一种高透气型芯型砂及其制备方法
【专利摘要】一种高透气型芯型砂，由下列重量份的原料制成：碳化硅纤维5-8、钾长石8-10、羧甲基纤维素2-3、聚乙烯醋酸乙酯1-2、氧化锰3-4、聚酰胺-酰亚胺树脂4-5、粘土200-220、氟硅酸钠2-3、二硅酸钠1-2、磷矿粉10-15、水适量、助剂20-30；本发明型砂呈颗粒状，具有优异的透气性、流动性、分散性，吸湿性小，溃散性好，易清除，还可以回收再利用；本发明助剂使用了氧化铝等耐高温材料，在浇铸时不会被熔化，能够防止粘土颗粒粘结在一起，方便回收利用，同时由于表面包覆有粘土，与粘土颗粒的结合力强，增加了型砂的可塑性；该助剂的流动性好；通过使用碳化硅纤维，增加了型砂的强度和耐热性能，适用于制作型芯。
【专利说明】 一种高透气型芯型砂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铸造领域，尤其涉及一种高透气型芯型砂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]目前型砂一般由铸造用原砂、型砂粘结剂和辅加物等造型材料按一定的比例混合而成。如果型砂粒径太大，虽然透气性较好，但是铸件表面比较粗糙，光洁度不好；如果型砂料径太小，导致砂型透气性不好，铝铸件有气孔产生。因此需要控制型砂的粒径。
[0003]型砂也可用天然含粘土的硅砂，国内外广泛使用的煤粉粘土湿型砂，一般由原砂、粘结剂、煤粉添加物等与水混制而成，具有一定的防粘砂效果和材料成本低、生广效率闻的优点，但其消耗量大、排放严重、在铸造过程煤粉燃烧分解产生有毒气体污染。传统粘土型砂不易回收利用，还存在易起砂豆、溃散性差、流动性差、耐热性不好等缺点，需要改进。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种高透气型芯型砂及其制备方法，该型砂具有优异的透气性、流动性、分散性，吸湿性小，溃散性好，易清除，还可以回收再利用，适用于制作型芯。
[0005]本发明的技术方案如下:
一种高透气型芯型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成:碳化硅纤维5-8、钾长石
8-10、羧甲基纤维素2-3、聚乙烯醋酸乙酯1-2、氧化锰3-4、聚酰胺-酰亚胺树脂4_5、粘土200-220、氟硅酸钠2-3、二硅酸钠1-2、磷矿粉10-15、水适量、助剂20-30 ；
所述助剂由下列重量份的原料制成:氧化铝13-17、二氧化钛3-4、石英砂3-5、妥尔油0.5-1、硬脂酸镁1-1.4、乙撑双油酸酰胺0.4-0.6、Β?203 1-2、B203 1-2、粘土 3-4、硅烷偶联剂KH-550 0.8-1.2、水适量；制备方法为:将氧化铝、二氧化钛、石英砂、Bi203、B203混合，送入干锅加热至融化，加入冷水中激冷，粉碎成粒径< 1.5mm的颗粒；将粘土、硅烷偶联剂KH-550加入4-5重量份水中，搅拌后加入所述颗粒，研磨20-30分钟，烘干，粉碎，粒径在0.05-2mm,再与其他剩余成分混合，搅拌均匀，即得。
[0006]所述高透气型芯型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤:
(1)将粘土、氧化锰、钾长石、磷矿粉混合，粉碎，过50目筛，加入7-9%重量份的水搅拌均匀，造粒，粒径在0.05-2mm,送入煅烧炉中，在300-400°C下预烧20-25分钟，然后在900-1000°C下烧结,取出，打磨至表面粗糙度彡0.1mm,得到粘土颗粒；
(2)取20-30重量份的水，加入羧甲基纤维素、氟硅酸钠、二硅酸钠，搅拌均匀，得到浆料，将粘土颗粒边翻腾边喷入所述浆料，混合均匀后放置2-3个小时，烘干，得到混合物料；
(3)将第(2)步得到的物料与其他剩余成分混合，再加入1-2%重量份的水混合均匀，即得。
[0007]本发明的有益效果
本发明型砂呈颗粒状，具有优异的透气性、流动性、分散性，吸湿性小，溃散性好，易清除，还可以回收再利用；本发明助剂使用了氧化铝等耐高温材料，在浇铸时不会被熔化，能够防止粘土颗粒粘结在一起，方便回收利用，同时由于表面包覆有粘土，与粘土颗粒的结合力强，增加了型砂的可塑性；同时该助剂的流动性好；通过使用碳化硅纤维，增加了型砂的强度和耐热性能，适用于制作型芯。
【具体实施方式】
[0008]一种高透气型芯型砂，由下列重量份(公斤)的原料制成:碳化硅纤维7、钾长石9、羧甲基纤维素2.5、聚乙烯醋酸乙酯1.5、氧化锰3.5、聚酰胺-酰亚胺树脂4.5、粘土 210、氟硅酸钠2.5、二硅酸钠1.5、磷矿粉13、水适量、助剂25 ；
所述助剂由下列重量份(公斤)的原料制成:氧化铝15、二氧化钛3.5、石英砂4、妥尔油0.7、硬脂酸镁1.2、乙撑双油酸酰胺0.5、Bi203 1.5、Β203 1.5、粘土 3.5、硅烷偶联剂ΚΗ-550 1、水适量；制备方法为:将氧化铝、二氧化钛、石英砂、Bi203、B203混合，送入干锅加热至融化，加入冷水中激冷，粉碎成粒径< 1.5mm的颗粒；将粘土、硅烷偶联剂KH-550加入4.5重量份水中，搅拌后加入所述颗粒，研磨25分钟，烘干，粉碎，粒径在0.05-2_，再与其他剩余成分混合，搅拌均匀，即得。
[0009]所述高透气型芯型砂的制备方法，包括以下步骤:
(1)将粘土、钾长石、磷矿粉混合，粉碎，过50目筛，加入8%重量份的水搅拌均匀，造粒，粒径在0.05-2mm，送入煅烧炉中，在350°C下预烧23分钟，然后在950°C下烧结，取出，打磨至表面粗糙度< 0.1_，得到粘土颗粒；
(2)取25重量份的水，加入羧甲基纤维素、氟硅酸钠、二硅酸钠，搅拌均匀，得到浆料，将粘土颗粒边翻腾边喷入所述浆料，混合均匀后放置2.5个小时，烘干，得到混合物料；
(3)将第(2)步得到的物料与其他剩余成分混合，再加入1.5%重量份的水混合均匀，即得。
[0010]本实施例得到的型砂试验数据如下:湿压强度为168KPa，透气性148，热湿拉强度为4.6KPa，常温湿拉强度为28KPa。
【权利要求】
1.一种高透气型芯型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成:碳化硅纤维5-8、钾长石8-10、羧甲基纤维素2-3、聚乙烯醋酸乙酯1-2、氧化锰3-4、聚酰胺-酰亚胺树脂4_5、粘土 200-220、氟硅酸钠2-3、二硅酸钠1-2、磷矿粉10-15、水适量、助剂20-30 ； 所述助剂由下列重量份的原料制成:氧化铝13-17、二氧化钛3-4、石英砂3-5、妥尔油0.5-1、硬脂酸镁1-1.4、乙撑双油酸酰胺0.4-0.6、Β?203 1-2、B203 1-2、粘土 3-4、硅烷偶联剂KH-550 0.8-1.2、水适量；制备方法为:将氧化铝、二氧化钛、石英砂、Bi203、B203混合，送入干锅加热至融化，加入冷水中激冷，粉碎成粒径< 1.5mm的颗粒；将粘土、硅烷偶联剂KH-550加入4-5重量份水中，搅拌后加入所述颗粒，研磨20-30分钟，烘干，粉碎，粒径在0.05-2mm,再与其他剩余成分混合，搅拌均匀，即得。
2.根据权利要求1所述高透气型芯型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将粘土、氧化锰、钾长石、磷矿粉混合，粉碎，过50目筛，加入7-9%重量份的水搅拌均匀，造粒，粒径在0.05-2mm,送入煅烧炉中，在300-400°C下预烧20-25分钟，然后在900-1000°C下烧结,取出，打磨至表面粗糙度彡0.1mm,得到粘土颗粒； (2)取20-30重量份的水，加入羧甲基纤维素、氟硅酸钠、二硅酸钠，搅拌均匀，得到浆料，将粘土颗粒边翻腾边喷入所述浆料，混合均匀后放置2-3个小时，烘干，得到混合物料； (3)将第(2)步得到的物料与其他剩余成分混合，再加入1-2%重量份的水混合均匀，即得。
【文档编号】B22C1/02GK104475661SQ201410607536
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月3日 优先权日:2014年11月3日
【发明者】孙修财 申请人:繁昌县琦祥铸造厂