自硬砂再生設(shè)備選擇是能否用自硬砂工藝在適應(yīng)生產(chǎn)規(guī)模及成本控制條件下生產(chǎn)出高質(zhì)量鑄件的關(guān)鍵。自硬砂再生系統(tǒng)一般由破碎、再生、風(fēng)選、調(diào)溫以及與之配套的輸送及除塵系統(tǒng)組成，根據(jù)不同的生產(chǎn)及工藝要求做一些相應(yīng)的增減。
2．1再生設(shè)備選擇注意事項(xiàng)
近20年來，我國的自硬砂再生設(shè)備有了較大的發(fā)展，從最初的仿制日本技術(shù)，到后來的引進(jìn)歐洲技術(shù)、展開技術(shù)合作并通過生產(chǎn)實(shí)踐得以不斷改進(jìn)，基本上滿足生產(chǎn)要求。目前國內(nèi)市場(chǎng)上流行的設(shè)備，如果硬按技術(shù)類別分的話，基本上可分為日本太陽技術(shù)、日本新東技術(shù)、德國FAT技術(shù)、德國克萊茵技術(shù)、意大利IMF技術(shù)等幾個(gè)類別，或根據(jù)工藝要求及生產(chǎn)廠家的不同而采用幾種技術(shù)的組合。對(duì)此，大家均有一定的了解，現(xiàn)根據(jù)近幾年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)就再生設(shè)備的選擇談一點(diǎn)看法。
2．1．1 自硬砂再生費(fèi)用是影響鑄件成本的主要因素，在選擇設(shè)備時(shí)，應(yīng)考慮使用成本。自硬砂再生費(fèi)用主要由能源消耗、維修費(fèi)用、砂回收率等組成。一般用戶往往忽略前兩項(xiàng)指標(biāo)對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的影響，而單純追求設(shè)備價(jià)格及砂回收率、LOI值等指標(biāo)。當(dāng)然在滿足同等技術(shù)要求（能生產(chǎn)出合格鑄件）情況下，出于成本及環(huán)保的要求，砂回收率越高越好，這是勿容置疑的。同樣選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)備，在滿足工藝要求的LOI值及微粉含量的情況下，盡量降低能源消耗、保證設(shè)備可靠性、減少維修費(fèi)用，無疑具有長遠(yuǎn)的意義。
首先，再生砂的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)圍繞工藝要求進(jìn)行選擇。比如LOI值是衡量脫膜率的重要指標(biāo)，一般灰鐵件采用呋喃樹脂砂生產(chǎn)，實(shí)驗(yàn)證明LOI值在3%左右完全可以滿足工藝要求，而有的用戶一提就是2.5%以下，堿酚醛生產(chǎn)一般鑄鋼件，實(shí)踐證明LOI值在2.5%左右可以滿足工藝要求，而有的用戶要求在2.0%，這無疑會(huì)增加設(shè)備投資及再生成本。歐洲人主張把設(shè)備和工藝結(jié)合起來考慮，一般情況下多在工藝上采取措施，比如減少樹脂加入量（確定合理的澆注強(qiáng)度）及鐵砂比、改善澆注系統(tǒng)及澆注工藝等，以降低生產(chǎn)費(fèi)用，無疑是聰明的辦法。
其次，設(shè)備的可靠性及維護(hù)費(fèi)用應(yīng)引起足夠的重視。自硬砂設(shè)備的可靠性一般可以通過加工手段、配置水平及運(yùn)動(dòng)部件的多少來判定，當(dāng)然，用戶的介紹更能說明問題。大家都知道，同樣的原理甚至同樣的圖紙，加工手段不一樣、管理水平跟不上，結(jié)果會(huì)完全不同。大連某機(jī)床廠及煙臺(tái)某鑄造廠原來使用的破碎再生機(jī)，均類似于某德國公司技術(shù)，分別由國內(nèi)兩家公司生產(chǎn)，一臺(tái)不到兩個(gè)月即開焊，一臺(tái)不到三個(gè)月即換一次振動(dòng)電機(jī)，而同樣的生產(chǎn)條件，工將機(jī)械生產(chǎn)的設(shè)備連續(xù)使用兩年沒有任何問題，其中的效益問題不言自明。還比如有的再生機(jī)，再生原理決定其有大量的耐磨易損件，其更換頻繁且價(jià)格較高，無疑會(huì)增加生產(chǎn)成本。同樣，再生設(shè)備中采用大量的運(yùn)動(dòng)部件及振動(dòng)設(shè)備等，由于作業(yè)環(huán)境及操作人員素質(zhì)等原因，設(shè)備易出現(xiàn)故障，而影響設(shè)備的可靠性，從而降低生產(chǎn)效率，增加生產(chǎn)成本。
第三，鑄造生產(chǎn)本身是能耗大戶，在滿足工藝要求前提下，盡量減少裝機(jī)容量，利用固有資源，對(duì)長遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)效益具有重要的意義。
2．1．2 在充分進(jìn)行工藝論證的基礎(chǔ)上合理選擇再生設(shè)備。隨著我國自硬砂工藝技術(shù)的推廣，廣大鑄造工作者在生產(chǎn)實(shí)踐中積累了大量的經(jīng)驗(yàn)。自硬砂工藝技術(shù)也越來越成熟、可靠、實(shí)用，新上自硬砂工藝技術(shù)項(xiàng)目應(yīng)吸取先行者的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在充分進(jìn)行工藝論證的基礎(chǔ)上合理選擇再生設(shè)備。
如前所述，呋喃樹脂砂工藝應(yīng)用比較成熟，非常適用于一般鑄件的單件小批量生產(chǎn)，如機(jī)床鑄件、工程機(jī)械鑄件、礦山機(jī)械類鑄件、造紙機(jī)械鑄件、風(fēng)機(jī)泵體類鑄件等等。大量的生產(chǎn)實(shí)踐證明，只要工藝及管理得當(dāng)，脫膜率的多少反而不是關(guān)鍵因素，濰坊某鑄造車間LOI值甚至在4%以上，鑄件質(zhì)量指標(biāo)一樣較好。為保證鑄件質(zhì)量，這類鑄件的生產(chǎn)廠家越來越意識(shí)到砂溫及微粉含量指標(biāo)的重要性，實(shí)踐證明其對(duì)粘砂、氣孔等缺陷起著重要的作用。有的廠家甚至“提出脫膜率無所謂、關(guān)鍵是砂溫及微粉含量”這一觀點(diǎn)，無疑是生產(chǎn)實(shí)踐的總結(jié)。我公司按德國技術(shù)提供的再生線，用砂塊破碎加撞擊再生組合，對(duì)于這一類鑄件的生產(chǎn)非常實(shí)用，且投資少、成本低。當(dāng)然，如果用呋喃樹脂砂工藝還要生產(chǎn)一些薄壁復(fù)雜鑄件、球鐵件甚至鑄鋼件，則須對(duì)脫膜率進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂疲鲜鰞杉?jí)再生外，再增加一級(jí)強(qiáng)力磨擦再生，以控制LOI值，保證滿足工藝要求。Pep—set樹脂工藝與呋喃樹脂砂的設(shè)備配置基本相同。
堿酚醛樹脂砂工藝主要用于鑄鋼件生產(chǎn)，由于鑄鋼澆注溫度高，對(duì)發(fā)氣量比較敏感，因此對(duì)脫膜以及風(fēng)選有較高的要求，LOI值一般控制在2.5%左右，微粉含量越低越好，以降低發(fā)氣量，提高型砂透氣性。在設(shè)備選擇上與呋喃樹脂砂的第二種情況基本相同。酚醛樹脂與呋喃樹脂相比粘性稍大，早期使用的用戶在再生之前進(jìn)行加熱處理，以提高脫膜效果。從近幾年的使用實(shí)踐來看，沒有必要，新上項(xiàng)目均取消了這一工序，通過科學(xué)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)完全可以解決。此外，再生后的風(fēng)選應(yīng)引起高度重視，以除盡再生過程中產(chǎn)生的微粉。
新型脂硬化水玻璃砂近兩年在國內(nèi)得以推廣，其再生設(shè)備的研究及生產(chǎn)也以各種方式展開。根據(jù)鑄件特點(diǎn)及生產(chǎn)特性要求，有采用干法再生，也有采用濕法再生，有采用簡(jiǎn)單的一般自硬砂的再生方法，也有采用高溫焙燒的干法再生方法或干濕法相結(jié)合的再生方法，工藝要求不同，生產(chǎn)規(guī)模不同，使用情況差別較大。盡管形成規(guī)模生產(chǎn)的相對(duì)較少，但認(rèn)識(shí)逐步趨于統(tǒng)一。一般認(rèn)為水玻璃砂舊砂有以下特性：
（1）砂粒上殘留粘結(jié)劑膜在高溫澆注后不能燃燒分解，而形成一種低熔點(diǎn)的硅酸鈉膠牢固地粘附在砂粒表面；
（2）砂塊破碎后，砂粒表面的殘留硅酸鈉膠、鹽等具有很強(qiáng)的吸濕性，而增加砂粒表面粘度；
（3）再生砂粒表面上殘留的高模數(shù)水玻璃、殘留脂、鹽等對(duì)再生砂的強(qiáng)度、可使用時(shí)間等有較大影響；
（4）干法再生前對(duì)舊砂進(jìn)行加熱預(yù)處理可提高再生的脫膜效果。
這些特點(diǎn)決定脂硬化水玻璃砂的再生較一般自硬砂再生困難，有的廠家沒有采用加熱，再生后砂粒表面殘留物較多，再生砂得不到單一砂（或面砂）使用要求，只能作為背砂使用，作面砂時(shí)則需加入大量新砂（如50%）。實(shí)驗(yàn)表明，水玻璃舊砂經(jīng)破碎后，進(jìn)行加熱處理，再進(jìn)行干法再生，所得再生砂的性能與其加熱溫度有很大關(guān)系，粘結(jié)強(qiáng)度隨加熱溫度增加而增加，當(dāng)加熱溫度達(dá)到320℃以上時(shí)，干法再生砂的強(qiáng)度及可使用時(shí)間可以滿足單一砂的使用要求?？梢娝Ａ霸偕?，加熱很關(guān)鍵，保證好的再生效果，加熱溫度須達(dá)到320℃以上。致于破碎和再生可選擇與一般自硬砂同樣的設(shè)備，考慮其固有特性，與一般自硬砂相比，設(shè)備的額定生產(chǎn)率須相應(yīng)加大。除此之外，還有一個(gè)問題值得注意，那就是再生后的風(fēng)選調(diào)溫，由于其吸濕性極強(qiáng)，簡(jiǎn)單的除塵難以風(fēng)選徹底，調(diào)溫過程中由于溫度降低而增加“吸濕”傾向而造成砂粒表面發(fā)粘，在處理過程中須采取相應(yīng)措施，選用設(shè)備時(shí)應(yīng)引起足夠重視。