[发明专利]一种中大型铸件用型砂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铸造领域，尤其涉及一种中大型铸件用型砂及其制备方法。

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中大型铸件用型砂及其制备方法，该型砂颗粒均匀，灰分少，透气性好，退让性好，适用于制作中大型的铸件。

本发明的技术方案如下：

一种中大型铸件用型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成：偏硅酸钠0.3-0.5、硼酸0.3-0.6、硅酸镁4-5、氧化石墨烯0.5-1.1、新硅砂45-50、木浆浮油0.1-0.2、锯末1-1.6、旧砂35-40、磨料氧化铝3-5、膨润土4-4.5、改性煤粉5-6、碳酸钠0.1-0.2、水4-5；

    所述改性煤粉由下列重量份的原料制成：褐煤粉3-4、山梨醇0.05-0.08、兰炭0.5-0.8、甲醇0.3-0.5、氯酸钾0.1-0.2、碳酸钾0.2-0.3、氯化铁0.01-0.02、石灰0.02-0.03、醋酸钙0.1-0.2、硫化锑0.2-0.3、吐温80 0.04-0.08、水2-2.5；制备方法为：将褐煤粉和兰炭混合，粉碎至粒径小于100μm，得到粉末；将吐温80、山梨醇加入水中，搅拌均匀，再加入氯酸钾、碳酸钾、氯化铁、醋酸钙，搅拌后加入所述粉末，研磨至颗粒粒径小于40μm，喷雾干燥，再边搅拌边喷洒甲醇，研磨10-15分钟，再与其他剩余成分混合均匀，密封，即得。

所述中大型铸件用型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将新硅砂和旧砂混合，过筛，得到粒径在0.3-1.2mm的砂，与磨料氧化铝一起加入碾轮式混砂机中，混合15-20分钟，再加入40%的水，混合10-15分钟，得到混合砂；

（2）将膨润土与木浆浮油、碳酸钠、锯末、硼酸混合，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，得到粘合剂；

（3）将第（2）步得到的粘合剂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

本发明型砂颗粒均匀，灰分少，透气性好，退让性好，适用于制作中大型的铸件；通过使用磨料氧化铝，使得型砂圆滑，可塑性好，溃散性好，而且提高了耐热性；通过对膨润土做处理，增加了粘结性，提高了型砂的湿强度；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8-12%的气孔、夹砂缺陷，提高了溃散性。

具体实施方式

一种中大型铸件用型砂，由下列重量份（公斤）的原料制成：偏硅酸钠0.4、硼酸0.4、硅酸镁4.5、氧化石墨烯0.8、新硅砂48、木浆浮油0.1、锯末1.3、旧砂38、磨料氧化铝4、膨润土4.3、改性煤粉5.5、碳酸钠0.1、水4.5；