[发明专利]一种灰铸铁大件用手工型砂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铸造领域，尤其涉及一种灰铸铁大件用手工型砂及其制备方法。

背景技术

目前型砂存在粒径大小难控制的问题，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。目前型砂还存在流动性差、易起砂豆的问题。

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。

铸造灰铸铁大件需要型砂有很高的透气性、散热性、耐高温性、粘结强度高，普通型砂难以达到这种要求，或者次品率高。

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灰铸铁大件用手工型砂及其制备方法，该型砂可塑性好，粘结强度高，透气性好，散热性好，适用于手工造型灰铸铁大件。

本发明的技术方案如下：

一种灰铸铁大件用手工型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成：硅灰10-15、竹炭粉2-3、γ-Al2O3 10-14、磺化羊毛脂2-3、扇贝壳1-1.3、有机粘土7-9、食用菌糠1-2、托玛琳矿石粉40-50、玄武岩纤维3-4、膨胀石墨8-10、粘土130-160、水适量、助剂20-30；

    所述助剂由下列重量份的原料制成：石英砂15-18、氧化铁2-3、氧化铝3-5、氧化钙1-1.5、滑石3-4、稻壳灰0.5-0.8、石墨粉1.6-2、糠醇树脂0.8-1.1、苯磺酸0.5-0.7、水1.8-2.2；制备方法为：将石英砂、氧化铁、氧化铝、氧化钙、滑石混合，进行球磨，过150目筛，用火焰熔融法烧制成颗粒，粒径在0.1-2mm；将稻壳灰、石墨粉、糠醇树脂、水混合均匀，加入其他剩余成分，搅拌均匀，加入所述颗粒，研磨15-20分钟，烘干，粉碎，粒径在0.5-2.5mm，即得。

所述灰铸铁大件用手工型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将粘土、硅灰、γ-Al2O3、膨胀石墨混合，粉碎，过50目筛，与玄武岩纤维混合，加入7-9%重量份的水搅拌均匀，造粒，粒径在0.05-2.5mm，送入煅烧炉中，在300-400℃下预烧20-25分钟，然后在1220-1250℃下烧结，取出，打磨至表面粗糙度≤0.1mm，得到粘土颗粒；

（2）将托玛琳矿石粉通过火焰熔融法制成粒径在0.5-2mm的球状颗粒；

（3）将竹炭粉、扇贝壳、食用菌糠粉碎，成50-100目的粉末，与有机粘土、磺化羊毛脂混合，研磨分散均匀，得到混合物料；

（4）将所述粘土颗粒、球状颗粒、第（3）步得到的混合物料与其他剩余成分混合，再加入6.5-7.5%重量份的水混合8-13分钟，即得。

本发明的有益效果

本发明型砂通过使用粘土烧结造粒，透气性好、分散性好，可以回收利用；通过添加γ-Al2O3、膨胀石墨、玄武岩纤维，增加了粘土颗粒的耐热性，不易粘结、破碎；通过使用托玛琳矿石粉，制成球状颗粒，增加了型砂的流动性，防止粘土颗粒粘结；本发明型砂可塑性好，粘结强度高，透气性好，散热性好，适用于手工造型灰铸铁大件。本发明助剂能耐高温，防止粘土颗粒粘结，同时使得型砂流动性好，透气性好，通过使用稻壳灰、石墨粉、能够改善型砂的可塑性和高温溃散性。

具体实施方式

一种灰铸铁大件用手工型砂，由下列重量份（公斤）的原料制成：硅灰13、竹炭粉2.5、γ-Al2O3 12、磺化羊毛脂2.5、扇贝壳1.2、有机粘土8、食用菌糠1.5、托玛琳矿石粉45、玄武岩纤维35、膨胀石墨9、粘土150、水适量、助剂25；

    所述助剂由下列重量份（公斤）的原料制成：石英砂17、氧化铁2.5、氧化铝4、氧化钙1.3、滑石3.5、稻壳灰0.7、石墨粉1.8、糠醇树脂0.9、苯磺酸0.6、水2；制备方法为：将石英砂、氧化铁、氧化铝、氧化钙、滑石混合，进行球磨，过150目筛，用火焰熔融法烧制成颗粒，粒径在0.1-2mm；将稻壳灰、石墨粉、糠醇树脂、水混合均匀，加入其他剩余成分，搅拌均匀，加入所述颗粒，研磨18分钟，烘干，粉碎，粒径在0.5-2.5mm，即得。

所述灰铸铁大件用手工型砂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将粘土、硅灰、γ-Al2O3、膨胀石墨混合，粉碎，过50目筛，与玄武岩纤维混合，加入8%重量份的水搅拌均匀，造粒，粒径在0.05-2.5mm，送入煅烧炉中，在350℃下预烧23分钟，然后在1230℃下烧结，取出，打磨至表面粗糙度≤0.1mm，得到粘土颗粒；