本发明涉及铸钢件生产技术领域，具体地，涉及一种铸钢件用防粘砂添加剂。
背景技术：
铸钢件浇注温度一般在1550℃以上，粘砂是铸钢件生产中常见的铸造缺陷之一，分为化学粘砂和机械粘砂两种。机械粘砂即金属渗入砂粒间空隙，将砂粒固定在铸件表面；化学粘砂即金属或金属氧化物和造型材料形成化合物，将砂层粘结在铸件上。一旦产生粘砂就极难清理。为了减少以及避免铸钢件产生粘砂现象，提高铸钢件表面精度，减少清理铸钢件的劳动量，提升铸钢件成品率，铸造时常使用防粘砂添加剂，来解决粘砂问题。水玻璃自硬砂是铸钢常用的型砂之一，价格便宜，设备简单，但是由于溃散性差，容易造成铸件粘砂，而使用不多。
防粘砂添加剂则必须解决以下两个主要问题：一是：添加剂应具有稳定的物理化学性能，耐火度高，热膨胀系数小。能提高型砂紧实度，以最大限度减少砂粒间隙，减少金属液渗入，防止粘砂现象的发生。二是：原材料便宜常见，添加剂易于制作。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种铸钢件用防粘砂添加剂及其制备方法，通过加入该添加剂使型砂改善以下性能：型砂具有较好的溃散性，提高了型砂的再次利用率；铸件表面质量提高，具有清晰的轮廓和光滑的表面；降低了生产成本；减少了铸件的缺陷，如气孔、粘砂、夹砂等。不仅如此，该添加剂的制备方法简单，成本低，具有较好的推广应用价值。
为了实现上述目的，本发明提供一种铸钢件用防粘砂添加剂，以重量份计，包括：油页岩40-60份，α淀粉3-15份，氧化硅14-20份，纳米碳球10-18份，氧化锰3-8份，氮化硼2-6份。
本发明还提供一种前文所述的铸钢件用防粘砂添加剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将所有原材料混合均匀；
(2)将混合料压制成圆饼块状，保压10-12s，放入100-120℃烘箱中保温1-2h；
(3)将保温后的圆饼块破碎，粉碎，过筛。
通过加入该添加剂使型砂改善以下性能：
1、型砂具有较好的溃散性，提高了型砂的再次利用率；
2、铸件表面质量提高，具有清晰的轮廓和光滑的表面；
3、降低了生产成本；
4、减少了铸件的缺陷，如气孔、粘砂、夹砂等。
不仅如此，添加剂具有稳定的物理化学性能，耐火度高，热膨胀系数小。能提高型砂紧实度，以最大限度减少砂粒间隙，减少金属液渗入，防止粘砂现象的发生；另外，原材料便宜常见，添加剂易于制作。更进一步，该添加剂的制备方法简单，成本低，具有较好的推广应用价值。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供一种铸钢件用防粘砂添加剂，以重量份计，包括：油页岩40-60份，α淀粉3-15份，氧化硅14-20份，纳米碳球10-18份，氧化锰3-8份，氮化硼2-6份。
在本发明一种优选的实施方式中，其中，纳米碳球通过以下方法制备得到：
将葡萄糖溶液装入反应釜中，进行加热，温度170-190℃，加热时间4-12h。待加热结束后，降至室温，取出反应釜，将釜内黑褐色溶液抽滤，收集固体样品，并干燥。
在本发明一种优选的实施方式中，其中，葡萄糖溶液的浓度为0.6-0.9mol/l。
在本发明一种优选的实施方式中，其中，所述氧化硅的粒径为50-120目。
在本发明一种优选的实施方式中，所述氧化硅的粒径为50-120目。
在本发明一种优选的实施方式中，所述氮化硼为立方氮化硼。
在本发明一种优选的实施方式中，立方氮化硼的平均粒径为70-100目。
在上述的技术方案中：
淀粉：能有效防止铸钢件表面粘砂，改善铸钢件的表面质量。
氧化硅：提高铸钢件的硬度，改善钢的软磁性能。
氧化锰：提高钢的强度，削弱硫的不良影响，提高钢的淬透性和耐磨性。
氮化硼：提高淬透性。
纳米碳球：提高润滑性，减少砂粒间隙。
油页岩：可改善型砂的溃散性，使铸件表面光滑，起模方便，旧砂再生容易。
通过加入该添加剂使型砂改善以下性能：
1、型砂具有较好的溃散性，提高了型砂的再次利用率；
2、铸件表面质量提高，具有清晰的轮廓和光滑的表面；
3、降低了生产成本；
4、减少了铸件的缺陷，如气孔、粘砂、夹砂等。
本发明还提供一种前文所述的铸钢件用防粘砂添加剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将所有原材料混合均匀；
(2)将混合料压制成圆饼块状，保压10-12s，放入100-120℃烘箱中保温1-2h；
(3)将保温后的圆饼块破碎，粉碎，过筛。
其中，步骤(3)中的过筛时所用筛网的目数不低于150目。
该添加剂的制备方法简单，成本低，具有较好的推广应用价值。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
一种防粘砂添加剂，由以下配比组成，按照质量份计，
油页岩55份，α淀粉5份，氧化硅20份，纳米碳球10份，氧化锰5份，氮化硼5份。
实施例2
一种防粘砂添加剂，按照质量份计，由以下配比组成：
油页岩50份，α淀粉10份，氧化硅15份，纳米碳球15份，氧化锰6份，氮化硼4份。
实施例3
一种防粘砂添加剂，按照质量份计，由以下配比组成：
油页岩60份，α淀粉8份，氧化硅15份，纳米碳球10份，氧化锰4份，氮化硼3份。
对比例1
防粘砂添加剂，按照质量份计，由以下配比组成：油页岩55份，α淀粉5份，氧化硅20份，纳米碳球10份。
对比例2
防粘砂添加剂，按照质量份计，由以下配比组成：油页岩60份，α淀粉8份，氧化硅15份，纳米碳球10份，氮化硼3份。
应用例
分别应用实施例1-3和对比例1-2中所得的添加剂、原砂、膨润土和水混合均匀制成型砂，(其中，添加剂与原砂的质量比为5:100)，然后造型、起模，再结合铸钢的浇注工艺，得铸件。
运用实施例1-3和对比例1-2中的添加剂进行造型，同样情况下浇注的铸件(各100件)，有砂眼、气孔、粘砂、夹砂等缺陷的比例不大于5％。
而用对比例中1的添加剂造型，所得缺陷铸件的比例为20％。
而用对比例中2的添加剂造型，所得缺陷铸件的比例为25％。
可见，运用本发明的添加剂造型，可以获得轮廓清晰，表面光洁的铸件表面，有效减少了砂眼、气孔、粘砂、夹砂等缺陷。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。