[发明专利]一种防沾砂铸造型砂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铸造领域，尤其涉及一种防沾砂铸造型砂及其制备方法。

背景技术

所谓铸造用粘土湿型砂，是指由原砂、粘结剂和附合物按一定比例配合，经过混制，符合造型要求的混合料。由于粘土湿型砂铸造所用材料价廉易得，铸型简单方便，对铸件的单件生产、成批大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产的基本工艺。

型砂要具有以下特性：1、良好的透气性能，高温金属铸铁液浇入铸型后，产生气体必须能从铸型内顺利排出去；2、良好的强度，保证型砂必须具备足够高的强度与退让性；3、具有良好耐火性，能抵抗高温热作用砂型的完整性4、安全可靠、操作简单、施工方便，缩短工期；5、热稳定性、流动性、可塑性、紧实率好。

现有的铸件存在着很多问题，例如胀砂、冲砂、掉砂、外渗物、气孔、针孔、缩孔、缩松、疏松、裂纹、夹砂结疤、粘砂、表面粗糙、皱皮、缩陷等现象，这都与型砂有着很大的关系，需要不断改善型砂的性能，可以从原料和混砂工艺上改进。

另外，铸件用湿型砂中加入煤粉，可以防止铸件表面粘砂缺陷，改善铸件的表面光洁度，并能减少夹砂缺陷，改善型砂的溃散功能，对于湿型球铁件，还能有效的防止产生皮下气孔，可用圆形涡流燃烧器，空气不用预热。煤粉颗粒的大小、形状、流动性、含碳量、挥发分的多少、灰分的含量决定了铸件的性能好坏，可以通过改善煤粉的性能来改善铸件的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防沾砂铸造型砂及其制备方法，该型砂能够防止沾砂，可塑性好。

本发明的技术方案如下：

一种防沾砂铸造型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成：磷酸镁2-3、硅酸锆3-5、蒙脱石3.5-4、新砂25-30、旧砂60-70、啤酒糟1.2-1.5、β-萘磺酸盐甲醛缩合物0.04-0.06、聚酯多元醇0.2-0.4、蓖麻油0.1-0.2、改性煤粉4-5、酒石酸0.3-0.5、水4-5；

    所述改性煤粉由下列重量份的原料制成：褐煤粉3-3.5、二茂铁0.05-0.08、，磺化木质素0.02-0.04、乙醇4-6、氯化钠0.1-0.2、高锰酸钾0.2-0.3、氧化镧0.01-0.02、二氧化锰0.02-0.03、氧化镁0.1-0.2、纳米碳0.2-0.3；制备方法为：将纳米碳、氧化镧加入乙醇中，搅拌均匀，加入褐煤粉，研磨至颗粒粒径为10-40μm，在氢气氛围中喷雾干燥，再与其他剩余成分混合均匀，密封，即得。

所述防沾砂铸造型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将新砂和旧砂混合，过筛，得到粒径在0.3-1.2mm的砂，与磷酸镁、硅酸锆一起加入碾轮式混砂机中，混合4-5分钟，再加入40%的水，混合3-4分钟，得到混合砂；

（2）将蒙脱石粉碎，与聚酯多元醇、酒石酸混合，加入30%的水，加热至60-70℃，搅拌10-15分钟，再送入三辊研磨机，研磨20-30分钟，得到改性蒙脱土；

（3）将第（2）步得到的改性蒙脱土和其他剩余成分加入到第（1）步中的混砂机中，不停机条件下以喷洒状均匀加入剩余的水，湿混6-8分钟，即得。

本发明的有益效果

本发明型砂添加了硅酸锆，化学稳定性好，与金属的相容性差，能够防止沾砂，还能够提高型砂的可塑性；本发明的改性煤粉，挥发分多，灰分少，颗粒均匀，流动性好，增加了铸件的光亮性，减少了10-13%的气孔、夹砂缺陷，提高了溃散性。

具体实施方式

一种防沾砂铸造型砂，由下列重量份（公斤）的原料制成：磷酸镁2.5、硅酸锆4、蒙脱石3.8、新砂28、旧砂65、啤酒糟1.3、β-萘磺酸盐甲醛缩合物0.05、聚酯多元醇0.3、蓖麻油0.1、改性煤粉4.5、酒石酸0.4、水4.5；

    所述改性煤粉由下列重量份（公斤）的原料制成：褐煤粉3.3、二茂铁0.06、，磺化木质素0.03、乙醇5、氯化钠0.1、高锰酸钾0.2、氧化镧0.02、二氧化锰0.03、氧化镁0.2、纳米碳0.3；制备方法为：将纳米碳、氧化镧加入乙醇中，搅拌均匀，加入褐煤粉，研磨至颗粒粒径为10-40μm，在氢气氛围中喷雾干燥，再与其他剩余成分混合均匀，密封，即得。

所述防沾砂铸造型砂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将新砂和旧砂混合，过筛，得到粒径在0.3-1.2mm的砂，与磷酸镁、硅酸锆一起加入碾轮式混砂机中，混合4分钟，再加入40%的水，混合3分钟，得到混合砂；