CN110355326A - 一种粘土湿型砂用添加剂及其制备方法 - Google Patents

一种粘土湿型砂用添加剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110355326A
CN110355326A CN201910764336.8A CN201910764336A CN110355326A CN 110355326 A CN110355326 A CN 110355326A CN 201910764336 A CN201910764336 A CN 201910764336A CN 110355326 A CN110355326 A CN 110355326A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sand
weight
additive
parts
sodium bentonite
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
CN201910764336.8A
Other languages
English (en)
Inventor
李洪瑞
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.)
Shanxi Xingyuanhe Environmental Protection Co Ltd
Original Assignee
Shanxi Xingyuanhe Environmental Protection 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 Shanxi Xingyuanhe Environmental Protection Co Ltd filed Critical Shanxi Xingyuanhe Environmental Protection Co Ltd
Priority to CN201910764336.8A priority Critical patent/CN110355326A/zh
Publication of CN110355326A publication Critical patent/CN110355326A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/02Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by additives for special purposes, e.g. indicators, breakdown additives

Abstract

本发明涉及一种粘土湿型砂用添加剂及其制备方法,包括如下原料制成:钠基膨润土、粉煤灰、煤系高岭土和草木灰。本发明制备的添加剂,不需要添加煤粉和陶土就可以完成造型,所述的添加剂无毒、无味、无烟、无尘、洁净,降低了大气粉尘污染,改善了空气质量,改善了生态环境,保障了人民群众的身体健康;通过本发明的添加剂制成的型砂具有防粘砂效果,铸件表面光洁细腻,具有较好的韧性。因没有煤粉燃烧产生的气体,改善了型砂的透气性机理,减少了因透气性产生的铸件缩松、缩孔、皮下气等废品,有效的提高了铸件的成品率,内在质量也大幅提高。

Description

一种粘土湿型砂用添加剂及其制备方法
技术领域
本发明属于湿型砂技术领域,具体涉及一种粘土湿型砂用添加剂及其制备方法。
背景技术
目前,用型砂铸造生产的铸件占总铸件的80%,砂型铸造的造型材料在生产中占有重要地位,直接影响铸造生产的能源消耗、环境污染,以及铸件的质量、生产效率和成本,国内外广泛使用的煤粉粘土湿型砂,一般由原砂、粘结剂、煤粉添加物等与水混合而成,具有一定的防粘砂效果和材料成本、生产效率高的优点,但其消耗量大、排放严重。
为了避免铸件粘砂和夹砂类缺陷,在湿型砂中需要加入一定量的煤粉和陶土,煤粉中的挥发份在高温条件下热解成一层碳膜涂覆在铸型-金属界面上,对金属起到物理的屏障作用,同时它也不被铁水润湿,可阻止铁水的渗入,防止粘砂类缺陷的产生。煤粉的另一个重要性质就是在500-600℃发生软化结焦,这种充填在砂砾孔隙之间的海绵状物质,可以吸收石英砂在600℃左右发生的剧烈膨胀,从而减少由于型砂膨胀而产生的结疤缺陷,但是煤粉通过高温的浇注时会燃烧,进而产生大量的烟雾导致大气污染,造成空气的污染,陶土容易产生尘土飞扬,PM值不达标,也会造成空气中产生霾。
鉴于以上原因,特提出本发明。
发明内容
为了解决现有技术存在的以上问题,本发明提供了一种粘土湿型砂用添加剂及其制备方法,所述的添加剂在铸件制造过程中,不会释放有害气体,降低了大气粉尘污染,改善了空气质量,改善了生态环境,保障了人们群众的身体健康,为新型绿色环保材料,同时还能有效解决铸件的粘砂、气孔、粘团、抛光效率等问题。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种粘土湿型砂用添加剂,包括如下原料制成:钠基膨润土、粉煤灰、煤系高岭土和草木灰。
进一步的,按照重量份,包括如下原料制成:钠基膨润土53-56重量份、粉煤灰20-22重量份、煤系高岭土11-15重量份和草木灰9-13重量。
进一步的,按照重量份,包括如下原料制成:钠基膨润土54.5重量份、粉煤灰21重量份、煤系高岭土13重量份和草木灰11重量。
进一步的,还包括石英砂2-3重量份。
进一步的,还包括石英砂2.5重量份。
进一步的,所述的石英砂的粒径为40-100目。
进一步的,所述的粉煤灰的粒径为20-30μm。
一般,粉煤灰指从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰,颗粒的粒径范围为0.5~300μm。然而,粉煤灰是一个统称,并非一个内涵单一的具体概念。由于煤的灰量变化范围很广,而且这一变化不仅发生在来自世界各地或同一地区不同煤层的煤中,甚至也发生在同一煤矿不同的部分的煤中。在显微镜下观察,粉煤灰是晶体、玻璃体及少量未燃炭组成的一个复合结构的混合体。其中结晶体包括石英、莫来石、磁铁矿等;玻璃体包括光滑的球体形玻璃体粒子、形状不规则孔隙少的小颗粒、疏松多孔且形状不规则的玻璃体球等;未燃炭多呈疏松多孔形式。粉煤灰的物理性质包括密度、堆积密度、细度、比表面积、需水量等,这些性质是化学成分及矿物组成的宏观反映。由于粉煤灰的组成波动范围很大,这就决定了其物理性质的差异也很大。本发明选择特定粒径的粉煤灰,提高了型砂的抗拉强度,防止夹砂,结疤等问题的出现。
一种所述的粘土湿型砂用添加剂的制备方法,包括如下步骤:按照各原料的重量分别称取备用,将备用的各原料进行混合,搅拌均匀,得到所述的粘土湿型砂用添加剂。
进一步的,所述的钠基膨润土经过改性处理,具体改性方法如下:将钠基膨润土溶于水中,加入十六烷基三甲基氯化铵和乙醇胺,在78-82℃进行反应15-17h,抽滤,得到改性钠基膨润土。
进一步的,钠基膨润土与水的质量比为1:14-16,十六烷基三甲基氯化铵和乙醇胺的质量比为1:1.8-2.2。
其中,钠基膨润土的阳离子交换容量为100mmol/100g。
本发明优选的方法,对钠基膨润土进行了改性处理,改性后的膨润土具有稳定的性能,使得制备的型砂性能波动小,适应范围广,紧实度增加,解决了铸型凹坑、拐角、吊胎等处的填不实的现象,同时防粘砂效果好,铸件表面光洁细腻。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明制备的添加剂,不需要添加煤粉和陶土就可以完成造型,所述的添加剂无毒、无味、无烟、无尘、洁净,降低了大气粉尘污染,改善了空气质量,改善了生态环境,保障了人民群众的身体健康,另外,改善了车间作业环境,将铸造工人从煤灰污染中解救出来,可以大大减少疾病的发生;
(2)通过本发明的添加剂制成的型砂具有防粘砂效果,铸件表面光洁细腻,具有较好的韧性,又有好的流动性,型砂柔而不粘,滑而不散,既能很好的解决铸型凹坑、拐角、吊胎等处的填不实的现象,又能保持良好的成型性,对于起模性能的改善有立竿见影的效果,此外,型砂材料性能稳定,水分敏感性小,性能波动小,适应范围广,可以有效的提高型砂的热湿度,抗拉强度,减少热应压力,防止夹砂,结疤等问题的出现,因没有煤粉燃烧产生的气体,改善了型砂的透气性机理,减少了因透气性产生的铸件缩松、缩孔、皮下气等废品,有效的提高了铸件的成品率,内在质量也大幅提高;
(3)本发明的添加剂对钠基膨润土进行了改性处理,改性后的膨润土具有稳定的性能,使得制备的型砂性能波动小,适应范围广,紧实度增加,防粘砂效果好,铸件表面光洁细腻。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
实施例1
本实施的一种粘土湿型砂用添加剂,包括如下原料制成:钠基膨润土53kg、粉煤灰20kg、煤系高岭土11kg和草木灰9kg,其中粉煤灰的粒径为20μm。
本实施例的粘土湿型砂用添加剂的制备方法,包括如下步骤:按照各原料的重量分别称取备用,将备用的各原料进行混合,搅拌均匀,得到所述的粘土湿型砂用添加剂。
实施例2
本实施的一种粘土湿型砂用添加剂,包括如下原料制成:钠基膨润土53kg、粉煤灰20kg、煤系高岭土11kg和草木灰9kg,其中粉煤灰的粒径为30μm,石英砂的粒径为40-100目。
本实施例的粘土湿型砂用添加剂的制备方法,包括如下步骤:按照各原料的重量分别称取备用,将备用的各原料进行混合,搅拌均匀,得到所述的粘土湿型砂用添加剂。
实施例3
本实施的一种粘土湿型砂用添加剂,包括如下原料制成:钠基膨润土53kg、粉煤灰20kg、煤系高岭土11kg、草木灰9kg和石英砂2.5kg,其中粉煤灰的粒径为25μm,石英砂的粒径为40-100目。
本实施例的粘土湿型砂用添加剂的制备方法,包括如下步骤:按照各原料的重量分别称取备用,将备用的各原料进行混合,搅拌均匀,得到所述的粘土湿型砂用添加剂;其中,所述的钠基膨润土经过改性处理,具体改性方法如下:将钠基膨润土溶于水中,加入十六烷基三甲基氯化铵和乙醇胺,在80℃进行反应16h,钠基膨润土与水的质量比为1:15,十六烷基三甲基氯化铵和乙醇胺的质量比为1:2,钠基膨润土的阳离子交换容量为100mmol/100g,抽滤,得到改性钠基膨润土。
实施例4
本实施的一种粘土湿型砂用添加剂,包括如下原料制成:钠基膨润土56kg、粉煤灰22kg、煤系高岭土15kg、草木灰11kg和石英砂2kg,其中粉煤灰的粒径为22μm,石英砂的粒径为40-100目。
本实施例的粘土湿型砂用添加剂的制备方法,包括如下步骤:按照各原料的重量分别称取备用,将备用的各原料进行混合,搅拌均匀,得到所述的粘土湿型砂用添加剂;其中,所述的钠基膨润土经过改性处理,具体改性方法如下:将钠基膨润土溶于水中,加入十六烷基三甲基氯化铵和乙醇胺,在78℃进行反应15h,钠基膨润土与水的质量比为1:14,十六烷基三甲基氯化铵和乙醇胺的质量比为1:1.8,钠基膨润土的阳离子交换容量为100mmol/100g,抽滤,得到改性钠基膨润土。
实施例5
本实施的一种粘土湿型砂用添加剂,包括如下原料制成:钠基膨润土54kg、粉煤灰21.5kg、煤系高岭土14kg、草木灰10kg和石英砂3kg,其中粉煤灰的粒径为28μm,石英砂的粒径为40-100目。
本实施例的粘土湿型砂用添加剂的制备方法,包括如下步骤:按照各原料的重量分别称取备用,将备用的各原料进行混合,搅拌均匀,得到所述的粘土湿型砂用添加剂;其中,所述的钠基膨润土经过改性处理,具体改性方法如下:将钠基膨润土溶于水中,加入十六烷基三甲基氯化铵和乙醇胺,在82℃进行反应17h,钠基膨润土与水的质量比为1:16,十六烷基三甲基氯化铵和乙醇胺的质量比为1:2.2,钠基膨润土的阳离子交换容量为100mmol/100g,抽滤,得到改性钠基膨润土。
试验例1
分别将实施例1-5制备的添加剂制成型砂,按照原砂88.5kg,添加剂5.5和水4.5制备型砂,检测型砂排气筒排放的气体中颗粒物(检测方法重量法GB/T16157-1996)、氮氧化物(检测方法定电位电解法HJ693-2014)、一氧化碳(检测方法定电位电解法【国家环保总局(第四版增补版2003第五篇/第四章/十一/二)】)、二氧化硫(检测方法定电位电解法HJ/T57-2000)、汞及其他化合物(检测方法原子荧光分光光度法【国家环保总局(第四版增补版2003第五篇/第三章/七/二】)、烟气黑度的测定(林格曼烟气黑度图法HJ/T398-2007),结果见表1。
表1
通过表1可以看出,利用本发明的添加剂制备的型砂无毒、无味、无烟、无尘、洁净,降低了大气粉尘污染,改善了空气质量,改善了生态环境。
试验例2
考察粉煤灰粒径对型砂性能的影响,采用实施例3制备的添加剂制成型砂,按照原砂88.5kg,添加剂5.5和水4.5制备型砂,只改变粉煤灰的粒径,结果见表2。
表2
粉煤灰粒径(μm) 15 18 20 25 30 32 35
常温抗拉强度(kPa) 16.3 18.4 23.8 24.0 23.5 18.8 15.6
从表2可以看出,粉煤灰的粒径大小对型砂的常温抗拉强度具有较大的影响,采用本发明的粒径下的抗拉强度较大,这是由于粒径的大小决定了粉煤灰的物理性质差异很大,在特定的粒径下,粉煤灰的活性最大,制备的型砂的抗拉强度较大。
本发明人也对其他实施例做了上述试验,结果基本一致,由于篇幅有限,不再一一列举。
试验例3
分别将实施例1-5制备的分别将实施例1-5制备的添加剂制成型砂,按照原砂88.5kg,添加剂5.5和水4.5制备型砂,检测型砂的性能结果如表3所示。
表3
样品 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
紧实度(%) 37.2 37.8 45.6 46.7 45.3
从表3可以看出,实施例1-2制备的型砂比实施例3-5制备的型砂的紧实度低,这是由于实施例3-5中对钠基膨润土进行了改性处理,改性后的膨润土具有稳定的性能,使得制备的型砂性能波动小,适应范围广,紧实度增加,解决了铸型凹坑、拐角、吊胎等处的填不实的现象,同时防粘砂效果好,铸件表面光洁细腻。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种粘土湿型砂用添加剂,其特征在于,包括如下原料制成:钠基膨润土、粉煤灰、煤系高岭土和草木灰。
2.根据权利要求1所述的粘土湿型砂用添加剂,其特征在于,按照重量份,包括如下原料制成:钠基膨润土53-56重量份、粉煤灰20-22重量份、煤系高岭土11-15重量份和草木灰9-13重量。
3.根据权利要求2所述的粘土湿型砂用添加剂,其特征在于,按照重量份,包括如下原料制成:钠基膨润土54.5重量份、粉煤灰21重量份、煤系高岭土13重量份和草木灰11重量。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的粘土湿型砂用添加剂,其特征在于,还包括石英砂2-3重量份。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的粘土湿型砂用添加剂,其特征在于,还包括石英砂2.5重量份。
6.根据权利要求5所述的粘土湿型砂用添加剂,其特征在于,所述的石英砂的粒径为40-100目。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的粘土湿型砂用添加剂,其特征在于,所述的粉煤灰的粒径为20-30μm。
8.一种权利要求1-7任意一项所述的粘土湿型砂用添加剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:按照各原料的重量分别称取备用,将备用的各原料进行混合,搅拌均匀,得到所述的粘土湿型砂用添加剂。
9.根据权利要求8所述的粘土湿型砂用添加剂的制备方法,其特征在于,所述的钠基膨润土经过改性处理,具体改性方法如下:将钠基膨润土溶于水中,加入十六烷基三甲基氯化铵和乙醇胺,在78-82℃进行反应15-17h,抽滤,得到改性钠基膨润土。
10.根据权利要求8所述的粘土湿型砂用添加剂的制备方法,其特征在于,钠基膨润土与水的质量比为1:14-16,十六烷基三甲基氯化铵和乙醇胺的质量比为1:1.8-2.2。
CN201910764336.8A 2019-08-19 2019-08-19 一种粘土湿型砂用添加剂及其制备方法 Pending CN110355326A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910764336.8A CN110355326A (zh) 2019-08-19 2019-08-19 一种粘土湿型砂用添加剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910764336.8A CN110355326A (zh) 2019-08-19 2019-08-19 一种粘土湿型砂用添加剂及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110355326A true CN110355326A (zh) 2019-10-22

Family

ID=68225049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910764336.8A Pending CN110355326A (zh) 2019-08-19 2019-08-19 一种粘土湿型砂用添加剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110355326A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103042156A (zh) * 2012-12-25 2013-04-17 马鞍山市万鑫铸造有限公司 一种含铝矾土的型砂及其制备方法
CN103042155A (zh) * 2012-12-25 2013-04-17 马鞍山市万鑫铸造有限公司 一种含草木灰的型砂及其制备方法
CN103056283A (zh) * 2012-12-25 2013-04-24 马鞍山市万鑫铸造有限公司 一种含埃洛石的型砂及其制备方法
CN103056282A (zh) * 2012-12-25 2013-04-24 马鞍山市万鑫铸造有限公司 一种含地开石的型砂及其制备方法
CN110052570A (zh) * 2019-04-01 2019-07-26 蔡旭斌 一种无污染环保铸造型砂及其制备方法
CN110078555A (zh) * 2019-04-30 2019-08-02 杜希东 一种沙漠沙土改良剂及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103042156A (zh) * 2012-12-25 2013-04-17 马鞍山市万鑫铸造有限公司 一种含铝矾土的型砂及其制备方法
CN103042155A (zh) * 2012-12-25 2013-04-17 马鞍山市万鑫铸造有限公司 一种含草木灰的型砂及其制备方法
CN103056283A (zh) * 2012-12-25 2013-04-24 马鞍山市万鑫铸造有限公司 一种含埃洛石的型砂及其制备方法
CN103056282A (zh) * 2012-12-25 2013-04-24 马鞍山市万鑫铸造有限公司 一种含地开石的型砂及其制备方法
CN110052570A (zh) * 2019-04-01 2019-07-26 蔡旭斌 一种无污染环保铸造型砂及其制备方法
CN110078555A (zh) * 2019-04-30 2019-08-02 杜希东 一种沙漠沙土改良剂及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104226889B (zh) 一种铸造除尘灰再生型砂及其制备工艺
CN103341589B (zh) 一种用于粘土湿型砂造型的型砂混制工艺
CN102899015B (zh) 一种利用粉煤灰制备的低密度陶粒支撑剂及其制备方法
CN105524607B (zh) 一种以高铝粉煤灰为原料制备低密度陶粒支撑剂的方法
CN100439289C (zh) 采用超高温竖窑生产烧结板状刚玉的工艺方法
CN105669243B (zh) 一种脱硫石膏和铁尾矿陶粒及其制备方法
CN107117843B (zh) 一种玻璃质固化电镀污泥的方法
CN106082841A (zh) 铸造除尘灰陶粒及其制备方法
CN104525849B (zh) 一种潮型铸造型砂环保材料及其制备方法
CN105246573A (zh) 低可溶性铁含量的硅藻土助滤剂
CN105948702A (zh) 一种瓷板坯体粉料及其制备工艺
CN106513565A (zh) 一种铸造用型砂
CN108249811A (zh) 一种混凝土抗裂膨胀剂及其制备方法
CN107814522A (zh) 一种玄武岩机制砂干混砂浆及其制备方法
CN110355326A (zh) 一种粘土湿型砂用添加剂及其制备方法
CN110054442A (zh) 一种再生混凝土拌合物及其制备工艺
CN108610680A (zh) 抗高温氯腐蚀涂料及其制备方法
CN104609842A (zh) 一种利用高铝粉煤灰制备莫来石相复相材料的方法
CN109093060B (zh) 一种高强度砂型及其制备方法
CN108793868B (zh) 一种含pc废料的再生混凝土及其生产工艺
CN109650920A (zh) 一种原位碳化硅晶须增强的铁水包耐火可塑料
CN109553358A (zh) 一种c45p8地铁混凝土及其制备方法
CN109467384A (zh) 一种高透气性面砖及其制备方法
CN107640950A (zh) 轻质混凝土制品及其制造方法
CN108856638B (zh) 一种机械铸造用型砂粘结剂

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: 20191022