一種環保型砂及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鑄造領域，尤其涉及一種環保型砂及其制備方法。
【背景技術】
[0002]所謂鑄造用粘土濕型砂，是指由原砂、粘結劑和附合物按一定比例配合，經過混制，符合造型要求的混合料。由于粘土濕型砂鑄造所用材料價廉易得，鑄型簡單方便，對鑄件的單件生產、成批大量生產均能適應，長期以來，一直是鑄造生產的基本工藝。
[0003]型砂要具有以下特性:1、良好的透氣性能，高溫金屬鑄鐵液澆入鑄型后，產生氣體必須能從鑄型內順利排出去；2、良好的強度，保證型砂必須具備足夠高的強度與退讓性；
3、具有良好耐火性，能抵抗高溫熱作用砂型的完整性4、安全可靠、操作簡單、施工方便，縮短工期；5、熱穩定性、流動性、可塑性、緊實率好。
[0004]現有的鑄件存在著很多問題，例如脹砂、沖砂、掉砂、外滲物、氣孔、針孔、縮孔、縮松、疏松、裂紋、夾砂結疤、粘砂、表面粗糙、皺皮、縮陷等現象，這都與型砂有著很大的關系，需要不斷改善型砂的性能，可以從原料和混砂工藝上改進。
[0005]另外，鑄件用濕型砂中加入煤粉，可以防止鑄件表面粘砂缺陷，改善鑄件的表面光潔度，并能減少夾砂缺陷，改善型砂的潰散功能，對于濕型球鐵件，還能有效的防止產生皮下氣孔，可用圓形渦流燃燒器，空氣不用預熱。煤粉顆粒的大小、形狀、流動性、含碳量、揮發分的多少、灰分的含量決定了鑄件的性能好壞，可以通過改善煤粉的性能來改善鑄件的質量。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種環保型砂及其制備方法，該型砂透氣性好，潰散性好，科學環保。
[0007]本發明的技術方案如下:
一種環保型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成:氧化鎂2-3、氯化鎂0.4-0.6、枸櫞酸0.3-0.5、硅凝膠1-1.4、高鋁粉煤灰10-14、聚氧乙烯蓖麻油0.2-0.3、新硅砂45-50、舊砂25-30、改性煤粉4-5、木質素0.1-0.2、水4-5 ；
所述改性煤粉由下列重量份的原料制成:褐煤粉3-4、山梨醇0.05-0.08、蘭炭0.5-0.8、甲醇 0.3-0.5、氯酸鉀 0.1-0.2、碳酸鉀 0.2-0.3、氯化鐵 0.01-0.02、石灰0.02-0.03、醋酸鈣 0.1-0.2、硫化銻 0.2-0.3、吐溫 80 0.04-0.08、水 2-2.5 ;制備方法為:將褐煤粉和蘭炭混合，粉碎至粒徑小于ΙΟΟμπι，得到粉末；將吐溫80、山梨醇加入水中，攪拌均勻，再加入氯酸鉀、碳酸鉀、氯化鐵、醋酸鈣，攪拌后加入所述粉末，研磨至顆粒粒徑小于40 μπι，噴霧干燥，再邊攪拌邊噴灑甲醇，研磨10-15分鐘，再與其他剩余成分混合均勻，密封，即得。
[0008]所述環保型砂的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(I)將新硅砂和舊砂混合，過篩，得到粒徑在0.3-1.2mm的砂，加入碾輪式混砂機中，混合15-20分鐘，再加入40%的水和氧化鎂，混合10-15分鐘，得到混合砂；
(2)將硅凝膠、高鋁粉煤灰混合，造粒，粒徑在0.8-1.5_，加熱至凝固，得到顆粒；
(3)將氯化鎂、聚氧乙烯蓖麻油、枸櫞酸加入30%的水中，攪拌得到漿料；
(4)將第(2)步和第(3)步得到的物料以及其他剩余成分加入到第(I)步中的混砂機中，不停機條件下以噴灑狀均勻加入剩余的水，濕混6-8分鐘，即得。
[0009]本發明的有益效果
本發明型砂灰分少，透氣性好，潰散性好；通過使用氧化鎂做粘結劑，減少了鑄造時產生的污染氣體，科學環保；通過使用硅凝膠、高鋁粉煤灰造粒，增加了型砂的耐熱性和透氣性，提高了能源利用效率；本發明的改性煤粉，揮發分多，灰分少，顆粒均勻，流動性好，增加了鑄件的光亮性，減少了 8-12%的氣孔、夾砂缺陷，提高了潰散性。
【具體實施方式】
[0010]一種環保型砂，由下列重量份(公斤)的原料制成:氧化鎂2.5、氯化鎂0.5、枸櫞酸
0.4、硅凝膠1.2、高鋁粉煤灰12、聚氧乙烯蓖麻油0.2、新硅砂48、舊砂28、改性煤粉4.5、木質素0.2、水4.5 ；
所述改性煤粉由下列重量份(公斤)的原料制成:褐煤粉3.5、山梨醇0.06、蘭炭0.7、甲醇0.4、氯酸鉀0.2、碳酸鉀0.3、氯化鐵0.02、石灰0.03、醋酸鈣0.2、硫化銻0.2、吐溫80
0.06、水2.3 ;制備方法為:將褐煤粉和蘭炭混合，粉碎至粒徑小于100 y m，得到粉末；將吐溫80、山梨醇加入水中，攪拌均勻，再加入氯酸鉀、碳酸鉀、氯化鐵、醋酸鈣，攪拌后加入所述粉末，研磨至顆粒粒徑小于40 μπι，噴霧干燥，再邊攪拌邊噴灑甲醇，研磨13分鐘，再與其他剩余成分混合均勻，密封，即得。
[0011]所述環保型砂的制備方法，包括以下步驟:
(1)將新硅砂和舊砂混合，過篩，得到粒徑在0.3-1.2mm的砂，加入碾輪式混砂機中，混合17分鐘，再加入40%的水和氧化鎂，混合13分鐘，得到混合砂；
(2)將硅凝膠、高鋁粉煤灰混合，造粒，粒徑在0.8-1.5_，加熱至凝固，得到顆粒；
(3)將氯化鎂、聚氧乙烯蓖麻油、枸櫞酸加入30%的水中，攪拌得到漿料；
(4)將第(2)步和第(3)步得到的物料以及其他剩余成分加入到第(I)步中的混砂機中，不停機條件下以噴灑狀均勻加入剩余的水，濕混7分鐘，即得。
[0012]實驗數據
本實施例型砂的檢測結果如下:濕壓強度0.17MPa，常溫濕拉強度21.8Kpa，熱濕拉強度3.8KPa，發氣量9.8ml/g,透氣性170，含泥量10.8%。
【主權項】
1.一種環保型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成:氧化鎂2-3、氯化鎂0.4-0.6、枸櫞酸0.3-0.5、硅凝膠1-1.4、高鋁粉煤灰10-14、聚氧乙烯蓖麻油0.2-0.3、新硅砂45-50、舊砂25-30、改性煤粉4-5、木質素0.1-0.2、水4-5 ； 所述改性煤粉由下列重量份的原料制成:褐煤粉3-4、山梨醇0.05-0.08、蘭炭0.5-0.8、甲醇 0.3-0.5、氯酸鉀 0.1-0.2、碳酸鉀 0.2-0.3、氯化鐵 0.01-0.02、石灰0.02-0.03、醋酸鈣 0.1-0.2、硫化銻 0.2-0.3、吐溫 80 0.04-0.08、水 2-2.5 ;制備方法為:將褐煤粉和蘭炭混合，粉碎至粒徑小于ΙΟΟμπι，得到粉末；將吐溫80、山梨醇加入水中，攪拌均勻，再加入氯酸鉀、碳酸鉀、氯化鐵、醋酸鈣，攪拌后加入所述粉末，研磨至顆粒粒徑小于40 μπι，噴霧干燥，再邊攪拌邊噴灑甲醇，研磨10-15分鐘，再與其他剩余成分混合均勻，密封，即得。
2.根據權利要求1所述環保型砂的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將新硅砂和舊砂混合，過篩，得到粒徑在0.3-1.2mm的砂，加入碾輪式混砂機中，混合15-20分鐘，再加入40%的水和氧化鎂，混合10-15分鐘，得到混合砂； (2)將硅凝膠、高鋁粉煤灰混合，造粒，粒徑在0.8-1.5_，加熱至凝固，得到顆粒； (3)將氯化鎂、聚氧乙烯蓖麻油、枸櫞酸加入30%的水中，攪拌得到漿料； (4)將第(2)步和第(3)步得到的物料以及其他剩余成分加入到第(I)步中的混砂機中，不停機條件下以噴灑狀均勻加入剩余的水，濕混6-8分鐘，即得。
【專利摘要】一種環保型砂，由下列重量份的原料制成：氧化鎂2-3、氯化鎂0.4-0.6、枸櫞酸0.3-0.5、硅凝膠1-1.4、高鋁粉煤灰10-14、聚氧乙烯蓖麻油0.2-0.3、新硅砂45-50、舊砂25-30、改性煤粉4-5、木質素0.1-0.2、水4-5；本發明型砂灰分少，透氣性好，潰散性好；通過使用氧化鎂做粘結劑，減少了鑄造時產生的污染氣體，科學環保；通過使用硅凝膠、高鋁粉煤灰造粒，增加了型砂的耐熱性和透氣性，提高了能源利用效率；本發明的改性煤粉，揮發分多，灰分少，顆粒均勻，流動性好，增加了鑄件的光亮性，減少了8-12%的氣孔、夾砂缺陷，提高了潰散性。
【IPC分類】B22C1-02, B22C1-00, B22C5-04
【公開號】CN104841859
【申請號】CN201510226176
【發明人】章功國, 王涇文, 段宗銀, 李純金, 陳超, 王淑妍, 張少伍, 王曉芬, 謝勇
【申請人】馬鞍山市恒毅機械制造有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月7日