[发明专利]一种不含煤粉的粘土湿型砂

说明书

技术领域

本发明属于环保型粘土湿型砂技术领域，具体涉及一种不含煤粉的粘土湿型砂。

背景技术

目前，用型砂铸造生产的铸件占总铸件的80%，砂型铸造的造型材料在生产中占有重要地位，直接影响铸造生产的能源消耗、环境污染，以及铸件的质量、生产效率和成本，国内外广泛使用的煤粉黏土湿型砂，一般由原砂、粘结剂、煤粉添加物等与水混合而成，具有一定的防粘砂效果和材料成本低、生产效率高的优点，但其消耗量大、排放严重，在铸造过程煤粉燃烧分解有毒气体污染，为了避免铸件粘砂和夹砂类缺陷，在湿型砂中需要加入一定量的煤粉，煤粉中的挥发分在高温条件下热解成一层善良的碳膜光亮碳涂覆在铸型-金属界面上，对金属起物理的屏障作用，同时它也不被铁水润湿，可阻止铁水的渗入，防止粘砂类缺陷的产生，煤粉的另一个重要性质就是在500-600℃发生软化结焦，这种充填在砂砾孔隙之间的海绵状物质，可以吸收石英砂在600℃左右发生的剧烈膨胀，从而减少由于型砂膨胀而产生的结疤缺陷，但是煤粉在使用过程中容易造成污染，资源紧缺，且对人体有较大危害，因此，煤粉粘土湿型砂不适用于铸造工业科学发展的需要和当前降耗减排的环境保护政策，所以，需要对不含煤粉的粘土湿型砂进行进一步研究。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种不含煤粉的粘土湿型砂。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种不含煤粉的粘土湿型砂，按重量份包括：天然黄壤土100份、超细氯化钠粉末4-7份、水3-5份、复合添加剂8-14份；

所述复合添加剂按重量份包括以下重量份的原料：烯丙基线型酚醛/BMI共聚树脂24-28份、钠型方沸石粉14-20份、环甲基硅氧烷6-7份、六偏磷酸钠2-4份；

所述天然黄壤土中含氧化硅69wt%、含氧化铝24wt%、含氧化铁2.3wt%，其余为杂质。

作为对上述方案的进一步改进，所述烯丙基线型酚醛/BMI共聚树脂与环甲基硅氧烷的重量比为4:1。

作为对上述方案的进一步改进，所述超细氯化钠粉末的粒径为200-600nm。

作为对上述方案的进一步改进，所述烯丙基线型酚醛/BMI共聚树脂拉伸强度为471MPa，拉伸模量为22.4GPa，弯曲强度为445MPa，冲击强度为169MPa。

作为对上述方案的进一步改进，所述钠型方沸石粉由去离子水、硅藻土、氢氧化钠按照质量比3:2:1混合后均匀装入高压反应釜中，在恒温箱中150℃条件下晶化24h得到。

作为对上述方案的进一步改进，所述复合添加剂的制备方法为：将烯丙基线型酚醛/BMI共聚树脂、钠型方沸石粉、环甲基硅氧烷、六偏磷酸钠混合后，在球磨罐中密封，抽空并通入氮气后，以转速为300-360转/分钟，在球墨质量比为8的条件下球磨4-6小时得到。

作为对上述方案的进一步改进，所述黏土湿型砂的制备方法为，将天然黄壤土晒干，粉碎后过30-50目筛，与超细氯化钠粉末混合后在温度为220-260℃的条件下保温2小时，降温至常温后加入水和复合添加剂混合均匀即得。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明通过在天然黄壤土中添加超细氯化钠粉末，有助于导热，改变黄壤土对铸型的热状态影响，使黄壤土产生湿度烧结，有助于获得表面质量高的铸件；再由复合添加剂作用，能在型砂表面形成被膜能迅速有效的固化，提高铸型的操作性，同时可以有效的抑制或阻止钢铸型后脱模、搬运时折断、裂痕的产生，可以有效提高铸型铸造时的合格率，所得型砂耐高温性好、易溃散、易清理，可重复使用，适于推广使用。

具体实施方式

实施例1

一种不含煤粉的粘土湿型砂，按重量份包括：天然黄壤土100份、超细氯化钠粉末5份、水4份、复合添加剂11份；

所述复合添加剂按重量份包括以下重量份的原料：烯丙基线型酚醛/BMI共聚树脂26份、钠型方沸石粉17份、环甲基硅氧烷6.5份、六偏磷酸钠3份；

所述天然黄壤土中含氧化硅69wt%、含氧化铝24wt%、含氧化铁2.3wt%，其余为杂质。

其中，所述烯丙基线型酚醛/BMI共聚树脂与环甲基硅氧烷的重量比为4:1；所述超细氯化钠粉末的粒径为200-600nm；所述烯丙基线型酚醛/BMI共聚树脂拉伸强度为471MPa，拉伸模量为22.4GPa，弯曲强度为445MPa，冲击强度为169MPa；所述钠型方沸石粉由去离子水、硅藻土、氢氧化钠按照质量比3:2:1混合后均匀装入高压反应釜中，在恒温箱中150℃条件下晶化24h得到。