En studie har genomförts för att undersöka möjligheterna att torka gjutsand i en fluidiserad bädd. Sand är ett ändligt material och i gjutprocessen används tonvis gjutsand årligen. Volvo Powertrain Production har ett gjuteri i Skövde där de undersöker om de kan återanvända sin gjutsand. För att återanvända gjutsanden måste den först tvättas ren från föroreningar för att sedan torkas innan den kan användas i processen igen. Gjuteriet har stora mängder restvärme som skulle kunna utnyttjas till torkningen av gjuterisand. Studien genomförs för att öka kunskapen om torkning av gjutsand i en fluidiserad bädd vid olika gastemperaturer och flöden. Målet är att analysera gjutsandens fluidiseringsegenskaper och att beräkna vilken temperatur och vilket luftflöde som genererar lägst energibehov vid torkning. Gjutsanden ska torkas från en fukthalt på 12 % till en fukthalt på 0,1 %. Gjutsandens slitage mäts för att säkerställa att medelkornstorleken inte underskrider 150 µm och att finandelar under 63 µm inte överskrider 1 % av den totala massan. Målet är även att projektera en tork som kan torka 10 000 ton gjutsand/år samt att beräkna den miljömässiga förbättringen som genereras av att återvinna gjutsanden i CO2-ekv. Resultatet för studien visar att torr gjutsand fluidiserar vid en hastighet på 0,09 m/s. Studien visar också att fluidiseringen av gjutsand inte har ett betydande slitage på sangkornens storlek. Sandens slitagegrad är viktig eftersom sanden vill kunna återanvändas många gånger och resultatet tyder på att fluidisering är en skonsam process. Torkning av 10 000 ton gjutsand/år kräver en tork på 22,2 m3. Torkens storlek ses som rimlig och för att få en kontinuerlig torkning kan en fluidiserad bandtork användas. Resultatet visar att för att torka så energieffektivt som möjligt bör det ingående volymflödet på luften vara 0,028 m3/s. Ingående lufttemperatur bör vara 100 °C när sandbädden är fast och 45°C när gjutsanden är fluidiserad. Gjuteriet genererar stora mängder restvärme och procesströmmar upp till 100 °C kan ses som obegränsad. Det betyder att restvärme kan användas för att torka gjutsanden. Resultatet för de miljömässiga beräkningarna visar att 226 till 244 ton CO2-ekv kan reduceras genom att återvinna 10 000 ton gjutsand per år. Torkningseffekten är mycket låg och det kan vara ett problem om restvärmetillgången minskar. För att nyttja en större del av den tillförda energin kanett recirkulerande flöde användas. I dagens process ses dock inte det som nödvändigt eftersom energin är obegränsad och inte nyttjas till andra ändamål. / A study has been made to investigate the possibilities of drying casting sand in a fluidized bed. Sand is a finite material and in the casting process tons of casting sand are used annually. Volvo Powertrain Production has a foundry in Skövde where they are investigating if it is possible to reuse their casting sand. To be able to reuse the casting sand, it must first be washed clean of contaminants and then dried before it can be used in the process again. Foundry has large amounts of residual heat that could be used for the drying of foundry sand. The study is carried out to increase knowledge about drying casting sand in a fluidized bed at different gas temperatures and flows. The goal is to analyze the fluidizing properties of the casting sand and to calculatewhich temperature and which air flow generate the lowest energy requirement duringdrying. The casting sand must be dried from a moisture content of 12 % to a moisture content of 0,1 %. The wear of the casting sand is measured to ensure that the average grain size does not exceed 150 µm and that fines below 63 µm do not exceed 1 % of the total mass. The goal is also to design a dryer that can dry 10 000 tonnes of casting sand/year and to calculate the environmental improvement generated by recycling the casting sand in CO2-eq. The results of the study show that dry casting sand fluidizes at a speed of 0,09 m/s. The study also shows that the fluidization of casting sand does not have a significant wear on the size of the grains. The degree of wear of the sand is important because the sand must be reused many times and the result indicates that fluidization is a gentle process. Drying of 10 000 tonnes of casting sand/year requires a dryer of 22,2 m3. The size of the dryer is considered reasonable and to obtain a continuous drying, a fluidized belt dryer can be used. The results show that to dry as energy-efficiently as possible, the input volume flow on the air should be 0,028 m3/s. The incoming air temperature should be 100 °C when the casting sand bed is solid and 45 °C when the casting sand is fluidized. The foundry generates large amounts of residual heat and process streams up to 100 ° C can be seen as unlimited. This means that residual heat can be used to dry the casting sand. The results of the environmental calculations show that 226 to 244 tonnes of CO2-eq can be reduced by recycling 10 000 tonnes of casting sand per year. The drying effect is very low and it can be a problem if the residual heat decreases. To utilize a larger part of the supplied energy, a recirculating flow can be used. In today's process, however, it is not seen as necessary because the energy is unlimited and is not used for other purposes.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kau-91360 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Bogren, Linnéa |
| Publisher | Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0031 seconds