一種高透氣性的型砂及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)涉及一種高透氣性的型砂及其制備方法，型砂由下列原料制成：鋯英砂35?45份，高嶺石18?24份，蒙脫石10?14份，改性鋯英粉6?10份，白云石砂4?7份，海藻酸鈉3?6份，廢紙漿2?4份，聚氯化鋁2?3份，榍石2?4份，甘蔗渣纖維素粉1?2份，煤焦油1?2份。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明中通過(guò)對(duì)多種原料分別進(jìn)行處理，增強(qiáng)型砂的粘結(jié)度，通過(guò)榍石和改性鋯英粉的添加，增強(qiáng)型砂的濕拉強(qiáng)度，提前處理甘蔗纖維素粉和廢紙漿，除了起到粘結(jié)作用外，還提高了型砂的退讓性，在型砂完成前用超聲波振動(dòng)篩進(jìn)行處理，可有效提高型砂的透氣性，適用于鑄造灰鑄鐵缸體等抗震擊鑄件。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種高透氣性的型砂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高透氣性的型砂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 型砂是在砂型鑄造中用來(lái)造型的材料，型砂的性能在鑄造生產(chǎn)中的作用極為重 要，通常包括高強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性、良好的流動(dòng)性、一定的可塑性、較好的透氣性和高潰散性， 對(duì)于不同用途的型砂，對(duì)型砂性能有或大或小的差別，現(xiàn)有型砂為了同時(shí)用于多種材質(zhì)或 多種鑄件的鑄造，通常會(huì)將多種性能同時(shí)加強(qiáng)，不僅增加了成本，而鑄造效果卻不佳，其中 在鑄造灰鑄鐵缸體時(shí)，對(duì)熱濕拉強(qiáng)度的要求一般，但對(duì)透氣性和濕拉強(qiáng)度都有較高要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的問(wèn)題，提供了一種高透氣性的型砂及其制備方法。
[0004] 本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種含改性鋯英粉的型砂，由下列重量份的 原料制成:鋯英砂35-45份，高嶺石18-24份，蒙脫石10-14份，改性鋯英粉6-10份，白云石砂 4-7份，海藻酸鈉3-6份，廢紙漿2-4份，聚氯化鋁2-3份，榍石2-4份，甘蔗渣纖維素粉1-2份， 煤焦油1-2份； 其中，改性鋯英粉的方法:在粒度為180-200目的鋯英粉中加入相當(dāng)于其重量份1.8-2.4%的改性劑，充分混合后放入反應(yīng)器中，保持溫度為240-260°C，反應(yīng)1-1.5小時(shí)； 其中，上述改性劑由以下重量份的原料制成:硼酸55-60份，己二酸12-18份，硬質(zhì)乳酸 鈣5-8份，苯乙酸4-6份，鈣基膨潤(rùn)土5-7份，十二烷基苯磺酸4-6份，鈉長(zhǎng)石粉1-2份，粉末聚 乙烯3-5份;改性劑在使用前經(jīng)800-850°C煅燒后，研磨成粉過(guò)180-200目篩。
[0005] -種含改性鋯英粉的型砂的制備方法，包括以下步驟： (1) 選擇海藻酸鈉和聚氯化鋁的細(xì)度為220-240目，改性鋯英粉的細(xì)度為180-200目，甘 蔗纖維素粉的細(xì)度為80-100目，廢紙漿的含水量為3-5%; (2) 將上述甘蔗纖維素粉和廢紙漿混合后經(jīng)200-220°C、相對(duì)濕度為85%的熱蒸氣處理 30-40分鐘，得到預(yù)混料，其含水量達(dá)到8.8-9.2%; (3) 將鋯英砂、高嶺石、蒙脫石、白云石砂、榍石混合后粉碎，過(guò)60-80目篩，在160°C的條 件下混碾35-40秒，然后加入海藻酸鈉、聚氯化鋁和改性鋯英粉，在180 °C的條件下混碾40-50秒，冷卻到60 °C以下時(shí)加入處理過(guò)的預(yù)混料和煤焦油，在40-50 °C的條件下攪拌5-7分鐘， 得到混合料； (4) 將混合料放入超聲波振動(dòng)篩中，以2.8t/h的速度處理，處理后加入相當(dāng)于其總重 3.8-4.4%的水，在轉(zhuǎn)子混砂機(jī)中混砂5-7分鐘即得。
[0006] 改性鋯英粉可以有效改善脫模性，降低澆鑄時(shí)對(duì)水分的敏感程度，對(duì)鑄件過(guò)程中 的夾砂、氣孔等缺陷有明顯改善。
[0007] 提前采用熱蒸汽處理甘蔗纖維素粉和廢紙漿，提高其膨潤(rùn)性，增強(qiáng)濕壓強(qiáng)度和濕 拉強(qiáng)度。
[0008] 采用超聲波振動(dòng)篩處理可以起到松砂的作用，避免砂內(nèi)粘結(jié)度較高，同時(shí)能使混 合料均勻分布，有助于提高透氣性和整體干濕強(qiáng)度。
[0009] 本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明中通過(guò)對(duì)多種原料分別進(jìn)行處理，增 強(qiáng)型砂的粘結(jié)度，使其緊實(shí)率達(dá)到45%以上，通過(guò)榍石和改性鋯英粉的添加，增強(qiáng)型砂的濕 拉強(qiáng)度，提前處理甘蔗纖維素粉和廢紙漿，除了起到粘結(jié)作用外，還提高了型砂的退讓性， 在型砂完成前用超聲波振動(dòng)篩進(jìn)行處理，可有效提高型砂的透氣性，適用于鑄造灰鑄鐵缸 體等抗震擊鑄件。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 實(shí)施例1 一種含改性鋯英粉的型砂，由下列重量份的原料制成:鋯英砂35份，高嶺石24份，蒙脫 石12份，改性鋯英粉8份，白云石砂7份，海藻酸鈉5份，廢紙漿2份，聚氯化鋁2份，榍石2份，甘 蔗渣纖維素粉1份，煤焦油2份； 其中，改性鋯英粉的方法:在粒度為180-200目的鋯英粉中加入相當(dāng)于其重量份2%的改 性劑，充分混合后放入反應(yīng)器中，保持溫度為240-260°C，反應(yīng)1-1.5小時(shí)； 其中，上述改性劑由以下重量份的原料制成：硼酸58份，己二酸14份，硬質(zhì)乳酸鈣5份， 苯乙酸6份，鈣基膨潤(rùn)土6份，十二烷基苯磺酸4份，鈉長(zhǎng)石粉2份，粉末聚乙烯5份;改性劑在 使用前經(jīng)800-850°C煅燒后，研磨成粉過(guò)180-200目篩。
[0011] -種含改性鋯英粉的型砂的制備方法，包括以下步驟： (1) 選擇海藻酸鈉和聚氯化鋁的細(xì)度為220-240目，改性鋯英粉的細(xì)度為180-200目，甘 蔗纖維素粉的細(xì)度為80-100目，廢紙漿的含水量為3-5%; (2) 將上述甘蔗纖維素粉和廢紙漿混合后經(jīng)200-220°C、相對(duì)濕度為85%的熱蒸氣處理 30-40分鐘，得到預(yù)混料，其含水量達(dá)到8.8-9.2%; (3) 將鋯英砂、高嶺石、蒙脫石、白云石砂、榍石混合后粉碎，過(guò)60-80目篩，在160°C的條 件下混碾35-40秒，然后加入海藻酸鈉、聚氯化鋁和改性鋯英粉，在180 °C的條件下混碾40-50秒，冷卻到60 °C以下時(shí)加入處理過(guò)的預(yù)混料和煤焦油，在40-50 °C的條件下攪拌5-7分鐘， 得到混合料； (4) 將混合料放入超聲波振動(dòng)篩中，以2.8t/h的速度處理，處理后加入相當(dāng)于其總重 3.8-4.4%的水，在轉(zhuǎn)子混砂機(jī)中混砂5-7分鐘即得。
[0012] 實(shí)施例2 一種含改性鋯英粉的型砂，由下列重量份的原料制成:鋯英砂37份，高嶺石20份，蒙脫 石14份，改性鋯英粉6份，白云石砂7份，海藻酸鈉3份，廢紙漿2份，聚氯化鋁3份，榍石4份，甘 蔗渣纖維素粉2份，煤焦油2份； 其中，改性鋯英粉的方法:在粒度為180-200目的鋯英粉中加入相當(dāng)于其重量份2.4%的 改性劑，充分混合后放入反應(yīng)器中，保持溫度為240-260°C，反應(yīng)1-1.5小時(shí)； 其中，上述改性劑由以下重量份的原料制成：硼酸60份，己二酸12份，硬質(zhì)乳酸鈣8份， 苯乙酸4份，鈣基膨潤(rùn)土6份，十二烷基苯磺酸5份，鈉長(zhǎng)石粉1份，粉末聚乙烯4份;改性劑在 使用前經(jīng)800-850°C煅燒后，研磨成粉過(guò)180-200目篩。
[0013]制備方法與實(shí)施例1中相同。
[0014] 實(shí)施例3 一種含改性鋯英粉的型砂，由下列重量份的原料制成:鋯英砂42份，高嶺石20份，蒙脫 石10份，改性鋯英粉6份，白云石砂6份，海藻酸鈉6份，廢紙漿2份，聚氯化鋁2份，榍石3份，甘 蔗渣纖維素粉2份，煤焦油1份； 其中，改性鋯英粉的方法:在粒度為180-200目的鋯英粉中加入相當(dāng)于其重量份1.8%的 改性劑，充分混合后放入反應(yīng)器中，保持溫度為240-260°C，反應(yīng)1-1.5小時(shí)； 其中，上述改性劑由以下重量份的原料制成：硼酸55份，己二酸16份，硬質(zhì)乳酸鈣5份， 苯乙酸4份，鈣基膨潤(rùn)土7份，十二烷基苯磺酸4份，鈉長(zhǎng)石粉5份，粉末聚乙烯4份;改性劑在 使用前經(jīng)800-850°C煅燒后，研磨成粉過(guò)180-200目篩。
[0015]制備方法與實(shí)施例1中相同。
[0016]設(shè)立對(duì)照組1和對(duì)照組2,對(duì)照組1的原料重量配比與實(shí)施例1中相同，其中改性鋯 英粉替換為相應(yīng)粒度的未改性鋯英粉，制備方法與實(shí)施例1相同；對(duì)照組2的原料配比與實(shí) 施例1中完全相同，但按照普通的制備方法，干燥研粉后，干混8-10分鐘，加入相當(dāng)于4.6-5% 的水，濕混5-7分鐘即得，檢測(cè)其相應(yīng)數(shù)據(jù)得出以下表格：
表1 通過(guò)表1中數(shù)據(jù)可以看出，改性鋯英粉對(duì)型砂的透氣性和濕壓強(qiáng)度有明顯提高作用，但 如果甘蔗纖維素粉和廢紙漿未提前處理，對(duì)濕壓強(qiáng)度的影響更大，同時(shí)混合方式的不同也 會(huì)對(duì)透氣性早晨較大影響。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種含改性鋯英粉的型砂，其特征在于，由下列重量份的原料制成：鋯英砂35-45 份，高嶺石18-24份，蒙脫石10-14份，改性鋯英粉6-10份，白云石砂4-7份，海藻酸鈉3-6份， 廢紙漿2-4份，聚氯化鋁2-3份，榍石2-4份，甘蔗渣纖維素粉1-2份，煤焦油1-2份； 其中，改性鋯英粉的方法:在粒度為180-200目的鋯英粉中加入相當(dāng)于其重量份1.8-2.4%的改性劑，充分混合后放入反應(yīng)器中，保持溫度為240-260°C，反應(yīng)1-1.5小時(shí)； 其中，上述改性劑由以下重量份的原料制成：硼酸55-60份，己二酸12-18份，硬質(zhì)乳酸 鈣5-8份，苯乙酸4-6份，鈣基膨潤(rùn)土5-7份，十二烷基苯磺酸4-6份，鈉長(zhǎng)石粉1-2份，粉末聚 乙烯3-5份;改性劑在使用前經(jīng)800-850°C煅燒后，研磨成粉過(guò)180-200目篩。2. -種如權(quán)利要求1所述含改性鋯英粉的型砂的制備方法，其特征在于，包括以下步 驟： (1) 選擇海藻酸鈉和聚氯化鋁的細(xì)度為220-240目，改性鋯英粉的細(xì)度為180-200目，甘 蔗纖維素粉的細(xì)度為80-100目，廢紙漿的含水量為3-5%; (2) 將上述甘蔗纖維素粉和廢紙漿混合后經(jīng)200-22(TC、相對(duì)濕度為85%的熱蒸氣處理 30-40分鐘，得到預(yù)混料，其含水量達(dá)到8.8-9.2%; (3) 將鋯英砂、高嶺石、蒙脫石、白云石砂、榍石混合后粉碎，過(guò)60-80目篩，在160°C的條 件下混碾35-40秒，然后加入海藻酸鈉、聚氯化鋁和改性鋯英粉，在180 °C的條件下混碾40-50秒，冷卻到60 °C以下時(shí)加入處理過(guò)的預(yù)混料和煤焦油，在40-50 °C的條件下攪拌5-7分鐘， 得到混合料； (4) 將混合料放入超聲波振動(dòng)篩中，以2.8t/h的速度處理，處理后加入相當(dāng)于其總重 3.8-4.4%的水，在轉(zhuǎn)子混砂機(jī)中混砂5-7分鐘即得。
【文檔編號(hào)】B22C1/02GK105921682SQ201610355911
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月26日
【發(fā)明人】孫愛(ài)琴
【申請(qǐng)人】合肥市田源精鑄有限公司