Waupaca铸造利用热交换技术的优势来降低废料/回收率并抵消砂添加剂的成本.

在铸造作业中, 在制芯过程中，一致的砂温控制对于保持工艺成本至关重要, 产品台架寿命, 整体素质. 然而，这种温度一致性也是最难实现的.

在美国的大部分地区, 季节温度的波动会导致核心室进入的沙子温度上升70华氏度. 当送砂系统间歇运行时，这些温度变化会进一步放大, 或者在铸造过程中发生破坏，导致砂子过冷或过热.

在某些情况下, 已安装的工艺设备和相应的控制系统无法提供所需的温度控制. 没有这种控制会导致生产效率的降低、芯的报废、铸件的报废和返工.

铸造业, 传统上, 从来没有很好的温度控制铸造砂,马克·霍夫曼说, MT系统公司工艺工程师/项目经理., 一家总部位于俄亥俄州的公司，作为系统集成商，在铸造行业有着深厚的根基, 项目经理和铸造设备供应商.

“传统的加热铸造砂的方法是通过煅烧棒加热器, 冷却的时候, 带冷却盘管的流化床. 然而，线圈总是运行的方式热或方式冷比你想要你的出口温度是为了在短时间内调整沙子的温度.

“问题是几乎每一个铸造应用程序都是一个启动/停止运行. 你不是在以连续的速度跑沙子. 当你停止/开始时, 你会在下次跑步时让沙子过热，因为沙子就在那里变热. 或者天气太冷了. 所以，你总是在追自己的尾巴. 多年来，人们一直对传统的加热器或冷却器不满意.”

在过去的六年里, 世界上最大的独立铁铸造厂之一越来越多地采用间接垂直板技术，原因是在制芯过程中追求更一致的砂温控制.

当美高梅博彩, 在沃帕卡有三家铸造厂, WI, 2014年开始为3号工厂规划一条新的生产线, 所有的选择都摆在桌面上, 亚当·库尔舍夫斯基回忆道, 2/3工厂助理生产经理-制芯.

2014年之前, 美高梅博彩依赖于前面提到的那些, 冷却沙子的传统方法, 铸造前以管壳式换热器的形式. 然而,, Kurszewski指出，这些单位无法应对不断增长的产能需求, 除了需要持续的维护和难以产生一致的砂温之外.

在这种情况下, 这是一个棕地开发项目，我们的核心房间安装了一条新生产线, 包括所有的组件. 寻找更好的选择来处理增加的产量和提供更精确的砂温控制也是有意义的. 追求新技术有多种原因。.

美高梅博彩及其项目合作伙伴MT系统公司聘请了Solex热科学公司, 散装固体热交换领域的全球领导者, 解决其芯砂温度控制问题. 这家加拿大公司专门从事间接垂直板技术的应用，在50多个国家有600多个项目.

“我们的装置使工作流体与砂分离，并通过砂床间接传导热量. 这使得砂的混合温度非常精确和一致,斯科特·哈里斯解释道, 区域主任, 美国的Solex热科学公司, 强调砂粒在中空不锈钢板之间的重力作用下均匀流动，而工作流体则与中空不锈钢板内的砂粒反向流动.

温度控制—— Harris将间接热交换器比作温度控制的砂调节系统，确保即使环境温度波动，岩心砂温度也可以集中在1°F内. 这大大改进了现有的技术，在现有的技术中，砂的温度变化可能高达20华氏度.

“在沃帕卡案中, 我们发现我们真正喜欢这些热交换器的是你可以设定温度作为你想要的输出温度, 它和你的水温相匹配——正负几度,霍夫曼说. “你不会反抗它. 你不会过度补偿或补偿不足.

“没有必要对进入的砂温做出反应. 如果进来的沙子温度从今天的80华氏度变为明天的60华氏度, 只要我们适当地调整了进来的沙子的温度范围, 这个小组会处理好一切. 它提供了必要的保留时间来处理温度波动, 所以你不需要猜测一个操作设定值来得到你需要的温度.”

安装注意事项 进入换热器前, 沙子通过加压空气输送到接收料斗, 哪些会进入Solex的进料斗. 料斗的设计可以根据空气或斗式进料的选择而变化, 限制高度, 进气能力增强，无需单独的接收料斗. 用于Waupaca安装, 气动输送器将沙子输送到安装在Solex换热器上方的料斗中.

在热交换器板前需要有足够体积的沙子，以保持沙子的恒定进料到热交换器, 以防供应中断.  容量通常设计为15至30分钟的供应, 这取决于铸造厂的运营策略.

在沃帕卡案中, 热交换器外壳使用标准支撑支架安装在热交换器组的下方. 中间支撑是另一种选择，可以将热交换器悬挂在铸造厂上层.

出砂流量由MT系统控制的振动给料器控制, 多少米的沙子进入批量称重斗之前，它进入搅拌机. 刀门给料机也可用.

工作流体的供应和控制需要根据目标温度和砂的期望流速来加热或冷却砂. 流体模块和冷水机和/或锅炉系统可以添加, 视设施的辅助系统资源而定. 在沃帕卡的情况下，工厂的热水和冷水都是可用的.

在所有操作条件下保持加热或冷却模式下流体温度的系统控制也集成到设施控制方案中. 单独的热交换器流体控制是另一种选择.

质量控制和成本优势 用新的交换器, 由于减少了岩心的报废和返工，Waupaca实现了几项重要的、显著的质量改进和成本降低. 由于砂粘合剂的优化使用，铸造废料和打捞也被最小化.

Kurszewski指出，自从完成Solex砂调节器安装后, Waupaca铸造厂将模具/芯废品率降低了33%，抵消砂添加剂成本降低了10%.

“这很有意义，”霍夫曼解释道. “你必须记住，在制作化学粘合的核心或模具时, 沙子是与少量混合成分混合而成的，其中包括化学粘合剂和, 在某些情况下, 也可能包括催化剂和干添加剂. 在许多化学结合系统中，成分在从混合器排出到砂斗之前会开始一个化学反应硬化过程.”

他补充说，砂的温度对硬化过程的快慢起着重要的作用:这是混合砂在吹芯之前的工作寿命.

“如果沙子太热或太冷, 配料的添加量(在暖箱工艺中是催化剂)需要调整, 哪些因素会导致铸件质量不一致, 以及原材料的浪费. 然而,, 如果你把更精确的食谱和更好的温度控制结合起来, 你将有一个更精细的过程和更少的废料.”

继沃帕卡3号厂三个Solex冷却器成功运行后, 3号厂又增加了3个机组, 1号核电站也在威斯康辛, 以及位于泰尔市的美高梅博彩5号厂的另外4家工厂, IN.