[发明专利]一种优质型砂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于铸造领域，尤其涉及一种优质型砂及其制备方法。

背景技术

型砂是在铸造中用来造型的材料。型砂一般由铸造用原砂、型砂粘结剂和辅加物等造型材料按一定的比例混合而成，也可用天然含粘土的硅砂，通常的铸铝用的型砂配方中型砂粒径太大或太小，型砂料径太大，虽然透气性较好，但是铝砂件表面比较粗糙，光洁度不好，型砂料径太小，导致砂型透气性不好，铝铸件有气孔产生。

型砂在铸造生产中的作用极为重要，因型砂的质量不好而造成的铸件废品约占铸件总废品的30～50%，通常对型砂的要求有强度和热稳定性、流动性、可塑性、透气性和溃散性，即在铸件凝固后型砂是否容易破坏，是否容易从铸件上清除的性能。

随着铸造领域的迅速发展，人们对铸件的性能要求更高，从而要求型砂拥有更好的性能。

发明内容

本发明旨在提供一种优质型砂及其制备方法，本型砂不仅具有良好的性能，且制备方法简单合理，可降低生产污染。

本发明通过如下技术方案来实现：

一种优质型砂，由如下重量份的物质制成：

180~200宝珠砂、20~30份镁橄榄石、5~10份黑刚玉、40~50份膨润土、8~10份双飞粉、1~2份煤粉、2~4份桐油、3~4份磷酸盐、2~3份六偏磷酸钠、4~6份羟丙基甲基纤维素。

一种优质型砂的制备方法，包括如下步骤：

（1）将180~200宝珠砂、20~30份镁橄榄石、5~10份黑刚玉混合后放于13~15%的乙酸溶液浸泡4~5h后用去离子水洗涤，再用13~15%的氢氧化钠溶液浸泡4~5h后，并用去离子水洗涤至中性，然后将其烘干粉碎得粉碎砂粒备用；

（2）将粉碎砂粒同8~10份水混合后，再将40~50份膨润土、8~10份双飞粉和1~2份煤粉加入其中混合均匀得混合物备用；

（3）将3~4份磷酸盐、2~3份六偏磷酸钠、4~6份羟丙基甲基纤维素混合研磨均匀后，再同2~4份桐油加入到混合物中，配水湿混15~20min即可。

进一步的，步骤（1）所述粉碎砂粒可100%过200目筛，95%以上过300目筛，90%以上过400目筛。

进一步的，步骤（3）所述配水湿混后的成品含水量为4~6%。

本发明具有如下有益效果：

（1）首先对主体砂进行了去杂质处理，提高了其表面吸附能力和相对接触面积，其中，宝珠砂的砂粒为球形，流动性和透气性好，表面光滑结构致密，使得粘结剂可均匀覆盖，具有耐火度高、易溃散、稳定性好的特点；镁橄榄石具有较高的耐火度和抗金属氧化侵蚀能力，能有效的防止铸件产生化学粘砂；黑刚玉具有硬度适中、韧性高、耐高温、热态性能稳定的特点；三者构成的型砂的主要成分，使得型砂本体具有较好的可塑性、耐热性和稳定性。

（2）先将砂体表面附着水后，再加入粉状膨润土、双飞粉和煤粉，因为水已分散，没有较大的水滴，加入粘土后只能形成大量较小的粘土球，不仅可以消除干混时产生大量粉尘污染的现象，并且可降低混合所需能量，进一步缩短了混碾时间。

（3）添加的煤粉、磷酸盐、六偏磷酸钠和羟丙基甲基纤维素进一步提高了型砂的透气性、溃散性、防粘性、强度和耐热性。

（4）综上，本型砂具有良好的透气性、强度和耐热性，可塑性和退让性也较好，制出的铸件表面光滑有亮度，降低了缩孔、气泡和变形的现象，成品率可提高12~16%，且制作工艺简单易行，可降低生产污染。

具体实施方式

一种优质型砂，由如下重量份的物质制成：

200宝珠砂、25份镁橄榄石、8份黑刚玉、40份膨润土、10份双飞粉、2份煤粉、2份桐油、3份磷酸盐、2份六偏磷酸钠、5份羟丙基甲基纤维素。

一种优质型砂的制备方法，包括如下步骤：

（1）将200宝珠砂、25份镁橄榄石、8份黑刚玉混合后放于15%的乙酸溶液浸泡4h后用去离子水洗涤，再用13%的氢氧化钠溶液浸泡5h后，并用去离子水洗涤至中性，然后将其烘干粉碎得粉碎砂粒备用；

（2）将粉碎砂粒同9份水混合后，再将40份膨润土、10份双飞粉、2份煤粉加入其中混合均匀得混合物备用；

（3）将3份磷酸盐、2份六偏磷酸钠、5份羟丙基甲基纤维素混合研磨均匀后，再同2份桐油加入到混合物中，配水湿混20min即可。

进一步的，步骤（1）所述粉碎砂粒可100%过200目筛，95%以上过300目筛，90%以上过400目筛。

进一步的，步骤（3）所述配水湿混后的成品含水量为4~6%。

本发明型砂所测得的工艺性能参数如下：