CN105689634A - 一种抗烧结覆膜砂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗烧结覆膜砂，其配方如下：原砂100份，酚醛树脂1-3份，偶联剂0.01-0.2份，固化剂0.1-0.45份，抗烧结剂0.1-0.2，所述润滑剂0.05-0.3份。本发明通过偶联剂抗烧结覆膜砂不会影响其强度、酌烧减量和发气量等技术指标；增加了覆膜砂满足铸铁件到铸钢件的普适性，提高了铸件的出品率，节约铸造企业造型材料的成本。
Description
技术领域
本发明属于铸造工工业技术领域，具体涉及一种抗烧结覆膜砂。
背景技术
现有覆膜砂为了避免铸件烧结，加入铬铁矿砂，但是铬铁矿砂的角形系数大，生产铸件的表面光洁度低，而且铬铁矿砂成本高。若铸件的浇注温度高，铸件容易出现烧结而严重影响铸件的表面质量，烧结部位的清理困难甚至造成产品报废，导致铸件产品的不良率居高不下，增加铸件生产的成本。目前铸造厂家仅仅通过降低浇注温度来预防烧结，但是给铸件带来的问题有冷隔、浇不足等其他缺陷，当前没有一种覆膜砂产品能够兼顾。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗烧结覆膜砂，本发明通过偶联剂抗烧结覆膜砂不会影响其强度、酌烧减量和发气量等技术指标；增加了覆膜砂满足铸铁件到铸钢件的普适性，提高了铸件的出品率，节约铸造企业造型材料的成本。
一种抗烧结覆膜砂，其配方如下：原砂100份，酚醛树脂1-3份，偶联剂0.01-0.2份，固化剂0.1-0.45份，抗烧结剂0.1-0.2份，所述润滑剂0.05-0.3份。
该抗烧结覆膜砂，其配方如下：原砂100份，酚醛树脂1.8份，偶联剂0.033份，固化剂0.13份，抗烧结剂0.17份，所述润滑剂0.1份。
所述抗烧结剂采用粉体氢氧化铝和氢氧化镁的混合物，所述氢氧化铝与氢氧化镁的配比是0.1-3。
所述氢氧化铝与氢氧化镁的配比是1。
所述酚醛树脂还包括改性酚醛树脂，所述改性酚醛树脂是通过以下步骤获得的：将甲醛配制成10-20％的甲醛水溶液，用氢氧化钠调节PH为9-10，加入二硼化铬，在40-60℃条件下反应4-5h，最后加入苯酚，在90-110℃条件下反应3-5h。
所述原砂中二氧化硅的含量为80-93％。
所述原砂的粒径为100目。
所述抗烧结覆膜砂的步骤如下：
1)原砂加热：将原砂用斗提机送入批次加热机中升温加热到130±5℃；
2)混砂覆膜：将加热后的原砂送入混砂机中，依次加入酚醛树脂、固化剂、偶联剂、抗烧结剂、润滑剂，混制均匀后出砂；
3)筛分冷却：将覆膜砂中可能存在的杂质颗粒进行筛分去除，经过冷却床覆膜砂降温到50℃以下；
4)包装入库：内袋为防潮的塑料袋密封，外袋为编织袋对覆膜砂进行包装。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：氢氧化铝和氢氧化镁为绿色环保型抗烧结剂，在运输、储存和使用过程中不会对环境和人员产生有害影响；也不会改变覆膜砂原有生产工艺和制芯使用条件；通过偶联剂抗烧结覆膜砂不会影响其强度、酌烧减量和发气量等技术指标；增加了覆膜砂满足铸铁件到铸钢件的普适性，提高了铸件的出品率，节约铸造企业造型材料的成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述：
实施例1
一种抗烧结覆膜砂，其配方如下：原砂100份，酚醛树脂1份，偶联剂0.01份，固化剂0.1份，抗烧结剂0.1份，所述润滑剂0.05份。
所述抗烧结剂采用粉体氢氧化铝和氢氧化镁的混合物，所述氢氧化铝与氢氧化镁的配比是0.1。
所述酚醛树脂还包括改性酚醛树脂，所述改性酚醛树脂是通过以下步骤获得的：将甲醛配制成10％的甲醛水溶液，用氢氧化钠调节PH为9，加入二硼化铬，在40℃条件下反应4h，最后加入苯酚，在90℃条件下反应3-5h。
所述原砂中二氧化硅的含量为80％。
所述原砂的粒径为100目。
所述抗烧结覆膜砂的步骤如下：
1)原砂加热：将原砂用斗提机送入批次加热机中升温加热到135℃；
2)混砂覆膜：将加热后的原砂送入混砂机中，依次加入酚醛树脂、固化剂、偶联剂、抗烧结剂、润滑剂，混制均匀后出砂；
3)筛分冷却：将覆膜砂中可能存在的杂质颗粒进行筛分去除，经过冷却床覆膜砂降温到45℃；
4)包装入库：内袋为防潮的塑料袋密封，外袋为编织袋对覆膜砂进行包装。
实施例2
一种抗烧结覆膜砂，其配方如下：原砂100份，酚醛树脂3份，偶联剂0.2份，固化剂0.45份，抗烧结剂0.2份，所述润滑剂0.3份。
所述抗烧结剂采用粉体氢氧化铝和氢氧化镁的混合物，所述氢氧化铝与氢氧化镁的配比是3。
所述酚醛树脂还包括改性酚醛树脂，所述改性酚醛树脂是通过以下步骤获得的：将甲醛配制成20％的甲醛水溶液，用氢氧化钠调节PH为10，加入二硼化铬，在60℃条件下反应5h，最后加入苯酚，在110℃条件下反应3-5h。
所述原砂中二氧化硅的含量为93％。
所述原砂的粒径为100目。
所述抗烧结覆膜砂的步骤如下：
1)原砂加热：将原砂用斗提机送入批次加热机中升温加热到125℃；
2)混砂覆膜：将加热后的原砂送入混砂机中，依次加入酚醛树脂、固化剂、偶联剂、抗烧结剂、润滑剂，混制均匀后出砂；
3)筛分冷却：将覆膜砂中可能存在的杂质颗粒进行筛分去除，经过冷却床覆膜砂降温到49℃；
4)包装入库：内袋为防潮的塑料袋密封，外袋为编织袋对覆膜砂进行包装。
实施例3
一种抗烧结覆膜砂，其配方如下：原砂100份，酚醛树脂1.8份，偶联剂0.033份，固化剂0.13份，抗烧结剂0.17份，所述润滑剂0.1份。
所述抗烧结剂采用粉体氢氧化铝和氢氧化镁的混合物，所述氢氧化铝与氢氧化镁的配比是1。
所述酚醛树脂还包括改性酚醛树脂，所述改性酚醛树脂是通过以下步骤获得的：将甲醛配制成15％的甲醛水溶液，用氢氧化钠调节PH为9，加入二硼化铬，在50℃条件下反应5h，最后加入苯酚，在100℃条件下反应4h。
所述原砂中二氧化硅的含量为87％。
所述原砂的粒径为100目。
所述抗烧结覆膜砂的步骤如下：
1)原砂加热：将原砂用斗提机送入批次加热机中升温加热到130℃；
2)混砂覆膜：将加热后的原砂送入混砂机中，依次加入酚醛树脂、固化剂、偶联剂、抗烧结剂、润滑剂，混制均匀后出砂；
3)筛分冷却：将覆膜砂中可能存在的杂质颗粒进行筛分去除，经过冷却床覆膜砂降温到46℃；
4)包装入库：内袋为防潮的塑料袋密封，外袋为编织袋对覆膜砂进行包装。
实施例1-3中，在混砂过程中将粉状的氢氧化铝和氢氧化镁作为抗烧结添加剂加入到覆膜砂中，在相同树脂加入量的情况下，为保证覆膜砂的强度再加入一定量偶联剂硅烷。加入的抗烧结剂是一种新型辅剂材料，其受热分解时释放出结合水，对所树脂燃烧产生的气体进行冷却的作用，还会吸收高温铁水浇注后产生大量的潜热，来迅速降低砂芯和铁水接触的表面温度，砂芯表面受激冷迅速凝固一层金属壳层(避免砂芯和高温铁水的持续热效应导致烧结)，此外，铸件表面还会获得非常多细小等轴晶粒，能够大大提高铸件的耐磨性和表面强度；分解生成的氧化镁和氧化铝又是良好的耐火材料，也有助于提高砂芯的性能。
按照GB/T8583-2008的标准对原覆膜砂和抗烧结覆膜砂的强度和灼烧减量等项目进行对照检测，对照结果如下表所示：
| 检测项目 | 普通覆膜砂 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 抗弯强度MPa | 8.5 | 8.3 | 8.4 | 8.4 |
| 抗拉强度MPa | 4.2 | 4.1 | 4.0 | 4.1 |
| 热态弯强度Mpa | 4.6 | 4.4 | 4.5 | 4.5 |
| 灼烧减量％ | 2.33 | 2.30 | 2.29 | 2.31 |
| 发气量ml/g | 13.8 | 13.5 | 13.4 | 13.4 |
| 耐高温时间s | 163 | 215 | 230 | 233 |
| 原砂规格 | 50/100内蒙砂 | 50/100内蒙砂 | 50/100内蒙砂 | 50/100内蒙砂 |
通过本发明的抗烧结覆膜砂在强度和发气量等无差异，而耐高温时间明显提升。
以上所述仅为本发明的一实施例，并不限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种抗烧结覆膜砂，其特征在于，其配方如下：原砂100份，酚醛树脂1-3份，偶联剂0.01-0.2份，固化剂0.1-0.45份，抗烧结剂0.1-0.2，所述润滑剂0.05-0.3份。
2.根据权利要求书1所述的一种抗烧结覆膜砂，其特征在于，该抗烧结覆膜砂，其配方如下：原砂100份，酚醛树脂1.8份，偶联剂0.033份，固化剂0.13份，抗烧结剂0.17份，所述润滑剂0.1份。
3.根据权利要求书1所述的一种抗烧结覆膜砂，其特征在于，所述抗烧结剂采用粉体氢氧化铝和氢氧化镁的混合物，所述氢氧化铝与氢氧化镁的配比是0.1-3。
4.根据权利要求书3所述的一种抗烧结覆膜砂，其特征在于，所述氢氧化铝与氢氧化镁的配比是1。
5.根据权利要求书1所述的一种抗烧结覆膜砂，其特征在于，所述酚醛树脂还包括改性酚醛树脂，所述改性酚醛树脂是通过以下步骤获得的：将甲醛配制成10-20％的甲醛水溶液，用氢氧化钠调节PH为9-10，加入二硼化铬，在40-60℃条件下反应4-5h，最后加入苯酚，在90-110℃条件下反应3-5h。
6.根据权利要求书1所述的一种抗烧结覆膜砂，其特征在于，所述原砂中二氧化硅的含量为80-93％。
7.根据权利要求书1所述的一种抗烧结覆膜砂，其特征在于，所述原砂的粒径为100目。
8.根据权利要求书1所述的一种抗烧结覆膜砂，其特征在于，所述抗烧结覆膜砂的步骤如下：
1)原砂加热：将原砂用斗提机送入批次加热机中升温加热到130±5℃；
2)混砂覆膜：将加热后的原砂送入混砂机中，依次加入酚醛树脂、固化剂、偶联剂、抗烧结剂、润滑剂，混制均匀后出砂；
3)筛分冷却：将覆膜砂中可能存在的杂质颗粒进行筛分去除，经过冷却床覆膜砂降温到50℃以下；
4)包装入库：内袋为防潮的塑料袋密封，外袋为编织袋对覆膜砂进行包装。
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