一種防沾砂鑄造型砂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄造領(lǐng)域，尤其涉及一種防沾砂鑄造型砂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]所謂鑄造用粘土濕型砂，是指由原砂、粘結(jié)劑和附合物按一定比例配合，經(jīng)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(chǎn)、成批大量生產(chǎn)均能適應(yīng)，長期以來，一直是鑄造生產(chǎn)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(chǎn)生氣體必須能從鑄型內(nèi)順利排出去；2、良好的強(qiáng)度，保證型砂必須具備足夠高的強(qiáng)度與退讓性；3、具有良好耐火性，能抵抗高溫?zé)嶙饔蒙靶偷耐暾?、安全可靠、操作簡單、施工方便，縮短工期；5、熱穩(wěn)定性、流動性、可塑性、緊實率好。
[0004]現(xiàn)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(jié)疤、粘砂、表面粗糙、皺皮、縮陷等現(xiàn)象，這都與型砂有著很大的關(guān)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(jìn)。
[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(chǎn)生皮下氣孔，可用圓形渦流燃燒器，空氣不用預(yù)熱。煤粉顆粒的大小、形狀、流動性、含碳量、揮發(fā)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(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種防沾砂鑄造型砂及其制備方法，該型砂能夠防止沾砂，可塑性好。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種防沾砂鑄造型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成:磷酸鎂2-3、硅酸鋯
3-5、蒙脫石3.5-4、新砂25-30、舊砂60-70、啤酒糟1.2-1.5、β -萘磺酸鹽甲醛縮合物0.04-0.06、聚酯多元醇0.2-0.4、蓖麻油0.1-0.2、改性煤粉4-5、酒石酸0.3-0.5、水4-5 ；所述改性煤粉由下列重量份的原料制成:褐煤粉3-3.5、二茂鐵0.05-0.08、，磺化木質(zhì)素0.02-0.04、乙醇4-6、氯化鈉0.1-0.2、高錳酸鉀0.2-0.3、氧化鑭0.01-0.02、二氧化錳0.02-0.03、氧化鎂0.1-0.2、納米碳0.2-0.3 ;制備方法為:將納米碳、氧化鑭加入乙醇中，攪拌均勻，加入褐煤粉，研磨至顆粒粒徑為10-40 μ m，在氫氣氛圍中噴霧干燥，再與其他剩余成分混合均勻，密封，即得。
[0008]所述防沾砂鑄造型砂的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)將新砂和舊砂混合，過篩，得到粒徑在0.3-1.2mm的砂，與磷酸鎂、硅酸鋯一起加入碾輪式混砂機(jī)中，混合4-5分鐘，再加入40%的水，混合3-4分鐘，得到混合砂；
(2)將蒙脫石粉碎，與聚酯多元醇、酒石酸混合，加入30%的水，加熱至60-70°C，攪拌10-15分鐘，再送入三輥研磨機(jī)，研磨20-30分鐘，得到改性蒙脫土 ；
(3)將第(2)步得到的改性蒙脫土和其他剩余成分加入到第(I)步中的混砂機(jī)中，不停機(jī)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(fā)明的有益效果
本發(fā)明型砂添加了硅酸鋯，化學(xué)穩(wěn)定性好，與金屬的相容性差，能夠防止沾砂，還能夠提高型砂的可塑性；本發(fā)明的改性煤粉，揮發(fā)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 10-13%的氣孔、夾砂缺陷，提高了潰散性。
【具體實施方式】
[0010]一種防沾砂鑄造型砂，由下列重量份(公斤)的原料制成:磷酸鎂2.5、硅酸鋯4、蒙脫石3.8、新砂28、舊砂65、啤酒糟1.3、β -萘磺酸鹽甲醛縮合物0.05、聚酯多元醇0.3、蓖麻油0.1、改性煤粉4.5、酒石酸0.4、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3.3、二茂鐵0.06、，磺化木質(zhì)素0.03、乙醇5、氯化鈉0.1、高猛酸鉀0.2、氧化鑭0.02、二氧化猛0.03、氧化鎂0.2、納米碳0.3 ;制備方法為:將納米碳、氧化鑭加入乙醇中，攪拌均勻，加入褐煤粉，研磨至顆粒粒徑為10-40 μ m,在氫氣氛圍中噴霧干燥，再與其他剩余成分混合均勻，密封，即得。
[0011]所述防沾砂鑄造型砂的制備方法，包括以下步驟:
(1)將新砂和舊砂混合，過篩，得到粒徑在0.3-1.2mm的砂，與磷酸鎂、硅酸鋯一起加入碾輪式混砂機(jī)中，混合4分鐘，再加入40%的水，混合3分鐘，得到混合砂；
(2)將蒙脫石粉碎，與聚酯多元醇、酒石酸混合，加入30%的水，加熱至65°C，攪拌13分鐘，再送入三輥研磨機(jī)，研磨25分鐘，得到改性蒙脫土 ；
(3)將第(2)步得到的改性蒙脫土和其他剩余成分加入到第(I)步中的混砂機(jī)中，不停機(jī)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(shù)據(jù)
本實施例型砂的檢測結(jié)果如下:濕壓強(qiáng)度0.16MPa，常溫濕拉強(qiáng)度22Kpa，熱濕拉強(qiáng)度3.9KPa，發(fā)氣量10.5ml/g,透氣性150，含泥量9.8%。
【主權(quán)項】
1.一種防沾砂鑄造型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成:磷酸鎂2-3、硅酸鋯3-5、蒙脫石3.5-4、新砂25-30、舊砂60-70、啤酒糟1.2-1.5、β -萘磺酸鹽甲醛縮合物0.04-0.06、聚酯多元醇0.2-0.4、蓖麻油0.1-0.2、改性煤粉4-5、酒石酸0.3-0.5、水4-5 ；所述改性煤粉由下列重量份的原料制成:褐煤粉3-3.5、二茂鐵0.05-0.08、，磺化木質(zhì)素0.02-0.04、乙醇4-6、氯化鈉0.1-0.2、高錳酸鉀0.2-0.3、氧化鑭0.01-0.02、二氧化錳0.02-0.03、氧化鎂0.1-0.2、納米碳0.2-0.3 ;制備方法為:將納米碳、氧化鑭加入乙醇中，攪拌均勻，加入褐煤粉，研磨至顆粒粒徑為10-40 μ m，在氫氣氛圍中噴霧干燥，再與其他剩余成分混合均勻，密封，即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述防沾砂鑄造型砂的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將新砂和舊砂混合，過篩，得到粒徑在0.3-1.2mm的砂，與磷酸鎂、硅酸鋯一起加入碾輪式混砂機(jī)中，混合4-5分鐘，再加入40%的水，混合3-4分鐘，得到混合砂； (2)將蒙脫石粉碎，與聚酯多元醇、酒石酸混合，加入30%的水，加熱至60-70°C，攪拌10-15分鐘，再送入三輥研磨機(jī)，研磨20-30分鐘，得到改性蒙脫土 ； (3 )將第(2 )步得到的改性蒙脫土和其他剩余成分加入到第(I)步中的混砂機(jī)中，不停機(jī)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】一種防沾砂鑄造型砂，由下列重量份的原料制成：磷酸鎂2-3、硅酸鋯3-5、蒙脫石3.5-4、新砂25-30、舊砂60-70、啤酒糟1.2-1.5、β-萘磺酸鹽甲醛縮合物0.04-0.06、聚酯多元醇0.2-0.4、蓖麻油0.1-0.2、改性煤粉4-5、酒石酸0.3-0.5、水4-5；本發(fā)明型砂添加了硅酸鋯，化學(xué)穩(wěn)定性好，與金屬的相容性差，能夠防止沾砂，還能夠提高型砂的可塑性；本發(fā)明的改性煤粉，揮發(fā)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10-13%的氣孔、夾砂缺陷，提高了潰散性。
【IPC分類】B22C1-02
【公開號】CN104646602
【申請?zhí)枴緾N201510032107
【發(fā)明人】沈升好
【申請人】安徽省繁昌縣皖南閥門鑄造有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年1月22日