CN104841862A - 一种铸造用高强耐高温覆膜砂及其制备方法 - 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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Abstract

本发明公开了一种铸造用高强耐高温覆膜砂，其特征在于，由下列重量份的原料制成：石英砂75-80、锆英砂10-14、热塑性酚醛树脂4-6、沥青2-3、尿素1-2、水3-4、聚丙烯酰胺1.5-2、淀粉2-3、乌洛托品0.7-1、硬脂酸钙0.2-0.3、增效剂5-7；本发明通过特殊工艺制成增效剂，提高了覆膜砂的散热性、流动性、强度的同时固化速度快，发气小，防止金属铸件表面疏松；本发明在配方中添加锆英砂替代部分石英砂，提高了耐高温的性能，添加沥青、尿素等成分配合热塑性酚醛树脂，提高了硬化速度，发气量低；本发明能够保证铸件工艺得以顺利进行，提高生产效率，成本低。

Description

一种铸造用高强耐高温覆膜砂及其制备方法
技术领域
本发明涉及型砂技术领域，特别是一种铸造用高强耐高温覆膜砂及其制备方法。
背景技术
覆膜砂是指造型前在砂粒表面上覆有一层固体树脂膜的型砂或芯砂。，国内各覆膜砂厂，能够针对各种铸件生产多种性能的覆膜砂，如易溃散覆  膜砂，高强度低发气覆膜砂，耐高温覆膜砂，抗针孔覆膜砂等各种型号，其生产工艺多种  多样。
现有很多关于改性覆膜砂的发明，但是本发明通过研究，添加一种增效剂对普通覆膜砂进行改性，该增效剂不仅含硫酸亚铁、糠醇树脂、尿素等成分，固化速度快、增强了产品的强度，还包括了散热快的氮化硼、碳纤维等成分，本发明通过特殊工艺制成增效剂，提高了覆膜砂的散热性、流动性、强度的同时固化速度快，发气小，防止金属铸件表面疏松；本发明在配方中添加锆英砂替代部分石英砂，提高了耐高温的性能，添加沥青、尿素等成分配合热塑性酚醛树脂，提高了硬化速度，发气量低。
发明内容
本发明的目的是提供一种铸造用高强耐高温覆膜砂及其制备方法。
为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：
一种铸造用高强耐高温覆膜砂，由下列重量份的原料制成：石英砂75-80、锆英砂10-14、热塑性酚醛树脂4-6、沥青2-3、尿素1-2、水3-4、聚丙烯酰胺1.5-2、淀粉2-3、乌洛托品0.7-1、硬脂酸钙0.2-0.3、增效剂5-7；
所述增效剂由以下重量份的原料制备而成：硅油3-4、醋酸乙酯2.5-3.5、氮化硼4-5、碳纤维3-4、陶土19-23、糠醇树脂4-5、尿素1-1.5、苯磺酸0.1-0.3、硫酸亚铁2-3、滑石粉2-3、草木灰5-7、锆英粉10-13；制备方法如下：将草木灰浸泡在水中1-1.5小时，然后加入氮化硼、碳纤维、陶土、硫酸亚铁、滑石粉、锆英粉混合30-40分钟，再加入硅油、醋酸乙酯，放入混砂机中湿混40-60秒，加热至120℃-140℃，加入其余剩余成分，继续混碾60-80秒，出砂后烘干，最后粉碎成200-250目即得。
本发明所述一种铸造用高强耐高温覆膜砂，由以下具体步骤制成：
（1）将石英砂、锆英砂放入粉碎机中粉碎，过200-300目筛形成混合砂，然后将沸腾炉加热至160℃，开动沸腾炉内风机，缓慢加入混合砂，将混合砂的温度加热到140℃-150℃；
（2）将加热后的混合砂放到混砂机内，保持160℃恒温，在混碾的同时加入沥青、尿素、聚丙烯酰胺与0.6倍量的热塑性酚醛树脂，继续混碾70-80秒后再加入剩余量的热塑性酚醛树脂；
（3）将乌洛托品溶于水形成溶液，然后将溶液的70%缓慢加入到混砂机中，继续热态下混碾75-85秒后，再加入剩余量的溶液，继续混碾10-20秒；
（4）关闭混砂机加热管，吹入冷风冷却混合砂，降温至100℃左右时均匀地加入其余剩余成分，混和30-35秒，然后出砂到破碎机中，风冷至40℃-60℃时破碎，过筛至冷却器中，风冷到35℃以下，出砂装袋备用。
本发明的优异效果是：本发明通过特殊工艺制成增效剂，提高了覆膜砂的散热性、流动性、强度的同时固化速度快，发气小，防止金属铸件表面疏松；本发明在配方中添加锆英砂替代部分石英砂，提高了耐高温的性能，添加沥青、尿素等成分配合热塑性酚醛树脂，提高了硬化速度，发气量低；本发明能够保证铸件工艺得以顺利进行，提高生产效率，成本低。
具体实施方式
下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
一种铸造用高强耐高温覆膜砂，由下列重量份（公斤）的原料制成：石英砂75、锆英砂10、热塑性酚醛树脂4、沥青2、尿素1、水3、聚丙烯酰胺1.5、淀粉2、乌洛托品0.7、硬脂酸钙0.2、增效剂5；
所述增效剂由以下重量份（公斤）的原料制备而成：硅油3、醋酸乙酯2.5、氮化硼4、碳纤维3、陶土19、糠醇树脂4、尿素1、苯磺酸0.1、硫酸亚铁2、滑石粉2、草木灰5、锆英粉10；制备方法如下：将草木灰浸泡在水中1小时，然后加入氮化硼、碳纤维、陶土、硫酸亚铁、滑石粉、锆英粉混合30分钟，再加入硅油、醋酸乙酯，放入混砂机中湿混40秒，加热至120℃-140℃，加入其余剩余成分，继续混碾60秒，出砂后烘干，最后粉碎成200目即得。
本发明所述一种铸造用高强耐高温覆膜砂，由以下具体步骤制成：
（1）将石英砂、锆英砂放入粉碎机中粉碎，过200目筛形成混合砂，然后将沸腾炉加热至160℃，开动沸腾炉内风机，缓慢加入混合砂，将混合砂的温度加热到140℃-150℃；
（2）将加热后的混合砂放到混砂机内，保持160℃恒温，在混碾的同时加入沥青、尿素、聚丙烯酰胺与0.6倍量的热塑性酚醛树脂，继续混碾75秒后再加入剩余量的热塑性酚醛树脂；
（3）将乌洛托品溶于水形成溶液，然后将溶液的70%缓慢加入到混砂机中，继续热态下混碾80秒后，再加入剩余量的溶液，继续混碾10秒；
（4）关闭混砂机加热管，吹入冷风冷却混合砂，降温至100℃左右时均匀地加入其余剩余成分，混和30秒，然后出砂到破碎机中，风冷至40℃-60℃时破碎，过筛至冷却器中，风冷到35℃以下，出砂装袋备用。
本实施例覆膜砂的性能测试如下 ：常温抗弯强度为7.0MPa，热态抗弯强度为3.6MPa，灼烧减量2.5%，熔点为99℃。

Claims (2)

1.一种铸造用高强耐高温覆膜砂，其特征在于，由下列重量份的原料制成：石英砂75-80、锆英砂10-14、热塑性酚醛树脂4-6、沥青2-3、尿素1-2、水3-4、聚丙烯酰胺1.5-2、淀粉2-3、乌洛托品0.7-1、硬脂酸钙0.2-0.3、增效剂5-7；
所述增效剂由以下重量份的原料制备而成：硅油3-4、醋酸乙酯2.5-3.5、氮化硼4-5、碳纤维3-4、陶土19-23、糠醇树脂4-5、尿素1-1.5、苯磺酸0.1-0.3、硫酸亚铁2-3、滑石粉2-3、草木灰5-7、锆英粉10-13；制备方法如下：将草木灰浸泡在水中1-1.5小时，然后加入氮化硼、碳纤维、陶土、硫酸亚铁、滑石粉、锆英粉混合30-40分钟，再加入硅油、醋酸乙酯，放入混砂机中湿混40-60秒，加热至120℃-140℃，加入其余剩余成分，继续混碾60-80秒，出砂后烘干，最后粉碎成200-250目即得。
2.根据权利要求1所述一种铸造用高强耐高温覆膜砂，其特征在于，由以下具体步骤制成：
（1）将石英砂、锆英砂放入粉碎机中粉碎，过200-300目筛形成混合砂，然后将沸腾炉加热至160℃，开动沸腾炉内风机，缓慢加入混合砂，将混合砂的温度加热到140℃-150℃；
（2）将加热后的混合砂放到混砂机内，保持160℃恒温，在混碾的同时加入沥青、尿素、聚丙烯酰胺与0.6倍量的热塑性酚醛树脂，继续混碾70-80秒后再加入剩余量的热塑性酚醛树脂；
（3）将乌洛托品溶于水形成溶液，然后将溶液的70%缓慢加入到混砂机中，继续热态下混碾75-85秒后，再加入剩余量的溶液，继续混碾10-20秒；
（4）关闭混砂机加热管，吹入冷风冷却混合砂，降温至100℃左右时均匀地加入其余剩余成分，混和30-35秒，然后出砂到破碎机中，风冷至40℃-60℃时破碎，过筛至冷却器中，风冷到35℃以下，出砂装袋备用。
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