgröße aufschweben und ausgetragen werden, und daß oberhalb
des Niveaus der Probe die Trübung des Luftstroms und deren den Altsand qualifizierender
zeitlicher Verlauf aufgenommen und die Trübungskurve zur Ansteuerung der Steuermodule
und ihrer Sequenz verwendet wird.
[0026] Diese Trübungsmessung, die an sich bei der Analyse von Gas-/Feststoffendispersionen
bekannt ist, liefert wiederum einen maximalen Trübungswert und einen zeitlichen Verlauf
des Trübungswertes. Ein steiler Anstieg und ein hoher Maximalwert sprechen für einen
bentonitgebundenen Formsand bzw. einen hohen Anteil desselben im Altsand, z.B. für
einen Altsand aus dem Gußauspackbereich, während niedrige Trübungswerte für einen
Kernsand oder einen Altsand aus dem Bereich der Gußputzerei sprechen.
[0027] Eine weitere Möglichkeit der Qualifizierung des gerade verarbeiteten Altsandes während
seiner Behandlung ist erfindungsgemäß dadurch möglich, daß der während des Entstaubens
des im Reibapparat behandelten Altsandes ausgetragene Staub aufgefangen und die pro
Zeiteinheit anfallende Staubmenge gravimetrisch oder volumetrisch erfaßt, der so erhaltene
zeitliche Staubmengengradient aufgenommen und die Höhe des Stuabmengengradienten und
dessen Verlaufsform zur Einstellung der Dauer der Behandlung im Reibapparat verwendet
wird.
[0028] Bei diesem Verfahren wird davon ausgegangen, daß die bei der Aufbereitung pneumatisch
abgetrennte Staubmenge, insbesondere deren zeitlicher Anfall, eine Aussage über die
Zusammensetzung des Altsandes, insbesondere über die überwiegend vorhandenen Binder
zuläßt. Es kann deshalb sowohl der zeitliche Staubmengengradient, als auch die absolute
Höhe des Staubmengengradienten und dessen Verlaufsform herangezogen werden, um insbesondere
die Dauer der mechanischen Bearbeitung innerhalb der Steuermodule M₁ bis M
n zu beeinflussen.
[0029] Es kann auch von Vorteil sein, wenn der Altsand vor der Behandlung vorentstaubt und
der Staubmengengradient bei der Vorentstaubung aufgenommen wird. Es hat sich beispielsweise
gezeigt, daß bei Altsand mit geringem Bentonitanteil, aber hohem organischen Binderanteil
oder auch bei Kernsanden der Staubanteil bei der Vorentstaubng relativ gering ist,
so daß auch die Vorentstaubungszeit kurz bemessen werden kann. Ebenso ist bei diesem
Altsandtyp eine relativ kurze mechanische Bearbeitung und in der abschließenden pneumatischen
Reingiungsphase eine kurze Entstaubung erforderlich. Ein geringer Staubpegel spricht
also für kunstharzgebundenen Formsand oder einen hohen Kernsandanteil. Hingegen zeigt
bentonitgebundener Altsand bei der Vorentstaubung einen hohen und zeitlich annähernd
gleichbleibenden Staubpegel, der erst nach einer gewissen Dauer signifikant abfällt.
Durch die Aufnahme des Staubmengengradienten und dessen Verlaufsform bei der Vorentstaubung
ist also eine Qualitätsbewertung des Anfangsstaubs möglich. Zeigt sich ein signifikanter
Abfall des Staubmengengradienten, wird der Altsand dem Trockner bzw. dem Reibapparat
zugeführt und die Behandlung gestartet, deren weiterer Ablauf über die im Steuergerät
gespeicherten Steuermodule gesteuert wird. Der bei der Vorentstaubung anfallende Staub
kann wiederverwertet werden.
[0030] Wird hingegen ein unterer Grenzwert des Staubmengengradienten unterschritten, was
für einen hohen Anteil organischer Binder spricht, wird der bei der Vorentstaubung
anfallende Staub verworfen, weil er nicht mehr aktivierbar ist, zum anderen können
Dauer und Energieeinsatz in der mechanischen Bearbeitungsphase (R) verringert werden,
da die Binderhülle leichter aufbricht. Im übrigen wird auch der in der mechanischen
Bearbeitungsstufe anfallende Staub verworfen.
[0031] Das Verfahren läßt sich weiterhin dadurch optimieren, daß in die mechanische Bearbeitungsstufe
möglichst staubfreier Altsand gelangt, da der Staubanteil im Altsand zu einer Reduzierung
der auf das Altsandkorn wirksamen Reib- und Scheuerkräfte führt. Der Staub wirkt sozusagen
als Gleitmittel. Üblicherweise werden solche Reibapparate der hier angesprochenen
Art elektromotorisch angetrieben. Die Reib- und Scheuerwirkung auf das Altsandkorn
zeigt sich dabei unmittelbar an der Stromaufnahme des Antriebsmotors. Es kann deshalb
diese Stromaufnahme gemessen und der Meßwert als Stellgröße für die Dauer der Behandlung
des Altsandes herangezogen werden.
[0032] Die oben zur Qualifizierung des Altsandes beschriebenen Rammstoß-, Mikrowellentrocknungs-
und Trübungsmaßverfahren können vor, aber auch während der Behandlung des Altsandes
durchgeführt werden. Sie sind ferner einsetzbar, um die Qualität des den Reibapparat
verlassenden Altsandes festzustellen. Schließlich können diese Meßverfahren manuell
oder automatisch durchgeführt werden.
[0033] Nachstehend ist das Regenerierungsverfahren anhand der Fig 3 erläutert, die in schematischer
Darstellung eine Ausführungsform einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens zeigt.
[0034] Der Gießerei-Altsand wird über einen Aufgabebehälter 1 zugeführt, von dort mittels
eines Förderers 2 abgezogen und auf ein Schwingsieb 3 aufgegeben, das zur Rückhaltung
größerer Sandknollen, Verunreinigungen od. dgl. dient. Der Siebdurchgang, nämlich
der aufzubereitende Altsand, gelangt auf einen Förderer 4, dem ein Magnetabscheider
5 zugeordnet ist und der den Altsand einem pneumatischen Sender 6 zuführt, der den
Altsand in einen der Vorratsbunker 7, 8, 9 oder über eine Direktleitung 10 einem Trockner
11 zuführt. Der Trockner 11 ist ferner über eine pneumatische Förderleitung 12 und
einen pneumatischen Sender 13 an die Altsandbunker 7, 8 und 9 angeschlossen. Der Trockner
11, der vorzugsweise als Fließbetttrockner ausgebildet und deshalb über eine Leitung
14 an ein Gebläse 15 angeschlossen ist, mündet ablaufseitig in ein Zwischengefäß 16
zur Entstaubung des Altsandes. Dieses Zwischengefäß wird wiederum vom Gebläse 15 über
die Leitung 17 mit Spülluft versorgt.
[0035] An das Zwischengefäß 16 sind über Falleitungen 18 mehrere Reibapparate 19 angeschlossen,
in denen der über die Leitungen 18 zufließende Altsand Reib- und Scheuerkräften ausgetzt
wird. Der die Reib- und Scheuerzone der Reibapparate 19 verlassende Altsand wird mittels
des Gebläses 20 wiederum pneumatisch über die Leitungen 21 in ggf. mehreren Zyklen
in das Zwischengefäß 16 zurückgeführt und dort ständig entstaubt.
[0036] Nach Abschluß der Reibbehandlung gelangt der Altsand 16 über eine Falleitung 22 in
ein ggf. mehrere Chargen sammelndes Behältnis 23, an dessen Ablaufseite wiederum ein
pneumatischer Sender 24 angeordnet ist, der den Regeneratsand über die Leitung 25
in eine Entstaubungseinrichtung 26 fördert, von wo der Regeneratsand - ggf. über ein
weiteres Sieb 27 - in einen pneumatischen Sender 28 gelangt. Dieser fördert den Regeneratsand
in einen der Regeneratsandbunker 29, 30 oder 31, in denen ggf. verschiedene Sandtypen
gespeichert werden. Aus den Regeneratsandbunkern 29, 30 und 31 gelangt der Regeneratsand
mittels eines pneumatischen Senders 33 in die Gießerei zurück.
[0037] Nachfolgend ist der Staubkreislauf beschrieben: Der am Aufgabebehälter 1 und im Bereich
des Förderers 2 und der Siebmaschine 3 anfallende Staub wird unmittelbar in den Staubsammler
34 gefördert. Der während der Behandlung im Fließbetttrockner 11 und im Zwischengefäß
16 anfallende Staub gelangt über die Leitungen 35 bzw. 36 in eine Einrichtung 37 bzw.
38, in denen die Staubmenge und deren zeitlicher Anfall gravimetrisch erfaßt werden.
Soweit es sich um verwertbare Stäube, z.B. Schlämmstoff, handelt, werden sie über
die Leitungen 39 und 40 pneumatisch in den Schlämmstoffbunker 41 gefördert. Auch die
Altsandbunker 7, 8 und 9 sind über die Leitungen 42 und die Entstaubungseinrichtung
26 über die Leitung 43 sowie die Altsandbunker 29, 30 und 31 über die Leitung 44 an
den Staubsammler 34 angeschlossen. Auch der dort gesammelte Staub kann in die Leitung
40 und damit in den Staubbunker 41 zur Wiederverwertung gefördert werden.
[0038] Die beschriebenen Reibapparate 19, die mit dem Zwischengefäß 16 im Kreislauf geschaltet
sind, können grundsätzlich beliebig aufgebaut sein. Vorzugsweise werden jedoch Reibapparate
eingesetzt, wie sie in der älteren Patentanmeldung P 42 37 830 der Anmelderin beschrieben
sind.
1. Verfahren zum Regenerieren von Gießerei-Altsanden, indem der Altsand chargenweise
einem Reibapparat zum mechanischen Lösen der Binderhülle vom Sandkorn zugeführt, mittels
einer Fördereinrichtung aus dem Reibapparat abgezogen, entstaubt und in den Reibapparat
zurückgeführt und nach gegebenenfalls mehreren Zyklen als Regeneratsand abgezogen
wird, dadurch gegekennzeichnet, daß
- der Altsand aus dem Reibapparat in ein Zwischengefäß mit einer Entstaubungseinrichtung
gefördert und zwischen diesem und dem Reibapparat mehrfach umgewälzt wird,
- die Verfahrensstufen "Reiben" (R), "Entstauben" (E) und "Umwälzen" (U) zu einem
Steuermodul M zusammengefaßt werden,
- eine Mehrzahl von Steuermodulen M₁ bis Mn gebildet wird, die sich im prozentualen Anteil der Nennleistung der einzelnen Verfahrensstufen
(R), (E) und (U) unterscheiden,
- die Steuermodule M₁ bis Mn in einem Steuergerät gespeichert werden und
- der Reibapparat, die Fördereinrichtung und die Entstaubungseinrichtung von dem Steuergerät
mit einer entsprechend der Qualität des Altsandes ausgewählten Sequenz von Steuermodulen
angesteuert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Altsand zunächst in einem
Trockner getrocknet, von diesem in das Zwischengefäß und anschließend im Umlauf zwischen
diesem und dem Reibapparat geführt wird, und daß die Verfahrensstufe "Trocknen" (T)
in die Steuermodule M₁ bis Mn mit unterschiedlichem prozentualen Anteil der Nennleistung des Trockners einbezogen
wird und daß der Reibapparat, die Fördereinrichtung, die Entstaubungseinrichtung und
der Trockner mit einer entsprechend der Qualität des Altsandes ausgewählten Sequenz
von Steuermodulen angesteuert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der Behandlung
des Altsandes für jeden Steuermodul M₁ bis Mn eingestellt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Qualität
des Altsandes an einer gegenüber der Charge wesentlich kleineren Probe in einem Analysenregenerator,
bestehend aus einem Reibapparat und einer Entstaubungseinrichtung, durch Messung einer
Auswahl physikalischer Eigenschaften des Altsandes bestimmt wird, und daß mittels
der gewonnenen Meßwerte, die mittels eines Programms bestimmten Steuermodulen M₁ bis
Mn und einer bestimmten Sequenz von Steuermodulen zugeordnet werden, die Steuermodule
und deren Sequenz am Steuergerät angesteuert werden.
5. Verfahren zur Bestimmung der Qualität von Gießerei-Altsand, insbesondere zur Verwendung
in Verbindung mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Probe des Altsandes in ein oben offenes Probegefäß bis zu einem bestimmten
Niveau eingefüllt, von oben mit einem konstanten Fallgewicht ein- oder mehrfach beaufschlagt
und der zeitliche Druckverlauf am Boden des Probegefäßes aufgenommen wird, und daß
die den Altsand qualifizierende Druckverlaufskurve zur Ansteuerung der Steuermodule
und ihrer Sequenz verwendet wird.
6. Verfahren zur Bestimmung der Qualität von Gießerei-Altsand, insbesondere zur Verwendung
in Verbindung mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Probe des Altsandes mit einer bestimmten Masse in einem Mikrowellentrockner
getrocknet, der zeitliche Temperaturverlauf in der Probe gemessen und die den Altsand
qualifizierende Temperaturverlaufskurve zur Ansteuerung der Steuermodule und ihrer
Sequenz verwendet wird.
7. Verfahren zur Bestimmung der Qualität von Gießerei-Altsand, insbesondere zur Verwendung
in Verbindung mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Probe des Altsandes in ein oben offenes Probegefäß eingefüllt und von unten
mit Druckluft beaufschlagt wird, deren Druck so eingestellt wird, daß alle Partikel
unterhalb einer bestimmten Partikelgröße aufschweben und ausgetragen werden, und daß
oberhalb des Niveaus der Probe die Trübung des Luftstroms und deren den Altsand qualifizierender
zeitlicher Verlauf aufgenommen und die Trübungskurve zur Ansteuerung der Steuermodule
und ihrer Sequenz verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der während
des Entstaubens des im Reibapparat behandelten Altsandes ausgetragene Staub aufgefangen
und die pro Zeiteinheit anfallende Staubmenge gravimetrisch oder volumetrisch erfaßt,
der so erhaltene zeitliche Staubmengengradient aufgenommen und die Höhe des Staubmengengradienten
und dessen Verlaufsform zur Einstellung der Dauer der Behandlung im Reibapparat verwendet
wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Altsand
vor der Behandlung vorentstaubt und der Staubmengengradient bei der Vorentstaubung
aufgenommen wird, und daß bei einem signifikanten Abfall der Verlaufsform des Staubmengengradienten
bei der Vorentstaubung der Altsand dem Trockner bzw. dem Reibapparat zugeführt und
die Behandlung gestartet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß nach Unterschreiten
eines unteren Grenzwertes des Staubmengengradienten bei der Vorentstaubung der anfallende
Staub verworfen wird, während oberhalb dieses Grenzwertes der Staub zur Wiederverwendung
gesammelt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem ein elektrisch betriebener Reibapparat
verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromaufnahme des Reibapparates gemessen
wird und der Meßwert als Stellgröße für die Dauer der Behandlung des Altsandes verwendet
wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung
der Qualität des aus dem Reibapparat abgezogenen Regeneratsandes eines oder mehrere
der Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7 verwendet wird.