CN104475654A - 一种快速散热铸造型砂及其制备方法 - Google Patents

一种快速散热铸造型砂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种快速散热铸造型砂，由下列重量份的原料制成：粘土200-220、锆英粉20-30、锅炉炉渣20-30、石墨粉15-20、环氧大豆油2-3、吐温80 1-1.5、水玻璃4-6、电熔莫来石粉5-8、纳米α-氧化铝3-5、氧化钇2-3、水适量、助剂20-30；本发明型砂强度高、透气性好，能提高艺术铸造产品质量，而且还可以回收再利用；通过使用石墨粉、纳米α-氧化铝，增加了型砂的分散性和导热性，提高了生产效率，而且高温溃散性好，铸件表面质量好，降低了劳动强度；本发明助剂使用了氧化铝等耐高温材料，在浇铸时不会被熔化，能够防止粘土颗粒粘结在一起，方便回收利用，同时该助剂的流动性好。

Description

一种快速散热铸造型砂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种铸造领域，尤其涉及一种快速散热铸造型砂及其制备方法。
背景技术
目前型砂一般由铸造用原砂、型砂粘结剂和辅加物等造型材料按一定的比例混合而成。如果型砂粒径太大，虽然透气性较好，但是铸件表面比较粗糙，光洁度不好；如果型砂料径太小，导致砂型透气性不好，铝铸件有气孔产生。因此需要控制型砂的粒径。
型砂也可用天然含粘土的硅砂，国内外广泛使用的煤粉粘土湿型砂，一般由原砂、粘结剂、煤粉添加物等与水混制而成，具有一定的防粘砂效果和材料成本低、生产效率高的优点，但其消耗量大、排放严重、在铸造过程煤粉燃烧分解产生有毒气体污染。传统粘土型砂不易回收利用，还存在易起砂豆、溃散性差、流动性差、耐热性不好等缺点，需要改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种快速散热铸造型砂及其制备方法，该型砂强度高、透气性好，能提高艺术铸造产品质量，而且还可以回收再利用，分散性和导热性好，提高了生产效率。
本发明的技术方案如下：
一种快速散热铸造型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成：粘土200-220、锆英粉20-30、锅炉炉渣20-30、石墨粉15-20、环氧大豆油2-3、吐温80 1-1.5、水玻璃4-6、电熔莫来石粉5-8、纳米α-氧化铝3-5、氧化钇2-3、水适量、助剂20-30；
    所述助剂由下列重量份的原料制成：氧化铝13-17、二氧化钛3-4、石英砂3-5、妥尔油0.5-1、硬脂酸镁1-1.4、乙撑双油酸酰胺0.4-0.6、Bi2O3 1-2、B2O3 1-2、粘土3-4、硅烷偶联剂KH-550 0.8-1.2、水适量；制备方法为：将氧化铝、二氧化钛、石英砂、Bi2O3、B2O3混合，送入干锅加热至融化，加入冷水中激冷，粉碎成粒径≤1.5mm的颗粒；将粘土、硅烷偶联剂KH-550加入4-5重量份水中，搅拌后加入所述颗粒，研磨20-30分钟，烘干，粉碎，粒径在0.05-2mm，再与其他剩余成分混合，搅拌均匀，即得。
所述快速散热铸造型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将粘土、锆英粉、锅炉炉渣、电熔莫来石粉混合，粉碎，过50目筛，加入7-9%重量份的水搅拌均匀，造粒，粒径在0.05-2mm，送入煅烧炉中，在300-400℃下预烧20-25分钟，然后在900-1000℃下烧结，取出，打磨至表面粗糙度≤0.1mm，得到粘土颗粒；
（2）取20-30重量份的水，加入环氧大豆油、吐温80，搅拌均匀，得到浆料，将粘土颗粒边翻腾边喷入所述浆料，混合均匀后放置2-3个小时，烘干，得到混合物料；
（3）将第（2）步得到的物料与其他剩余成分混合，再加入1-2%重量份的水混合均匀，即得。
本发明的有益效果
本发明型砂强度高、透气性好，能提高艺术铸造产品质量，而且还可以回收再利用；通过使用石墨粉、纳米α-氧化铝，增加了型砂的分散性和导热性，提高了生产效率，而且高温溃散性好，铸件表面质量好，降低了劳动强度；本发明助剂使用了氧化铝等耐高温材料，在浇铸时不会被熔化，能够防止粘土颗粒粘结在一起，方便回收利用，同时由于表面包覆有粘土，与粘土颗粒的结合力强，增加了型砂的可塑性；同时该助剂的流动性好。
具体实施方式
一种快速散热铸造型砂，由下列重量份（公斤）的原料制成：粘土210、锆英粉25、锅炉炉渣25、石墨粉18、环氧大豆油2.5、吐温80 1.3、水玻璃5、电熔莫来石粉6、纳米α-氧化铝4、氧化钇2.5、水适量、助剂25；
    所述助剂由下列重量份(公斤)的原料制成：氧化铝15、二氧化钛3.5、石英砂4、妥尔油0.7、硬脂酸镁1.2、乙撑双油酸酰胺0.5、Bi2O3 1.5、B2O3 1.5、粘土3.5、硅烷偶联剂KH-550 1、水适量；制备方法为：将氧化铝、二氧化钛、石英砂、Bi2O3、B2O3混合，送入干锅加热至融化，加入冷水中激冷，粉碎成粒径≤1.5mm的颗粒；将粘土、硅烷偶联剂KH-550加入4.5重量份水中，搅拌后加入所述颗粒，研磨25分钟，烘干，粉碎，粒径在0.05-2mm，再与其他剩余成分混合，搅拌均匀，即得。
所述快速散热铸造型砂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将粘土、锆英粉、锅炉炉渣、电熔莫来石粉混合，粉碎，过50目筛，加入7-9%重量份的水搅拌均匀，造粒，粒径在0.05-2mm，送入煅烧炉中，在350℃下预烧23分钟，然后在950℃下烧结，取出，打磨至表面粗糙度≤0.1mm，得到粘土颗粒；
（2）取25重量份的水，加入环氧大豆油、吐温80，搅拌均匀，得到浆料，将粘土颗粒边翻腾边喷入所述浆料，混合均匀后放置2.5个小时，烘干，得到混合物料；
（3）将第（2）步得到的物料与其他剩余成分混合，再加入1.5%重量份的水混合均匀，即得。
本实施例得到的型砂试验数据如下：湿压强度为166KPa，透气性155，热湿拉强度为5KPa，常温湿拉强度为25KPa。

Claims (2)

1.一种快速散热铸造型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成：粘土200-220、锆英粉20-30、锅炉炉渣20-30、石墨粉15-20、环氧大豆油2-3、吐温80 1-1.5、水玻璃4-6、电熔莫来石粉5-8、纳米α-氧化铝3-5、氧化钇2-3、水适量、助剂20-30；
    所述助剂由下列重量份的原料制成：氧化铝13-17、二氧化钛3-4、石英砂3-5、妥尔油0.5-1、硬脂酸镁1-1.4、乙撑双油酸酰胺0.4-0.6、Bi2O3 1-2、B2O3 1-2、粘土3-4、硅烷偶联剂KH-550 0.8-1.2、水适量；制备方法为：将氧化铝、二氧化钛、石英砂、Bi2O3、B2O3混合，送入干锅加热至融化，加入冷水中激冷，粉碎成粒径≤1.5mm的颗粒；将粘土、硅烷偶联剂KH-550加入4-5重量份水中，搅拌后加入所述颗粒，研磨20-30分钟，烘干，粉碎，粒径在0.05-2mm，再与其他剩余成分混合，搅拌均匀，即得。
2.根据权利要求1所述快速散热铸造型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将粘土、锆英粉、锅炉炉渣、电熔莫来石粉混合，粉碎，过50目筛，加入7-9%重量份的水搅拌均匀，造粒，粒径在0.05-2mm，送入煅烧炉中，在300-400℃下预烧20-25分钟，然后在900-1000℃下烧结，取出，打磨至表面粗糙度≤0.1mm，得到粘土颗粒；
（2）取20-30重量份的水，加入环氧大豆油、吐温80，搅拌均匀，得到浆料，将粘土颗粒边翻腾边喷入所述浆料，混合均匀后放置2-3个小时，烘干，得到混合物料；
（3）将第（2）步得到的物料与其他剩余成分混合，再加入1-2%重量份的水混合均匀，即得。
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