CN104841859A - 一种环保型砂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种环保型砂，由下列重量份的原料制成：氧化镁2-3、氯化镁0.4-0.6、枸橼酸0.3-0.5、硅凝胶1-1.4、高铝粉煤灰10-14、聚氧乙烯蓖麻油0.2-0.3、新硅砂45-50、旧砂25-30、改性煤粉4-5、木质素0.1-0.2、水4-5；本发明型砂灰分少，透气性好，溃散性好；通过使用氧化镁做粘结剂，减少了铸造时产生的污染气体，科学环保；通过使用硅凝胶、高铝粉煤灰造粒，增加了型砂的耐热性和透气性，提高了能源利用效率；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

一种环保型砂及其制备方法

技术领域

本发明涉及铸造领域，尤其涉及一种环保型砂及其制备方法。

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环保型砂及其制备方法，该型砂透气性好，溃散性好，科学环保。

本发明的技术方案如下：

一种环保型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成：氧化镁2-3、氯化镁0.4-0.6、枸橼酸0.3-0.5、硅凝胶1-1.4、高铝粉煤灰10-14、聚氧乙烯蓖麻油0.2-0.3、新硅砂45-50、旧砂25-30、改性煤粉4-5、木质素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。

所述环保型砂的制备方法，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，加入碾轮式混砂机中，混合15-20分钟，再加入40%的水和氧化镁，混合10-15分钟，得到混合砂；

（2）将硅凝胶、高铝粉煤灰混合，造粒，粒径在0.8-1.5mm，加热至凝固，得到颗粒；

（3）将氯化镁、聚氧乙烯蓖麻油、枸橼酸加入30%的水中，搅拌得到浆料；

（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

本发明型砂灰分少，透气性好，溃散性好；通过使用氧化镁做粘结剂，减少了铸造时产生的污染气体，科学环保；通过使用硅凝胶、高铝粉煤灰造粒，增加了型砂的耐热性和透气性，提高了能源利用效率；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

一种环保型砂，由下列重量份（公斤）的原料制成：氧化镁2.5、氯化镁0.5、枸橼酸0.4、硅凝胶1.2、高铝粉煤灰12、聚氧乙烯蓖麻油0.2、新硅砂48、旧砂28、改性煤粉4.5、木质素0.2、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。

所述环保型砂的制备方法，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，加入碾轮式混砂机中，混合17分钟，再加入40%的水和氧化镁，混合13分钟，得到混合砂；

（2）将硅凝胶、高铝粉煤灰混合，造粒，粒径在0.8-1.5mm，加热至凝固，得到颗粒；

（3）将氯化镁、聚氧乙烯蓖麻油、枸橼酸加入30%的水中，搅拌得到浆料；

（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0.17MPa，常温湿拉强度21.8Kpa，热湿拉强度3.8KPa，发气量9.8ml/g,透气性170，含泥量10.8%。

Claims (2)

1.一种环保型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成：氧化镁2-3、氯化镁0.4-0.6、枸橼酸0.3-0.5、硅凝胶1-1.4、高铝粉煤灰10-14、聚氧乙烯蓖麻油0.2-0.3、新硅砂45-50、旧砂25-30、改性煤粉4-5、木质素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所述环保型砂的制备方法，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，加入碾轮式混砂机中，混合15-20分钟，再加入40%的水和氧化镁，混合10-15分钟，得到混合砂；

（2）将硅凝胶、高铝粉煤灰混合，造粒，粒径在0.8-1.5mm，加热至凝固，得到颗粒；

（3）将氯化镁、聚氧乙烯蓖麻油、枸橼酸加入30%的水中，搅拌得到浆料；

（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。