CN101011720A

CN101011720A - 废弃硅溶胶型壳再生利用方法

Info

Publication number: CN101011720A
Application number: CN 200710010354
Authority: CN
Inventors: 关伟; 关海峰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-02-06
Filing date: 2007-02-06
Publication date: 2007-08-08

Abstract

本发明公开一种废弃硅溶胶型壳再生利用方法，其特征在于有如下步骤：a.将废弃硅溶胶型壳粉碎、筛选，得14～18目筛上物；b.将14～18目筛下物进一步筛选，得58～62目筛上物为砂料；c.取58～62目筛下物，细磨成180～270目粉料；d.以粉料替代莫来粉、砂料替代莫来砂制作硅溶胶型壳或以粉料替代石英粉、粘土制作水玻璃型壳。可明显改善熔模铸造型壳性能、降低制造成本、利于环保。

Description

废弃硅溶胶型壳再生利用方法

技术领域：

本发明涉及一种废物再生利用方法，尤其是一种可明显改善熔模铸造型壳性能且可降低制造成本、利于环保的废弃硅溶胶型壳再生利用方法。

背景技术：

精密铸件都是通过熔模铸造所生产的。熔模铸造包括制造蜡型、在蜡型上形成型壳坯料、脱蜡、焙烧型壳坯料制成型壳、浇注高温钢水、清理等工序，通常生产一批精密铸件后，型壳便成为废弃物。

现有熔模铸造型壳有硅溶胶型壳、水玻璃型壳等。硅溶胶型壳坯料首先以性能稳定、价格昂贵的锆(二氧化锆)粉(砂)为面层，用硅溶胶与莫来粉(河北唐山或辽宁葫芦岛生产)混合成浆料作为中间粘结层(过渡层)，在中间粘结层上撒莫来砂形成背层(加固层)，其中间粘结层与背层占整个型壳重量的90％以上，即主要原料是莫来粉、莫来砂；水玻璃型壳是以石英粉砂为面层，以粘土与玻璃胶混合成浆料作为中间粘结层，在中间粘结层上撒石英砂形成背层。由于废弃的熔模铸造型壳中含有大量的硅溶胶、水玻璃等对土壤、农作物有害的碱性物质，随意排放会对环境造成严重的污染。

目前，针对废弃熔模铸造型壳越来越多、难于处理的问题，人们采用了将废旧型壳粉碎，将其应用于耐火材料、陶瓷、水泥等加工业的回收再利用方法。但是，迄今为止，还没有将废弃的熔模铸造型壳利用在新的熔模铸造型壳的生产上，以至于现有熔模铸造型壳存在如下问题：

1.硅溶胶型壳因锆粉(砂)价格昂贵，其背层使用价格相对便宜的莫来粉(砂)，莫来粉(砂)不但在高温强度、抗弯曲强度、膨胀率、变形量、耐火度、导热率、热化学等性能指标上等低于锆粉(砂)，而且还会出现部分煅烧不良、高温下体积膨胀不均、爆裂等现象，影响了精密铸件表面质量及型壳寿命；另一方面，虽然莫来粉(砂)价格较锆粉(砂)便宜，但本身价格仍然较高，致使硅溶胶型壳成本高；

2.水玻璃型壳虽然成本较低、价格便宜，但是由于面层及背层均不含有锆粉(砂)，其强度、表面光洁度等指标远低于硅溶胶型壳。

发明内容：

本发明是为了解决现有技术所存在的上述问题，提供一种可明显改善熔模铸造型壳性能且可降低制造成本、利于环保的废弃硅溶胶型壳再生利用方法。

本发明的技术解决方案是：一种废弃硅溶胶型壳再生利用方法，其特征在于有如下步骤：

a.将废弃硅溶胶型壳粉碎、筛选，得14～18目筛上物；

b.将14～18目筛下物进一步筛选，得58～62目筛上物为砂料；

c.取58～62目筛下物，细磨成180～270目粉料；

d.以粉料替代莫来粉、砂料替代莫来砂制作硅溶胶型壳或以粉料替代石英粉、粘土制作水玻璃型壳。

所述d步骤用粉料替代莫来粉与硅溶胶混合为浆料时还需添加蒸馏水，硅溶胶、蒸馏水与粉料的重量比是100∶23～25∶173～177。

可以14～18目筛上物为原料，用高温炼制成钢料。

所述的b步骤是将14～18目筛下物经28～32目筛子进一步筛选，得28～32目筛上物；再对28～32目筛下物筛选得58～62目筛上物；混合28～32目筛上物、58～62目筛上物为砂料。

本发明是将废弃的硅溶胶型壳粉碎、筛选，形成可替代莫来粉、莫来砂、石英粉、粘土的粉、砂，以生产新熔模铸造型壳。由于含有废弃硅溶胶型壳面层中的锆(二氧化锆)粉、砂，含量为5～8％，而且所含有的废弃硅溶胶型壳背层中的莫来粉也经过多次焙烧，莫来相在55％以上，所生产的新熔模铸造型壳具有如下优点：

(一)硅溶胶型壳

1.湿强度明显增强，可达到17.5MPa，高温强度、抗弯曲强度大于12MPa(1000℃)；

2.膨胀率为0.6％(1000℃)；

3.变形量为0.1％(1000℃)；

4.耐火度提高到1790℃以上；

5.导热率增大，加快了铸件的冷却速度，细化晶粒，增加了铸件的补缩能力；

6.热震稳定性好，抗裂纹能力强，可减少铸造中的跑火现象；

7.热化学性能稳定，不产生气体以及粘砂等现象；

8.价格低、寿命长；

9.废弃型壳仍可制造新型壳的原料，无任何废弃物，利于环保。

(二)水玻璃型壳

1.湿强度和干强度明显提高；在与现有技术同等强度下，可相应地减少层数，降低成本；

2.因其呈中性，化学硬化后无任何副作用，溃散性好，易清理；

3.脱蜡、焙烧等综合性能指标大大提高。

具体实施方式：

实施例1：

a.将废弃硅溶胶型壳粉碎，如果型壳潮湿应先将其烘干，以适应粉碎的要求；用14～18目筛子筛选，得14～18目筛上物，最好使用16目筛子，得16目筛上物；

b.用58～62目筛子将14～18目筛下物进一步筛选，得58～62目筛上物为砂料，最好是用60目筛子进一步筛选，得60目筛上物为砂料；

c.取58～62目筛下物，细磨成180～270目粉料；

d.在熔模铸造中的在蜡型上形成型壳坯料工序时，以180～270目粉料替代莫来粉与硅溶胶混合制成中间粘结层(过渡层)，保证工作粘度12秒左右，以砂料(58～62目筛上物)替代莫来砂，撒在中间粘结层上形成背层(加固层)即可，其他工序均同享有技术；可用粉料替代石英粉形成面层，或/和用粉料替代粘土与玻璃胶混合成浆料作为中间粘结层，在中间粘结层上撒石英砂形成背层制作水玻璃型壳……，其他工序均同享有技术。

砂料、粉料的化学成分如下：

成分	AL2O3	SiO2	ZrO2	杂质
成分	AL2O3	SiO2	ZrO2	杂质	含量	45％	47％	5～8％	3％

实施例2：

其他同实施例1，只是d步骤用粉料替代莫来粉与硅溶胶混合为浆料，若粉料干时还需添加蒸馏水，硅溶胶、蒸馏水与粉料的重量比是100∶23～25∶173～177。

实施例3：

其他同实施例1、2，只是以a步骤所产生的14～18目筛上物为原料(含废弃型壳中的钢粒等)，用高温将其炼成钢水，冷却后制成钢料。

实施例4：

其他同实施例1、2、3，只是为加快筛选速度，b步骤是将14～18目筛下物经28～32目筛子进一步筛选，得28～32目筛上物，最好是30目；再对28～32目筛下物筛选得58～62目筛上物，混合28～32目筛上物、58～62目筛上物为砂料。可用14～18目、28～32目、58～62目三层筛子同时筛选。

Claims

1.一种废弃硅溶胶型壳再生利用方法，其特征在于有如下步骤：

a.将废弃硅溶胶型壳粉碎、筛选，得14～18目筛上物；

b.将14～18目筛下物进一步筛选，得58～62目筛上物为砂料；

c.取58～62目筛下物，细磨成180～270目粉料；

2.根据权利要求1所述的废弃硅溶胶型壳再生利用方法，其特征在于：所述d步骤用粉料替代莫来粉与硅溶胶混合为浆料时还需添加蒸馏水，硅溶胶、蒸馏水与粉料的重量比是100∶23～25∶173～177。

3.根据权利要求1或2所述的废弃硅溶胶型壳再生利用方法，其特征在于：以14～18目筛上物为原料，炼制成钢料。

4.根据权利要求3所述的废弃硅溶胶型壳再生利用方法，其特征在于：所述的b步骤是将14～18目筛下物经28～32目筛子进一步筛选，得28～32目筛上物；再对28～32目筛下物筛选得58～62目筛上物；混合28～32目筛上物、58～62目筛上物为砂料。