[发明专利]一种碳钢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，尤其涉及一种碳钢铸件用型砂及其制备方法。

背景技术

目前型砂存在的主要问题有:1、粒径大小难控制，如果型砂粒径太大，虽然透气性较好，但是铸件表面比较粗糙，光洁度不好；如果型砂料径太小，导致砂型透气性不好，铸件有气孔产生。2、散热不良，激冷效果差，复杂铸件内部易出现缩松、缩孔现象。3、分散性、流动性不好，易结块、起砂豆。4、落砂严重，报废率高。5、对于不同种类的铸件缺少专门的型砂。

传统粘土型砂有很多优点，但是存在不易回收利用，透气性差、流动性不好、分散性不好、溃散性差、散热不好、环境污染严重的缺点。

因此，型砂存在的以上缺点需要克服。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳钢铸件用型砂及其制备方法，该型砂不仅透气性好、流动性好、分散性好，耐热性好，溃散性好，而且铸件表面光滑。

本发明的技术方案如下：

一种碳钢铸件用型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成：石英砂20-30、膨润土16-19、硫酸铝2-3、硅酸钡1-2、莫来石晶须20-25、赛隆粉10-14、a-Al2O3微粉5-8、芦荟粉5-7、粘土200-220、水适量、助剂20-30；

    所述助剂由下列重量份的原料制成：钾长石2-3、光伏硅切割固体废料20-23、炭黑1-2、渣油液0.5-1、酚醛树脂1-1.4、碳酸钠0.8-1.2、膨润土2-2.5、阳离子淀粉1-1.4、水适量；制备方法为：将钾长石、光伏硅切割固体废料、炭黑混合，进行球磨，过150目筛，加入7-9重量份的水，搅拌均匀，再加入酚醛树脂，搅拌均匀，造粒，粒径在0.5-2mm，然后在1400-1600℃下煅烧20-30分钟，得到颗粒；将碳酸钠、膨润土、阳离子淀粉混合，加入5-7重量份的水，加热至70-80℃，搅拌3-4分钟，加入所述颗粒，搅拌均匀，烘干，粉碎，粒径在0.5-2.5mm，再与其他剩余成分混合，搅拌均匀，即得。

所述碳钢铸件用型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将粘土、石英砂、赛隆粉、a-Al2O3微粉混合，粉碎，过50目筛，与莫来石晶须混合，加入7-9%重量份的水搅拌均匀，造粒，粒径在0.8-2.5mm，送入煅烧炉中，在300-400℃下预烧20-25分钟，然后在1350-1380℃下烧结，取出，打磨至表面粗糙度≤0.1mm，得到粘土颗粒；

（2）将硫酸铝、硅酸钡、芦荟粉混合，加入2.5-3重量份的水，研磨10-15分钟，放置20-30分钟，得到混合物料；

（3）将所述粘土颗粒、第（2）步得到的物料与其他剩余成分混合，再加入2-2.8%重量份的水混合均匀，即得。

本发明的有益效果

本发明型砂通过使用粘土，粒径大小合适，不仅透气性好、流动性好、分散性好，而且铸件表面光滑，还可以回收再利用；通过使用石英砂、赛隆粉、a-Al2O3微粉、莫来石晶须，增加了型砂的耐热性，防止粘土颗粒粘结，强度高，溃散性好；通过使用芦荟粉，型砂可塑性好，而且高温浇铸后不留残渣，溃散性好；该型砂不易落砂，透气性好，适用于碳钢铸件。本发明助剂利用了光伏硅切割固体废料，含有碳化硅等耐高温材料，增加了型砂的耐热性，防止粘土颗粒粘结，减少了环境污染，有利于型砂回收利用，表面有膨润土，粘结性好，可塑性好。

具体实施方式

一种碳钢铸件用型砂，由下列重量份（公斤）的原料制成：石英砂25、膨润土18、硫酸铝2.5、硅酸钡1.5、莫来石晶须23、赛隆粉12、a-Al2O3微粉7、芦荟粉6、粘土210、水适量、助剂25；

    所述助剂由下列重量份（公斤）的原料制成：钾长石2.5、光伏硅切割固体废料21、炭黑1.5、渣油液0.7、酚醛树脂1.2、碳酸钠1、膨润土2.3、阳离子淀粉1.2、水适量；制备方法为：将钾长石、光伏硅切割固体废料、炭黑混合，进行球磨，过150目筛，加入8重量份的水，搅拌均匀，再加入酚醛树脂，搅拌均匀，造粒，粒径在0.5-2mm，然后在1500℃下煅烧25分钟，得到颗粒；将碳酸钠、膨润土、阳离子淀粉混合，加入6重量份的水，加热至76℃，搅拌3分钟，加入所述颗粒，搅拌均匀，烘干，粉碎，粒径在0.5-2.5mm，再与其他剩余成分混合，搅拌均匀，即得。

所述碳钢铸件用型砂的制备方法，包括以下步骤：