CN104646601A - 一种大型型芯用型砂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种大型型芯用型砂，由下列重量份的原料制成：碳纤维2-3、钙镁铝酸盐水泥1.3-1.8、水合硫化锌1-1.5、新硅砂35-40、矿粉8-10、钒铁渣6-7、旧砂35-40、膨润土4-5、改性煤粉4-5、三氧化二锑0.5-0.8、碳化硅磨料5-6、碳酸钠0-0.2、水4-5；本发明型砂具有较高的湿强度高，透气性好，溃散性好，热膨胀系数小，通过添加碳化硅，散热性好，适用于制作大型型芯；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

一种大型型芯用型砂及其制备方法

技术领域

本发明涉及铸造领域，尤其涉及一种大型型芯用型砂及其制备方法。

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大型型芯用型砂及其制备方法，该型砂湿强度高，透气性好，溃散性好，热膨胀系数小，通过添加碳化硅，散热性好，适用于制作大型型芯。

本发明的技术方案如下：

一种大型型芯用型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成：碳纤维2-3、钙镁铝酸盐水泥1.3-1.8、水合硫化锌1-1.5、新硅砂35-40、矿粉8-10、钒铁渣6-7、旧砂35-40、膨润土4-5、改性煤粉4-5、三氧化二锑0.5-0.8、碳化硅磨料5-6、碳酸钠0-0.2、水4-5；

    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。

所述大型型芯用型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将新硅砂和旧砂混合，过筛，得到粒径在0.3-1.2mm的砂，与碳化硅磨料一起加入碾轮式混砂机中，混合4-5分钟，再加入40%的水，混合3-4分钟，得到混合砂；

（2）将水合硫化锌、矿粉、钒铁渣、三氧化二锑混合，粉碎至粒径小于1mm，与钙镁铝酸盐水泥混合，再加入30%的水，混合均匀，造粒，粒径在0.2-1.2mm，得到颗粒；

（3）将第（2）步得到的颗粒和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

本发明型砂具有较高的湿强度高，透气性好，溃散性好，热膨胀系数小，通过添加碳化硅，散热性好，适用于制作大型型芯；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

一种大型型芯用型砂，由下列重量份（公斤）的原料制成：碳纤维2.5、钙镁铝酸盐水泥1.6、水合硫化锌1.3、新硅砂38、矿粉9、钒铁渣6.5、旧砂38、膨润土4.5、改性煤粉4.5、三氧化二锑0.6、碳化硅磨料5.5、碳酸钠0.1、水5.6；

    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。

所述大型型芯用型砂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将新硅砂和旧砂混合，过筛，得到粒径在0.3-1.2mm的砂，与碳化硅磨料一起加入碾轮式混砂机中，混合4分钟，再加入40%的水，混合3分钟，得到混合砂；

（2）将水合硫化锌、矿粉、钒铁渣、三氧化二锑混合，粉碎至粒径小于1mm，与钙镁铝酸盐水泥混合，再加入30%的水，混合均匀，造粒，粒径在0.2-1.2mm，得到颗粒；

（3）将第（2）步得到的颗粒和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8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0.19MPa，常温湿拉强度24Kpa，热湿拉强度4KPa，发气量8.9ml/g,透气性150，含泥量9.4%。

Claims (2)

1.一种大型型芯用型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成：碳纤维2-3、钙镁铝酸盐水泥1.3-1.8、水合硫化锌1-1.5、新硅砂35-40、矿粉8-10、钒铁渣6-7、旧砂35-40、膨润土4-5、改性煤粉4-5、三氧化二锑0.5-0.8、碳化硅磨料5-6、碳酸钠0-0.2、水4-5；

    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所述大型型芯用型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将新硅砂和旧砂混合，过筛，得到粒径在0.3-1.2mm的砂，与碳化硅磨料一起加入碾轮式混砂机中，混合4-5分钟，再加入40%的水，混合3-4分钟，得到混合砂；

（2）将水合硫化锌、矿粉、钒铁渣、三氧化二锑混合，粉碎至粒径小于1mm，与钙镁铝酸盐水泥混合，再加入30%的水，混合均匀，造粒，粒径在0.2-1.2mm，得到颗粒；

（3）将第（2）步得到的颗粒和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。