一种高粘结性耐热型砂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铸造领域，尤其涉及一种高粘结性耐热型砂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]所谓铸造用粘土湿型砂，是指由原砂、粘结剂和附合物按一定比例配合，经过混制，符合造型要求的混合料。由于粘土湿型砂铸造所用材料价廉易得，铸型简单方便，对铸件的单件生产、成批大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产的基本工艺。
[0003]型砂要具有以下特性:1、良好的透气性能，高温金属铸铁液浇入铸型后，产生气体必须能从铸型内顺利排出去；2、良好的强度，保证型砂必须具备足够高的强度与退让性；3、具有良好耐火性，能抵抗高温热作用砂型的完整性4、安全可靠、操作简单、施工方便，缩短工期；5、热稳定性、流动性、可塑性、紧实率好。
[0004]现有的铸件存在着很多问题，例如胀砂、冲砂、掉砂、外渗物、气孔、针孔、缩孔、缩松、疏松、裂纹、夹砂结疤、粘砂、表面粗糙、皱皮、缩陷等现象，这都与型砂有着很大的关系，需要不断改善型砂的性能，可以从原料和混砂工艺上改进。
[0005]另外，铸件用湿型砂中加入煤粉，可以防止铸件表面粘砂缺陷，改善铸件的表面光洁度，并能减少夹砂缺陷，改善型砂的溃散功能，对于湿型球铁件，还能有效的防止产生皮下气孔，可用圆形涡流燃烧器，空气不用预热。煤粉颗粒的大小、形状、流动性、含碳量、挥发分的多少、灰分的含量决定了铸件的性能好坏，可以通过改善煤粉的性能来改善铸件的质量。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种高粘结性耐热型砂及其制备方法，该型砂的粘结性好，灰分少，耐热性好，节能减排。
[0007]本发明的技术方案如下:
一种高粘结性耐热型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成:磨料氧化铝4-5、废旧耐热玻璃26-30、磷酸锆2-3、片状氧化铝3-5、石英砂55-60、微晶泡沫陶瓷粉4_6、呋喃树脂2-2.5、硅藻土 2-2.5、方石英粉3-5、钛酸酯偶联剂0.1-0.2、改性煤粉4_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、二茂铁0.05-0.08、，磺化木质素0.02-0.04、乙醇4-6、氯化钠0.1-0.2、高锰酸钾0.2-0.3、氧化镧0.01-0.02、二氧化锰
0.02-0.03、氧化镁0.1-0.2、纳米碳0.2-0.3 ;制备方法为:将纳米碳、氧化镧加入乙醇中，搅拌均匀，加入褐煤粉，研磨至颗粒粒径为10-40 μ m，在氢气氛围中喷雾干燥，再与其他剩余成分混合均匀，密封，即得。
[0008]所述高粘结性耐热型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤:
(O将废旧耐热玻璃粉碎与石英砂混合，过筛，得到粒径在0.3-1.2mm的砂，与磨料氧化铝、微晶泡沫陶瓷粉一起加入碾轮式混砂机中，混合25-30分钟，再加入40%的水，混合10-15分钟，得到混合砂； (2)将呋喃树脂、硅藻土、方石英粉、钛酸酯偶联剂混合，加入10%的水，加热至60-70°C，搅拌10-15分钟，再送入三辊研磨机，研磨20-30分钟，得到粘合剂；
(3 )将第(2 )步得到的粘合剂和其他剩余成分加入到第(I)步中的混砂机中，不停机条件下以喷洒状均匀加入剩余的水，湿混6-8分钟，即得。
[0009]本发明的有益效果
本发明型砂使用了呋喃树脂、硅藻土、方石英粉、钛酸酯偶联剂，增加了型砂的粘结性，减少了灰分的产生，保证了型砂的质量稳定性；通过添加废旧耐热玻璃、微晶泡沫陶瓷粉，增加了型砂的耐热性，节能减排；通过添加片状氧化铝，提高了型砂的流动性、可塑性；本发明的改性煤粉，挥发分多，灰分少，颗粒均匀，流动性好，增加了铸件的光亮性，减少了10-13%的气孔、夹砂缺陷，提高了溃散性。
【具体实施方式】
[0010]一种高粘结性耐热型砂，由下列重量份(公斤)的原料制成:磨料氧化铝4.5、废旧耐热玻璃28、磷酸锆2.5、片状氧化铝4、石英砂58、微晶泡沫陶瓷粉5、呋喃树脂2.3、硅藻土 2.3、方石英粉4、钛酸酯偶联剂0.1、改性煤粉4.5、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、二茂铁0.06、，磺化木质素0.03、乙醇5、氯化钠0.1、高猛酸钾0.2、氧化镧0.02、二氧化猛0.03、氧化镁0.2、纳米碳0.3 ;制备方法为:将纳米碳、氧化镧加入乙醇中，搅拌均匀，加入褐煤粉，研磨至颗粒粒径为10-40 μ m,在氢气氛围中喷雾干燥，再与其他剩余成分混合均匀，密封，即得。
[0011]所述高粘结性耐热型砂的制备方法，包括以下步骤:
(O将废旧耐热玻璃粉碎与石英砂混合，过筛，得到粒径在0.3-1.2mm的砂，与磨料氧化铝、微晶泡沫陶瓷粉一起加入碾轮式混砂机中，混合28分钟，再加入40%的水，混合13分钟，得到混合砂；
(2)将呋喃树脂、硅藻土、方石英粉、钛酸酯偶联剂混合，加入10%的水，加热至65°C，搅拌13分钟，再送入三辊研磨机，研磨25分钟，得到粘合剂；
(3)将第(2)步得到的粘合剂和其他剩余成分加入到第(I)步中的混砂机中，不停机条件下以喷洒状均匀加入剩余的水，湿混7分钟，即得。
[0012]实验数据
本实施例型砂的检测结果如下:湿压强度0.19MPa，常温湿拉强度24Kpa，热湿拉强度3.5KPa，发气量12 ml/g,透气性140，含泥量11%。
【主权项】
1.一种高粘结性耐热型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成:磨料氧化铝4-5、废IH耐热玻璃26-30、磷酸锆2-3、片状氧化铝3-5、石英砂55-60、微晶泡沫陶瓷粉4_6、呋喃树脂2-2.5、硅藻土 2-2.5、方石英粉3-5、钛酸酯偶联剂0.1-0.2、改性煤粉4_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、二茂铁0.05-0.08、，磺化木质素0.02-0.04、乙醇4-6、氯化钠0.1-0.2、高锰酸钾0.2-0.3、氧化镧0.01-0.02、二氧化锰0.02-0.03、氧化镁0.1-0.2、纳米碳0.2-0.3 ;制备方法为:将纳米碳、氧化镧加入乙醇中，搅拌均匀，加入褐煤粉，研磨至颗粒粒径为10-40 μ m，在氢气氛围中喷雾干燥，再与其他剩余成分混合均匀，密封，即得。
2.根据权利要求1所述高粘结性耐热型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤:(O将废旧耐热玻璃粉碎与石英砂混合，过筛，得到粒径在0.3-1.2mm的砂，与磨料氧化铝、微晶泡沫陶瓷粉一起加入碾轮式混砂机中，混合25-30分钟，再加入40%的水，混合10-15分钟，得到混合砂； (2)将呋喃树脂、硅藻土、方石英粉、钛酸酯偶联剂混合，加入10%的水，加热至60-70°C，搅拌10-15分钟，再送入三辊研磨机，研磨20-30分钟，得到粘合剂； (3 )将第(2 )步得到的粘合剂和其他剩余成分加入到第(I)步中的混砂机中，不停机条件下以喷洒状均匀加入剩余的水，湿混6-8分钟，即得。
【专利摘要】一种高粘结性耐热型砂，由下列重量份的原料制成：磨料氧化铝4-5、废旧耐热玻璃26-30、磷酸锆2-3、片状氧化铝3-5、石英砂55-60、微晶泡沫陶瓷粉4-6、呋喃树脂2-2.5、硅藻土2-2.5、方石英粉3-5、钛酸酯偶联剂0.1-0.2、改性煤粉4-5、水4-5；本发明型砂使用了呋喃树脂、硅藻土、方石英粉、钛酸酯偶联剂，增加了型砂的粘结性，减少了灰分的产生，保证了型砂的质量稳定性；通过添加废旧耐热玻璃、微晶泡沫陶瓷粉，增加了型砂的耐热性，节能减排；通过添加片状氧化铝，提高了型砂的流动性、可塑性。
【IPC分类】B22C1-02, B22C1-00
【公开号】CN104646599
【申请号】CN201510032150
【发明人】沈升好
【申请人】安徽省繁昌县皖南阀门铸造有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年1月22日