一种铸造砂芯修补膏及其制备方法
【专利摘要】一种铸造砂芯修补膏及其制备方法，重量百分组成为:水洗砂65%-70%；细砂8%-10%；预糊化淀粉3%-5%；钠基膨润土2%-3%；纤维素0.2%-0.5%；脂肪醇聚氧乙烯醚?0.1%-0.5%；余量为水。步骤是：用纤维素和水配制纤维素悬浊液；用钠基膨润土与水配制钠基膨润土溶液，加入纤维素悬浊液，配制悬混溶液；向高速搅拌釜中投入配制的悬混溶液、水和预糊化淀粉搅拌均匀，再向高速搅拌釜中投入细砂、水洗砂和脂肪醇聚氧乙烯醚搅拌均匀，得到铸造砂芯修补膏。优点是：制备过程简单，原料易得、发气量低，减少气孔产生，修补膏与砂芯同步溃散，铸件容易清理，防止粘砂。
【专利说明】一种铸造砂芯修补霣及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铸造砂芯修补膏及其制备方法。
【背景技术】
[0002]铸造生产过程一般分为砂处理、造型、制芯、烘干、合型、熔炼、浇注、落砂清理等环节。在实际生产中约有一半的铸件产品需要制芯，因此制芯是铸造工艺过程中一个重要环节。采用射芯机制芯是一种高效率的机械化制芯方式，它是以压缩空气为动力将芯砂以高速射入芯盒获得紧实的砂芯。砂芯制好后固定在砂模中的特定位置进行浇注，浇铸完成后，砂芯被包裹在了铸件中，敲碎砂芯，从而形成铸件中的空腔部分。
[0003]在制芯过程中，由于工装设备精度、温度控制、原辅材料以及芯盒磨损、芯盒出现间隙、芯盒排气不畅等原因，制出的砂芯表面常存在不平整、缺肉等缺陷，为保证生产的铸件产品外观精度和尺寸要求，需要使用修补膏修补存在缺陷的砂芯和抹填砂芯组合后的缝隙，以防止铸件产生“多肉”及披缝过大等缺陷，从而提高铸件的产品质量、降低废品率。在铸造过程中，修补膏受到金属液的热作用后，修补膏中的水分、有机物及某些矿物发生气化、然烧、升华、分解等作用，会产生气体，部分气体不能全部及时逸出，一部分留在孔隙中，形成较大压力，阻止金属液的渗入。如果修补膏产品中低熔点物质残留在铸件表面上就会形成烧结层后，烧结层与铸件表面若粘附在一起，就会形成化学粘砂。
[0004]目前，普遍使用的修补膏主要分为以下几种:一种是用机油和膨润土等原材料调制而成；由于含原材料有大量产气的机油，其发气量大，浇注时油烟大，浇注后铸件容易产生气孔等缺陷。另一种是米用憐片石墨，加入粘结剂配制而成；由于以憐片石墨为原料在使用过程中容易出现脱壳、脱落、导电的现象，从而浇注后铸件容易产生粘砂、气孔等铸造缺陷，不适用于自动化铸造生产线。还有一种的是采用石英粉，加入粘结剂、悬浮剂配制而成，浇注后容易与铸件表面粘附在一起，不容易溃散，导致铸件清理难、产生粘砂等缺陷。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种铸造砂芯修补膏及其制备方法，制备过程简单，原料易得、发气量低，减少气孔产生，修补膏与砂芯同步溃散，铸件容易清理，防止粘砂。
[0006]本发明的技术解决方案是:
一种铸造砂芯修补膏，按照重量百分比由以下原料组成:
水洗砂65%-70% ；
细砂8%-10% ；
预糊化淀粉3%-5% ；
钠基膨润土2%-3% ；
纤维素0.2%-0.5% ；
脂肪醇聚氧乙烯醚0.1%-0.5% ；
水余量。[0007]所述铸造砂芯修补膏按照重量百分比还含有0.05%-0.5%的防腐剂。
所述水洗砂的粒度为70-140目，所述细砂的粒度为200目以上，所述水洗砂的粒度小于修补的铸造砂芯原料砂的粒度。
[0008]一种铸造砂芯修补膏的制备方法，其具体步骤是:
(1)将纤维素和水按照质量比为1:10混合并搅拌均匀，配制纤维素悬浊液；
(2)将钠基膨润土与水按照质量比1:1混合，搅拌均匀放置24h，配制钠基膨润土膏，投入高速搅拌釜中，加入占钠基膨润土总质量3倍-5倍的水搅拌均匀，得到钠基膨润土溶液，加入步骤(I)配制的纤维素悬浊液，混合均匀，得到钠基膨润土纤维素悬混溶液；
(3)向高速搅拌釜中投入步骤(2)配制的悬混溶液、水和预糊化淀粉搅拌均匀，再向高速搅拌釜中投入细砂、水洗砂和脂肪醇聚氧乙烯醚搅拌均匀，得到铸造砂芯修补膏。
[0009]步骤(3)向高速搅拌釜中投入细砂、水洗砂和脂肪醇聚氧乙烯醚，还可以同时投入防腐剂。
[0010]本发明的有益效果:
(I)原料环保无毒，配方中水洗砂和细砂作为耐火填料使修补膏的可塑性强，并且实现与砂芯同步溃散，烧结层很容易从铸件表面剥离下来，有效防止化学粘砂；以钠基膨润土和纤维素作为悬浮剂复合使用，使修补膏在使用过程中不渗水、易于涂抹；并且水洗砂、细沙和纤维素配合使用，还具有优良的抗裂性；采用预糊化淀粉作为粘结剂，能有效提高铸造铸砂芯修补膏的强度；加入脂肪醇聚氧乙烯醚作为渗透分散剂使得修补膏有极好的附着力，快速渗透砂芯，干燥快，不易脱落。
[0011](2)制备过程简单，原料易得、成本低廉；使用过程无毒无害、干燥过程中不开裂、操作方便，尤其在热芯盒制芯过程中砂芯无需凉至室温，可以高温操作、不鼓包；砂芯修补好放置室温后，修补膏不变形，不脱落；耐火度高，发气量低，减少气孔产生，实现与砂芯同步溃散，便于铸件落砂清理。
【具体实施方式】
[0012]实施例1
(1)将0.2公斤纤维素完全溶解在2公斤水中搅拌均匀，配制纤维素悬浊液；
(2)将2.2公斤钠基膨润土与2.2公斤水混合，搅拌均匀放置24h，配制钠基膨润土膏，投入高速搅拌釜中，加入10公斤水搅拌均匀，得到钠基膨润土溶液，加入步骤(I)配制的纤维素悬浊液，混合均匀，得到钠基膨润土纤维素悬混溶液；
(3)向高速搅拌釜中投入步骤(2)配制的悬混溶液、5.1公斤水和3公斤预糊化淀粉搅拌均匀，再向高速搅拌釜中投入8.7公斤200目以上的水洗砂(细砂)、66.45公斤70-140目的水洗砂、0.1公斤脂肪醇聚氧乙烯醚和0.05公斤防腐剂搅拌均匀，得到铸造砂芯修补膏。
[0013]实施例2
(1)将0.3公斤纤维素完全溶解在3公斤水中搅拌均匀，配制纤维素悬浊液；
(2)将3公斤钠基膨润土与3公斤水混合，搅拌均匀放置24h，配制钠基膨润土膏，投入高速搅拌釜中，加入10公斤水搅拌均匀，得到钠基膨润土溶液，加入步骤(I)配制的纤维素悬浊液，混合均匀，得到钠基膨润土纤维素悬混溶液；
(3)向高速搅拌釜中投入步骤(2)配制的悬混溶液、0.7公斤水和4公斤预糊化淀粉搅拌均匀，再向高速搅拌釜中投入10公斤200目以上的水洗砂(细砂)、65公斤70-140目的水洗砂、0.5公斤脂肪醇聚氧乙烯醚和0.5公斤防腐剂搅拌均匀，得到铸造砂芯修补膏。
[0014]实施例3
(1)将0.5公斤纤维素完全溶解在5公斤水中搅拌均匀，配制纤维素悬浊液；
(2)将2公斤钠基膨润土与2公斤水混合，搅拌均匀放置24h，配制钠基膨润土膏，投入高速搅拌釜中，加入7公斤水搅拌均匀，得到钠基膨润土溶液，加入步骤(I)配制的纤维素悬浊液，混合均匀，得到钠基膨润土纤维素悬混溶液；
(3)向高速搅拌釜中投入步骤(2)配制的悬混溶液和5公斤预糊化淀粉搅拌均匀，再向高速搅拌釜中投入8公斤200目以上的水洗砂(细砂)、70公斤70-140目的水洗砂、0.4公斤脂肪醇聚氧乙烯醚和0.1公斤防腐剂搅拌均匀，得到铸造砂芯修补膏。
[0015]本发明实施例1-实施例3中的铸造砂芯修补膏，在热芯盒制芯过程中无需凉至室温，用该铸造砂芯修补膏修补，干燥过程中不开裂，发气量低，发气量(850°C) < 20mL/g，减少气孔产生，不鼓包；砂芯修补好放置室温后，修补膏不变形，不脱落；耐火度高，实现与砂芯同步溃散，便于铸件落砂清理。
【权利要求】
1.一种铸造砂芯修补膏，其特征是:按照重量百分比由以下原料组成: 水洗砂65%-70% ； 细砂8%-10% ； 预糊化淀粉3%-5% ； 钠基膨润土2%-3% ； 纤维素0.2%-0.5% ； 脂肪醇聚氧乙烯醚0.1%-0.5% ；水余量。
2.根据权利要求1所述的铸造砂芯修补膏，其特征是:所述铸造砂芯修补膏按照重量百分比还含有0.05%-0.5%的防腐剂。
3.根据权利要求1所述的铸造砂芯修补膏，其特征是:所述水洗砂的粒度为70-140目，所述细砂的粒度为200目以上，所述水洗砂的粒度小于修补的铸造砂芯原料砂的粒度。
4.如权利要求1所述的一种铸造砂芯修补膏的制备方法，其特征是:具体步骤是: (1)将纤维素和水按照质量比为1:10混合并搅拌均匀，配制纤维素悬浊液； (2)将钠基膨润土与水按照质量比1:1混合，搅拌均匀放置24h，配制钠基膨润土膏，投入高速搅拌釜中，加入占钠基膨润土总质量3倍-5倍的水搅拌均匀，得到钠基膨润土溶液，加入步骤(I)配制的纤维素悬浊液，混合均匀，得到钠基膨润土纤维素悬混溶液； (3)向高速搅拌釜中投入步骤(2)配制的悬混溶液、水和预糊化淀粉搅拌均匀，再向高速搅拌釜中投入细砂、水洗砂和脂肪醇聚氧乙烯醚搅拌均匀，得到铸造砂芯修补膏。
5.根据权利要求4所述的一种铸造砂芯修补膏的制备方法，其特征是:步骤(3)向高速搅拌釜中投入细砂、水洗砂和脂肪醇聚氧乙烯醚，还可以同时投入防腐剂。
【文档编号】B22C9/12GK103990764SQ201410212670
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】李丽, 孙馨, 孙振生, 李剑 申请人:朝阳佳诚耐火材料有限公司