CN105478655A - 一种防止铸件粘砂的木节粘土型砂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防止铸件粘砂的木节粘土型砂及其制备方法，由以下重量份原料制成：硅砂24-38、高钛渣16-29、红柱石14-22、玄武岩20-30、蓝晶石18-32、陶瓷抛光渣10-15、石棉尾矿9-16、木节粘土45-55、盐石膏22-34、废砂浆12-18、骨粉10-15、磷酸二氢铝5-10、改性剂300-400。本发明采用木节粘土与硅砂、陶瓷抛光渣、盐石膏、废砂浆等原料按照一定配比制得的型砂在室温下呈现明显脆性，防止铸件表面粘砂，以获得表面质量高的铸件，同时本发明型砂具有较高的强度和热稳定性，可以以承受各种外力和高温的作用，适用于铸钢、铸铁及铸造有色合金铸件等的生产。

Description

一种防止铸件粘砂的木节粘土型砂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种防止铸件粘砂的木节粘土型砂及其制备方法，属于型砂技术领域。
背景技术
砂型铸造是最常见的铸造方法，而型砂是目前造型工艺中最重要的造型材料。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。用砂型生产的铸件占铸件生产总量的80%以上。型砂品质的好坏直接影响铸件的外表质量及铸件产生砂眼、气孔、夹砂等铸造缺陷。随着铸造技术的不断发展，对型砂的性能要求越来越高，目前市场上的型砂容易造成铸件表面粘砂，从而严重影响铸件的表面质量。因此，开发一种防止铸件粘砂的型砂具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种防止铸件粘砂的木节粘土型砂及其制备方法，提高铸件的表面质量。
本发明采用的技术方案如下：
一种防止铸件粘砂的木节粘土型砂，由以下重量份的原料制成：硅砂24-38、高钛渣16-29、红柱石14-22、玄武岩20-30、蓝晶石18-32、陶瓷抛光渣10-15、石棉尾矿9-16、木节粘土45-55、盐石膏22-34、废砂浆12-18、骨粉10-15、磷酸二氢铝5-10、改性剂300-400；
所述改性剂的制备方法如下：a、取以下重量份的原料：聚乙烯吡咯烷酮14-18、聚乙烯醇10-15、三聚磷酸钠4-8、玉米淀粉15-20、瓜尔胶12-16、丙烯酸30-40、丙烯酸酰胺25-35、大豆油5-10、司盘801-2、过硫酸铵0.1-0.2、亚硫酸氢钠0.05-0.1；b、取玉米淀粉和瓜尔胶混合均匀，加入相当于混合物2-4倍量的水，水浴加热至80-90℃，搅拌20-30min，降温至45-55℃，加入大豆油和司盘80，搅拌10-15min，待用；c、将聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、三聚磷酸钠混合均匀，加入相当于混合物3-6倍量的水，搅拌5-10min，再加入丙烯酸、丙烯酸酰胺、过硫酸铵、亚硫酸氢，水浴加热至75-85℃，搅拌0.5-1h，然后加入步骤b制得的溶液，继续搅拌15-20min，降温至50℃以下，再用饱和氨水溶液调节pH值为8-9即可。
一种防止铸件粘砂的木节粘土型砂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将硅砂、木节粘土、盐石膏、废砂浆、骨粉、磷酸二氢铝干混20-30s，然后加占混合物重量1-3%的水湿混1-2min；
（2)将高钛渣、红柱石、玄武岩、蓝晶石、陶瓷抛光渣、石棉尾矿分别粉碎，过100-150目筛，干混40-50s，然后加入改性剂，2000-3000rpm高速分散4-6min，再加入步骤（1）制得的物料，1500-2500rpm高速分散3-5min，过滤，即可。
本发明改性剂不仅可以改善型砂的流动性、透气性和分散性，同时还可以增加型砂的耐热性、机械强度和可塑性等性能，从而保证了型砂的综合性能和质量稳定性，达到改善铸件表面质量，避免铸件落砂、夹砂、气孔等缺陷的出现。
本发明的有益效果：
本发明采用木节粘土与硅砂、陶瓷抛光渣、盐石膏、废砂浆等原料按照一定配比制得的型砂在室温下呈现明显脆性，可以轻易剥离铸件表面，防止铸件表面粘砂，以获得表面质量高的铸件，同时本发明型砂具有较高的强度和热稳定性，可以以承受各种外力和高温的作用，适用于铸钢、铸铁及铸造有色合金铸件等的生产。
具体实施方式
一种防止铸件粘砂的木节粘土型砂，由以下重量（kg）的原料制成：硅砂32、高钛渣24、红柱石18、玄武岩25、蓝晶石27、陶瓷抛光渣12、石棉尾矿14、木节粘土50、盐石膏30、废砂浆16、骨粉12、磷酸二氢铝8、改性剂350；
所述改性剂的制备方法如下：a、取以下重量（kg）的原料：聚乙烯吡咯烷酮16、聚乙烯醇12、三聚磷酸钠6、玉米淀粉18、瓜尔胶14、丙烯酸35、丙烯酸酰胺30、大豆油8、司盘801.5、过硫酸铵0.15、亚硫酸氢钠0.08；b、取玉米淀粉和瓜尔胶混合均匀，加入相当于混合物3倍量的水，水浴加热至85℃，搅拌25min，降温至50℃，加入大豆油和司盘80，搅拌12min，待用；c、将聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、三聚磷酸钠混合均匀，加入相当于混合物4倍量的水，搅拌8min，再加入丙烯酸、丙烯酸酰胺、过硫酸铵、亚硫酸氢，水浴加热至80℃，搅拌0.5h，然后加入步骤b制得的溶液，继续搅拌18min，降温至50℃以下，再用饱和氨水溶液调节pH值为8.5即可。
一种防止铸件粘砂的木节粘土型砂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将硅砂、木节粘土、盐石膏、废砂浆、骨粉、磷酸二氢铝干混25s，然后加占混合物重量2%的水湿混2min；
（2)将高钛渣、红柱石、玄武岩、蓝晶石、陶瓷抛光渣、石棉尾矿分别粉碎，过100目筛，干混45s，然后加入改性剂，2500rpm高速分散5min，再加入步骤（1）制得的物料，2000rpm高速分散4min，过滤，即可。
上述实施例制得的型砂的性能测试如下表所示：
项目 单位 检测结果
湿压强度 kPa 174
热湿拉强度 kPa 4.9
含水量 % 3.2
紧实率 % 48
透气性 - 143
破碎指数 % 88
耐火度 ℃ 1820

Claims (2)

1.一种防止铸件粘砂的木节粘土型砂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：硅砂24-38、高钛渣16-29、红柱石14-22、玄武岩20-30、蓝晶石18-32、陶瓷抛光渣10-15、石棉尾矿9-16、木节粘土45-55、盐石膏22-34、废砂浆12-18、骨粉10-15、磷酸二氢铝5-10、改性剂300-400；
所述改性剂的制备方法如下：a、取以下重量份的原料：聚乙烯吡咯烷酮14-18、聚乙烯醇10-15、三聚磷酸钠4-8、玉米淀粉15-20、瓜尔胶12-16、丙烯酸30-40、丙烯酸酰胺25-35、大豆油5-10、司盘801-2、过硫酸铵0.1-0.2、亚硫酸氢钠0.05-0.1；b、取玉米淀粉和瓜尔胶混合均匀，加入相当于混合物2-4倍量的水，水浴加热至80-90℃，搅拌20-30min，降温至45-55℃，加入大豆油和司盘80，搅拌10-15min，待用；c、将聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、三聚磷酸钠混合均匀，加入相当于混合物3-6倍量的水，搅拌5-10min，再加入丙烯酸、丙烯酸酰胺、过硫酸铵、亚硫酸氢，水浴加热至75-85℃，搅拌0.5-1h，然后加入步骤b制得的溶液，继续搅拌15-20min，降温至50℃以下，再用饱和氨水溶液调节pH值为8-9即可。
2.根据权利要求1所述的防止铸件粘砂的木节粘土型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将硅砂、木节粘土、盐石膏、废砂浆、骨粉、磷酸二氢铝干混20-30s，然后加占混合物重量1-3%的水湿混1-2min；
（2)将高钛渣、红柱石、玄武岩、蓝晶石、陶瓷抛光渣、石棉尾矿分别粉碎，过100-150目筛，干混40-50s，然后加入改性剂，2000-3000rpm高速分散4-6min，再加入步骤（1）制得的物料，1500-2500rpm高速分散3-5min，过滤，即可。
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