[发明专利]一种充分利用废弃物的节能覆膜砂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及型砂技术领域，特别是一种充分利用废弃物的节能覆膜砂及其制备方法。

背景技术

覆膜砂是指造型前在砂粒表面上覆有一层固体树脂膜的型砂或芯砂。近年来广泛使用的是热法用覆膜砂的生产工艺，即把砂预热到一定温度，加树脂使其熔融，搅拌使树脂包覆在砂粒表面，加乌洛托品水溶液及润滑剂，冷却、破碎、筛分得覆膜砂。由于覆膜砂具有强度高、发气量低、生产铸件尺寸精度高、表面光洁、便于保存等优点，近年来应用日益广泛。而用覆膜砂制的型、芯在浇注及落砂后，这些旧砂都作为废砂弃掉，从未作再生处理，这是很不合理的，弃掉这些旧砂，造成了环境污染，影响了生态发展，浪费了原砂资源，提高了生产成本，而且这些旧砂绝大部分受热温度超过了硅砂的相变温度，，其性能要比用原砂好的多。镁砖有较高的耐火度，充分利用废弃镁砖，能偶节约资源，降低生产成本。

本发明通过将废弃覆膜砂、废弃镁砖等成分通过粉碎添加到产品制作中，提高了产品性能；本发明通过研究，添加一种增效剂对普通覆膜砂进行改性，该增效剂内含透气良好的玉米秸秆、陶土，散热快的石墨烯等成分，通过特殊工艺制成，增强了覆膜砂的流动性、透气性、散热性以及强度，表面致密不易开裂变形。本发明制成的覆膜砂与传统覆膜砂先比热态抗拉强度、常温抗拉强度有所提高，发气量有所降低，与金属液接触时其热膨胀要小的多，对于铸件易出现的气孔、粘砂、变形等问题有明显的效果，大大降低了铸件的废品率，而且节能环保，降低了成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种充分利用废弃物的节能覆膜砂及其制备方法。

为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：

一种充分利用废弃物的节能覆膜砂，由下列重量份的原料制成：石英砂68-74、废旧覆膜砂19-23、废弃镁砖8-10、邻苯二甲酸二丁酯1-2、硬脂酸钙0.3-0.35、木质素1-2、热塑性酚醛树脂5-6.5、聚氨酯1-2、乌洛托品0.8-1.2、水2.5-5、增效剂5-7；

所述增效剂由以下重量份的原料制备而成：玉米秸秆4-6、淀粉2-3、水玻璃3-5、氢氧化钙1.5-2.5、氯化镁1-2、石墨烯4-5、陶土20-25、锆英粉9-11、邻苯二甲酸二丁酯3-4、水9-12；制备方法如下：将玉米秸秆干燥后粉碎成80-100目的粉末与陶土、淀粉混合搅拌均匀，加入水搅拌均匀，控温在60℃-80℃，保持1-1.5小时，然后加入除水玻璃、邻苯二甲酸二丁酯之外的其余剩余成分，混合20-30分钟，再加入水玻璃、邻苯二甲酸二丁酯，放入混砂机中湿混20-30秒，出砂后烘干，最后粉碎成200-250目即得。

本发明所述一种充分利用废弃物的节能覆膜砂，由以下具体步骤制成：

（1）将石英砂、废旧覆膜砂、废弃镁砖放入粉碎机中粉碎，过200-300目筛形成混合砂，然后将沸腾炉加热至160℃，开动沸腾炉内风机，缓慢加入混合砂，将混合砂的温度加热到140℃-150℃；

（2）将加热后的混合砂放到混砂机内，保持160℃恒温，在混碾的同时加入领苯二甲酸二丁酯、聚氨酯与0.6倍量的热塑性酚醛树脂，继续混碾70-80秒后再加入剩余量的热塑性酚醛树脂；

（3）将乌洛托品溶于水形成溶液，然后将溶液的70%缓慢加入到混砂机中，继续热态下混碾75-85秒后，再加入剩余量的溶液，继续混碾10-20秒；

（4）关闭混砂机加热管，吹入冷风冷却混合砂，降温至100℃左右时均匀地加入其余剩余成分，混和30-35秒，然后出砂到破碎机中，风冷至40℃-60℃时破碎，过筛至冷却器中，风冷到35℃以下，出砂装袋备用。

本发明的优异效果是：本发明通过将废弃覆膜砂、废弃镁砖等成分通过粉碎添加到产品制作中，提高了产品性能；本发明通过特殊工艺制成增效剂，增强了覆膜砂的流动性、透气性、散热性以及强度，表面致密不易开裂变形；本发明产品强度高、发气量低、热膨胀小、不易变形，提高了铸件质量，节能环保，降低了成本。

具体实施方式

下面通过具体实例对本发明进行详细说明。

一种充分利用废弃物的节能覆膜砂，由下列重量份（公斤）的原料制成：石英砂68、废旧覆膜砂19、废弃镁砖8、邻苯二甲酸二丁酯1、硬脂酸钙0.3、木质素1、热塑性酚醛树脂5、聚氨酯1、乌洛托品0.8、水2.5、增效剂5；