湿法清砂技术及装置示意图

常用的湿法清砂有水力清砂和水爆清砂两种。湿法清砂对于清除大中型铸件表面型砂和芯砂效果较为显著。

1.水力清砂

水力清砂是指利用高压水流束喷射铸件，清除黏附的砂子和砂芯的清砂方法。图7-2为水力清砂装置示意图。该装置的两只喷枪结构基本相同，喷枪9的喷嘴直径为2.5mm，由两台双柱塞高压泵并联供应工作压力为15MPa的高压水，流量为2.8m³/h。喷枪10的喷嘴直径为7mm，由离心泵供应工作压力为3.75MPa的高压水，流量为10m³/h。喷枪9的高压水对清砂起切割作用，喷枪10的大流量水起冲刷作用，两枪并联使用，生产率较高。清理下来的砂子与水都汇集于清砂池13中，由水力提升器将砂子和水提取至水力旋流器11，同时离心泵5供给工作水。砂子经水力旋流器再生后，经排砂口排出，等待自然干燥后回用。

图7-2 水力清砂装置示意图

1—水力提升器 2、3—双柱塞式高压泵 4、5—离心泵 6—简易行车 7—导向轨道 8—操纵室 9、10—喷枪 11—水力旋流器 12—回转台车 13—清砂池 14—栅格

水力清砂的操作方法：

（1）放置铸件 将待清理铸件用起重机放置于在轨道上移动的回转台车12上。放置铸件时应选择好方位，使芯头轴线尽量与水平面平行，以便于喷枪冲刷。如果多方有芯头或粘砂较多，则先冲刷主要面，然后换个方向放置，再冲刷次要的清理面，如图7-3所示。当铸件放置好以后，将回转平台移到喷枪的前方，即图7-2中的栅格14上。

图7-3 铸件在栅格上的放置位置

a）冲刷主要表面 b）冲刷次要表面

（2）清理铸件 如图7-2所示，操纵室8在轨道和钢丝绳上进行上下、左右、前后移动，并联的喷枪9和喷枪10通过液压装置摆动一定角度进行射水清砂，同时回转平台缓慢转动，水枪不断地摆动，射出的水流逐一将铸件表面砂块切割冲刷干净。如果喷枪未能从铸件侧面和顶面将芯砂冲刷掉，则可以将回转平台退回一旁，使铸件芯砂位于易被水枪冲刷的方位，再次将铸件推至水枪前的栅格上进行冲刷，直到冲刷干净为止。

2.水爆清砂

水爆清砂就是将浇注后冷却到一定温度的铸件投入水池中，水迅速渗入砂内与较高温度的铸件表面接触，急剧汽化膨胀增压，产生爆炸力使型砂和砂芯从铸件表面和内腔脱落，实现铸件的清理。图7-4所示为水爆清砂池结构图。

图7-4 水爆清砂池结构

1—气力提升器 2—基础坑 3—搅拌装置 4—吸笼 5—摆动格栅 6—保护格栅 7—连杆 8—橡胶伸缩套 9—曲拐 10—水爆池 11—撞击面 12—弹簧 13—轴 14—压力泵

水爆清砂操作方法为：(www.xing528.com)

（1）确定铸件的水爆温度 重量轻、形状简单的铸件在550～560℃进行水爆，大中型复杂且碳含量高的铸件在450～550℃进行水爆。

（2）控制水爆池水的温度 夏天将池中水温控制在30℃左右，冬天将露天池水的温度提高到50℃左右。

（3）检查铸件温度 铸件的落砂温度要略高于水爆温度。常用下列方法测量铸件温度：

1）目测法测温。用目测法观察铸件的红热状态，判断其温度，见表7-1。

表7-1 目测法观察判断铸件温度

2）表面温度计测温。用表面温度计直接靠在铸件的表面测定其温度。

3）变色快速测温笔测温。用测温笔在铸件上划上笔痕，根据变色情况判断温度，测温迅速、方便。

4）化学熔盐测温。分别将少量各种熔盐撒于铸件表面，根据熔盐熔化情况确定铸件表面温度。常用熔盐熔化温度见表7-2。

表7-2 常用熔盐熔化温度

5）热电偶高温计测温。造型时在测温位置插入热电偶并配以相应的指示仪表，观察从浇注到落砂的温度变化过程。

图7-5 水爆清砂铸件入水方向

a）芯头及开口面向下 b）带砂多的面向下

（4）水爆清砂操作方法 将易爆和难爆铸件堆放在一起，但铸件相互温差不可过大。为防止铸件下水后掉入池中，必须把铸件堆放平稳。选择有利于水对型（芯）砂的渗透造成良好的封闭条件的方向作为铸件下水方向，增加水爆压力。水爆清砂铸件入水方向如图7-5所示。水爆操作人员一般应离水爆池5m以外。铸件入水速度要快，达到18～21m/min，一般要求吊钩下降速度为12～15m/min。小型铸件入水深度控制在0.5m左右，中型铸件入水深度大于1m，大型铸件入水深度应更深一些。铸件在水中停留时间要短，以使铸件内外温差小，热应力小，从而减小铸件裂纹倾向。水中泥的质量分数应低于3%，水爆时铸件应在水中摆动或撞击池壁上的专用撞击面，不断破坏型砂表层的“气屏”，使水爆比较彻底。对于第一次水爆不成功的铸件，如果铸件温度还较高，则可迅速去除表层湿砂，待其传热及水蒸气蒸发后进行二次水爆。

（5）水爆后的铸件应采取缓冷措施 水爆后要立刻对铸件进行热处理，若不能立刻进行热处理或不进行热处理，则需将铸件集中堆放在避风处，易裂铸件应放入保温坑或退火炉中缓冷。