CN104858361A - 一种自硬式树脂砂双混工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自硬式树脂砂双混工艺，它采用将树脂和固化剂分别与原砂进行混合制成树脂预混砂和固化剂预混砂并进行储存，使用时按需要将两预混砂进行混合，然后即可使用。它的核心内容为用新型的双砂双混工艺代替传统的单砂单混工艺，它可以随配随用，从根本上解决单砂单混工艺中，小量、间歇性用砂时存在不便的问题。双砂双混新工艺，改善了工人的劳动条件，操作方便，对操作工人技术水平要求不高；本技术方案对自硬树脂砂进行混制，有效改善了小量、间歇性用砂时，自硬树脂砂储存使用不便的问题，提高了铸造效率和产品质量。

Description

一种自硬式树脂砂双混工艺

技术领域

本发明属于砂型铸造领域中的树脂砂的制备及混合领域，具体来说是一种自硬式树脂砂双混工艺。

背景技术

自硬树脂砂型（芯）由于独特的工艺特性、优异的溃散性、良好的铸件表面质量、易于实现回收循环使用等优点而广泛应用在高端铸铁和铸钢件生产中，它对提高我国铸件品质和外观质量起到了极大的推动作用。尤其是近几年来从呋喃树脂到碱酚醛树脂，及一系列改性树脂的出现，新型树脂以邦尼树脂为代表，彻底克服和解决了自硬树脂砂应用中的三大难题：1、混制造型（制芯）过程中的挥发性有毒气体造成操作人员伤害及环保问题；2、在保证足够干强度和终强度前提下，低氮或无氮成分彻底解决自硬树脂砂铸件热裂问题；3、旧砂回用率问题，可以实现90%以上回用率。

可以预料在我国环保政策的不断加强大下，绿色、环保、循环制造的新型自硬树脂砂工艺必将得到更大的发展和应用。长期以来，国内外自硬树脂混制工艺一直采用单砂单混工艺，即单一铸造原砂或回用旧砂，分别加入树脂和固化剂一次混制而成，这样混成的造型（制芯）砂必须在可使用时间，一般工艺规范为20-40分钟内操作使用完毕，否则型砂固化而将不能使用。这在造型（制芯）工段，小量、间歇性用砂时，十分不方便。

发明内容

本发明提供了一种自硬式树脂砂双混工艺，它的核心内容为用新型的双砂双混工艺代替传统的单砂单混工艺，它可以随配随用，从根本上解决单砂单混工艺中，小量、间歇性用砂时存在不便的问题。

本发明实现上述目的采用以下技术方案：

一种自硬式树脂砂双混工艺，它采用将树脂和固化剂分别与原砂进行混合制成树脂预混砂和固化剂预混砂并进行储存，使用时按需要将两预混砂进行混合，然后即可使用。

所述原砂的角形系数小于1.35且SiO₂含量大于等于97%，粒度为40/70，原砂的含泥量和水分含量均小于等于0.2，酸耗值小于等于5ml，灼烧减量小于等于0.5，其微粉含量小于等于0.5%。

所述的树脂为自硬型呋喃树脂，所述的自硬型呋喃树脂在20℃环境下的粘度小于等于50mPa·s，密度为1.12-1.28g/cm³；自硬型呋喃树脂的游离甲醛含量小于等于0.2%，含氮量为0。

所述的固化剂为苯磺酸固化剂，所述的苯磺酸固化剂在20℃下的密度为1.2-1.3g/cm³，粘度为15-20mPa·s，控制苯磺酸固化剂的总酸含量为23-26%、游离酸的含量为5.0-8.0%。

一种自硬式树脂砂双混工艺，其具体制备工艺为：

1）树脂预混砂的制备：

将原砂加入高速碗式混砂机，然后按自硬型呋喃树脂与原砂的质量百分比为1.8-2.4%的比例将自硬型呋喃树脂添加到高速碗式混砂机内，然后进行混制，混制时间为10-30秒，即得所述的树脂预混砂；

2）固化剂预混砂的制备：

将原砂加入高速碗式混砂机，然后按照苯磺酸固化剂与原砂的质量百分比为0.5-0.8%的比例将苯磺酸固化剂添加到高速碗式混砂机，然后进行混制，混制时间为10-30S， 即得所述的固化剂预混砂；

3）树脂预混砂与固化剂预混砂的混制：

需要使用的过程中，根据使用量将树脂预混砂和固化剂预混砂按照1:1的比例进行混合，并加入到间歇式混砂机中，混制时间为30-40s，然后出砂即可使用。

本发明采用上述技术方案具有以下有益效果：

双砂双混新工艺，改善了工人的劳动条件，操作方便，对操作工人技术水平要求不高；本技术方案对自硬树脂砂进行混制，有效改善了小量、间歇性用砂时，自硬树脂砂储存使用不便的问题，提高了铸造效率和产品质量。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

1）原砂的选取：

对角形系数为1.35、SiO₂含量为97%的原砂进行筛分，得到粒度为40/60的原砂，控制原砂的含水量为0.2%、含泥量为0.2%、微粉含量为0.5%，控制酸耗值为5ml、灼烧减量为0.5。

2）自硬型呋喃树脂的选取：

选择在20℃下粘度为50mPa·s，密度为1.12-1.28g/cm³的自硬型呋喃树脂，控制该树脂的含氮量为0、游离甲醛含量为0.2%。

3）固化剂的选取：

选取在20℃下的密度为1.25g/cm³，粘度为18mPa·s的苯磺酸固化剂，控制苯磺酸固化剂的总酸含量为25%、游离酸的含量为6.0%。

4）树脂预混砂的制备：

将原砂加入高速碗式混砂机内，然后按照自硬型呋喃树脂和原砂的质量百分比为2.0%的比例加入自硬型呋喃树脂，然后混制30s，得到树脂预混砂，然后置于1号储砂斗进行储存。

5）固化剂预混砂额制备：

将原砂加入高速碗式混砂机内，然后按照苯磺酸固化剂和原砂的质量百分比为0.6%的比例加入苯磺酸固化剂，然后混制30s，得到固化剂预混砂，然后置于2号储砂斗进行储存。

6）使用时的混制：

根据使用量将1号和2号储砂斗内的树脂预混砂和固化剂预混砂按照1:1的比例进行混合，并加入到间歇式混砂机中，混制时间为40s后出砂即可使用。

实施例2

1）原砂的选取：

对角形系数为1.30、SiO₂含量为98%的原砂进行筛分，得到粒度为40/70的原砂，控制原砂的含水量为0.18%、含泥量为0.15%、微粉含量为0.3%，控制酸耗值为4ml、灼烧减量为0.45。

2）自硬型呋喃树脂的选取：

选择在20℃下粘度为48mPa·s，密度为1.20g/cm³的自硬型呋喃树脂，控制该树脂的含氮量为0、游离甲醛含量为0.13%。

3）固化剂的选取：

选取在20℃下的密度为1.25g/cm³，粘度为19mPa·s的苯磺酸固化剂，控制苯磺酸固化剂的总酸含量为23%、游离酸的含量为5%。

4）树脂预混砂的制备：

将原砂加入高速碗式混砂机内，然后按照自硬型呋喃树脂和原砂的质量百分比为2.2%的比例加入自硬型呋喃树脂，然后混制25s，得到树脂预混砂，然后置于1号储砂斗进行储存。

5）固化剂预混砂额制备：

将原砂加入高速碗式混砂机内，然后按照苯磺酸固化剂和原砂的质量百分比为0.8%的比例加入苯磺酸固化剂，然后混制25s，得到固化剂预混砂，然后置于2号储砂斗进行储存。

6）使用时的混制：

根据使用量将1号和2号储砂斗内的树脂预混砂和固化剂预混砂按照1:1的比例进行混合，并加入到间歇式混砂机中，混制时间为40s后出砂即可使用。

实施例3

1）原砂的选取：

对角形系数小于等于1.35、SiO₂含量为99%的原砂进行筛分，得到粒度为40/70的原砂，控制原砂的含水量为0.2%、含泥量为0.2%、微粉含量为0.5%，控制酸耗值为5ml、灼烧减量为0.5。

2）自硬型呋喃树脂的选取：

选择在20℃下粘度为37mPa·s，密度为1.17g/cm³的自硬型呋喃树脂，控制该树脂的含氮量为0、游离甲醛含量为0.1%。

3）固化剂的选取：

选取在20℃下的密度为1.25g/cm³，粘度为19mPa·s的苯磺酸固化剂，控制苯磺酸固化剂的总酸含量为23%、游离酸的含量为5.0%。

4）树脂预混砂的制备：

将原砂加入高速碗式混砂机内，然后按照自硬型呋喃树脂和原砂的质量百分比为2.4%的比例加入自硬型呋喃树脂，然后混制30s，得到树脂预混砂，然后置于1号储砂斗进行储存。

5）固化剂预混砂额制备：

将原砂加入高速碗式混砂机内，然后按照苯磺酸固化剂和原砂的质量百分比为0.8%的比例加入苯磺酸固化剂，然后混制30s，得到固化剂预混砂，然后置于2号储砂斗进行储存。

6）使用时的混制：

根据使用量将1号和2号储砂斗内的树脂预混砂和固化剂预混砂按照1:1的比例进行混合，并加入到间歇式混砂机中，混制时间为40s后出砂即可使用。

Claims (5)

1.一种自硬式树脂砂双混工艺，它采用将树脂和固化剂分别与原砂进行混合制成树脂预混砂和固化剂预混砂并进行储存，使用时按需要将两预混砂进行混合，然后即可使用。

2.根据权利要求1所述的一种自硬式树脂砂双混工艺，其特征在于：所述原砂的角形系数小于1.35且SiO₂含量大于等于97%，粒度为40/70，原砂的含泥量和水分含量均小于等于0.2，酸耗值小于等于5ml，灼烧减量小于等于0.5，其微粉含量小于等于0.5%。

3.根据权利要求1所述的一种自硬式树脂砂双混工艺，其特征在于：所述的树脂为自硬型呋喃树脂，所述的自硬型呋喃树脂在20℃环境下的粘度小于等于50mPa·s，密度为1.12-1.28g/cm³；自硬型呋喃树脂的游离甲醛含量小于等于0.2%，含氮量为0。

4.根据权利要求1所述的一种自硬式树脂砂双混工艺，其特征在于：所述的固化剂为苯磺酸固化剂，所述的苯磺酸固化剂在20℃下的密度为1.2-1.3g/cm³，粘度为15-20mPa·s，控制苯磺酸固化剂的总酸含量为23-26%、游离酸的含量为5.0-8.0%。

5.根据权利要求1-4所述的一种自硬式树脂砂双混工艺，其特征在于：其具体制备工艺为：

1）树脂预混砂的制备：

将原砂加入高速碗式混砂机，然后按自硬型呋喃树脂与原砂的质量百分比为1.8-2.4%的比例将自硬型呋喃树脂添加到高速碗式混砂机内，然后进行混制，混制时间为10-30秒，即得所述的树脂预混砂；

2）固化剂预混砂的制备：

将原砂加入高速碗式混砂机，然后按照苯磺酸固化剂与原砂的质量百分比为0.5-0.8%的比例将苯磺酸固化剂添加到高速碗式混砂机，然后进行混制，混制时间为10-30S， 即得所述的固化剂预混砂；

3）树脂预混砂与固化剂预混砂的混制：

需要使用的过程中，根据使用量将树脂预混砂和固化剂预混砂按照1:1的比例进行混合，并加入到间歇式混砂机中，混制时间为30-40s，然后出砂即可使用。