[发明专利]高热湿拉强度型砂及其制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种型砂及其制备方法，具体涉及一种高热湿拉强度型砂及其制备方法。

背景技术

型砂是铸造过程中用来造型的材料，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。型砂的质量好坏直接影响铸件的性能，如砂眼、气孔、夹砂、粘砂、裂纹等缺陷。现有技术的粘土湿型砂浇注厚大平板类铸件时，由于型砂热湿拉强度不够，铸件容易表面产生夹砂结疤类缺陷。

发明内容

    本发明的目的在于针对现有型砂砂热湿拉强度低的缺点，提供一种高热湿拉强度型砂及其制备方法，避免铸件表面出现夹砂结疤类缺陷。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

    一种高热湿拉强度型砂，由以下重量份的原料组成：河砂80-100、镁橄榄石20-30、锂皂石10-15、米糠8-12、铝酸三钙5-10、石膏粉3-6、羟丙基甲基纤维素醚1.5-2.5、钢纤维3-5、瓜尔胶2-3、三乙醇胺1-2、三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯2-3、复合粉3-6、水 4-8；

所述复合粉的制备方法如下：a、按重量比4-8:3-5:2-3称取珍珠岩、萤石和重晶石，混合均匀，粉碎过100-150目筛，然后加水打浆制成固含量为50-60%的浆料，高速球磨2-3h，喷雾干燥；b、喷雾干燥后的粉料中加入3-5%的椰壳粉、2-3%的氟化钙、1-2%的煤粉和0.4-0.8%的氧化钇，850-880℃煅烧30-40min，再升温至1200-1250℃煅烧2-3h，水淬，然后置于浓度为15-20%的盐酸溶液中，加热至沸腾并高速研磨20-30min，再用浓度为10-15%的氢氧化钠溶液调节溶液PH至中性，50-70℃水浴温度下搅拌10-15min，过滤，用蒸馏水洗净滤渣，烘干；c、上述烘干后的粉末中加入2-3%的三聚磷酸钠、1-2%的硬脂酸钙、3-5%的大豆油、2-3%的玉石粉和0.5-1%的N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，高速研磨5-10min，烘干，过200-300目筛即可。

    高热湿拉强度型砂的制备方法，包括以下步骤：

    （1）将河砂、镁橄榄石、锂皂石、米糠混合粉碎，过200-300目筛后与铝酸三钙、石膏粉、钢纤维、复合粉，干混2-3min；

（2）再加入水、羟丙基甲基纤维素醚、瓜尔胶、三乙醇胺、三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯，湿混3-5min，出砂即可。

 本发明的有益效果：

     本发明采用河砂、镁橄榄石为主料，辅以锂皂石、钢纤维、铝酸三钙等原料，提高了型砂的湿拉强度和耐热性，从而明显改善型砂的抗夹砂能力，避免铸件表面因型砂热湿拉强度不够导致的夹砂结疤类缺陷，提高铸件成品率。

具体实施方式

    一种高热湿拉强度型砂，由以下重量（kg）的原料组成：河砂90、镁橄榄石20、锂皂石15、米糠10、铝酸三钙8、石膏粉4、羟丙基甲基纤维素醚2、钢纤维4、瓜尔胶2、三乙醇胺1.5、三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯2、复合粉4、水 6；

所述复合粉的制备方法如下：a、按重量比6:4:2称取珍珠岩、萤石和重晶石，混合均匀，粉碎过150目筛，然后加水打浆制成固含量为50%的浆料，高速球磨2h，喷雾干燥；b、喷雾干燥后的粉料中加入4%的椰壳粉、2%的氟化钙、1%的煤粉和0.6%的氧化钇，860℃煅烧35min，再升温至1240℃煅烧2h，水淬，然后置于浓度为18%的盐酸溶液中，加热至沸腾并高速研磨25min，再用浓度为15%的氢氧化钠溶液调节溶液PH至中性，60℃水浴温度下搅拌15min，过滤，用蒸馏水洗净滤渣，烘干；c、上述烘干后的粉末中加入2%的三聚磷酸钠、1%的硬脂酸钙、4%的大豆油、2%的玉石粉和0.8%的N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，高速研磨8min，烘干，过300目筛即可。

    高热湿拉强度型砂的制备方法，包括以下步骤：

    （1）将河砂、镁橄榄石、锂皂石、米糠混合粉碎，过250目筛后与铝酸三钙、石膏粉、钢纤维、复合粉，干混2min；

（2）再加入水、羟丙基甲基纤维素醚、瓜尔胶、三乙醇胺、三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯，湿混4min，出砂即可。

本实施例型砂的性能测试如下：

湿压强度（kPa）：122

热湿拉强度（KPa）：7.2

透气性：117

紧实率（%）：42

破碎指数（%）：81。