CN105562585A - 一种高抗破碎可回用粘土型砂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高抗破碎可回用粘土型砂及其制备方法,其由以下重量份的原料制成:铁矾土32-44、锂皂石13-21、辉绿岩19-27、石灰粉10-15、珍珠岩尾砂15-24、堇青石14-22、金红石9-17、明矾粉6-11、偏铝酸钠3-6、硫酸镁6-9、羟乙基甲基纤维素8-12、氯化钙4-8、改性剂300-350。本发明加入的铁矾土、锂皂石、辉绿岩、堇青石、金红石等原料,可以显著提高型砂的机械强度,降低型砂的破碎率,使得型砂具有优异的抗破碎性,同时本发明型砂回用性强,较大降低了生产成本,保护了环境,节约了资源,具有较高的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种高抗破碎可回用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,目前市场上的型砂存在着破碎率高和回用性差的缺点,无法满足市场需求。因此,开发一种高抗破碎可回用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,提供一种高抗破碎可回用粘土型砂及其制备方法,该型砂破碎率低,回用性强。
本发明采用的技术方案如下:
一种高抗破碎可回用粘土型砂,由以下重量份的原料制成:铁矾土32-44、锂皂石13-21、辉绿岩19-27、石灰粉10-15、珍珠岩尾砂15-24、堇青石14-22、金红石9-17、明矾粉6-11、偏铝酸钠3-6、硫酸镁6-9、羟乙基甲基纤维素8-12、氯化钙4-8、改性剂300-350;
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。
一种高抗破碎可回用粘土型砂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将铁矾土、石灰粉、明矾粉、偏铝酸钠、硫酸镁、羟乙基甲基纤维素、氯化钙干混40-50s,然后加占混合物重量2-3%的水湿混1-2min;
(2)将锂皂石、辉绿岩、珍珠岩尾砂、堇青石、金红石分别粉碎,过150-200目筛,干混30-40s,然后加入改性剂,1000-1500rpm高速分散5-8min,再加入步骤(1)制得的物料,2000-2500rpm高速分散2-4min,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:
本发明加入的铁矾土、锂皂石、辉绿岩、堇青石、金红石等原料,可以显著提高型砂的机械强度,降低型砂的破碎率,使得型砂具有优异的抗破碎性,同时本发明型砂回用性强,较大降低了生产成本,保护了环境,节约了资源,具有较高的经济效益和社会效益。
具体实施方式
一种高抗破碎可回用粘土型砂,由以下重量(kg)的原料制成:铁矾土40、锂皂石17、辉绿岩23、石灰粉12、珍珠岩尾砂19、堇青石17、金红石13、明矾粉8、偏铝酸钠4、硫酸镁7、羟乙基甲基纤维素10、氯化钙6、改性剂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16、聚乙烯醇14、三聚磷酸钠7、玉米淀粉17、瓜尔胶13、丙烯酸35、丙烯酸酰胺30、大豆油8、司盘801.5、过硫酸铵0.1、亚硫酸氢钠0.07;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50℃,加入大豆油和司盘80,搅拌12min,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即可。
一种高抗破碎可回用粘土型砂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将铁矾土、石灰粉、明矾粉、偏铝酸钠、硫酸镁、羟乙基甲基纤维素、氯化钙干混45s,然后加占混合物重量2.5%的水湿混1min;
(2)将锂皂石、辉绿岩、珍珠岩尾砂、堇青石、金红石分别粉碎,过200目筛,干混30s,然后加入改性剂,1200rpm高速分散6min,再加入步骤(1)制得的物料,2400rpm高速分散3min,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 | 166 |
热湿拉强度 | kPa | 4.8 |
含水量 | % | 3.7 |
紧实率 | % | 54 |
透气性 | - | 129 |
破碎指数 | % | 91 |
耐火度 | ℃ | 1725 |
Claims (2)
1.一种高抗破碎可回用粘土型砂,其特征在于,由以下重量份的原料制成:铁矾土32-44、锂皂石13-21、辉绿岩19-27、石灰粉10-15、珍珠岩尾砂15-24、堇青石14-22、金红石9-17、明矾粉6-11、偏铝酸钠3-6、硫酸镁6-9、羟乙基甲基纤维素8-12、氯化钙4-8、改性剂300-350;
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所述的高抗破碎可回用粘土型砂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将铁矾土、石灰粉、明矾粉、偏铝酸钠、硫酸镁、羟乙基甲基纤维素、氯化钙干混40-50s,然后加占混合物重量2-3%的水湿混1-2min;
(2)将锂皂石、辉绿岩、珍珠岩尾砂、堇青石、金红石分别粉碎,过150-200目筛,干混30-40s,然后加入改性剂,1000-1500rpm高速分散5-8min,再加入步骤(1)制得的物料,2000-2500rpm高速分散2-4min,过滤,即可。
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