一种快速散热易溃散型砂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铸造领域，尤其涉及一种快速散热易溃散型砂及其制备方法。
【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快速散热易溃散型砂及其制备方法，该型砂具有耐热性、透气性、润滑性、溃散性和散热性好的特点。
[0007]本发明的技术方案如下:
一种快速散热易溃散型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成:玻璃微珠2-3、石墨粉1-1.5、废弃石英坩祸30-35、轻质碳酸钙1-2、高纯镁砂12-15、石英砂45-50、膨润土4-5、改性煤粉4-5、磷酸二氢铵0.2-0.4、碳酸钠0.1-0.2、水4_5 ；
所述改性煤粉由下列重量份的原料制成:褐煤粉3-4、山梨醇0.05-0.08、兰炭0.5-0.8、甲醇 0.3-0.5、氯酸钾 0.1-0.2、碳酸钾 0.2-0.3、氯化铁 0.01-0.02、石灰0.02-0.03、醋酸钙 0.1-0.2、硫化锑 0.2-0.3、吐温 80 0.04-0.08、水 2-2.5 ;制备方法为:将褐煤粉和兰炭混合，粉碎至粒径小于ΙΟΟμπι，得到粉末；将吐温80、山梨醇加入水中，搅拌均匀，再加入氯酸钾、碳酸钾、氯化铁、醋酸钙，搅拌后加入所述粉末，研磨至颗粒粒径小于40 μπι，喷雾干燥，再边搅拌边喷洒甲醇，研磨10-15分钟，再与其他剩余成分混合均匀，密封，即得。
[0008]所述快速散热易溃散型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤:
(!)将废弃石英坩祸粉碎，与石英砂一起过筛，得到粒径在0.3-1.2mm的砂，与高纯镁砂一起加入碾轮式混砂机中，混合7-10分钟，再加入40%的水，混合3-5分钟，得到混合砂；
(2)将膨润土与磷酸二氢铵、轻质碳酸钙、碳酸钠混合，加入30%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
本发明型砂通过使用废弃石英坩祸，增加了型砂的耐热性和透气性，节约了能源；通过添加石墨粉，提高了型砂的润滑性、溃散性和散热性；该型砂尺寸稳定性好，适用于快速激冷的铸造工艺，冷却快速均匀；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 8-12%的气孔、夹砂缺陷，提高了溃散性。
【具体实施方式】
[0010]一种快速散热易溃散型砂，由下列重量份(公斤)的原料制成:玻璃微珠2.5、石墨粉1.3、废弃石英坩祸33、轻质碳酸钙1.5、高纯镁砂13、石英砂48、膨润土 4.5、改性煤粉
4.5、磷酸二氢钱0.3、碳酸钠0.1、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3.5、山梨醇0.06、兰炭0.7、甲醇0.4、氯酸钾0.2、碳酸钾0.3、氯化铁0.02、石灰0.03、醋酸钙0.2、硫化锑0.2、吐温800.06、水2.3 ;制备方法为:将褐煤粉和兰炭混合，粉碎至粒径小于100 y m，得到粉末；将吐温80、山梨醇加入水中，搅拌均匀，再加入氯酸钾、碳酸钾、氯化铁、醋酸钙，搅拌后加入所述粉末，研磨至颗粒粒径小于40 μπι，喷雾干燥，再边搅拌边喷洒甲醇，研磨13分钟，再与其他剩余成分混合均匀，密封，即得。
[0011]所述快速散热易溃散型砂的制备方法，包括以下步骤:
(1)将废弃石英坩祸粉碎，与石英砂一起过筛，得到粒径在0.3-1.2mm的砂，与高纯镁砂一起加入碾轮式混砂机中，混合8分钟，再加入40%的水，混合4分钟，得到混合砂；
(2)将膨润土与磷酸二氢铵、轻质碳酸钙、碳酸钠混合，加入30%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0.18MPa，常温湿拉强度22Kpa，热湿拉强度3.65KPa，发气量11.26ml/g,透气性145，含泥量10%。
【主权项】
1.一种快速散热易溃散型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成:玻璃微珠2-3、石墨粉1-1.5、废弃石英坩祸30-35、轻质碳酸钙1-2、高纯镁砂12-15、石英砂45-50、膨润土4-5、改性煤粉4-5、磷酸二氢铵0.2-0.4、碳酸钠0.1-0.2、水4_5 ； 所述改性煤粉由下列重量份的原料制成:褐煤粉3-4、山梨醇0.05-0.08、兰炭0.5-0.8、甲醇 0.3-0.5、氯酸钾 0.1-0.2、碳酸钾 0.2-0.3、氯化铁 0.01-0.02、石灰0.02-0.03、醋酸钙 0.1-0.2、硫化锑 0.2-0.3、吐温 80 0.04-0.08、水 2-2.5 ;制备方法为:将褐煤粉和兰炭混合，粉碎至粒径小于ΙΟΟμπι，得到粉末；将吐温80、山梨醇加入水中，搅拌均匀，再加入氯酸钾、碳酸钾、氯化铁、醋酸钙，搅拌后加入所述粉末，研磨至颗粒粒径小于40 μπι，喷雾干燥，再边搅拌边喷洒甲醇，研磨10-15分钟，再与其他剩余成分混合均匀，密封，即得。
2.根据权利要求1所述快速散热易溃散型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤: Cl)将废弃石英坩祸粉碎，与石英砂一起过筛，得到粒径在0.3-1.2mm的砂，与高纯镁砂一起加入碾轮式混砂机中，混合7-10分钟，再加入40%的水，混合3-5分钟，得到混合砂；(2)将膨润土与磷酸二氢铵、轻质碳酸钙、碳酸钠混合，加入30%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】一种快速散热易溃散型砂，由下列重量份的原料制成：玻璃微珠2-3、石墨粉1-1.5、废弃石英坩埚30-35、轻质碳酸钙1-2、高纯镁砂12-15、石英砂45-50、膨润土4-5、改性煤粉4-5、磷酸二氢铵0.2-0.4、碳酸钠0.1-0.2、水4-5；本发明型砂通过使用废弃石英坩埚，增加了型砂的耐热性和透气性，节约了能源；通过添加石墨粉，提高了型砂的润滑性、溃散性和散热性；该型砂尺寸稳定性好，适用于快速激冷的铸造工艺，冷却快速均匀；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8-12%的气孔、夹砂缺陷，提高了溃散性。
【IPC分类】B22C1-02, B22C1-00
【公开号】CN104841853
【申请号】CN201510226148
【发明人】章功国, 王泾文, 段宗银, 李纯金, 陈超, 王淑妍, 张少伍, 王晓芬, 谢勇
【申请人】马鞍山市恒毅机械制造有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月7日