本发明涉及型砂技术领域，具体的说，涉及了一种铸造用型砂及其制备方法。
背景技术：
型砂在铸造中用来造型的材料。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。型砂按所用粘结剂不同，可分为粘土砂、水玻璃砂、水泥砂、树脂砂等。以粘土砂、水玻璃砂及树脂砂用的最多。
型砂在铸造生产中的作用极为重要，因型砂的质量不好而造成的铸件废品约占铸件总废品的30～50%。通常对型砂的要求是：①具有较高的强度和热稳定性，以承受各种外力和高温的作用。②良好的流动性，即型砂在外力或本身重力作用下砂粒间相互移动的能力。③一定的可塑性，即型砂在外力作用下变形，当外力去除后能保持所给予的形状的能力。④较好的透气性，即型砂孔隙透过气体的能力。⑤高的溃散性，又称出砂性，即在铸件凝固后型砂是否容易破坏，是否容易从铸件上清除的性能。
但目前的型砂的耐高温能力有限，导致热稳定性不足，质量不佳；而且目前的铸造领域发展迅速，对于铸钢件和铸铁件的性能要求更高，从而要求进一步提升型砂的各项性能。
在公开号为cn104057018a的专利文件中，公开了一种铸造用型砂，由下列重量份的原料制成：硅砂粉250-270、粉煤灰40-50、氢氧化铝9-12、米糠40-45、铁矿渣20-30、碳酸钙粉20-30、聚羧酸减水剂1-2、聚丙烯酰胺1-2、桐油1-2、硅酸铝45-50、玉米秸秆粉30-40、竹炭22-30、粘土30-40、玉米面粉14-18、硅烷偶联剂kh-5503-4、水适量。本发明使用了粉煤灰，增加了型砂的细腻程度，易于造型，节约了能源；通过使用秸秆粉、玉米面粉等，增加了透气性和高温溃散性；该发明石粉类经煅烧，结合加入有机粘合剂，增强了可塑性、分散性和透气性。该发明易于造型、制芯,解决铸件缩孔、缩松效果达91%以上，提高铸件成品率，但该发明的耐高温能力仍然不足，难以保证型砂的热稳定性。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种铸造用型砂及其制备方法，机械性能好，具有较佳地耐高温能力，热稳定性佳。
本发明提供的一种铸造用型砂，包括以下重量份的原料：
硅砂粉80-90份、膨润土20-26份、铸石粉15-17份、粉煤灰12-14份、钢纤维7-9份、玻璃纤维14-18份、呋喃树脂10-15份、肌醇六磷酸酯4-7份、硅油1-2份、淀粉4-6份、偶联剂1-2份、硬化剂2-4份、水15-18份。
作为优选，硅砂粉的目数为100-200目，铸石粉的目数为300-400目；膨润土为有机膨润土。
作为优选，钢纤维的长度为1-2mm，直径为0.5-1mm；玻璃纤维的长度为0.5-1mm，直径为0.1-0.5mm。
作为优选，淀粉绿豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉、麦类淀粉的一种或二种以上的混合物。
作为优选，偶联剂为硅烷偶联剂和锆类偶联剂的混合物，两者之间的重量比为4:1。
作为优选，硬化剂为脂肪族硬化剂和芳香族硬化剂的混合物，两者之间的重量比为1:2。
本发明还提供了一种铸造用型砂的制备方法，包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将硅砂粉、膨润土、铸石粉、粉煤灰、钢纤维、玻璃纤维加入到搅拌机内混合10-15min，然后加入呋喃树脂、肌醇六磷酸酯、硅油、淀粉、偶联剂、硬化剂、水，混合20-30min，得到混合物；
（3）、将步骤（2）中的混合物煅烧2h，温度控制在1300-1400℃；
（4）、冷却、破碎和筛分后得到型砂。
其中，
步骤（2）中的搅拌机的搅拌速度为400-600r/min。
步骤（2）中控制温度在40-50℃。
本发明的一种铸造用型砂及其制备方法，机械性能好，具有较佳地耐高温能力，热稳定性佳，制备工艺简单，具体的有益效果如下：
（1）、铸石粉能加强型砂的耐磨、耐酸碱性能；钢纤维能大大提高型砂的物理强度；玻璃纤维能提高型砂的冲击强度和韧性，也提高了耐热能力；
（2）、呋喃树脂能提高型砂的耐蚀性和耐热性，肌醇六磷酸酯、淀粉和膨润土能使各原料仅仅粘合；偶联剂可以促进不同物质之间的粘合，而且可以改善流变性能；
（3）、制备方法简单，能稳定地制备出型砂，硅砂粉和铸石粉的目数不同，能有效地混合成一体。
具体实施方式
以下结合具体实施例对发明作进一步详细的描述。
实施例1
本实施例的一种铸造用型砂，包括以下重量份的原料：
硅砂粉80份、膨润土20份、铸石粉15份、粉煤灰12份、钢纤维7份、玻璃纤维14份、呋喃树脂10份、肌醇六磷酸酯4份、硅油1份、淀粉4份、偶联剂1份、硬化剂2份、水15份。
本实施例中，硅砂粉的目数为100目，铸石粉的目数为300目；膨润土为有机膨润土。
本实施例中，钢纤维的长度为1mm，直径为0.5mm；玻璃纤维的长度为0.5mm，直径为0.1mm。
本实施例中，淀粉绿豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉、麦类淀粉的混合物。
本实施例中，偶联剂为硅烷偶联剂和锆类偶联剂的混合物，两者之间的重量比为4:1。
本实施例中，硬化剂为脂肪族硬化剂和芳香族硬化剂的混合物，两者之间的重量比为1:2。
本实施例还提供了一种铸造用型砂的制备方法，包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将硅砂粉、膨润土、铸石粉、粉煤灰、钢纤维、玻璃纤维加入到搅拌机内混合10min，然后加入呋喃树脂、肌醇六磷酸酯、硅油、淀粉、偶联剂、硬化剂、水，混合20min，得到混合物；
（3）、将步骤（2）中的混合物煅烧2h，温度控制在1300℃；
（4）、冷却、破碎和筛分后得到型砂。
其中，
步骤（2）中的搅拌机的搅拌速度为400r/min。
步骤（2）中控制温度在40℃。
实施例2
本实施例的一种铸造用型砂，包括以下重量份的原料：
硅砂粉85份、膨润土24份、铸石粉16份、粉煤灰13份、钢纤维8份、玻璃纤维16份、呋喃树脂13份、肌醇六磷酸酯5份、硅油1.5份、淀粉5份、偶联剂1.5份、硬化剂3份、水17份。
本实施例中，硅砂粉的目数为200目，铸石粉的目数为300目；膨润土为有机膨润土。
本实施例中，钢纤维的长度为1.5mm，直径为0.8mm；玻璃纤维的长度为0.8mm，直径为0.3mm。
本实施例中，淀粉绿豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉、麦类淀粉的混合物。
本实施例中，偶联剂为硅烷偶联剂和锆类偶联剂的混合物，两者之间的重量比为4:1。
本实施例中，硬化剂为脂肪族硬化剂和芳香族硬化剂的混合物，两者之间的重量比为1:2。
本实施例还提供了一种铸造用型砂的制备方法，包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将硅砂粉、膨润土、铸石粉、粉煤灰、钢纤维、玻璃纤维加入到搅拌机内混合13min，然后加入呋喃树脂、肌醇六磷酸酯、硅油、淀粉、偶联剂、硬化剂、水，混合25min，得到混合物；
（3）、将步骤（2）中的混合物煅烧2h，温度控制在1350℃；
（4）、冷却、破碎和筛分后得到型砂。
其中，
步骤（2）中的搅拌机的搅拌速度为500r/min。
步骤（2）中控制温度在45℃。
实施例3
本实施例的一种铸造用型砂，包括以下重量份的原料：
硅砂粉90份、膨润土26份、铸石粉17份、粉煤灰14份、钢纤维9份、玻璃纤维18份、呋喃树脂15份、肌醇六磷酸酯7份、硅油2份、淀粉6份、偶联剂2份、硬化剂4份、水18份。
本实施例中，硅砂粉的目数为200目，铸石粉的目数为400目；膨润土为有机膨润土。
本实施例中，钢纤维的长度为2mm，直径为1mm；玻璃纤维的长度为1mm，直径为0.5mm。
本实施例中，淀粉绿豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉、麦类淀粉的混合物。
本实施例中，偶联剂为硅烷偶联剂和锆类偶联剂的混合物，两者之间的重量比为4:1。
本实施例中，硬化剂为脂肪族硬化剂和芳香族硬化剂的混合物，两者之间的重量比为1:2。
本实施例还提供了一种铸造用型砂的制备方法，包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将硅砂粉、膨润土、铸石粉、粉煤灰、钢纤维、玻璃纤维加入到搅拌机内混合15min，然后加入呋喃树脂、肌醇六磷酸酯、硅油、淀粉、偶联剂、硬化剂、水，混合30min，得到混合物；
（3）、将步骤（2）中的混合物煅烧2h，温度控制在1400℃；
（4）、冷却、破碎和筛分后得到型砂。
其中，
步骤（2）中的搅拌机的搅拌速度为600r/min。
步骤（2）中控制温度在50℃。
实施例1-3的检验结果如下：
高温抗压强度在1mpa以上，发气量在13ml/g以下，耐热时间大于6min，室温抗拉强度大于0.1mpa，热拉强度大于0.02mpa；紧实率为37%，透气率为117。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。