CN105562581A - 一种铸造用低发气量高耐火粘土型砂及其制备方法 - Google Patents

一种铸造用低发气量高耐火粘土型砂及其制备方法 Download PDF

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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C5/00—Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose
    • B22C5/04—Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose by grinding, blending, mixing, kneading, or stirring
    • B22C5/0409—Blending, mixing, kneading or stirring; Methods therefor

Abstract

本发明公开了一种铸造用低发气量高耐火粘土型砂及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：铝矾土26-38、角闪石14-18、煤渣10-15、高硅铁尾矿10-15、电熔镁砂20-30、造纸白泥15-20、地开石18-24、泥灰岩12-16、白垩粉5-10、缩合磷酸铝6-12、轻烧粉8-14、聚苯乙烯磺酸钠4-9、改进剂280-340。本发明采用铝矾土、电熔镁砂、造纸白泥、煤渣、泥灰岩等原料制成的型砂与现有的型砂相比具有发气量低，透气性好，热稳定性好等优点，可避免铸件产生气孔、冷隔等缺陷，从而提高铸件的质量。

Description

一种铸造用低发气量高耐火粘土型砂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种铸造用低发气量高耐火粘土型砂及其制备方法，属于型砂技术领域。
背景技术
砂型铸造是最常见的铸造方法，而型砂是目前造型工艺中最重要的造型材料。型砂一般由铸造用原砂、型砂粘结剂和辅加物等造型材料按一定的比例混合而成。用砂型生产的铸件占铸件生产总量的80%以上。型砂品质的好坏直接影响铸件的外表质量及铸件产生砂眼、气孔、夹砂等铸造缺陷。随着铸造技术的不断发展，对型砂的性能要求越来越高，目前市场上的铸造型砂存在着发气量大的缺点，容易导致铸件产生气孔、冷隔等缺陷。因此，开发一种铸造用低发气量高耐火粘土型砂具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种铸造用低发气量高耐火粘土型砂及其制备方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种铸造用低发气量高耐火粘土型砂，由以下重量份的原料制成：铝矾土26-38、角闪石14-18、煤渣10-15、高硅铁尾矿10-15、电熔镁砂20-30、造纸白泥15-20、地开石18-24、泥灰岩12-16、白垩粉5-10、缩合磷酸铝6-12、轻烧粉8-14、聚苯乙烯磺酸钠4-9、改进剂280-340；
所述改性剂的制备方法如下：a、取以下重量份的原料：聚乙烯吡咯烷酮14-18、聚乙烯醇10-15、三聚磷酸钠4-8、玉米淀粉15-20、瓜尔胶12-16、丙烯酸30-40、丙烯酸酰胺25-35、大豆油5-10、司盘801-2、过硫酸铵0.1-0.2、亚硫酸氢钠0.05-0.1；b、取玉米淀粉和瓜尔胶混合均匀，加入相当于混合物2-4倍量的水，水浴加热至80-90℃，搅拌20-30min，降温至45-55℃，加入大豆油和司盘80，搅拌10-15min，待用；c、将聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、三聚磷酸钠混合均匀，加入相当于混合物3-6倍量的水，搅拌5-10min，再加入丙烯酸、丙烯酸酰胺、过硫酸铵、亚硫酸氢，水浴加热至75-85℃，搅拌0.5-1h，然后加入步骤b制得的溶液，继续搅拌15-20min，降温至50℃以下，再用饱和氨水溶液调节pH值为8-9即可。
一种铸造用低发气量高耐火粘土型砂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将铝矾土、电熔镁砂、造纸白泥、白垩粉、缩合磷酸铝、轻烧粉、聚苯乙烯磺酸钠干混30-50s，然后加占混合物重量2-3%的水湿混40-60s；
（2)将角闪石、煤渣、高硅铁尾矿、地开石、泥灰岩分别粉碎，过80-120目筛，干混20-40s，然后加入改性剂，1500-2000rpm高速分散2-5min，再加入步骤（1）制得的物料，1000-1500rpm高速分散3-6min，过滤，即可。
本发明改性剂不仅可以改善型砂的流动性、透气性和分散性，同时还可以增加型砂的耐热性、机械强度和可塑性等性能，从而保证了型砂的综合性能和质量稳定性，达到改善铸件表面质量，避免铸件落砂、夹砂、气孔等缺陷的出现。
本发明的有益效果：
本发明采用铝矾土、电熔镁砂、造纸白泥、煤渣、泥灰岩等原料制成的型砂与现有的型砂相比具有发气量低，透气性好，热稳定性好等优点，可避免铸件产生气孔、冷隔等缺陷，从而提高铸件的质量。
具体实施方式
一种铸造用低发气量高耐火粘土型砂，由以下重量（kg）的原料制成：铝矾土34、角闪石16、煤渣12、高硅铁尾矿13、电熔镁砂25、造纸白泥18、地开石22、泥灰岩14、白垩粉8、缩合磷酸铝9、轻烧粉12、聚苯乙烯磺酸钠6、改进剂320；
所述改性剂的制备方法如下：a、取以下重量（kg）的原料：聚乙烯吡咯烷酮17、聚乙烯醇13、三聚磷酸钠7、玉米淀粉18、瓜尔胶15、丙烯酸38、丙烯酸酰胺32、大豆油8、司盘802、过硫酸铵0.2、亚硫酸氢钠0.1；b、取玉米淀粉和瓜尔胶混合均匀，加入相当于混合物3倍量的水，水浴加热至90℃，搅拌20min，降温至45℃，加入大豆油和司盘80，搅拌10min，待用；c、将聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、三聚磷酸钠混合均匀，加入相当于混合物4倍量的水，搅拌8min，再加入丙烯酸、丙烯酸酰胺、过硫酸铵、亚硫酸氢，水浴加热至85℃，搅拌0.5h，然后加入步骤b制得的溶液，继续搅拌15min，降温至50℃以下，再用饱和氨水溶液调节pH值为8.5即可。
一种铸造用低发气量高耐火粘土型砂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将铝矾土、电熔镁砂、造纸白泥、白垩粉、缩合磷酸铝、轻烧粉、聚苯乙烯磺酸钠干混40s，然后加占混合物重量2-3%的水湿混50s；
（2)将角闪石、煤渣、高硅铁尾矿、地开石、泥灰岩分别粉碎，过80-120目筛，干混30s，然后加入改性剂，1800rpm高速分散3min，再加入步骤（1）制得的物料，1200rpm高速分散5min，过滤，即可。
上述实施例制得的型砂的性能测试如下表所示：
项目 单位 检测结果
湿压强度 kPa 169
热湿拉强度 kPa 4.4
含水量 % 3.4
紧实率 % 47
透气性 - 144
发气量 cm3/g 7.9
破碎指数 % 84
耐火度 ℃ 1720

Claims (2)

1.一种铸造用低发气量高耐火粘土型砂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：铝矾土26-38、角闪石14-18、煤渣10-15、高硅铁尾矿10-15、电熔镁砂20-30、造纸白泥15-20、地开石18-24、泥灰岩12-16、白垩粉5-10、缩合磷酸铝6-12、轻烧粉8-14、聚苯乙烯磺酸钠4-9、改进剂280-340；
所述改性剂的制备方法如下：a、取以下重量份的原料：聚乙烯吡咯烷酮14-18、聚乙烯醇10-15、三聚磷酸钠4-8、玉米淀粉15-20、瓜尔胶12-16、丙烯酸30-40、丙烯酸酰胺25-35、大豆油5-10、司盘801-2、过硫酸铵0.1-0.2、亚硫酸氢钠0.05-0.1；b、取玉米淀粉和瓜尔胶混合均匀，加入相当于混合物2-4倍量的水，水浴加热至80-90℃，搅拌20-30min，降温至45-55℃，加入大豆油和司盘80，搅拌10-15min，待用；c、将聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、三聚磷酸钠混合均匀，加入相当于混合物3-6倍量的水，搅拌5-10min，再加入丙烯酸、丙烯酸酰胺、过硫酸铵、亚硫酸氢，水浴加热至75-85℃，搅拌0.5-1h，然后加入步骤b制得的溶液，继续搅拌15-20min，降温至50℃以下，再用饱和氨水溶液调节pH值为8-9即可。
2.根据权利要求1所述的铸造用低发气量高耐火粘土型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将铝矾土、电熔镁砂、造纸白泥、白垩粉、缩合磷酸铝、轻烧粉、聚苯乙烯磺酸钠干混30-50s，然后加占混合物重量2-3%的水湿混40-60s；
（2)将角闪石、煤渣、高硅铁尾矿、地开石、泥灰岩分别粉碎，过80-120目筛，干混20-40s，然后加入改性剂，1500-2000rpm高速分散2-5min，再加入步骤（1）制得的物料，1000-1500rpm高速分散3-6min，过滤，即可。
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