Brevet FR2657548A1 — publié le 19910802

PROCEDE DE TRAITEMENT DE SABLE POUR MOULES ET/OU POUR NOYAUX La présente invention concerne un procédé de traitement de sable pour moules et/ou pour noyaux, qui alimente comme sable de moulage une installation de moulage puis, après la coulée, est séparé des pièces moulées dans un poste de décochage. Pour la fabrication de pièces moulées, on emploie la plupart du temps des moules constitués par du sable de moulage Du fait de l'effet thermique du métal en fusion, le sable est en partie détruit en raison du liant utilisé, par exemple de la bentonite, qui brûle du fait des températures élevées du métal en fusion, et il doit être évacué du cir- cuit Par l'apport de sable neuf sous forme de noyaux servant à la formation d'espaces creux dans les pièces de fonderie, du sable neuf frais est apporté en continu dans le système. Le sable en excès doit alors être retiré hors du circuit et être mis à la décharge Ce sable que l'on appelle sable de déchet ou sable usagé contient, en plus du sable (généralement du sable de quartz), également des additifs pour matériaux de moule, tels que de la bentonite et des supports carbonés En raison de la présence de ces additifs, les possibilités de réutilisation dans d'autres domaines (entre autres le bâtiment), sont limitées C'est pourquoi le sable usagé, produit de la façon décrite dans les fonderies, est mis à la décharge. Statistiquement, il sort 580 kg de sable usagé par tonne de pièces coulées produite En plus des inconvénients économiques pour les fonderies elles-mêmes, la nuisance pour l'environnement causée par l'évacuation nécessaire du sable usagé produit, est considérable. En partant de l'état de la technique décrit, la pré- sente invention a pour objet de proposer un procédé à l'aide duquel la réutilisation économique du sable usagé devienne possible Le procédé proposé doit également apporter une contribution importante à la diminution des nuisances pour l'environnement, en réduisant à un minimum la quantité de déchets à mettre à la décharge Ce problème est résolu par l'utilisation d'un système à deux circuits, le sable détaché des pièces moulées étant conduit, au moins en partie, dans un premier circuit de préparation de sable et une partie prédé- terminée du sable à préparer étant conduite dans un deuxième circuit de régénération pour un traitement ultérieur afin d'être amenée dans le système de sable de moulage comme sable à noyaux épuré, la partie poussiéreuse libérée par les grains de sable étant aspirée de façon fractionnée dans le deuxième circuit o s'effectue une séparation entre la partie poussié- reuse réutilisable et la partie inutilisable et le sable restant dans le circuit de régénération est ramené épuré dans le système comme sable à noyaux Le deuxième circuit de régénération peut fonctionner indépendamment du premier circuit de préparation de sable ou bien le deuxième circuit est intégré dans le premier. Selon un autre mode de réalisation du procédé de traitement de sable de moulage, les poussières aspirées de façon fractionnée sont des poussières de bentonite et des poussières carbonées, la partie des poussières qui n'est pas réutilisable est évacuée hors du système et la partie des poussières qui est réutilisable est introduite comme liant dans le sable qui a été préparé à nouveau La proportion de sable de moulage qui est évacuée du circuit de régénération correspond quantitativement à la proportion qui est intro- duite dans le système comme sable à noyaux La partie pous- siéreuse évacuée du système est remplacée par du sable neuf. Le développement de procédés et de dispositifs de régénération du sable usagé permet la réutilisation du sable usagé jusqu'à une certaine proportion ( 60 à 70 %) et sa réintroduction dans le circuit Ces données sont connues de DE-A-2 909 408. Il est également possible de séparer les matériaux additionnels ajoutés au sable et de les réinjecter dans le circuit de traitement de sable comme constituants valorisa- bles En prévoyant en plus du circuit de préparation exis- tant, un deuxième circuit destiné à la régénération du sable usagé, on récupère plus de 50 % de ce dernier pour sa réuti- lisation comme sable à noyaux De ce fait, la quantité rési- duelle destinée à la décharge se trouve réduite de façon correspondante. D'autres buts, avantages et caractéristiques apparaî- tront à la lecture de la description d'un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, faite à titre non limitatif et en regard du dessin o la figure 1 représente schématiquement les circuits de traitement de sable de moulage usagé selon le procédé de l'invention. Le diagramme de déroulement du système combiné de préparation et de régénération qui peut soit être intégré dans le dispositif de préparation, soit être situé dans un endroit séparé, illustre le principe du système à deux cir- cuits. Le sable de moulage provenant de l'installation 1 de moulage et de la grille 2 de démoulage est transporté jus- qu'au dispositif de préparation 3 o s'effectuent, entre autres, la séparation des pièces métalliques ainsi que l'élimination des blocs de sable A cet endroit, ou à un autre endroit approprié, la proportion de sable techniquement nécessaire est mise à l'écart sous forme de sable usagé 5 et est mise à la décharge selon les procédés utilisés jusqu'à présent. Dans le système à deux circuits, le sable usagé est introduit dans le deuxième circuit 6, o est réalisée une autre régénération On y sépare les grains de sable endomma- gés et une partie des matériaux additionnels Le matériau régénéré sortant du deuxième circuit de régénération 6 et qui est constitué par du sable considéré comme neuf est introduit comme sable à noyaux dans le dispositif 4 de fabrication de noyaux, le cas échéant, avec du sable neuf 8 Les matériaux additionnels récupérés dans le deuxième circuit 6 sont introduits dans le circuit de préparation 3 du sable usagé. La poussière résiduelle 7 constituée par des grains de sable inutilisables et des résidus de liant 7 (environ 20 % du volume du sable usagé traité dans le deuxième circuit 6) peut être mise à la décharge soit directement, soit compactée auparavant en blocs ou en pastilles, entre autres, ou bien être mélangée avec des scories liquides Cette dernière opération peut être réalisée de façon avantageuse au cubilot. EXEMPLE On prélève par heure 4,5 tonnes de sable usagé dans le circuit de préparation et on l'amène au dispositif de régé- nération mécanique. Du fait des contraintes mécaniques combinées de choc et de cisaillement exercées sur les grains de sable, les enve- loppes de matériaux additionnels sont évacuées par aspiration simultanée et les matériaux additionnels utilisables sont séparés de la poussière de sable inutilisable, dans le cyclone et le filtre situés en aval, par élutriation Le produit régénéré qui représente 60 à 65 % du sable usagé est envoyé directement dans le dispositif de fabrication de noyaux, comme sable neuf La poussière séparée dans le cyclone et dans le filtre, provenant de la première phase de la régénération, contient jusqu'à 30 à 40 % des matériaux additionnels qui sont introduits dans le système de circuit de préparation. Grâce à l'utilisation du système à deux circuits, le besoin en matériaux additionnels a été réduit de 62 %. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement de sable pour moules et/ou pour noyaux, qui alimente comme sable de moulage de pièces coulées une installation de moulage puis, après la coulée, est séparé des pièces moulées dans un poste de décochage, caractérisé par l'utilisation d'un système à deux circuits, le sable détaché des pièces moulées étant conduit, au moins en partie, dans un premier circuit de préparation de sable et une partie prédéterminée du sable à préparer étant conduite dans un deuxième circuit de régénération pour un traitement ultérieur afin d'être amenée dans le système de sable de moulage comme sable à noyaux épuré, la partie poussiéreuse libérée par les grains de sable étant aspirée de façon fractionnée dans le deuxième circuit o s'effectue une séparation entre la partie poussiéreuse réutilisable et la partie inutilisable et en ce que le sable restant dans le circuit de régénération est ramené épuré dans le système comme sable à noyaux. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième circuit de régénération fonctionne indépen- damment du premier circuit de préparation de sable. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième circuit est intégré dans le premier. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les poussières aspirées de façon fractionnée sont des poussières de bentonite et des poussières carbonées. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la partie des poussières qui n'est pas réutilisable est évacuée hors du système. 6 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la partie des poussières qui est réutilisable est introduite comme liant dans le sable qui a été préparé à nouveau. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la proportion de sable de moulage qui est évacuée du circuit de régénération correspond quantitativement à la proportion qui est introduite dans le système comme sable à noyaux. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la partie poussiéreuse évacuée du système est remplacée par du sable neuf.