CN104646596A - 一种抗蠕变型砂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种抗蠕变型砂，由下列重量份的原料制成：石英玻璃72-78、方石英8-10、氧化锆4-6、亚硫酸钙0.3-0.5、稀土尾矿4-6、莫来石晶须1-1.5、造纸废渣2-3、膨润土2-3、改性煤粉4-5、碳酸钠0.1-0.2、活性硅酸钙2-3、氟化钠0.2-0.4、水6.5-7.5；本发明型砂以石英玻璃为基料，耐热性和流动性好，又添加了方石英，能提高型砂的抗高温蠕变能力，提高了铸件的尺寸稳定性和精密性；通过添加造纸废料，防止型砂开裂，通过添加亚硫酸钙，具有还原性，能够防止铸件氧化；本发明的改性煤粉，挥发分多，灰分少，颗粒均匀，流动性好，增加了铸件的光亮性，减少了10-13%的气孔、夹砂缺陷，提高了溃散性。

Description

一种抗蠕变型砂及其制备方法
技术领域
本发明涉及铸造领域，尤其涉及一种抗蠕变型砂及其制备方法。
背景技术
所谓铸造用粘土湿型砂，是指由原砂、粘结剂和附合物按一定比例配合，经过混制，符合造型要求的混合料。由于粘土湿型砂铸造所用材料价廉易得，铸型简单方便，对铸件的单件生产、成批大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产的基本工艺。
型砂要具有以下特性：1、良好的透气性能，高温金属铸铁液浇入铸型后，产生气体必须能从铸型内顺利排出去；2、良好的强度，保证型砂必须具备足够高的强度与退让性；3、具有良好耐火性，能抵抗高温热作用砂型的完整性4、安全可靠、操作简单、施工方便，缩短工期；5、热稳定性、流动性、可塑性、紧实率好。
现有的铸件存在着很多问题，例如胀砂、冲砂、掉砂、外渗物、气孔、针孔、缩孔、缩松、疏松、裂纹、夹砂结疤、粘砂、表面粗糙、皱皮、缩陷等现象，这都与型砂有着很大的关系，需要不断改善型砂的性能，可以从原料和混砂工艺上改进。
另外，铸件用湿型砂中加入煤粉，可以防止铸件表面粘砂缺陷，改善铸件的表面光洁度，并能减少夹砂缺陷，改善型砂的溃散功能，对于湿型球铁件，还能有效的防止产生皮下气孔，可用圆形涡流燃烧器，空气不用预热。煤粉颗粒的大小、形状、流动性、含碳量、挥发分的多少、灰分的含量决定了铸件的性能好坏，可以通过改善煤粉的性能来改善铸件的质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗蠕变型砂及其制备方法，该型砂耐热性和流动性好，抗高温蠕变能力好，提高了铸件的尺寸稳定性和精密性。
本发明的技术方案如下：
一种抗蠕变型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成：石英玻璃72-78、方石英8-10、氧化锆4-6、亚硫酸钙0.3-0.5、稀土尾矿4-6、莫来石晶须1-1.5、造纸废渣2-3、膨润土2-3、改性煤粉4-5、碳酸钠0.1-0.2、活性硅酸钙2-3、氟化钠0.2-0.4、水6.5-7.5；
    所述改性煤粉由下列重量份的原料制成：褐煤粉3-3.5、二茂铁0.05-0.08、，磺化木质素0.02-0.04、乙醇4-6、氯化钠0.1-0.2、高锰酸钾0.2-0.3、氧化镧0.01-0.02、二氧化锰0.02-0.03、氧化镁0.1-0.2、纳米碳0.2-0.3；制备方法为：将纳米碳、氧化镧加入乙醇中，搅拌均匀，加入褐煤粉，研磨至颗粒粒径为10-40μm，在氢气氛围中喷雾干燥，再与其他剩余成分混合均匀，密封，即得。
所述抗蠕变型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将石英玻璃、稀土尾矿、方石英混合粉碎，过筛，得到粒径在0.1-1.2mm的砂，加入碾轮式混砂机中，混合4-5分钟，再加入30%的水，混合4-5分钟，得到混合砂；
（2）将造纸废渣、氟化钠、亚硫酸钙混合，加入20%的水，加热至60-70℃，搅拌10-15分钟，干燥得到物料；
（3）将膨润土、活性硅酸钙、碳酸钠混合，加入20%的水，加热至60-70℃，搅拌10-15分钟，再送入三辊研磨机，研磨20-30分钟，得到改性膨润土；
（4）将第（2）步和第（3）步得到的物料以及其他剩余成分加入到第（1）步中的混砂机中，不停机条件下以喷洒状均匀加入剩余的水，湿混6-8分钟，即得。
本发明的有益效果
本发明型砂以石英玻璃为基料，耐热性和流动性好，又添加了方石英，能提高型砂的抗高温蠕变能力，提高了铸件的尺寸稳定性和精密性；通过添加造纸废料，防止型砂开裂，通过添加亚硫酸钙，具有还原性，能够防止铸件氧化；本发明的改性煤粉，挥发分多，灰分少，颗粒均匀，流动性好，增加了铸件的光亮性，减少了10-13%的气孔、夹砂缺陷，提高了溃散性。
具体实施方式
一种抗蠕变型砂，由下列重量份（公斤）的原料制成：石英玻璃75、方石英9、氧化锆5、亚硫酸钙0.4、稀土尾矿5、莫来石晶须1.3、造纸废渣2.5、膨润土2.5、改性煤粉4.5、碳酸钠0.1、活性硅酸钙2.5、氟化钠0.3、水6；
    所述改性煤粉由下列重量份（公斤）的原料制成：褐煤粉3.3、二茂铁0.06、，磺化木质素0.03、乙醇5、氯化钠0.1、高锰酸钾0.2、氧化镧0.02、二氧化锰0.03、氧化镁0.2、纳米碳0.3；制备方法为：将纳米碳、氧化镧加入乙醇中，搅拌均匀，加入褐煤粉，研磨至颗粒粒径为10-40μm，在氢气氛围中喷雾干燥，再与其他剩余成分混合均匀，密封，即得。
所述抗蠕变型砂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将石英玻璃、稀土尾矿、方石英混合粉碎，过筛，得到粒径在0.1-1.2mm的砂，加入碾轮式混砂机中，混合4分钟，再加入30%的水，混合5分钟，得到混合砂；
（2）将造纸废渣、氟化钠、亚硫酸钙混合，加入20%的水，加热至65℃，搅拌13分钟，干燥得到物料；
（3）将膨润土、活性硅酸钙、碳酸钠混合，加入20%的水，加热至65℃，搅拌13分钟，再送入三辊研磨机，研磨25分钟，得到改性膨润土；
（4）将第（2）步和第（3）步得到的物料以及其他剩余成分加入到第（1）步中的混砂机中，不停机条件下以喷洒状均匀加入剩余的水，湿混7分钟，即得。
实验数据
本实施例型砂的检测结果如下：湿压强度0.17MPa，常温湿拉强度21Kpa，热湿拉强度3.0KPa，发气量10.8ml/g,透气性138，含泥量8.9%。

Claims (2)

1.一种抗蠕变型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成：石英玻璃72-78、方石英8-10、氧化锆4-6、亚硫酸钙0.3-0.5、稀土尾矿4-6、莫来石晶须1-1.5、造纸废渣2-3、膨润土2-3、改性煤粉4-5、碳酸钠0.1-0.2、活性硅酸钙2-3、氟化钠0.2-0.4、水6.5-7.5；
    所述改性煤粉由下列重量份的原料制成：褐煤粉3-3.5、二茂铁0.05-0.08、，磺化木质素0.02-0.04、乙醇4-6、氯化钠0.1-0.2、高锰酸钾0.2-0.3、氧化镧0.01-0.02、二氧化锰0.02-0.03、氧化镁0.1-0.2、纳米碳0.2-0.3；制备方法为：将纳米碳、氧化镧加入乙醇中，搅拌均匀，加入褐煤粉，研磨至颗粒粒径为10-40μm，在氢气氛围中喷雾干燥，再与其他剩余成分混合均匀，密封，即得。
2.根据权利要求1所述抗蠕变型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将石英玻璃、稀土尾矿、方石英混合粉碎，过筛，得到粒径在0.1-1.2mm的砂，加入碾轮式混砂机中，混合4-5分钟，再加入30%的水，混合4-5分钟，得到混合砂；
（2）将造纸废渣、氟化钠、亚硫酸钙混合，加入20%的水，加热至60-70℃，搅拌10-15分钟，干燥得到物料；
（3）将膨润土、活性硅酸钙、碳酸钠混合，加入20%的水，加热至60-70℃，搅拌10-15分钟，再送入三辊研磨机，研磨20-30分钟，得到改性膨润土；
（4）将第（2）步和第（3）步得到的物料以及其他剩余成分加入到第（1）步中的混砂机中，不停机条件下以喷洒状均匀加入剩余的水，湿混6-8分钟，即得。
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