CN104841848A - 一种粘土颗粒铸造型砂及其制备方法 - Google Patents

一种粘土颗粒铸造型砂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种粘土颗粒铸造型砂，由下列重量份的原料制成：三聚磷酸钠1-1.4、烷基酚聚氧乙烯醚1-2、纳米石墨3-5、闭孔珍珠岩6-9、聚乙烯醇缩甲醛5-7、硬脂酸锌2-3、乙酰化羊毛醇1-2、锂渣粉20-30、铝氧熟料20-25、碧石渣20-30、粘土200-220、水适量、助剂20-30；本发明型砂通过添加闭孔珍珠岩，吸水率小、强度高、流动性好，增加了型砂的强度、和溃散性；通过使用纳米石墨、铝氧熟料，增加了型砂的导热性，适用于制作型芯；通过使用粘土，粒径大小合适，不仅透气性好、流动性好、分散性好，而且铸件表面光滑，还可以回收再利用。

Description

一种粘土颗粒铸造型砂及其制备方法
技术领域
本发明涉及铸造领域，尤其涉及一种粘土颗粒铸造型砂及其制备方法。
背景技术
目前型砂存在的主要问题有:1、粒径大小难控制，如果型砂粒径太大，虽然透气性较好，但是铸件表面比较粗糙，光洁度不好；如果型砂料径太小，导致砂型透气性不好，铸件有气孔产生。2、散热不良，激冷效果差，复杂铸件内部易出现缩松、缩孔现象。3、分散性、流动性不好，易结块、起砂豆。4、易沾污铸件。5、脱模性差。6、对于不同种类的合金缺少针对性的型砂。
传统粘土型砂有很多优点，但是存在不易回收利用，透气性差、流动性不好、分散性不好、溃散性差、散热不好、环境污染严重的缺点。
因此，型砂存在的以上缺点需要克服。
发明内容
本发明的目的在于提供一种粘土颗粒铸造型砂及其制备方法，该型砂强度高、流动性好，溃散性好，导热性好，适用于制作型芯。
本发明的技术方案如下：
一种粘土颗粒铸造型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成：三聚磷酸钠1-1.4、烷基酚聚氧乙烯醚1-2、纳米石墨3-5、闭孔珍珠岩6-9、聚乙烯醇缩甲醛5-7、硬脂酸锌2-3、乙酰化羊毛醇1-2、锂渣粉20-30、铝氧熟料20-25、碧石渣20-30、粘土200-220、水适量、助剂20-30；
    所述助剂由下列重量份的原料制成：废瓷18-22、废玻璃2-3、碳酸钠2-3、膨润土3-4、羧甲基纤维素0.5-1、粘土3-4、六偏磷酸钠1-1.4、PP蜡1-1.4、糊精 1-1.4、水适量；制备方法为：将废瓷、废玻璃、碳酸钠、膨润土混合后进行球磨，过200目筛，在1200-1220℃下煅烧5-6小时，粉碎成粒径小于2mm的颗粒；将粘土、羧甲基纤维素、糊精加入4-5重量份水中，搅拌后加入所述颗粒，搅拌均匀，烘干，粉碎，粒径在0.05-2mm，再与其他剩余成分混合，搅拌均匀，即得。
所述粘土颗粒铸造型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将粘土、锂渣粉、铝氧熟料、碧石渣混合，粉碎，过50目筛，加入7-9%重量份的水搅拌均匀，造粒，粒径在0.05-2.5mm，送入煅烧炉中，在300-400℃下预烧20-25分钟，然后在1100-1200℃下烧结，取出，打磨至表面粗糙度≤0.1mm，得到粘土颗粒；
（2）取20-30重量份的水，加入三聚磷酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、纳米石墨、硬脂酸锌、乙酰化羊毛醇，搅拌均匀，得到浆料，将粘土颗粒边翻腾边喷入所述浆料，混合均匀后放置2-3个小时，烘干，得到混合物料；
（3）将第（2）步得到的物料与其他剩余成分混合，再加入4.2-4.8%重量份的水混合7-10分钟，即得。
本发明的有益效果
本发明型砂通过添加闭孔珍珠岩，吸水率小、强度高、流动性好，增加了型砂的强度、和溃散性；通过使用纳米石墨、铝氧熟料，增加了型砂的导热性，适用于制作型芯；通过使用粘土，粒径大小合适，不仅透气性好、流动性好、分散性好，而且铸件表面光滑，还可以回收再利用。本发明助剂使用了废瓷、废玻璃，耐热性好，表面包覆有粘土，与粘土颗粒有良好的相容性，同时可增加型砂的流动性、分散性，防止粘土颗粒高温时粘结，利于回收利用。
具体实施方式
一种粘土颗粒铸造型砂，由下列重量份（公斤）的原料制成：三聚磷酸钠1.2、烷基酚聚氧乙烯醚1.5、纳米石墨4、闭孔珍珠岩7、聚乙烯醇缩甲醛6、硬脂酸锌2.5、乙酰化羊毛醇1.5、锂渣粉25、铝氧熟料23、碧石渣25、粘土210、水适量、助剂25；
    所述助剂由下列重量份（公斤）的原料制成：废瓷20、废玻璃2.5、碳酸钠2.5、膨润土3.5、羧甲基纤维素0.7、粘土3.5、六偏磷酸钠1.2、PP蜡1.2、糊精 1.2、水适量；制备方法为：将废瓷、废玻璃、碳酸钠、膨润土混合后进行球磨，过200目筛，在1210℃下煅烧5.5小时，粉碎成粒径小于2mm的颗粒；将粘土、羧甲基纤维素、糊精加入4.5重量份水中，搅拌后加入所述颗粒，搅拌均匀，烘干，粉碎，粒径在0.05-2mm，再与其他剩余成分混合，搅拌均匀，即得。
所述粘土颗粒铸造型砂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将粘土、锂渣粉、铝氧熟料、碧石渣混合，粉碎，过50目筛，加入8%重量份的水搅拌均匀，造粒，粒径在0.05-2.5mm，送入煅烧炉中，在350℃下预烧23分钟，然后在1150℃下烧结，取出，打磨至表面粗糙度≤0.1mm，得到粘土颗粒；
（2）取25重量份的水，加入三聚磷酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、纳米石墨、硬脂酸锌、乙酰化羊毛醇，搅拌均匀，得到浆料，将粘土颗粒边翻腾边喷入所述浆料，混合均匀后放置2.5个小时，烘干，得到混合物料；
（3）将第（2）步得到的物料与其他剩余成分混合，再加入4.6%重量份的水混合8分钟，即得。
本实施例得到的型砂试验数据如下：湿压强度为73KPa，透气性135，热湿拉强度为2.8KPa，常温湿拉强度为23KPa。

Claims (2)

1.一种粘土颗粒铸造型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成：三聚磷酸钠1-1.4、烷基酚聚氧乙烯醚1-2、纳米石墨3-5、闭孔珍珠岩6-9、聚乙烯醇缩甲醛5-7、硬脂酸锌2-3、乙酰化羊毛醇1-2、锂渣粉20-30、铝氧熟料20-25、碧石渣20-30、粘土200-220、水适量、助剂20-30；
    所述助剂由下列重量份的原料制成：废瓷18-22、废玻璃2-3、碳酸钠2-3、膨润土3-4、羧甲基纤维素0.5-1、粘土3-4、六偏磷酸钠1-1.4、PP蜡1-1.4、糊精 1-1.4、水适量；制备方法为：将废瓷、废玻璃、碳酸钠、膨润土混合后进行球磨，过200目筛，在1200-1220℃下煅烧5-6小时，粉碎成粒径小于2mm的颗粒；将粘土、羧甲基纤维素、糊精加入4-5重量份水中，搅拌后加入所述颗粒，搅拌均匀，烘干，粉碎，粒径在0.05-2mm，再与其他剩余成分混合，搅拌均匀，即得。
2.根据权利要求1所述粘土颗粒铸造型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将粘土、锂渣粉、铝氧熟料、碧石渣混合，粉碎，过50目筛，加入7-9%重量份的水搅拌均匀，造粒，粒径在0.05-2.5mm，送入煅烧炉中，在300-400℃下预烧20-25分钟，然后在1100-1200℃下烧结，取出，打磨至表面粗糙度≤0.1mm，得到粘土颗粒；
（2）取20-30重量份的水，加入三聚磷酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、纳米石墨、硬脂酸锌、乙酰化羊毛醇，搅拌均匀，得到浆料，将粘土颗粒边翻腾边喷入所述浆料，混合均匀后放置2-3个小时，烘干，得到混合物料；
（3）将第（2）步得到的物料与其他剩余成分混合，再加入4.2-4.8%重量份的水混合7-10分钟，即得。
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