El diagrama de flujo mostrado está en particular adaptado para requerimientos de una fundición para recircular y reusar la arena en moldes. Cualquier fundición cuya arena nueva tiene costos demasiado altos seriamente debería considerar la recirculación. Esta arena es usualmente igual o mejor que la arena original. La arena de la fundición una vez usada debe ser a fondo lavada para quitar los materiales adheridos, lamas de arcilla, y finos. Tal tratamiento grandemente prolongará la vida de la arena y reducirá al mínimo los requerimientos para arena nueva. Las fundiciones que hacen moldes con arena reciclada, mantiene sus estándares de calidad.
En este diagrama de flujo el equipo lavador juega un papel sumamente importante en quitar las lamas de la superficie de los granos de arena. Esto se hace por la atrición de arena al golpear el uno contra el otro en la velocidad alta en una mezcla de agua y arena, usualmente el porcentaje de sólidos es de 40-50%. Los resultados obtenidos a partir de recirculación de arena de fundición por este método son superiores a los métodos existentes incluyendo ignición, y separación seca. El trabajo experimental efectuado en un acondicionador y las unidades comerciales han motivado que las unidades sean modificadas para proveer potencia adicional en el equipo de lavado a una la densidad alta, sin problemas de parada.
DIAGRAMA DE FLUJO
La arena de moldeo a ser reciclada se guarda en un depósito adecuado preferentemente de acero y de un tamaño suficiente para la operación de un turno. La arena alimentada en un flujo constante en el sistema de recirculación. La arena húmeda puede guardarse en un tanque adecuado y enviada al circuito por medio de una Bomba.
Hay una zaranda vibratoria para separar el material de sobre tamaño. La acción vibrante sirve para romper conglomerados y usualmente una aspersión de agua se agrega para repulpear la arena antes de que sea introducida en la unidad de lavado de arena.
La arena zarandeada es alimentada a la unidad de lavado y se deja caer directamente encima de la abajo hélice. Suficiente agua se agrega para mantener una densidad de la pulpa de 40 a 50% de sólidos. Esta densidad y la acción violenta de la hélice con recirculación controlada a través del depósito, afloja el material fiado sobre la superficie de los granos de arena por atrición. Para garantizar una atrición completa, dos de los atricionadores o lavadores son operados en serie reduciendo el cortocircuito a un mínimo.
En una fundición de acero, dos equipos de atrición de 3’x3′ son alimentados de un tanque acondicionador de 8’ de diámetro x 16′ de alto por una» Bomba de 2″ que puede montarse en el tanque. Una Bomba Desarenadora Vertical en el piso bombea la arena lavada para la clasificación.
Las unidades de lavado son de suficiente tamaño para permitirle tiempo de contacto aproximadamente de 30 minutos. Se han instalado puntos para aliviar el flujo de arena y poder mantener un flujo constante de arena gruesa a través del sistema y por consiguiente impedir un recargo posible en los motores. Los mecanismos de agitación son de construcción pesada para este servicio y usualmente la hélice y parte del eje es cubierto con jebe para la mayor resistencia de desgaste. El diseño de la unidad permite que se pare o se ponga con carga máxima. Es por consiguiente no necesario drenar el sistema al final de cada corrida.
La arena es descargada del segundo equipo de atrición y es transferida por una Bomba para un Clasificador para deslamado y separación de agua. Usualmente agua para deslamado es adicionada a la bomba para una dilución y mezcla antes del Clasificador; Una dilución de sólidos de 20% es normalmente satisfactoria en este punto. Para el lavado y deslamado el Clasificador del Rastrillo es adecuado. La cama de arena es volteada varias veces por la acción de los rastrillos transportando las arenas lavadas hacia la parte superior del Clasificador. Las lamas y el agua en exceso se descargan por el rebose del Clasificador y son enviados a un depósito de desechos. En caso haya una recirculación de agua gusta las lamas sean espesadas en un Espesador, y el agua clara se puede volver a emplear. Las lamas del espesador son removidas por una Bomba y descartados.
Las arenas limpias, con poca agua se descargan del Clasificador, usualmente con una humedad de 20 %, después se puede drenar más agua de los tanques, finalmente se secan en un secador rotatorio hasta una humedad de aproximadamente 2 %. La arena está ahora lista para usarse en los moldes de fundición.
Para una fundición pequeña el equipo debe seleccionarse para tratar 2 para 3 toneladas de arena por hora en forma continua.
El precio total para el equipo con motores y el equipo secador pueden variar. Las unidades están disponibles para manipular menores y mayores tonelajes. El tonelaje mínimo que puede ser manipulado eficazmente y económicamente es aproximadamente una tonelada por hora.
Algunas plantas señalan que los costos operativos totales para una planta parecida a la descrita están dentro de un rango de $30 para $60 para cada tonelada de arena reciclada. Para la planta pequeña recirculando 2 para 3 toneladas de arena por la hora que el costo no debería exceder $60 por tonelada. El ahorro para la fundición sobre un período de tiempo merece la inversión. Varias plantas han usado este sistema muy exitosamente.