一種高透氣型芯型砂及其制備方法
【專利摘要】一種高透氣型芯型砂，由下列重量份的原料制成：碳化硅纖維5-8、鉀長石8-10、羧甲基纖維素2-3、聚乙烯醋酸乙酯1-2、氧化錳3-4、聚酰胺-酰亞胺樹脂4-5、粘土200-220、氟硅酸鈉2-3、二硅酸鈉1-2、磷礦粉10-15、水適量、助劑20-30；本發(fā)明型砂呈顆粒狀，具有優(yōu)異的透氣性、流動性、分散性，吸濕性小，潰散性好，易清除，還可以回收再利用；本發(fā)明助劑使用了氧化鋁等耐高溫材料，在澆鑄時不會被熔化，能夠防止粘土顆粒粘結(jié)在一起，方便回收利用，同時由于表面包覆有粘土，與粘土顆粒的結(jié)合力強，增加了型砂的可塑性；該助劑的流動性好；通過使用碳化硅纖維，增加了型砂的強度和耐熱性能，適用于制作型芯。
【專利說明】 一種高透氣型芯型砂及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鑄造領(lǐng)域，尤其涉及一種高透氣型芯型砂及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前型砂一般由鑄造用原砂、型砂粘結(jié)劑和輔加物等造型材料按一定的比例混合而成。如果型砂粒徑太大，雖然透氣性較好，但是鑄件表面比較粗糙，光潔度不好；如果型砂料徑太小，導(dǎo)致砂型透氣性不好，鋁鑄件有氣孔產(chǎn)生。因此需要控制型砂的粒徑。
[0003]型砂也可用天然含粘土的硅砂，國內(nèi)外廣泛使用的煤粉粘土濕型砂，一般由原砂、粘結(jié)劑、煤粉添加物等與水混制而成，具有一定的防粘砂效果和材料成本低、生廣效率聞的優(yōu)點，但其消耗量大、排放嚴重、在鑄造過程煤粉燃燒分解產(chǎn)生有毒氣體污染。傳統(tǒng)粘土型砂不易回收利用，還存在易起砂豆、潰散性差、流動性差、耐熱性不好等缺點，需要改進。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種高透氣型芯型砂及其制備方法，該型砂具有優(yōu)異的透氣性、流動性、分散性，吸濕性小，潰散性好，易清除，還可以回收再利用，適用于制作型芯。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種高透氣型芯型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成:碳化硅纖維5-8、鉀長石
8-10、羧甲基纖維素2-3、聚乙烯醋酸乙酯1-2、氧化錳3-4、聚酰胺-酰亞胺樹脂4_5、粘土200-220、氟硅酸鈉2-3、二硅酸鈉1-2、磷礦粉10-15、水適量、助劑20-30 ；
所述助劑由下列重量份的原料制成:氧化鋁13-17、二氧化鈦3-4、石英砂3-5、妥爾油0.5-1、硬脂酸鎂1-1.4、乙撐雙油酸酰胺0.4-0.6、Β?203 1-2、B203 1-2、粘土 3-4、硅烷偶聯(lián)劑KH-550 0.8-1.2、水適量；制備方法為:將氧化鋁、二氧化鈦、石英砂、Bi203、B203混合，送入干鍋加熱至融化，加入冷水中激冷，粉碎成粒徑< 1.5mm的顆粒；將粘土、硅烷偶聯(lián)劑KH-550加入4-5重量份水中，攪拌后加入所述顆粒，研磨20-30分鐘，烘干，粉碎，粒徑在0.05-2mm,再與其他剩余成分混合，攪拌均勻，即得。
[0006]所述高透氣型芯型砂的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)將粘土、氧化錳、鉀長石、磷礦粉混合，粉碎，過50目篩，加入7-9%重量份的水攪拌均勻，造粒，粒徑在0.05-2mm,送入煅燒爐中，在300-400°C下預(yù)燒20-25分鐘，然后在900-1000°C下燒結(jié),取出，打磨至表面粗糙度彡0.1mm,得到粘土顆粒；
(2)取20-30重量份的水，加入羧甲基纖維素、氟硅酸鈉、二硅酸鈉，攪拌均勻，得到漿料，將粘土顆粒邊翻騰邊噴入所述漿料，混合均勻后放置2-3個小時，烘干，得到混合物料；
(3)將第(2)步得到的物料與其他剩余成分混合，再加入1-2%重量份的水混合均勻，即得。
[0007]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明型砂呈顆粒狀，具有優(yōu)異的透氣性、流動性、分散性，吸濕性小，潰散性好，易清除，還可以回收再利用；本發(fā)明助劑使用了氧化鋁等耐高溫材料，在澆鑄時不會被熔化，能夠防止粘土顆粒粘結(jié)在一起，方便回收利用，同時由于表面包覆有粘土，與粘土顆粒的結(jié)合力強，增加了型砂的可塑性；同時該助劑的流動性好；通過使用碳化硅纖維，增加了型砂的強度和耐熱性能，適用于制作型芯。

【具體實施方式】
[0008]一種高透氣型芯型砂，由下列重量份(公斤)的原料制成:碳化硅纖維7、鉀長石9、羧甲基纖維素2.5、聚乙烯醋酸乙酯1.5、氧化錳3.5、聚酰胺-酰亞胺樹脂4.5、粘土 210、氟硅酸鈉2.5、二硅酸鈉1.5、磷礦粉13、水適量、助劑25 ；
所述助劑由下列重量份(公斤)的原料制成:氧化鋁15、二氧化鈦3.5、石英砂4、妥爾油0.7、硬脂酸鎂1.2、乙撐雙油酸酰胺0.5、Bi203 1.5、Β203 1.5、粘土 3.5、硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ-550 1、水適量；制備方法為:將氧化鋁、二氧化鈦、石英砂、Bi203、B203混合，送入干鍋加熱至融化，加入冷水中激冷，粉碎成粒徑< 1.5mm的顆粒；將粘土、硅烷偶聯(lián)劑KH-550加入4.5重量份水中，攪拌后加入所述顆粒，研磨25分鐘，烘干，粉碎，粒徑在0.05-2_，再與其他剩余成分混合，攪拌均勻，即得。
[0009]所述高透氣型芯型砂的制備方法，包括以下步驟:
(1)將粘土、鉀長石、磷礦粉混合，粉碎，過50目篩，加入8%重量份的水攪拌均勻，造粒，粒徑在0.05-2mm，送入煅燒爐中，在350°C下預(yù)燒23分鐘，然后在950°C下燒結(jié)，取出，打磨至表面粗糙度< 0.1_，得到粘土顆粒；
(2)取25重量份的水，加入羧甲基纖維素、氟硅酸鈉、二硅酸鈉，攪拌均勻，得到漿料，將粘土顆粒邊翻騰邊噴入所述漿料，混合均勻后放置2.5個小時，烘干，得到混合物料；
(3)將第(2)步得到的物料與其他剩余成分混合，再加入1.5%重量份的水混合均勻，即得。
[0010]本實施例得到的型砂試驗數(shù)據(jù)如下:濕壓強度為168KPa，透氣性148，熱濕拉強度為4.6KPa，常溫濕拉強度為28KPa。
【權(quán)利要求】
1.一種高透氣型芯型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成:碳化硅纖維5-8、鉀長石8-10、羧甲基纖維素2-3、聚乙烯醋酸乙酯1-2、氧化錳3-4、聚酰胺-酰亞胺樹脂4_5、粘土 200-220、氟硅酸鈉2-3、二硅酸鈉1-2、磷礦粉10-15、水適量、助劑20-30 ； 所述助劑由下列重量份的原料制成:氧化鋁13-17、二氧化鈦3-4、石英砂3-5、妥爾油0.5-1、硬脂酸鎂1-1.4、乙撐雙油酸酰胺0.4-0.6、Β?203 1-2、B203 1-2、粘土 3-4、硅烷偶聯(lián)劑KH-550 0.8-1.2、水適量；制備方法為:將氧化鋁、二氧化鈦、石英砂、Bi203、B203混合，送入干鍋加熱至融化，加入冷水中激冷，粉碎成粒徑< 1.5mm的顆粒；將粘土、硅烷偶聯(lián)劑KH-550加入4-5重量份水中，攪拌后加入所述顆粒，研磨20-30分鐘，烘干，粉碎，粒徑在0.05-2mm,再與其他剩余成分混合，攪拌均勻，即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高透氣型芯型砂的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將粘土、氧化錳、鉀長石、磷礦粉混合，粉碎，過50目篩，加入7-9%重量份的水攪拌均勻，造粒，粒徑在0.05-2mm,送入煅燒爐中，在300-400°C下預(yù)燒20-25分鐘，然后在900-1000°C下燒結(jié),取出，打磨至表面粗糙度彡0.1mm,得到粘土顆粒； (2)取20-30重量份的水，加入羧甲基纖維素、氟硅酸鈉、二硅酸鈉，攪拌均勻，得到漿料，將粘土顆粒邊翻騰邊噴入所述漿料，混合均勻后放置2-3個小時，烘干，得到混合物料； (3)將第(2)步得到的物料與其他剩余成分混合，再加入1-2%重量份的水混合均勻，即得。
【文檔編號】B22C1/02GK104475661SQ201410607536
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】孫修財 申請人:繁昌縣琦祥鑄造廠