CN104841855A - 一种可用于造型复杂铸件的型砂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种可用于造型复杂铸件的型砂，由下列重量份的原料制成：氢氧化镁4-5、氧化锆2-4、棕刚玉粉3-5、高炉矿渣5-7、硬脂酸镁1-2、甲酸钙0.1-0.2、片状玻璃粉2-4、硅烷偶联剂KH-560 0.1-0.2、NH4Cl、MgCl2·6H2O 1-2、新硅砂25-30、旧砂45-55、芦荟粉1-1.5、改性煤粉4-5、水4-5；本发明型砂添加了硬脂酸镁、片状玻璃粉、芦荟粉增加了型砂的流动性、可塑性，提高了高温溃散性；通过使用氢氧化镁作为硬化剂，增加了型砂强度，防止在复杂造型时易破损；该型砂的这些特性使得型砂更适用于制作复杂的造型。

Description

一种可用于造型复杂铸件的型砂及其制备方法

技术领域

本发明涉及铸造领域，尤其涉及一种可用于造型复杂铸件的型砂及其制备方法。

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可用于造型复杂铸件的型砂及其制备方法，该型砂的流动性、可塑性、高温溃散性好，强度高，防止在复杂造型时易破损。

本发明的技术方案如下：

一种可用于造型复杂铸件的型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成：氢氧化镁4-5、氧化锆2-4、棕刚玉粉3-5、高炉矿渣5-7、硬脂酸镁1-2、甲酸钙0.1-0.2、片状玻璃粉2-4、硅烷偶联剂KH-560 0.1-0.2、NH4Cl、MgCl2·6H2O 1-2、新硅砂25-30、旧砂45-55、芦荟粉1-1.5、改性煤粉4-5、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100μm，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40μm，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。

所述可用于造型复杂铸件的型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将高炉矿渣粉碎，与棕刚玉粉、新硅砂、旧砂混合，过筛，得到粒径在0.3-1.2mm的砂，与磨硬脂酸镁一起加入碾轮式混砂机中，混合5-7分钟，再加入40%的水，混合3-4分钟，得到混合砂；

（2）将芦荟粉加入30%的水中，加热至60-70℃，搅拌10-15分钟，再加入氢氧化镁，送入三辊研磨机，研磨20-30分钟，得到浆料；

（3）取5%的水，加入硅烷偶联剂KH-560，搅拌均匀，均匀地喷洒在片状玻璃粉上，再分散研磨均匀，得到混合物料；

（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

本发明型砂添加了硬脂酸镁、片状玻璃粉、芦荟粉增加了型砂的流动性、可塑性，提高了高温溃散性；通过使用氢氧化镁作为硬化剂，增加了型砂强度，防止在复杂造型时易破损；该型砂的这些特性使得型砂更适用于制作复杂的造型；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

一种可用于造型复杂铸件的型砂，由下列重量份（公斤）的原料制成：氢氧化镁4.5、氧化锆3、棕刚玉粉4、高炉矿渣6、硬脂酸镁1.5、甲酸钙0.1、片状玻璃粉3、硅烷偶联剂KH-560 0.1、NH4Cl、MgCl2·6H2O 1.5、新硅砂28、旧砂50、芦荟粉1.3、改性煤粉4.5、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80 0.06、水2.3；制备方法为：将褐煤粉和兰炭混合，粉碎至粒径小于100μm，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40μm，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。

所述可用于造型复杂铸件的型砂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将高炉矿渣粉碎，与棕刚玉粉、新硅砂、旧砂混合，过筛，得到粒径在0.3-1.2mm的砂，与磨硬脂酸镁一起加入碾轮式混砂机中，混合6分钟，再加入40%的水，混合3分钟，得到混合砂；

（2）将芦荟粉加入30%的水中，加热至65℃，搅拌13分钟，再加入氢氧化镁，送入三辊研磨机，研磨25分钟，得到浆料；

（3）取5%的水，加入硅烷偶联剂KH-560，搅拌均匀，均匀地喷洒在片状玻璃粉上，再分散研磨均匀，得到混合物料；

（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0.18MPa，常温湿拉强度22.1Kpa，热湿拉强度3.2KPa，发气量11.5ml/g,透气性185，含泥量10%。

Claims (2)

1.一种可用于造型复杂铸件的型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成：氢氧化镁4-5、氧化锆2-4、棕刚玉粉3-5、高炉矿渣5-7、硬脂酸镁1-2、甲酸钙0.1-0.2、片状玻璃粉2-4、硅烷偶联剂KH-560 0.1-0.2、NH4Cl、MgCl2·6H2O 1-2、新硅砂25-30、旧砂45-55、芦荟粉1-1.5、改性煤粉4-5、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100μm，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40μm，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所述可用于造型复杂铸件的型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将高炉矿渣粉碎，与棕刚玉粉、新硅砂、旧砂混合，过筛，得到粒径在0.3-1.2mm的砂，与磨硬脂酸镁一起加入碾轮式混砂机中，混合5-7分钟，再加入40%的水，混合3-4分钟，得到混合砂；

（2）将芦荟粉加入30%的水中，加热至60-70℃，搅拌10-15分钟，再加入氢氧化镁，送入三辊研磨机，研磨20-30分钟，得到浆料；

（3）取5%的水，加入硅烷偶联剂KH-560，搅拌均匀，均匀地喷洒在片状玻璃粉上，再分散研磨均匀，得到混合物料；

（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。