[发明专利]一种低密度熔融陶瓷砂的制备系统及制备方法

说明书

本发明公开了一种低密度熔融陶瓷砂的制备系统及制备方法，包括气源、水箱、喷枪、喷枪座和熔炉，所述喷枪与喷枪座通过连接轴铰接，所述气源通过连接管与喷枪连接，所述连接管上依次设有减压阀、第一流量调节阀、第一开关阀，所述喷枪的一侧通过管路与水箱连通，管路上设有第二开关阀和第二流量调节阀，喷枪的喷吹头的一侧设有熔炉，所述熔炉内设有电极，熔炉的底部设有出流口。利用该装置制备的低密度熔融陶瓷砂在充填相同体积铸型时，减少了砂子(质量)和粘结剂的用量，铸造生产成本得以降低，在和硅砂混合使用时不产生偏析，生产的低密度熔融陶瓷砂既具有现有熔融陶瓷砂表面光洁的特点，同时又具有烧结陶瓷砂密度低，耐用性强的特点。

技术领域

本发明涉及熔融陶瓷砂制备技术领域，具体为一种低密度熔融陶瓷砂的制备系统及制备方法。

背景技术

人造陶瓷铸造砂粒形圆整，耐火度高，热膨胀性小，耐破碎性好，使用寿命长，在使用过程中产尘量小，固体废弃物产生量少，可节省粘结剂用量、提高铸件的表面精度和尺寸精度，被作为一种绿色铸造造型材料在生产中得到了推广应用。

在人造陶瓷铸造砂推广应用过程中，也暴露出了熔融陶瓷铸造砂存在的问题。熔融陶瓷铸造砂表面光洁，但密度大，在以容积充填作为主要造型(芯)方法，以质量配比作为型(芯)砂配制方法的情况下，砂子和粘结剂的用量大。现有技术生产的熔融陶瓷砂的真密度均大于2.8g/cm3，在充填相同体积铸型时砂子的质量大，单个铸型的粘结剂用量多，铸造生产成本和生产中产生的有害气体量增加，并且熔融陶瓷砂和硅砂等低密度铸造砂混合使用时，由于密度不同，易产生偏析现象，从而对铸型的工艺性能造成不良影响。

发明内容

本发明就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种低密度熔融陶瓷砂的制备系统及制备方法，在使用中能够根据要求选择不同的气源，切换简单，操作便利，利用该装置制备的低密度熔融陶瓷砂在充填相同体积铸型时，减少了砂子(质量)和粘结的用量，铸造生产成本得以降低，生产中产生的有害气体少，另外由于低密度熔融陶瓷砂的密度和硅砂相近，在和硅砂混合使用时不产生偏析，铸造工艺性能稳定，生产的低密度熔融陶瓷砂既具有现有熔融陶瓷砂表面光洁的特点，同时又具有烧结陶瓷砂密度低，耐用性强的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种低密度熔融陶瓷砂的制备系统，包括气源、水箱、喷枪、喷枪座和熔炉，所述喷枪与喷枪座通过连接轴铰接，所述气源通过连接管与喷枪连接，所述连接管上依次设有减压阀、第一流量调节阀、第一开关阀，所述喷枪的一侧通过管路与水箱连通，管路上设有第二开关阀和第二流量调节阀，喷枪的喷吹头的一侧设有熔炉，所述熔炉内设有电极，熔炉的底部设有出流口。

优选的，所述气源为压缩空气或饱和水蒸汽。

优选的，所述电极的数量为三根，电极之间的距离调节至产生稳定电弧。

优选的，所述减压阀调节的喷吹压力为0.1MPa～0.8MPa。

优选的，所述喷枪的喷吹角度为沿水平±45°。

优选的，所以喷吹头的出口为多孔状或扁平缝隙状。

优选的，所述喷枪座的底部设有轨道，喷吹头与出流口之间的距离为0.05m～2m。

一种低密度熔融陶瓷砂的制备方法，包括上述所述的低密度熔融陶瓷砂的制备系统，具体步骤包括：

步骤一，按照熔融陶瓷铸造砂的工艺要求，确定铸造砂的化学组成，然后按照化学组成进行配料，并在混料机中混合均匀，得到制备熔融陶瓷铸造砂用原材料；

步骤二，将原材料送入熔炉中，对电极通电，调节电极之间的距离，电极间产生电弧，在电弧的热作用下，使制砂材料熔融并在炉内形成熔池；