[发明专利]一种低热膨胀性型砂及其制备方法在审
申请号: | 201510226150.9 | 申请日: | 2015-05-07 |
公开(公告)号: | CN104841854A | 公开(公告)日: | 2015-08-19 |
发明(设计)人: | 章功国;王泾文;段宗银;李纯金;陈超;王淑妍;张少伍;王晓芬;谢勇 | 申请(专利权)人: | 马鞍山市恒毅机械制造有限公司 |
主分类号: | B22C1/00 | 分类号: | B22C1/00 |
代理公司: | 安徽合肥华信知识产权代理有限公司 34112 | 代理人: | 余成俊 |
地址: | 243181 安*** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 低热 膨胀 型砂 及其 制备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及铸造领域,尤其涉及一种低热膨胀性型砂及其制备方法。
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低热膨胀性型砂及其制备方法,该型砂湿强度高、可塑性好,热膨胀系数低,防止高温时开裂,能够形成大型且复杂的形状。
本发明的技术方案如下:
一种低热膨胀性型砂,其特征在于由下列重量份的原料制成:霞石14-18、丙烯酸有机膨润土0.5-0.9、坡缕石纤维2-3、纸浆1-2、新硅砂40-45、氧化石蜡0.5-0.8、旧砂25-30、改性煤粉4-5、糠醇树脂3-4、苯磺酸0.7-0.9、碳酸钠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3-4、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。
所述低热膨胀性型砂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将霞石粉碎,与新硅砂和旧砂混合,过筛,得到粒径在0.3-1.2mm的砂,与坡缕石纤维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)将丙烯酸有机膨润土与碳酸钠、纸浆、氧化石蜡混合,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)步得到的粘合剂和糠醇树脂加入到第(1)步中的混砂机中,将苯磺酸加入剩余水中,搅拌均匀,得到苯磺酸溶液,不停机条件下以喷洒状均匀加入所述苯磺酸溶液,湿混6-8分钟,即得。
本发明的有益效果
本发明型砂添加了霞石、坡缕石纤维、纸浆,增加了湿强度、可塑性,降低了热膨胀系数,防止高温时开裂,能够形成大型且复杂的形状;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
一种低热膨胀性型砂,由下列重量份(公斤)的原料制成:霞石16、丙烯酸有机膨润土0.7、坡缕石纤维2.5、纸浆1.5、新硅砂43、氧化石蜡0.6、旧砂27、改性煤粉4.5、糠醇树脂3.5、苯磺酸0.8、碳酸钠0.4、水4.5;
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