CN104841853A - 一种快速散热易溃散型砂及其制备方法 - Google Patents

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章功国
王泾文
段宗银
李纯金
陈超
王淑妍
张少伍
王晓芬
谢勇
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一种快速散热易溃散型砂,由下列重量份的原料制成:玻璃微珠2-3、石墨粉1-1.5、废弃石英坩埚30-35、轻质碳酸钙1-2、高纯镁砂12-15、石英砂45-50、膨润土4-5、改性煤粉4-5、磷酸二氢铵0.2-0.4、碳酸钠0.1-0.2、水4-5;本发明型砂通过使用废弃石英坩埚,增加了型砂的耐热性和透气性,节约了能源;通过添加石墨粉,提高了型砂的润滑性、溃散性和散热性;该型砂尺寸稳定性好,适用于快速激冷的铸造工艺,冷却快速均匀;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8-12%的气孔、夹砂缺陷,提高了溃散性。

Description

一种快速散热易溃散型砂及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及铸造领域,尤其涉及一种快速散热易溃散型砂及其制备方法。
背景技术
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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。
[0005]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
[0006] 本发明的目的在于提供一种快速散热易溃散型砂及其制备方法,该型砂具有耐热性、透气性、润滑性、溃散性和散热性好的特点。
[0007] 本发明的技术方案如下:
一种快速散热易溃散型砂,其特征在于由下列重量份的原料制成:玻璃微珠2-3、石墨粉1-1.5、废弃石英坩祸30-35、轻质碳酸钙1-2、高纯镁砂12-15、石英砂45-50、膨润土4-5、改性煤粉4-5、磷酸二氢铵0.2-0.4、碳酸钠0.1-0.2、水4_5 ;
所述改性煤粉由下列重量份的原料制成:褐煤粉3-4、山梨醇0.05-0.08、兰炭0.5-0.8、甲醇 0.3-0.5、氯酸钾 0.1-0.2、碳酸钾 0.2-0.3、氯化铁 0.01-0.02、石灰0.02-0.03、醋酸钙 0.1-0.2、硫化锑 0.2-0.3、吐温 80 0.04-0.08、水 2-2.5 ;制备方法为:将褐煤粉和兰炭混合,粉碎至粒径小于ΙΟΟμπι,得到粉末;将吐温80、山梨醇加入水中,搅拌均匀,再加入氯酸钾、碳酸钾、氯化铁、醋酸钙,搅拌后加入所述粉末,研磨至颗粒粒径小于40 μπι,喷雾干燥,再边搅拌边喷洒甲醇,研磨10-15分钟,再与其他剩余成分混合均匀,密封,即得。
[0008] 所述快速散热易溃散型砂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(!)将废弃石英坩祸粉碎,与石英砂一起过筛,得到粒径在0.3-1.2mm的砂,与高纯镁砂一起加入碾轮式混砂机中,混合7-10分钟,再加入40%的水,混合3-5分钟,得到混合砂;
(2)将膨润土与磷酸二氢铵、轻质碳酸钙、碳酸钠混合,加入30%的水,加热至60-70°C,搅拌10-15分钟,再送入三辊研磨机,研磨20-30分钟,得到粘合剂;
(3 )将第(2 )步得到的粘合剂和其他剩余成分加入到第(I)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。
[0009] 本发明的有益效果
本发明型砂通过使用废弃石英坩祸,增加了型砂的耐热性和透气性,节约了能源;通过添加石墨粉,提高了型砂的润滑性、溃散性和散热性;该型砂尺寸稳定性好,适用于快速激冷的铸造工艺,冷却快速均匀;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 8-12%的气孔、夹砂缺陷,提高了溃散性。
具体实施方式
[0010] 一种快速散热易溃散型砂,由下列重量份(公斤)的原料制成:玻璃微珠2.5、石墨粉1.3、废弃石英坩祸33、轻质碳酸钙1.5、高纯镁砂13、石英砂48、膨润土 4.5、改性煤粉
4.5、磷酸二氢钱0.3、碳酸钠0.1、水4.5 ;
所述改性煤粉由下列重量份(公斤)的原料制成:褐煤粉3.5、山梨醇0.06、兰炭0.7、甲醇0.4、氯酸钾0.2、碳酸钾0.3、氯化铁0.02、石灰0.03、醋酸钙0.2、硫化锑0.2、吐温800.06、水2.3 ;制备方法为:将褐煤粉和兰炭混合,粉碎至粒径小于100 y m,得到粉末;将吐温80、山梨醇加入水中,搅拌均匀,再加入氯酸钾、碳酸钾、氯化铁、醋酸钙,搅拌后加入所述粉末,研磨至颗粒粒径小于40 μπι,喷雾干燥,再边搅拌边喷洒甲醇,研磨13分钟,再与其他剩余成分混合均匀,密封,即得。
[0011] 所述快速散热易溃散型砂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将废弃石英坩祸粉碎,与石英砂一起过筛,得到粒径在0.3-1.2mm的砂,与高纯镁砂一起加入碾轮式混砂机中,混合8分钟,再加入40%的水,混合4分钟,得到混合砂;
(2)将膨润土与磷酸二氢铵、轻质碳酸钙、碳酸钠混合,加入30%的水,加热至65°C,搅拌13分钟,再送入三辊研磨机,研磨25分钟,得到粘合剂;
(3 )将第(2 )步得到的粘合剂和其他剩余成分加入到第(I)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。
[0012] 实验数据
本实施例型砂的检测结果如下:湿压强度0.18MPa,常温湿拉强度22Kpa,热湿拉强度3.65KPa,发气量11.26ml/g,透气性145,含泥量10%。

Claims (2)

1.一种快速散热易溃散型砂,其特征在于由下列重量份的原料制成:玻璃微珠2-3、石墨粉1-1.5、废弃石英坩祸30-35、轻质碳酸钙1-2、高纯镁砂12-15、石英砂45-50、膨润土4-5、改性煤粉4-5、磷酸二氢铵0.2-0.4、碳酸钠0.1-0.2、水4_5 ; 所述改性煤粉由下列重量份的原料制成:褐煤粉3-4、山梨醇0.05-0.08、兰炭0.5-0.8、甲醇 0.3-0.5、氯酸钾 0.1-0.2、碳酸钾 0.2-0.3、氯化铁 0.01-0.02、石灰0.02-0.03、醋酸钙 0.1-0.2、硫化锑 0.2-0.3、吐温 80 0.04-0.08、水 2-2.5 ;制备方法为:将褐煤粉和兰炭混合,粉碎至粒径小于ΙΟΟμπι,得到粉末;将吐温80、山梨醇加入水中,搅拌均匀,再加入氯酸钾、碳酸钾、氯化铁、醋酸钙,搅拌后加入所述粉末,研磨至颗粒粒径小于40 μπι,喷雾干燥,再边搅拌边喷洒甲醇,研磨10-15分钟,再与其他剩余成分混合均匀,密封,即得。
2.根据权利要求1所述快速散热易溃散型砂的制备方法,其特征在于包括以下步骤: Cl)将废弃石英坩祸粉碎,与石英砂一起过筛,得到粒径在0.3-1.2mm的砂,与高纯镁砂一起加入碾轮式混砂机中,混合7-10分钟,再加入40%的水,混合3-5分钟,得到混合砂;(2)将膨润土与磷酸二氢铵、轻质碳酸钙、碳酸钠混合,加入30%的水,加热至60-70°C,搅拌10-15分钟,再送入三辊研磨机,研磨20-30分钟,得到粘合剂; (3 )将第(2 )步得到的粘合剂和其他剩余成分加入到第(I)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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