专利名称：用于处理已在铸造线中产生的有害物质的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于处理有害物质的方法和系统。具体而言，本发明涉及用于使收集自铸造线的粉尘中所含的有害物质如重金属和卤素不溶解化的方法和系统。
背景技术：
通常，在铸造中使用过的砂在预定处理之后被作为造型用材料重新使用。包含收集的粉尘且待处置的砂被重新用作水泥或路基用材料。然而，由于近来对清洁环境(如对土壤)的要求提高，因而产生了进行不溶解化处理的需求以防止重金属如镉、六价铬、汞、硒、铅、砷、和硼以及卤素如氟洗脱进入土壤中。作为对这些有害物质的不溶解化处理的例子，日本专利特许公开2005-324083公开了一种不溶解化处理方法，其中向被氟污染过的土壤中加入含有氧化镁作为主要组分的 添加剂，然后混合。
发明内容
为了通过对铸造线应用该处理而使有害物质不溶解化，必须如图2所示安装用于不溶解化处理的装置I。所述有害物质包括重金属和卤素，并且包含在收集的粉尘中。因此，用于装置的成本增加，并且另外需要用于通过该处理而不溶解化的设备所用的空间。这些已成为问题。本发明的目的在于提供一种用于处理在铸造线中已产生的有害物质的方法和系统。所述方法和系统不需要除了铸造线之外的任何额外的装置。仅需向铸造线添加小的装置。通过所述方法和系统，可以使收集的粉尘中含有的有害物质如重金属和卤素不溶解化。因而，用于装置的成本可得以减小，并且无需装置所用的大空间。为实现该目的，本发明的用于处理在铸造线中已产生的有害物质的方法是一种用于使铸造线中产生的收集的粉尘中所含的有害物质不溶解化的方法。铸造线进行如下步骤在将熔融金属浇注到铸型中之后使铸件落砂，回收通过铸件落砂而释放出的型砂，以及将经回收的型砂至少与未使用过的砂(green sand)和不溶解化剂一起混练从而将经混练的砂进料至用于形成铸型的造型机。型砂被再利用。这些步骤中至少之一以及这些步骤之间的输送步骤所产生的收集的粉尘被输送至混练砂的步骤。在那里，型砂与粉尘和不溶解化剂一起被混练。因而，使有害物质不溶解化。在混练砂的步骤中，可制造型砂。有害物质包含镉及其化合物、六价铬化合物、氰化合物、汞及其化合物、硒及其化合物、铅及其化合物、砷及其化合物、氟及其化合物、和硼及其化合物中的至少之一。这些物质包含镉、六价铬、汞、硒、铅、砷、氟或硼。必须将它们从土壤中移除，以防止土壤被污染。为实现该目的，本发明的用于处理在铸造线中已产生的有害物质的系统是一种用于使制造铸件用的铸造线中产生的收集的粉尘中所含的有害物质不溶解化的系统。铸造线包括在将熔融金属浇注到铸型中之后用于铸件落砂的装置，用于回收从用于铸件落砂的装置释放出的型砂的装置，和用于使经回收的型砂至少与未使用过的砂和不溶解化剂一起混练从而将经混练的砂进料至用于造型的造型机的装置。所述系统包括铸造线和用于将收集的粉尘输送至用于混练砂的装置的装置。所述用于混练砂的装置包括用于向型砂添加不溶解化剂和收集的粉尘的装置。通过本发明，在铸造线中已产生的收集的粉尘被输送至用于混练型砂的装置。通过将型砂与粉尘和不溶解化剂一起混练而使所述粉尘不溶解化。因而无需用于使收集的粉尘中所含的有害物质如重金属和卤素不溶解化的专用设备。由此可降低用于装置的成本，并且无需用于装置的大空间。如果将经本发明的方法或系统处理过的型砂重新用作水泥或路基用的原材料，则不会洗脱出有害物质，并避免对土壤的任何污染。2010年7月27日提交的基础日本专利申请2010-167793，在此通过全文引用方式并入本申请中。由下面给出的详细描述将更加全面地理解本发明。然而，该详细描述和具体实施方案是对本发明有利实施方案的说明，并且仅用于解释说明。在详细描述的基础上，各种可·能的变化和修改对本领域的普通技术人员而言将是显见的。申请人:无意于向公众捐献任何公开的实施方案。因此，在所公开的变化和修改之中，那些在字面上可能没有落入本发明权利要求范围内的变化和修改从等同原则的意义上来说构成了本发明的一部分。在说明书和权利要求中所用的单数形式及类似表述应被解释为涵盖单数形式和复数形式两者，除非在本文中另有说明或者明显与上下文相矛盾。本文中所提供的任何和全部实例的使用或示例性语言(例如“比如”)仅旨在更好地举例说明本发明，而并非对本发明的范围进行限制，除非另有说明。
图I是说明本发明实施方案的步骤的流程图。图2是说明常规实施例步骤的流程图。本发明的最佳实施方式下文中，参照图I描述本发明的实施方案。在图I的铸造线流程图中，数字10表示利用用于混练砂的装置来混练型砂的步骤。在混练砂的步骤中，将自回收型砂的步骤11输送来的型砂与未使用过的砂和另外的材料一起混练以获得经混练的砂，所述经混练的砂待用于形成铸型。所述另外的材料为粘合剂如粘土和树脂。利用预定量的水混练的型砂被输送至造型步骤12。在造型步骤12中，通过使用型砂来形成铸型。在下面的浇注步骤13中，熔融金属被浇注到铸型中。从而铸件得以制成。在浇注步骤13之后，将铸型冷却并输送至铸件落砂步骤14。在用于铸件落砂的装置中，铸件和型砂分离。经分离的砂被输送至回收型砂的步骤11。在用于回收砂的装置中，型砂被回收，即，通过磁性分选器移除铁件，从砂颗粒的表面移除粘合剂，过滤细颗粒，以及通过砂冷却器将砂冷却。由铸件落砂步骤14、回收砂步骤11、和混练砂步骤10，构成了再利用型砂的步骤。在铸件落砂步骤14中取出的铸件的表面上所粘附的砂通过清洁铸件步骤15而移除。经移除的砂被输送至回收砂的步骤11。在铸件的表面清理步骤16和检查铸件步骤17完成之后，运出已通过清洁铸件步骤15被移除砂的铸件。在铸造线中，产生了含有有害物质如重金属和卤素的粉尘。因此粉尘通过集尘器20收集起来。粉尘产生在上述那些步骤的每一个当中以及所述步骤之间的输送步骤中。其中，大量粉尘产生于铸件落砂的步骤14以及回收砂的步骤11中。因此，在这两个步骤的至少之一中收集粉尘。通常，由集尘器20收集的粉尘包含至少一种有害物质如镉、六价铬、汞、硒、铅、砷、氟、硼和含有这些物质之一的化合物。这些有害物质必须被去除以防止土壤被污染。通过本发明，含有这些有害物质的收集的粉尘通过用于输送粉尘的装置21 (如传送带式机器和管道)被输送至混练砂步骤10。用于输送粉尘的装置21优选是密封的，以防止粉尘在输送的过程中弥散。在混练砂步骤10中，通过用于添加不溶解化剂的装置将不溶解化剂和收集的粉·尘加入型砂中。不溶解化剂可以包括氧化镁，含有氧化镁的试剂和氯化铁、氯化钙、碱金属硅酸盐、氧化钙和铝酸钙、或氯酸钙和硅酸钙。关于用于使氟及其化合物和硼及其化合物的不溶解化的处理，作为对抗环境污染的措施之一，严格限制将这些物质洗脱至土壤中的许可量。氧化镁适合用作使这些物质不溶解化的不溶解化剂。在该实施方案中，使用粉末状的氧化镁不溶解化剂。用于添加不溶解化剂的装置优选地设计为从贮器供应恒定量的不溶解化剂。以这种方式，将含有有害物质的收集的粉尘输送至混练砂步骤10。在那里，型砂与收集的粉尘和不溶解化剂一起被混练。由此有害物质与不溶解化剂反应从而被固定在不可溶的状态。它们不会洗脱进型砂中。已被上述处理处理过的型砂可被用于形成铸型，而无需任何进一步处理。此外，如果砂被作为用于水泥或用于路基原材料的废砂而重新使用，其不会在土壤环境中导致污染。通过本发明，仅需用于将收集的粉尘输送至混练砂步骤10的装置21和用于添加不溶解化剂的装置添加至已有的铸造线中，所述铸造线配备有集尘器。不需要用于使砂不溶解化的装置。因而，用于装置的成本可以很低。此外，不需要用于使砂不溶解化的装置所用空间。
权利要求
1.一种通过使在铸造线中已产生的收集的粉尘中的有害物质不溶解化来处理所述有害物质的方法，其中所述铸造线通过进行以下步骤重新使用型砂 在将熔融金属浇注到铸型中之后使铸件落砂； 回收在铸件落砂步骤之后被释放出的所述型砂；和 通过至少与未使用过的砂和不溶解化剂一起混练已被回收的所述型砂的步骤来混炼所述砂，从而将经混练的砂进料至造型机，所述经混练的砂用于形成铸型； 其特征在于，在各个所述步骤中或者在所述步骤之间的输送砂的步骤中产生的所述收集的粉尘被输送至混练砂的步骤，在其中所述型砂与被输送的粉尘和所述不溶解化剂一起被混练。
2.权利要求I所述的方法，其中所述型砂在所述混练砂的步骤中制得。
3.权利要求I所述的方法，其中所述有害物质包含镉及其化合物、六价铬的化合物、氰化合物、汞及其化合物、硒及其化合物、铅及其化合物、砷及其化合物、氟及其化合物、和硼及其化合物中的至少之一。
4.一种通过使在制造铸件的铸造线中已产生的收集的粉尘中的有害物质不溶解化来处理所述有害物质的系统，其中所述铸造线包括 在将熔融金属浇注到铸型中之后用于铸件落砂的装置； 用于回收从所述用于铸件落砂的装置释放出的型砂的装置；和 用于混练由所述装置回收的所述型砂的装置，该用于混练的装置用于使所述砂至少与未使用过的砂和不溶解化剂一起混练从而将经混练的砂进料至造型机，所述经混练的砂用于形成铸型； 其特征在于，所述系统包括所述铸造线和用于将所述收集的粉尘输送至用于混练砂的装置的装置，和 所述用于混练砂的装置包括用于向所述型砂添加所述不溶解化剂和所述收集的粉尘的装置。
全文摘要
本发明提供了通过使包含在收集的粉尘中的有害物质如重金属和卤素不溶解化来处理有害物质的方法和系统。仅需向铸造线添加小的装置。铸造线通过进行如下步骤来重新使用型砂铸件落砂(14)、回收型砂(11)和混练砂(10)。在铸造线中已产生的收集的粉尘被输送至混练砂步骤从而与粉尘和不溶解化剂一起混练型砂。因而使有害物质不溶解化。由于不需要用于使有害物质不溶解化的装置，因而用于装置的成本可以减小。此外，如果将处理过的砂重新用作水泥或路基用的原材料，不会有有害物质洗脱出来。
文档编号B22C5/10GK102958627SQ20118003177
公开日2013年3月6日 申请日期2011年7月5日 优先权日2010年7月27日
发明者铃木真希, 天野宽之 申请人:新东工业株式会社