技术领域本发明属于铸造技术领域，具体涉及一种高透气性的型砂及其制备方法。
背景技术：
型砂是在砂型铸造中用来造型的材料，型砂的性能在铸造生产中的作用极为重要，通常包括高强度和热稳定性、良好的流动性、一定的可塑性、较好的透气性和高溃散性，对于不同用途的型砂，对型砂性能有或大或小的差别，现有型砂为了同时用于多种材质或多种铸件的铸造，通常会将多种性能同时加强，不仅增加了成本，而铸造效果却不佳，其中铸造灰铸铁大件的铸件过程中对型砂的透气性要求较高，现有型砂通常原料粒度较细，紧实度较高，在铸造过程中严重印象了透气性。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种高透气性的型砂及其制备方法。本发明是通过以下技术方案实现的：一种具有高透气性的型砂，由下列重量份的原料制成：莫来砂35-45份，改性莫来石粉18-24份，硅质灰岩10-14份，山皮石6-10份，海砂粉4-7份，草炭土3-6份，黄麻干粉2-4份，中空陶瓷微纳颗粒2-3份，榍石2-4份，玉米粉2-3份，煤焦油1-2份；其中，改性莫来石粉的方法：在粒度为180-200目的莫来石粉中加入相当于其重量份2.2-2.5%的改性剂，充分混合后放入反应器中，保持温度为180-200℃，反应1-1.5小时；其中，上述改性剂由以下重量份的原料制成：硼酸55-60份，对羟基苯乙酸12-18份，丙酸钙5-8份，仲烷基磺酸钠4-6份，富马酸5-7份，十二烷基苯磺酸4-6份，钠长石粉1-2份，粉末聚乙烯3-5份；改性剂在使用前经500-600℃煅烧后，研磨成粉过180-200目筛。一种具有高透气性的型砂的制备方法，包括以下步骤：（1）选择海砂粉的细度为120-150目，草炭土和中空陶瓷颗粒的细度为150-160目，改性莫来石粉的细度为180-200目，黄麻干粉和玉米粉的细度为80-100目；（2）将上述黄麻干粉和玉米粉混合后经120-140℃、相对湿度为75%的热蒸气处理30-40分钟，使其含水量达到8.8-9.2%；（3）将莫来砂、硅质灰岩、山皮石、榍石混合后粉碎，过60-80目筛，在150℃的条件下混碾35-40秒，然后加入海砂粉、草炭土、中空陶瓷颗粒和改性莫来石粉，在180℃的条件下混碾40-50秒，冷却到60℃以下时加入处理过的黄麻干粉和玉米粉以及煤焦油，在40-50℃的条件下搅拌5-7分钟，得到混合料；（4）将混合料放入超声波振动筛中，以2.5t/h的速度处理，处理后加入相当于其总重3.2-3.6%的水，在转子混砂机中混砂7-9分钟即得。改性莫来石粉可以有效改善脱模性，降低浇铸时对水分的敏感程度，对铸件过程中的夹砂、气孔等缺陷有明显改善。提前采用热蒸汽处理黄麻干粉和玉米粉，提高其膨润性，增强湿压强度和湿拉强度。采用超声波振动筛处理可以起到松砂的作用，避免砂内粘结度较高，同时能使混合料均匀分布，有助于提高透气性和整体干湿强度。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中采用多种原料分别进行处理，使砂体内部结构均匀，耐破碎性好，提高再生回用率，其中中空陶瓷颗粒和榍石的加入有助于提高型砂的流动性，黄麻干粉和玉米粉的加入除了起到粘结作用外，还提高了型砂的退让性，有助于提高铸件的成品率，透气性达到180以上，主要用于铸造灰铸铁大件等对透气性要求较高的铸件。具体实施方式实施例1一种具有高透气性的型砂，由下列重量份的原料制成：莫来砂35份，改性莫来石粉24份，硅质灰岩12份，山皮石6份，海砂粉7份，草炭土5份，黄麻干粉3份，中空陶瓷微纳颗粒2份，榍石3份，玉米粉2份，煤焦油1份；其中，改性莫来石粉的方法：在粒度为180目的莫来石粉中加入相当于其重量份2.3%的改性剂，充分混合后放入反应器中，保持温度为200℃，反应1.2小时；其中，上述改性剂由以下重量份的原料制成：硼酸58份，对羟基苯乙酸14份，丙酸钙6份，仲烷基磺酸钠5份，富马酸6份，十二烷基苯磺酸4份，钠长石粉2份，粉末聚乙烯5份；改性剂在使用前经500-600℃煅烧后，研磨成粉过180目筛。一种具有高透气性的型砂的制备方法，包括以下步骤：（1）选择海砂粉的细度为120-150目，草炭土和中空陶瓷颗粒的细度为150-160目，改性莫来石粉的细度为180-200目，黄麻干粉和玉米粉的细度为80-100目；（2）将上述黄麻干粉和玉米粉混合后经120-140℃、相对湿度为75%的热蒸气处理30-40分钟，使其含水量达到8.8-9.2%；（3）将莫来砂、硅质灰岩、山皮石、榍石混合后粉碎，过60-80目筛，在150℃的条件下混碾35-40秒，然后加入海砂粉、草炭土、中空陶瓷颗粒和改性莫来石粉，在180℃的条件下混碾40-50秒，冷却到60℃以下时加入处理过的黄麻干粉和玉米粉以及煤焦油，在40-50℃的条件下搅拌5-7分钟，得到混合料；（4）将混合料放入超声波振动筛中，以2.5t/h的速度处理，处理后加入相当于其总重3.2-3.6%的水，在转子混砂机中混砂7-9分钟即得。实施例2一种具有高透气性的型砂，由下列重量份的原料制成：莫来砂40份，改性莫来石粉18份，硅质灰岩14份，山皮石10份，海砂粉4份，草炭土3份，黄麻干粉3份，中空陶瓷微纳颗粒2份，榍石3份，玉米粉2份，煤焦油1份；其中，改性莫来石粉的方法：在粒度为200目的莫来石粉中加入相当于其重量份2.2%的改性剂，充分混合后放入反应器中，保持温度为180℃，反应1小时；其中，上述改性剂由以下重量份的原料制成：硼酸60份，对羟基苯乙酸15份，丙酸钙6份，仲烷基磺酸钠4份，富马酸5份，十二烷基苯磺酸5份，钠长石粉2份，粉末聚乙烯3份；改性剂在使用前经500-600℃煅烧后，研磨成粉过200目筛。制备方法与实施例1中相同。实施例3一种具有高透气性的型砂，由下列重量份的原料制成：莫来砂43份，改性莫来石粉20份，硅质灰岩10份，山皮石6份，海砂粉7份，草炭土4份，黄麻干粉2份，中空陶瓷微纳颗粒3份，榍石2份，玉米粉2份，煤焦油1份；其中，改性莫来石粉的方法：在粒度为180-200目的莫来石粉中加入相当于其重量份2.5%的改性剂，充分混合后放入反应器中，保持温度为180-200℃，反应1-1.5小时；其中，上述改性剂由以下重量份的原料制成：硼酸58份，对羟基苯乙酸16份，丙酸钙6份，仲烷基磺酸钠4份，富马酸5份，十二烷基苯磺酸5份，钠长石粉1份，粉末聚乙烯5份；改性剂在使用前经500-600℃煅烧后，研磨成粉过180-200目筛。制备方法与实施例1中相同。设立对照组1和对照组2，对照组1的原料重量配比与实施例1中相同，其中改性莫来石粉替换为相应粒度的未改性莫来石粉，制备方法与实施例1相同；对照组2的原料配比与实施例1中完全相同，但按照普通的制备方法，干燥研粉后，干混8-10分钟，加入相当于4.6-5%的水，湿混5-7分钟即得，检测其相应数据得出以下表格：组别含水量（%）透气性湿压强度（KPa）含泥量（%）对照组14.816272.614.1对照组24.611569.515.8实施例14.419384.311.5实施例24.519288.210.8实施例34.618885.611.2表1通过表1中数据可以看出，改性莫来石粉对型砂的透气性有明显影响，但制备方法对透气性的影响更大，其中在制得型砂前的步骤尤为关键。