[发明专利]一种潮型铸造型砂环保材料及其制备方法

说明书

(一)技术领域

本发明属于铸造工业领域，特别涉及一种潮型铸造型砂环保材料及其制备方法。

(二)背景技术

铸造生产中最普遍使用的铸型为砂型，砂型铸造生产的铸件占总铸件的80％以上。砂型铸造中型砂造型、制芯的费用占铸造生产总成本的1/2左右，铸件清理及其后处理工序的费用占铸造生产总成本的1/4左右，而铸件清理及其后处理工序费用的70％与型砂质量有密切的关系。型砂经高温铁水的反复热冲击会出现热湿拉强度下降、原砂变脆、冲砂等现象，所以铸件时需要定期淘汰部分旧砂并增加部分新砂并来改善型砂的性能。据统计，每生产一吨合格铸件约产生一吨废砂，而废砂大量排放到环境中既造成有限砂资源的浪费，还污染环境。因此，造型材料的质量好坏不仅与铸件的质量、生产成本有关，还与铸造生产的能源消耗以及环境污染密切相关。

目前，铸造厂使用的普通型砂是通过在旧砂中添加一部分新砂，然后与膨润土、煤粉混制而成，直接使用膨润土、煤粉与原砂配制的型砂强度低、韧性差，并且新砂、膨润土和煤粉的加入量大，旧砂回用率低，废砂排放量大，导致铸造生产成本较高。此外，煤粉在型砂配置、输送以及浇注落砂、回砂过程中，存在诸多不利影响，具体体现为：煤粉在循环使用时，灰分含量增加很快，需要向旧砂中补充大量的新砂才能维持型砂性能，增加了铸件的成本；煤粉是黑色粉状物，质量稳定性差，易扬尘，导致整个生产过程都是尘埃飞扬，严重恶化了劳动条件和环境卫生；煤粉易自然，在浇注时会发出难闻的气味，冒出大量浓烟，烟气中含有有毒气体，对人体的危害很大。因此，如何提高型砂性能、减少废砂排放、减少有限砂资源开发以实现降低生产成本、降低砂型铸造过程中的环境污染是砂型铸造行业亟待解决的问题。

(三)发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种能提高型砂强度、增加型砂韧性、提高铸件表面光洁度、抵抗高温铁水反复热冲击对型砂造成的损坏、提高旧砂回用率、降低生产成本、节能环保的潮型铸造型砂环保材料及其制备方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种潮型铸造型砂环保材料，由以下重量百分比的原料制成：钠基膨润土60-68％、α–淀粉5-9％、合脂油3-5％、豆粕粉4-8％和碳粉17-21％。

所述钠基膨润土重量的95％以上通过200目筛孔；所述α–淀粉重量的95％以上通过140目筛孔；所述豆粕粉由豆粕粉碎加工而成，豆粕粉重量的95％以上通过140目筛孔；所述碳粉固定碳含量占70％以上，碳粉重量的95％以上通过140目筛孔。

该潮型铸造型砂环保材料的制备方法，包括如下步骤：

1)将豆粕加热至110℃烘干后粉碎，加工成粉状，制得豆粕粉，备用；

2)将玉米粒脱皮后经膨化机膨化处理，将膨化后的玉米粒粉碎制得α–淀粉，备用；

3)将步骤1)制得的豆粕粉、步骤2)制得的α–淀粉与碳粉、钠基膨润土混合，充分搅拌均匀；

4)将合脂油采用高压喷雾的方式喷到步骤3)制得的混合物上，不停搅拌至合脂油均匀分散于混合物中，即制得该潮型铸造型砂环保材料。

所述钠基膨润土重量的95％以上通过200目筛孔；所述α–淀粉重量的95％以上通过140目筛孔；所述豆粕粉由豆粕粉碎加工而成，豆粕粉重量的95％以上通过140目筛孔；所述碳粉固定碳含量占70％以上，碳粉重量的95％以上通过140目筛孔。

使用方法：向旧砂中加入旧砂重量0.6-1.2％的本发明潮型铸造型砂环保材料，按工艺要求加入一定量的水混制即可制得含有本发明潮型铸造型砂环保材料的型砂。