CN109047648A - 一种铸造用水玻璃砂溃散增强剂 - Google Patents

一种铸造用水玻璃砂溃散增强剂 Download PDF

Info

Publication number
CN109047648A
CN109047648A CN201811119536.XA CN201811119536A CN109047648A CN 109047648 A CN109047648 A CN 109047648A CN 201811119536 A CN201811119536 A CN 201811119536A CN 109047648 A CN109047648 A CN 109047648A
Authority
CN
China
Prior art keywords
defeated
reinforcing agent
casting
dispersed reinforcing
sand
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811119536.XA
Other languages
English (en)
Inventor
李中江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Jiang Jie Industrial Co Ltd
Original Assignee
Anhui Jiang Jie Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Jiang Jie Industrial Co Ltd filed Critical Anhui Jiang Jie Industrial Co Ltd
Priority to CN201811119536.XA priority Critical patent/CN109047648A/zh
Publication of CN109047648A publication Critical patent/CN109047648A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/18—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents
    • B22C1/186—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents contaming ammonium or metal silicates, silica sols
    • B22C1/188—Alkali metal silicates

Abstract

本发明涉及一种铸造用水玻璃砂溃散增强剂，该水玻璃溃散增强剂的原料组分包括氧化铁磁粉、地开石粉和黄原胶、陶瓷微粉、氟硅酸盐、膨润土、表面活性剂。本发明采用氧化铁磁粉、黄原胶和地开石粉混合作为溃散增强剂，由于该溃散增强剂，可燃性气体产生极少，更主要的是可大大改善以硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂为主体的铸造用水玻璃在浇铸以后清砂困难的问题，显著提高其溃散性，并对其型砂强度有明显提高。本发明能够在不提高砂芯发气量的前提下，大大改善水玻璃为主的无机粘结剂的溃散性，使其残留强度大大降低，并提高了水玻璃砂的强度。

Description

一种铸造用水玻璃砂溃散增强剂
技术领域
本发明涉及铸造型砂改性技术领域，尤其涉及一种铸造用水玻璃砂溃散增强剂。
背景技术
水玻璃是铸造生产中广泛应用的一种无机黏结剂。水玻璃砂的硬化方法有CO2法、粉状硬化法、自然硬化法和烘干硬化法及液体硬化剂硬化方法等。其中常用的是CO2硬化法。CO2硬化法自1947年出现以来,由于混砂、紧实、硬化脱模均较方便而迅速得到推广。其主要缺点是浇注后型砂溃散性差,旧砂难用干法再生,硬化后的型芯保存性差。溃散性差表现在水玻璃砂的残留强度高。浇注后,水玻璃砂出现两个残留强度高峰。第一个峰值出现在400℃左右,是由于硅酸凝胶和未反应的硅酸钠脱水强化的结果;第二个峰值出现在800℃左右,是由于熔融的硅酸钠冷却后形成坚固的玻璃体或晶体。改善水玻璃砂的溃散性是推广水玻璃砂的一个重要问题。解决这个问题的有效途径之一是在钠水玻璃砂中添加附加物—溃散剂。附加物分有机物和无机物两大类。有机物如糖类、树脂、油类、纤维类等在高温下挥发、汽化或燃烧的物质,能在一定程度上破坏钠水玻璃黏结膜的完整性,从而显著降低600℃以下的残留强度。无机物有两类能降低水玻璃砂800℃~1100℃的残留强度。一类是在高温下能与熔融硅酸钠形成高熔点相,使800℃的残留强度峰值后移的物质,例如地开石粉、高铝矾土、硅酸二钙、高岭土及叶蜡石等。另一类材料本身或所形成的新产物相变膨胀,或由于收缩系数不同导致黏结膜开裂或形成脆化膜,从而降低残留强度。例如蛭石、石灰石、氧化铁及磷酸钠等。目前国内市场上供应的溃散剂有的价格较高,有的会降低气硬强度或表面稳定性,有的会缩短水玻璃砂的使用寿命。
其它的一些传统的溃散剂是以砂型强度为代价来解决溃散性的，造成砂型性能进一步恶化。鉴于以上所存在的问题，因此，开发出一种新型的水玻璃砂用的溃散增强剂来解决其溃散性较差的问题成为目前的研究热点。
发明内容
为了解决上述问题，根据本发明提供了一种用于水玻璃砂的溃散增强剂。
一种铸造用水玻璃砂溃散增强剂，其原料组分包括氧化铁磁粉、地开石粉和黄原胶，按照重量份数计，所述水玻璃溃散增强剂的原料组分包括74~80份的氧化铁磁粉、0.4~0.7份的黄原胶以及10~15份的地开石粉。
进一步的，所述溃散增强剂的原料组分还包括陶瓷微粉、氟硅酸盐、膨润土和表面活性剂，按照重量份数计，陶瓷微粉6~8份、氟硅酸盐0.5~2.7份、膨润土1.1~3份，表面活性剂0.3~2.9份。
进一步的，所述氧化铁磁粉来自白γ-Fe2O3、Fe3O4中的一种或多种。
进一步的，所述表面活性剂选自有机硅表面活性剂，十二烷基磺酸钠、碳氟表面活性剂、碳氢表面活性剂中的一种或多种；所述膨润土为钠基膨润土；所述氟硅酸盐为氟硅酸钠、氟硅酸钾、氟硅酸钙和氟硅酸镁中的一种或多种。
进一步的，所述地开石粉为粉末状，所述地开石粉和所述陶瓷微粉的颗粒粒径为100~800目。
本发明的有益效果：
应用本发明的技术方案，发明人创造性地采用氧化铁磁粉、黄原胶和地开石粉混合作为溃散增强剂，由于该溃散增强剂不添加有机物，可燃性气体产生少，更重要的是可大大改善以硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂为主体的铸造用水玻璃在浇铸以后清砂困难的问题，显著提高其溃散性，并对其型砂强度有明显提高。因此，本发明能够在不向无机粘结剂中添加有机物且不提高砂芯发气量的前提下，大大改善水玻璃为主的无机粘结剂的溃散性，使其残留强度大大降低，并增强了水玻璃的粘结强度。综上，本发明提高了一种高效、无毒、无刺激性气味、有利于保护环境、使用方便且应用范围更加广泛的水玻璃用溃散增强剂。氧化铁磁粉和地开石粉作为主体成份，对产品溃散性能起主要作用。如果地开石粉粉末的粒径较大，会出现混合不均匀，从而导致地开石粉无法较好地发挥上述作用。如果地开石粉粉末的粒径较小，会出现粉尘污染问题，从而导致环境污染，影响作业工人健康等问题。因此本发明经综合考虑，优选采用上述粒径的地开石粉粉末添加到溃散增强剂中。
具体分析，在水玻璃砂的浇注过程中，由于硅酸钠水玻璃在800℃左右会开始熔融，出现液相，熔融的硅酸钠冷却后形成坚硬的玻璃体或晶体。并且当水玻璃砂被加热到800℃之上时，石英砂粒也可溶解到该液相中，使固-液相明显的界面消失。冷却后的石英砂粒被冷凝的玻璃体包住，变成如石头般坚硬的固体，致使其强度很大，从而导致水玻璃砂的溃散性变差。采用上述范围内的氧化铁磁粉、地开石粉和黄原胶混合，在改善水玻璃砂的溃散性以及砂芯件强度等方面具有更好的效果。
为了更好地改善产品的流动性，提高耐高温性能，根据本发明的一个优选实施方式，水玻璃溃散增强剂的原料组分还包括陶瓷微粉、氟硅酸盐、膨润土和表面活性剂。向溃散增强剂中加入陶瓷微粉的目的是改善物料的流动性及耐高温性能，陶瓷微粉具有优良的润滑性及耐高温性能，通过加入陶瓷微粉能够增加物料的流动性、和易性和耐高温性能。向溃散增强剂中加入表面活性剂，可调节水玻璃无机粘结剂的粘度，降低表面张力，扩大粘结面积，减少因失水收缩而引起的强度急剧下降，促使水玻璃粘结强度提高。本发明优选但并不局限于上述表面活性剂，只要能够降低表面张力，扩大粘结面积即可。采用上述表面活性剂，其效果更加显著，适用性更广。本发明所采用的氟硅酸盐为氟硅酸钠、氟硅酸钾、氟硅酸钙和氟硅酸镁中的一种或多种。本发明优选但并不局限于上述氟硅酸盐。加入上述氟硅酸盐与无机酸类，能够更好地在水中析出氢离子与粘土中的硅酸根结合形成硅酸，从而促进粘土固化并增强粘土的粘结强度和抗吸湿性。
黄原胶可以提高水玻璃的粘结强度吸附在硅酸胶粒表面上，阻碍后者增大。胶粒愈细，硅酸凝胶单位体积内粘结点也愈多，强度提高；其次，具有很强的吸水性，能够使粘土在固化过程快速脱水，所以硬化速度和硬透性提得到高。会影响硅酸凝胶的结构，而这种结构有利于增加粘土的粘结强度及型砂溃散性。加入黄原胶提高水玻璃的比强度，从而降低其在粘土砂中的加入量，在提高粘土砂强度的同时，也有效地改善粘土砂的溃散性。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明能够在不向无机粘结剂中添加有机物且不提高砂芯发气量的前提下，大大改善水玻璃为主的无机粘结剂的溃散性，使其残留强度大大降低，并增强了水玻璃的粘结强度。
由于该溃散增强剂具有无毒、无刺激性气味等优点，因此可以大规模生产，易于推广，并且制备过程中发气量低，可降低铸件的气孔废品，具有较明显的经济效益。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。
实施例1
一种铸造用水玻璃砂溃散增强剂，其原料组分包括氧化铁磁粉、地开石粉和黄原胶，按照重量份数计，所述水玻璃溃散增强剂的原料组分包括76份的氧化铁磁粉、0.6份的黄原胶以及13份的地开石粉。
进一步的，所述溃散增强剂的原料组分还包括陶瓷微粉、氟硅酸盐、膨润土和表面活性剂，按照重量份数计，陶瓷微粉7份、氟硅酸盐2.3份、膨润土2.7份，表面活性剂2.5份。
进一步的，所述氧化铁磁粉来自白γ-Fe2O3、Fe3O4、中的一种或多种。
进一步的，所述表面活性剂选自有机硅表面活性剂，十二烷基磺酸钠、碳氟表面活性剂、碳氢表面活性剂中的一种或多种；所述膨润土为钠基膨润土；所述氟硅酸盐为氟硅酸钠、氟硅酸钾、氟硅酸钙和氟硅酸镁中的一种或多种。
进一步的，所述地开石粉为粉末状，所述地开石粉和所述陶瓷微粉的颗粒粒径为100~800目。
实施例2
一种铸造用水玻璃砂溃散增强剂，其原料组分包括氧化铁磁粉、地开石粉和黄原胶，按照重量份数计，所述水玻璃溃散增强剂的原料组分包括74份的氧化铁磁粉、0.6份的黄原胶以及13份的地开石粉。
进一步的，所述溃散增强剂的原料组分还包括陶瓷微粉、氟硅酸盐、膨润土和表面活性剂，按照重量份数计，陶瓷微粉7份、氟硅酸盐0.5~2.3份、膨润土2.5份，表面活性剂2.6份。
进一步的，所述氧化铁磁粉来自白γ-Fe2O3、Fe3O4、中的一种或多种。
进一步的，所述表面活性剂选自有机硅表面活性剂，十二烷基磺酸钠、碳氟表面活性剂、碳氢表面活性剂中的一种或多种；所述膨润土为钠基膨润土；所述氟硅酸盐为氟硅酸钠、氟硅酸钾、氟硅酸钙和氟硅酸镁中的一种或多种。
进一步的，所述地开石粉为粉末状，所述地开石粉和所述陶瓷微粉的颗粒粒径为100~800目。
对比例1
本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去黄原胶成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例2
本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去膨润土成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例3
本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去氧化铁磁粉成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例4
本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去陶瓷微粉成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例5
本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去地开石粉成分，除此外的方法步骤均相同。
表1各实施例和对比例所水玻璃溃散增强剂的性能测试结果
“+”的多少代表溃散性的好坏，“+”越多，说明溃散性越好。
因此，本发明所提供的用于水玻璃砂的溃散增强剂，可大大改善以硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂为主体的铸造用水玻璃在浇铸以后清砂困难的问题，显著提高其溃散性，并对其型砂强度有明显提高。并且由于该溃散增强剂可燃性气体产生少。因此，本发明能够在不向水玻璃无机粘结剂中添加有机物且不提高砂芯发气量的前提下，大大改善水玻璃为主的无机粘结剂的溃散性，使其残留强度大大降低，并增强了水玻璃的粘结强度。

Claims (5)

1.一种铸造用水玻璃砂溃散增强剂，其特征在于，所述水玻璃溃散增强剂的原料组分包括氧化铁磁粉、地开石粉和黄原胶，按照重量份数计，所述水玻璃溃散增强剂的原料组分包括74~80份的氧化铁磁粉、0.4~0.7份的黄原胶以及10~15份的地开石粉。
2.如权利要求1所述的铸造用水玻璃砂溃散增强剂，其特征在于，所述溃散增强剂的原料组分还包括陶瓷微粉、氟硅酸盐、膨润土和表面活性剂，按照重量份数计，陶瓷微粉6~8份、氟硅酸盐0.5~2.7份、膨润土1.1~3份，表面活性剂0.3~2.9份。
3.如权利要求1所述的铸造用水玻璃砂溃散增强剂，其特征在于，所述氧化铁磁粉来自白γ-Fe2O3、Fe3O4中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的铸造用水玻璃砂溃散增强剂，其特征在于，所述表面活性剂选自有机硅表面活性剂，十二烷基磺酸钠、碳氟表面活性剂、碳氢表面活性剂中的一种或多种；所述膨润土为钠基膨润土；所述氟硅酸盐为氟硅酸钠、氟硅酸钾、氟硅酸钙和氟硅酸镁中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的铸造用水玻璃砂溃散增强剂，其特征在于，所述地开石粉为粉末状，所述地开石粉和所述陶瓷微粉的颗粒粒径为100~800目。
CN201811119536.XA 2018-09-26 2018-09-26 一种铸造用水玻璃砂溃散增强剂 Pending CN109047648A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811119536.XA CN109047648A (zh) 2018-09-26 2018-09-26 一种铸造用水玻璃砂溃散增强剂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811119536.XA CN109047648A (zh) 2018-09-26 2018-09-26 一种铸造用水玻璃砂溃散增强剂

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109047648A true CN109047648A (zh) 2018-12-21

Family

ID=64765957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811119536.XA Pending CN109047648A (zh) 2018-09-26 2018-09-26 一种铸造用水玻璃砂溃散增强剂

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109047648A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111393172A (zh) * 2020-02-19 2020-07-10 佛山市山有海科技有限公司 一种基于硅酸盐体系的无机坯体增强剂

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85102900A (zh) * 1985-04-01 1986-09-17 江西工业大学 水玻璃砂溃散剂
CN1108978A (zh) * 1994-03-22 1995-09-27 湖南大学 木质素溃散剂及其应用
CN101879577A (zh) * 2010-06-18 2010-11-10 山东良艺化工新材料有限公司 一种水玻璃砂改性溃散剂及其制备方法
CN103212666A (zh) * 2013-04-03 2013-07-24 沈阳汇亚通铸造材料有限责任公司 一种铸造水玻璃自硬砂用浆状无机增强剂及其制备方法
CN104259379A (zh) * 2014-09-30 2015-01-07 济南圣泉集团股份有限公司 用于水玻璃砂的溃散增强剂
CN105108037A (zh) * 2015-08-14 2015-12-02 郭伟 一种铸钢件用高流动性的改性复合水玻璃砂及其制备方法
CN105414466A (zh) * 2015-11-25 2016-03-23 铜陵市经纬流体科技有限公司 一种泵阀铸件用易塑易溃散的复合改性水玻璃砂及其制备方法
CN105819899A (zh) * 2016-04-06 2016-08-03 郑州远东耐火材料有限公司 一种小型电熔砖砂型涂料

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85102900A (zh) * 1985-04-01 1986-09-17 江西工业大学 水玻璃砂溃散剂
CN1108978A (zh) * 1994-03-22 1995-09-27 湖南大学 木质素溃散剂及其应用
CN101879577A (zh) * 2010-06-18 2010-11-10 山东良艺化工新材料有限公司 一种水玻璃砂改性溃散剂及其制备方法
CN103212666A (zh) * 2013-04-03 2013-07-24 沈阳汇亚通铸造材料有限责任公司 一种铸造水玻璃自硬砂用浆状无机增强剂及其制备方法
CN104259379A (zh) * 2014-09-30 2015-01-07 济南圣泉集团股份有限公司 用于水玻璃砂的溃散增强剂
CN105108037A (zh) * 2015-08-14 2015-12-02 郭伟 一种铸钢件用高流动性的改性复合水玻璃砂及其制备方法
CN105414466A (zh) * 2015-11-25 2016-03-23 铜陵市经纬流体科技有限公司 一种泵阀铸件用易塑易溃散的复合改性水玻璃砂及其制备方法
CN105819899A (zh) * 2016-04-06 2016-08-03 郑州远东耐火材料有限公司 一种小型电熔砖砂型涂料

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
徐庆柏: "《铸造文集》", 31 December 2015, 合肥工业大学出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111393172A (zh) * 2020-02-19 2020-07-10 佛山市山有海科技有限公司 一种基于硅酸盐体系的无机坯体增强剂
CN111393172B (zh) * 2020-02-19 2022-12-20 佛山市山有海科技有限公司 一种基于硅酸盐体系的无机坯体增强剂

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104259379B (zh) 用于水玻璃砂的溃散增强剂
CN104801656A (zh) 一种铸钢用高耐火型砂及其制备方法
JPH0734970B2 (ja) 水分散可能な型その型の製造方法及びその型を使用する鋳造方法
JP2004519334A (ja) 非鉄金属鋳造法のための包埋材料−または成形材料乾燥混合物、それから製造される包埋材料−または成形材料並びにその用途
JPS61122146A (ja) 水硬性セメント組成物およびセメント成型体の製造方法
MX2014012219A (es) Nucleos de base salina, metodo para la produccion de los mismos y uso de estos.
JPH0380403B2 (zh)
CN109047648A (zh) 一种铸造用水玻璃砂溃散增强剂
JP4643857B2 (ja) 透水性コンクリート
CN106180542A (zh) 呋喃树脂砂生产风电球铁件用表面防渗硫涂料
JP2005066634A (ja) 水溶性中子バインダ、水溶性中子、及びその製造方法
JP4056696B2 (ja) セメントスラリー
CN106270365A (zh) 一种火车铸铁件铸造用树脂自硬芯砂及其制备方法
JP2005059081A (ja) 高強度水溶性中子、及びその製造方法
JP2006061948A (ja) 水溶性中子の造型方法
JP2006232648A (ja) 気泡モルタル組成物及びその製造方法並びにそれを用いた空洞部乃至は空隙部の充填方法
CN105414460A (zh) 一种泵阀铸件用高浇注精度的复合改性水玻璃砂及其制备方法
CN105414465A (zh) 一种泵阀铸件用高活性复合改性水玻璃砂及其制备方法
CN107598072A (zh) 一种型砂配方
JPS6152957A (ja) ２液性塗型剤
SU1678497A1 (ru) Способ приготовлени жидкостекольного св зующего дл получени формовочных и стержневых смесей
CN103387399B (zh) 一种熔铝炉的浇注方法
CN105414466A (zh) 一种泵阀铸件用易塑易溃散的复合改性水玻璃砂及其制备方法
US2389541A (en) Foundry composition
JP3001693B2 (ja) 泥しよう鋳込成形用セメント組成物および、その泥しよう鋳込成形方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181221