專利名稱：一種防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑄造技術(shù)，特別提供了一種防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂 附加物。
背景技術(shù)：
在鑄造行業(yè)中，生產(chǎn)表面光潔的鑄件一直是鑄造工作者追求的目標，特 別是對于一些不必加工而直接使用的鑄件或噴漆后直接裝配的鑄件尤其如 此。為了滿足生產(chǎn)不同鑄件的需求，人們發(fā)展了眾多的造型方法，濕型鑄 造在其中占據(jù)著突出的地位。它具有工藝簡單，生產(chǎn)效率高，鑄件成本低， 精度高等優(yōu)點，從而得到了廣泛的應(yīng)用。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國濕型砂鑄件
占鑄件總的年產(chǎn)量的70%。
但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，用濕型砂生產(chǎn)鑄件時型腔表面一般不涮涂料；與 干型比較，濕型鑄件易產(chǎn)生粘砂和夾砂、結(jié)疤等缺陷，尤其是厚壁鑄件， 粘砂就更嚴重。由于粘砂造成了很多亟待解決的技術(shù)問題鑄件清理困難、 惡化鑄件的使用性能、損害鑄件的外觀等。
為了防止鑄件粘砂，人們采用了各種防粘砂措施。如使用細的面砂， 提高鑄型緊實度，在濕型砂中加入煤粉等。使用細的面砂和提高鑄型緊實 度受各種工藝因素的影響，而加入煤粉是一種非常有效的防粘砂措施。它 不僅能防止鑄件產(chǎn)生粘砂缺陷，提高鑄件的表面光潔度，而且能防止鑄件 產(chǎn)生膨脹類缺陷，減少型壁移動，提高鑄件尺寸穩(wěn)定性。
煤粉雖然是一種很好的型砂附加物，但是隨著人們對煤粉作用機理認識 的深化和環(huán)保意識的增強，煤粉的種種缺陷也逐漸顯現(xiàn)出來
1) 由于煤粉的原料是工業(yè)用煤，其在我國是一種很重要的能源材料， 而且用于加工鑄造用煤粉的原料煤必須是優(yōu)質(zhì)原煤。隨著能源危機的日益 嚴重，如果在濕型砂中繼續(xù)使用煤粉將面臨著被截流的危險；
2) 由于煤粉的光亮碳生成率低，對于厚壁鑄件，當(dāng)煤粉的加入量不足 時并不能起到很好的防粘砂效果，但當(dāng)煤粉的加入量較大時又大大降低了 型砂的透氣性，這一技術(shù)問題難度過大目前還難以解決；
3) 煤粉在燃燒后留下的灰粉殘渣使型砂的耐火度降低，這明顯增加了型砂 次生機械粘砂傾向；
4) 煤粉同時也是環(huán)境的污染源。
因此，人們渴望獲得一種技術(shù)效果更好、能替代煤粉使用的防粘砂、 抗夾砂濕型鑄造型砂附加物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物。 本發(fā)明一種防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物，其特征在于其包 含有如下三種成分之一或其組合聚本已烯泡沫回收品、糠醛渣、長石粉。 所述防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物中，如上所述三種成分的重 量百分比含量范圍分別是聚本已烯泡沫回收品50% 100%;糠醛渣0 35%;長石粉0 25%。所述三種成分的含量的一種優(yōu)選使用配比是聚
本已烯泡沫回收品重量百分比約64%;糠醛渣重量百分比約24%;長 石粉重量百分比約12%。
本發(fā)明中，當(dāng)所述防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物中含有聚本已 烯泡沫回收品、糠醛渣、長石粉這三者之一或其組合時，所述的三種可能 的組份具有以下特征之一或其組合
聚本已烯泡沫回收品的理化性能如下光亮碳含量為40%，揮發(fā)分 98.4%,灰分0.5%，發(fā)氣量996 ml/g，焦渣特征3級；
糠醛渣的理化性能如下光亮碳含量為4%，揮發(fā)分68.1%，灰分9%， 焦渣特征3級，PH值6;
長石粉的化學(xué)組成與重量百分比含量如下Si02為62% 67%， A1A為 17% 24%， K20+Na20》12%， 1(20為>8%， S《0.04%， P《0.04%。
總而言之，所述防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物，其特征在于 所述防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物具有以下特征之一或其組合:光亮 碳含量為23.2%，揮發(fā)分89%，灰分2.1%,發(fā)氣量785ml/g，焦渣特征3級。
在本發(fā)明中，由于聚本已烯泡沫回收品是一種廢舊物回收后加工制成 的，來源廣價格廉，而且光亮碳生成率為40%，是優(yōu)質(zhì)煤粉的大約10倍。 因此煤粉代用品就以聚本已烯泡沫回收品作為光亮碳生成劑。但由于它的 發(fā)氣范圍較窄(370-460。C)，而且發(fā)氣量較大，單純使用它有可能使鑄件產(chǎn) 生侵入性氣孔的危險；所以煤粉代用材料有選擇了既能擴大它的發(fā)氣范圍，
又含有一定光亮碳的材料糠醛渣。
由于煤粉代用品除了具有防粘砂功能外，還應(yīng)具有抗夾砂的功能。所 以在選用煤粉代用材料時同時選擇了能減小型砂熱膨脹的長石粉。
研究了以上三種代用材料分別加入型砂中對型砂的常溫型能(濕壓強 度、濕拉強度、透氣性、流動性等)和高溫性能(熱濕拉強度、爆熱時間和 熱壓應(yīng)力)的影響，確定了三種材料單獨加入時的合適的加入量窗口。然后 采用三階單純形重心設(shè)計的方法，以光亮碳指數(shù)和爆熱時間為指標確定了 三種材料聯(lián)合加入時的最佳加入量即聚本已烯泡沫回收品重量百分比 約64%;糠醛渣重量百分比約24%;長石粉重量百分比約12%。
在實際應(yīng)用過程中，所述防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物，加入 型砂中時的加入量為重量百分比O. 5% 2. 5%。 具體而言
對于手工和普通機器造型來說，所述防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附 加物加入型砂中時的加入量為重量百分比l. 5% 1. 7%;
對于氣沖和高壓造型來說，僅用聚本已烯泡沫回收品就可達到防粘砂 的目的，其在型砂中的加入量為重量百分比0.8% 1%。
本發(fā)明的優(yōu)點
可以很容易地生產(chǎn)出表面光潔的鑄件，能滿足生產(chǎn)不同鑄件的需求； 造型工藝簡單，生產(chǎn)效率高，鑄件成本低；精度高等能較好的解決濕型鑄 件的粘砂、夾砂、結(jié)疤等技術(shù)問題，鑄件清理更加容易、鑄件的使用性能
可以得到更好的保證，鑄件形狀穩(wěn)定性好，外觀更為美觀；同時還避免了 使用煤粉的種種缺陷。相對與現(xiàn)有技術(shù)，其技術(shù)效果更好具有可預(yù)見的巨 大的經(jīng)濟和社會價值。
下面結(jié)合附圖及實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明

圖1為應(yīng)用鑄件實物照片。
具體實施例方式
實施例1
一種防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物，制備時首先將聚本已烯泡 沫在150攝氏度左右熔化為液體，然后冷卻粉碎成小塊，再將小塊研成粉 末，通過100目篩；或?qū)⒁鸦厥仗幚淼木郾疽严┭谐煞勰?，通過100目篩。
糠醛渣粉制備時烘干，磨細，過100目篩。
本實施例一種防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物，其特征在于其 包含有如下三種成分聚本已烯泡沫回收品、糠醛渣、長石粉。
所述三種成分的含量的一種優(yōu)選使用配比是聚本已烯泡沫回收品 重量百分比約64%;糠醛渣重量百分比約24%;長石粉重量百分比約 12%。
防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物中以上所述的三種組份具有以下 特征之一或其組合聚本已烯泡沫回收品的理化性能如下光亮碳含量為40%，揮發(fā)分
98.4%,灰分0.5%，發(fā)氣量996 ml/g,焦渣特征3級；
糠醛渣的理化性能如下光亮碳含量為4%，揮發(fā)分68.1%，灰分9%， 焦渣特征3級，PH值6;
長石粉的化學(xué)組成與重量百分比含量如下Si02為62% 67%, AL03為 17% 24%， K20+Na20> 12%， 1(20為>8%， S《0.04%, P《0.04%。
總而言之，所述防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物，其特征在于 所述防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物具有以下特征之一或其組合:光亮 碳含量為23.2%，揮發(fā)分89%，灰分2.1%，發(fā)氣量785ml/g,焦渣特征3級。
所述防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物在實際應(yīng)用過程中，對于手 工和普通機器造型來說，所述防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物加入型 砂中時的加入量為重量百分比l. 5% 1. 7%;
本實施例中的澆鑄實驗試樣為直徑80mm，高66mm的圓柱形，在其上 均布6個直徑52mm，高30mm的凹形圓柱坑.為了比較煤粉與代用材料所澆 鑄的鑄件表面質(zhì)量的差別，造型時六個芯子全部采用煤粉代用品型砂，其 余部分采用鑄造車間的煤粉砂，實驗結(jié)果如圖1所示.用煤粉代用品所澆的六 個芯子坑內(nèi)在打箱之后用一根小木棍稍用力攪動，坑內(nèi)的型砂就全部散落 下來露出光潔的表面。但用工廠煤粉砂所澆注的鑄件其他部分刮掉上面的 浮砂后用鐵刷用力也刷不掉表面的粘砂層。
實施例2
一種防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物，制備時首先將聚本已烯泡
沫在150攝氏度左右熔化為液體，然后冷卻粉碎成小塊，再將小塊研成粉 末，通過100目篩；或?qū)⒁鸦厥仗幚淼木郾疽严┭谐煞勰?，通過100目篩。
本實施例一種防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物，其特征在于其 包含有聚本已烯泡沫回收品，所述的聚本已烯泡沫回收品的理化性能如下:
光亮碳含量為40%,揮發(fā)分98. 4%,灰分0. 5%,發(fā)氣量996 ml/g，焦渣特 征3級；
所述防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物在實際應(yīng)用過程中，對于氣沖 和高壓造型來說，僅用聚本已烯泡沫回收品就可達到防粘砂的目的，其在 型砂中的加入量為重量百分比O. 8% 1%。
實施例3
本實施例與實施例1內(nèi)容基本相同，其不同之處主要在于
一種防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物，所述三種成分的重量百分
比含量范圍分別是聚本已烯泡沬回收品50% 100%;糠醛渣0 35%; 長石粉0 25%。
實施例4
本實施例與實施例l內(nèi)容基本相同，其不同之處主要在于 一種防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物，所述三種成分的重量百分 比含量范圍分別是聚本已烯泡沫回收品50%;糠醛渣35%;長石粉:
15%。
實施例5
本實施例與實施例1內(nèi)容基本相同，其不同之處主要在于 一種防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物，所述三種成分的重量百分 比含量范圍分別是聚本已烯泡沫回收品50%;糠醛渣25%;長石粉:
25%。
權(quán)利要求
1、一種防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物，其特征在于其包含有如下三種成分之一或其組合聚本已烯泡沫回收品、糠醛渣、長石粉。
2、 按照權(quán)利要求1所述防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物，其特征 在于所述三種成分的重量百分比含量范圍分別是聚本已烯泡沫回收品 50% 100%;糠醛渣0 35%;長石粉0 25%。
3、 按照權(quán)利要求2所述防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物，其特征在于所述三種成分的重量百分比含量分別是聚本已烯泡沫回收品64%; 糠醛渣24%;長石粉12%。
4、 按照權(quán)利要求1 3其中之一所述防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附 加物，其特征在于當(dāng)所述防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物中含有聚 本已烯泡沫回收品、糠醛渣、長石粉這三者之一或其組合時，所述的三種 可能的組份具有以下特征之一或其組合聚本已烯泡沬回收品的理化性能如下光亮碳含量為40%,揮發(fā)分98.4%，灰分0.5%，發(fā)氣量996 ml/g，焦渣特征3級；糠醛渣的理化性能如下光亮碳含量為4%，揮發(fā)分68.1%，灰分9%， 焦渣特征3級，PH值6;長石粉的化學(xué)組成與重量百分比含量如下Si02為62% 67%， Al力3為 17% 24%, K20+Na20> 12%, 1(20為》8%， S《0.04%， P《0.04%。
5、 按照權(quán)利要求1所述防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物，其特征 在于所述防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物具有以下特征之一或其組光亮碳含量為23.2%，揮發(fā)分89%，灰分2.1%，發(fā)氣量785ml/g，焦渣 特征3級。
6、 按照權(quán)利要求4所述防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物，其特征 在于所述防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物加入型砂中時的加入量為 重量百分比O. 5% 2. 5%。
7、 按照權(quán)利要求6所述防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物，其特征 在于對于手工和普通機器造型來說，所述防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附 加物加入型砂中時的加入量為重量百分比l. 5% 1. 7%。
8、 按照權(quán)利要求6所述防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物，其特征 在于對于氣沖和高壓造型來說，僅用聚本已烯泡沫回收品就可達到防粘砂 的目的，其在型砂中的加入量為重量百分比0.8% 1%。
全文摘要
一種防粘砂、抗夾砂濕型鑄造型砂附加物，其特征在于其包含有如下三種成分之一或其組合聚本己烯泡沫回收品、糠醛渣、長石粉。本發(fā)明可以很容易地生產(chǎn)出表面光潔的鑄件，能滿足生產(chǎn)不同鑄件的需求；造型工藝簡單，生產(chǎn)效率高，鑄件成本低；精度高等能較好的解決濕型鑄件的粘砂、夾砂、結(jié)疤等技術(shù)問題，鑄件清理更加容易，鑄件形狀穩(wěn)定性好，外觀更為美觀；同時還避免了使用煤粉的種種缺陷。相對于現(xiàn)有技術(shù)，其技術(shù)效果更好具有可預(yù)見的巨大的經(jīng)濟和社會價值。
文檔編號B22C1/02GK101376162SQ20071001262
公開日2009年3月4日 申請日期2007年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月29日
發(fā)明者任玉艷, 正 劉, 李英民, 立 林, 毛萍莉, 峰 王 申請人:沈陽工業(yè)大學(xué)