CN105983645A - 一种铸钢件用高耐火低膨胀型砂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铸钢件用高耐火低膨胀型砂及其制备方法,其由以下重量份的原料制成:高岭土36-48、脱硫石油焦渣 17-33、锂瓷石14-26、绢云母 10-20、铝灰 12-24、金刚砂 41-53、角闪石 9-18、火山岩 5-10、超细钴粉4-7、氧化铈纳米中空球3-6、方镁石10-15、羧甲基菊粉钠6-12、钨酸钠5-8、改性剂 490-530。本发明添加的脱硫石油焦渣、铝灰、超细钴粉、氧化铈纳米中空球、方镁钨酸钠等原料,可以显著提高型砂的耐火度,降低型砂的热膨胀系数,使得型砂在高温下不易发生膨胀和破碎现象,从而提高铸件的质量,降低铸件的废品率。
Description
技术领域
本发明涉及一种铸钢件用高耐火低膨胀型砂及其制备方法,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耐火度低和热膨胀系数高的缺点,影响铸件的质量。因此,开发一种铸钢件用高耐火低膨胀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,提供一种铸钢件用高耐火低膨胀型砂及其制备方法。
本发明采用的技术方案如下:
一种铸钢件用高耐火低膨胀型砂,由以下重量份的原料制成:高岭土36-48、脱硫石油焦渣 17-33、锂瓷石14-26、绢云母 10-20、铝灰
12-24、金刚砂 41-53、角闪石 9-18、火山岩 5-10、超细钴粉4-7、氧化铈纳米中空球3-6、方镁石10-15、羧甲基菊粉钠6-12、钨酸钠5-8、改性剂 490-530;
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80
1-2、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。
一种铸钢件用高耐火低膨胀型砂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将高岭土、铝灰、金刚砂、超细钴粉、氧化铈纳米中空球、羧甲基菊粉钠、钨酸钠干混2-3min,然后加占混合物重量2-4%的水湿混3-4min;
(2)将脱硫石油焦渣、锂瓷石、绢云母、角闪石、火山岩、方镁石分别粉碎,过150-250目筛,干混1-2min,然后加入改性剂,2000-2500rpm高速分散2-4min,再加入步骤(1)制得的物料,2500-3000rpm高速分散1-3min,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:
本发明添加的脱硫石油焦渣、铝灰、超细钴粉、氧化铈纳米中空球、方镁钨酸钠等原料,可以显著提高型砂的耐火度,降低型砂的热膨胀系数,使得型砂在高温下不易发生膨胀和破碎现象,从而提高铸件的质量,降低铸件的废品率。
具体实施方式
一种铸钢件用高耐火低膨胀型砂,由以下重量(kg)的原料制成:高岭土42、脱硫石油焦渣25、锂瓷石22、绢云母 15、铝灰 18、金刚砂 49、角闪石 12、火山岩8、超细钴粉5、氧化铈纳米中空球4.5、方镁石12、羧甲基菊粉钠8、钨酸钠6、改性剂515;
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18、聚乙烯醇15、三聚磷酸钠8、玉米淀粉20、瓜尔胶16、丙烯酸 40、丙烯酸酰胺 35、大豆油 10、司盘80 2、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4倍量的水,水浴加热至90℃,搅拌20min,降温至55℃,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6倍量的水,搅拌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85℃,搅拌0.5h,然后加入步骤b制得的溶液,继续搅拌20min,降温至50℃以下,再用饱和氨水溶液调节pH值为9即可。
一种铸钢件用高耐火低膨胀型砂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将高岭土、铝灰、金刚砂、超细钴粉、氧化铈纳米中空球、羧甲基菊粉钠、钨酸钠干混-3min,然后加占混合物重量4%的水湿混4min;
(2)将脱硫石油焦渣、锂瓷石、绢云母、角闪石、火山岩、方镁石分别粉碎,过250目筛,干混2min,然后加入改性剂,2500rpm高速分散2min,再加入步骤(1)制得的物料,3000rpm高速分散1min,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 | 171 |
热湿拉强度 | kPa | 4.7 |
含水量 | % | 4.2 |
紧实率 | % | 57 |
透气性 | - | 136 |
破碎指数 | % | 83 |
耐火度 | ℃ | 1930 |
Claims (2)
1.一种铸钢件用高耐火低膨胀型砂,其特征在于,由以下重量份的原料制成:高岭土36-48、脱硫石油焦渣 17-33、锂瓷石14-26、绢云母 10-20、铝灰 12-24、金刚砂 41-53、角闪石 9-18、火山岩 5-10、超细钴粉4-7、氧化铈纳米中空球3-6、方镁石10-15、羧甲基菊粉钠6-12、钨酸钠5-8、改性剂 490-530;
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80 1-2、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所述的铸钢件用高耐火低膨胀型砂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将高岭土、铝灰、金刚砂、超细钴粉、氧化铈纳米中空球、羧甲基菊粉钠、钨酸钠干混2-3min,然后加占混合物重量2-4%的水湿混3-4min;
(2)将脱硫石油焦渣、锂瓷石、绢云母、角闪石、火山岩、方镁石分别粉碎,过150-250目筛,干混1-2min,然后加入改性剂,2000-2500rpm高速分散2-4min,再加入步骤(1)制得的物料,2500-3000rpm高速分散1-3min,过滤,即可。
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