CN113145792A

CN113145792A - 一种应用于中空凸轮轴环保覆膜砂的制备工艺

Info

Publication number: CN113145792A
Application number: CN202110468915.5A
Authority: CN
Inventors: 林毅挺; 王长飞
Original assignee: Xiamen Jinxinjing Molding Material Co ltd
Current assignee: Xiamen Jinxinjing Molding Material Co ltd
Priority date: 2021-04-29
Filing date: 2021-04-29
Publication date: 2021-07-23

Abstract

本发明公开了一种应用于中空凸轮轴环保覆膜砂的制备工艺，包括废料筛选、高温焙烧、沸腾冷却、混砂、二次加热、加料混炼、成品筛分、成品冷却、成品包装等步骤，采用废砂并高温热法再生处理，添加适量新砂及各种添加物，消耗新砂少，生产成本低，资源利用率高，废砂高温焙烧氧化物‑石英会发生相变，再生砂角度系数降低，砂粒更趋于圆整，粒度分布更集中，杂质减少，铸件不易弯曲变形，发气量小，生产出的铸件气孔少良品率高，铸造脱膜性能好不易粘砂，铸件内部光滑光洁度高，铸造生产效率高，铸造铸件成品率高性能稳定，整体品质高使用周期长，有效满足使用要求。

Description

一种应用于中空凸轮轴环保覆膜砂的制备工艺

技术领域

本发明属于制备工艺领域，特别涉及一种环保节能、使用效果好、性能优良的中空凸轮轴环保覆膜砂制备工艺。

背景技术

中空凸轮轴是汽车发动机内的一个主要配件，它的品质直接影响发动机的性能，中空凸轮轴是通过覆膜砂铸造得到的，因此覆膜砂是决定中空凸轮轴质量的关键因素，就现有的覆膜砂生产工艺来说，其原料全部是采用新硅砂，并按照传统工艺直接生产，在生产覆膜砂的过程中需要消耗非常多的新硅砂，这种全部采用新硅砂作为原料并用传统工艺得到的产品可以满足一定的使用要求，但是也存在非常大的缺陷，新硅砂成本高，易造成资源过度开发，资源浪费严重，同时这种覆膜砂热膨胀率高生产出的铸件容易弯曲变形，发气量也大，生产出的铸件气孔多良品率低，在铸造时脱膜性能差易粘砂，易造成铸件内部粗糙、光洁度差，铸造生产效率低，铸造铸件成品率低、性能不稳定，整体品质差、使用寿命短，无法满足使用要求。

本发明要解决的技术问题是提供一种消耗新砂少、生产成本低、资源利用率高、铸件不易弯曲变形、发气量小、生产出的铸件气孔少良品率高、铸造脱膜性能好不易粘砂、铸件内部光滑光洁度高、铸造生产效率高、铸造铸件成品率高性能稳定、整体品质高使用周期长、有效满足使用要求的中空凸轮轴环保覆膜砂制备工艺。

发明内容

为解决上述现有技术新硅砂消耗多成本高、易造成资源过度开发、资源浪费严重、同时这种覆膜砂热膨胀率高生产出的铸件容易弯曲变形、发气量大、生产出的铸件气孔多良品率低、在铸造时脱膜性能差易粘砂、易造成铸件内部粗糙光洁度差、铸造生产效率低、铸造铸件成品率低性能不稳定、整体品质差使用寿命短、无法满足使用要求等问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种应用于中空凸轮轴环保覆膜砂的制备工艺，包括如下步骤一）废料筛选把铸造厂的废砂先统一回收过来，对回收的铸造废砂进行输送、磁选、振动破碎、筛分等预处理，筛分出符合要求的废砂经过斗提机提升送入储砂斗；二）高温焙烧储砂斗中的废砂经过自动给料机送入全自动沸腾装置，通过高温焙烧实现废砂热法再生，在600-800℃左右高温下焙烧，使硅砂得到二次相变，消除废砂表面的有机树脂等化学成分，再过16目筛网筛分得到再生砂；三）沸腾冷却焙烧后的再生砂需要进行冷却处理，采用沸腾循环冷却装置，进行水冷加风冷的降温处理，再生砂从600-800℃降到130℃左右，经斗提机提升至大砂库储存备用；四）混砂步骤三所得的再生砂进入混砂装置，利用螺旋给料机均匀的加入一定量的新硅砂和其他的矿物质砂，所添加的其他砂量为再生砂的5%-20%（再生砂的重量比，下同，特别说明除外），新加其他砂的目数为50-140目；五）二次加热通过自动提取装置，步骤四通过混砂的再生砂进入二次加热炉，加热温度为110-160℃；六）加料混炼混合均匀的再生砂在混砂机中混炼时，需要加入2%-4%的粘结剂、0.01%-0.02%的湿润剂，过25-100秒后，再先后加入0.02%-0.1%的耐高温助剂和0.025%-0.12%促固剂，过80-110秒后，再加入15%-20%的粘结剂、浓度为15%-40%的固化剂水溶液，同时加入0.02%-0.06%的增塑剂，120-180秒后加入0.1-0.4%的润滑剂，加料完成后持续混炼一段时间；七）成品筛分步骤六混制后的成品，经过振动破碎装置破碎、筛分，过16目筛网；八）成品冷却步骤七筛分的成品经过双层风机沸腾冷却装置冷却，冷却后成品通过提升机提升进入成品砂库；九）成品包装步骤八的成品经过自动称重、包装装置，完成包装。

本发明的有益效果在于：

1、专门分类收集铸造废砂，解决了铸造厂废砂处理填埋所造成的环境污染问题，避免了大量开采有限的硅砂资源，促进了循环经济的发展；

2、使用高温浇注后的废砂，再次经过800℃的高温焙烧，硅砂中的主要成分结晶型硅氧化物-石英发生相变，高温处理的再生砂角度系数降低，砂粒更趋于圆整，粒度分布更集中，杂质减少，热膨胀率低，添加多种制剂添加物，得到的产品发气量降低，热拉和冷拉强度提高，采用环保覆膜砂进行铸造时铸件弯曲度小，气孔率低，光洁度好，各种性能指标优异，解决了传统覆膜砂生产中空凸轮轴的缺陷问题，大大提高了生产效率及铸件成品率，铸件使用寿命也可以延长约20%。

具体实施方式

下面详细说明本发明的优选实施例。

一种应用于中空凸轮轴环保覆膜砂的制备工艺，包括如下步骤一）废料筛选把铸造厂的废砂先统一回收过来，对回收的铸造废砂进行输送、磁选、振动破碎、筛分等预处理，筛分出符合要求的废砂经过斗提机提升送入储砂斗；二）高温焙烧储砂斗中的废砂经过自动给料机送入全自动沸腾装置，通过高温焙烧实现废砂热法再生，在600-800℃左右高温下焙烧，使硅砂得到二次相变，消除废砂表面的有机树脂等化学成分，再过16目筛网筛分得到再生砂；三）沸腾冷却焙烧后的再生砂需要进行冷却处理，采用沸腾循环冷却装置，进行水冷加风冷的降温处理，再生砂从600-800℃降到130℃左右，经斗提机提升至大砂库储存备用；四）混砂步骤三所得的再生砂进入混砂装置，利用螺旋给料机均匀的加入一定量的新硅砂和其他的矿物质砂，所添加的其他砂量为再生砂的5%-20%（再生砂的重量比，下同，特别说明除外），新加其他砂的目数为50-140目；五）二次加热通过自动提取装置，步骤四通过混砂的再生砂进入二次加热炉，加热温度为110-160℃；六）加料混炼混合均匀的再生砂在混砂机中混炼时，需要加入2%-4%的粘结剂、0.01%-0.02%的湿润剂，过25-100秒后，再先后加入0.02%-0.1%的耐高温助剂和0.025%-0.12%促固剂，过80-110秒后，再加入15%-20%的粘结剂、浓度为15%-40%的固化剂水溶液，同时加入0.02%-0.06%的增塑剂，120-180秒后加入0.1-0.4%的润滑剂，加料完成后持续混炼一段时间；七）成品筛分步骤六混制后的成品，经过振动破碎装置破碎、筛分，过16目筛网；八）成品冷却步骤七筛分的成品经过双层风机沸腾冷却装置冷却，冷却后成品通过提升机提升进入成品砂库；九）成品包装步骤八的成品经过自动称重、包装装置，完成包装。

生产时专门分类收集铸造废砂，解决了铸造厂废砂处理填埋所造成的环境污染问题，避免了大量开采有限的硅砂资源，促进了循环经济的发展；

在制备过程中，使用高温浇注后的废砂，再次经过800℃的高温焙烧，硅砂中的主要成分结晶型硅氧化物-石英发生相变，高温处理的再生砂角度系数降低，砂粒更趋于圆整，粒度分布更集中，杂质减少，热膨胀率低，添加多种制剂添加物，得到的产品发气量降低，热拉和冷拉强度提高，采用环保覆膜砂进行铸造时铸件弯曲度小，气孔率低，光洁度好，各种性能指标优异，解决了传统覆膜砂生产中空凸轮轴的缺陷问题，大大提高了生产效率及铸件成品率，铸件使用寿命也可以延长约20%。

上述实施例并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims

1.一种应用于中空凸轮轴环保覆膜砂的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤一）废料筛选把铸造厂的废砂先统一回收过来，对回收的铸造废砂进行输送、磁选、振动破碎、筛分等预处理，筛分出符合要求的废砂经过斗提机提升送入储砂斗；二）高温焙烧储砂斗中的废砂经过自动给料机送入全自动沸腾装置，通过高温焙烧实现废砂热法再生，在600-800℃左右高温下焙烧，使硅砂得到二次相变，消除废砂表面的有机树脂等化学成分，再过16目筛网筛分得到再生砂；三）沸腾冷却焙烧后的再生砂需要进行冷却处理，采用沸腾循环冷却装置，进行水冷加风冷的降温处理，再生砂从600-800℃降到130℃左右，经斗提机提升至大砂库储存备用；四）混砂步骤三所得的再生砂进入混砂装置，利用螺旋给料机均匀的加入一定量的新硅砂和其他的矿物质砂，所添加的其他砂量为再生砂的5%-20%（再生砂的重量比，下同，特别说明除外），新加其他砂的目数为50-140目；五）二次加热通过自动提取装置，步骤四通过混砂的再生砂进入二次加热炉，加热温度为110-160℃；六）加料混炼混合均匀的再生砂在混砂机中混炼时，需要加入2%-4%的粘结剂、0.01%-0.02%的湿润剂，过25-100秒后，再先后加入0.02%-0.1%的耐高温助剂和0.025%-0.12%促固剂，过80-110秒后，再加入15%-20%的粘结剂、浓度为15%-40%的固化剂水溶液，同时加入0.02%-0.06%的增塑剂，120-180秒后加入0.1-0.4%的润滑剂，加料完成后持续混炼一段时间；七）成品筛分步骤六混制后的成品，经过振动破碎装置破碎、筛分，过16目筛网；八）成品冷却步骤七筛分的成品经过双层风机沸腾冷却装置冷却，冷却后成品通过提升机提升进入成品砂库；九）成品包装步骤八的成品经过自动称重、包装装置，完成包装。