[发明专利]环保型湿型铸造用混配土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环保型湿型铸造用混配土，包括原煤粉、膨润土和防尘浆料，原煤粉、膨润土和防尘浆料均匀分散，防尘浆料的重量为原煤粉和膨润土总重量的3%～8%；所述防尘浆料是聚乙烯醇、木糖醇、纤维素类化合物、α‑淀粉、单糖或二糖的溶液，或者是聚乙烯醇、木糖醇、纤维素类化合物、α‑淀粉、单糖或二糖中的两种或两种以上的混合溶液。本发明的湿型铸造用混配土的煤粉颗粒、膨润土颗粒的表面包覆一层防尘浆料膜，在抑制扬尘的同时不会影响干混送料时混配土的机械气流输送，不会影响湿型砂的流动性；保持煤粉和膨润土功能的同时，浆料的成分还有利于提高湿型砂的性能，这些成分均可以作为型砂性能改善添加剂使用。

技术领域

本发明涉及一种环保型湿型铸造用混配土及其制备方法。

背景技术

湿型铸造是使用最广泛、最方便的造型方法，湿型砂大约占所有砂型使用量的60%～70%。

湿型砂是由原砂、粘土、附加物及水按一定配比组成的。膨润土和煤粉均是湿型砂中的附加物，将一定比例的膨润土与煤粉混合得到的复合型型砂加入物称作混配土。

煤粉的作用是防止铸铁件产生粘砂和夹砂结疤，提高型砂溃散性。膨润土是作为型砂粘结剂使用。

煤粉之所以具有防粘砂、抗夹砂的能力，是由于煤粉中的挥发分能在高温下热解成一层闪亮的碳膜光亮碳涂覆在铸型-金属界面上，对金属起到物理屏障作用，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它在500～600℃发生软化结焦，这种充填在砂粒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。

煤粉是黑色粉状物，煤粉在加料输送过程中，作业环境周围弥漫着煤粉微粒；膨润土也是粉末状，因此制备湿型砂使用混配土时，存在严重的扬尘缺陷，使得操作环境恶劣。

现有技术为了解决扬尘、黑、脏的问题，采用的办法是尽量减少煤粉的添加量、或者寻找煤粉的替代物，或者减少湿型砂原料的干混时间。但前两种方法存在替代物昂贵、效果不如煤粉的问题，干混时间减少会影响物料的分散均匀性。

中国专利文献CN 109604516A （申请号 201910080433.5）公开了一种型砂添加剂，由以下份数的原料制成：高效煤粉60-80份、褐煤粉5-25份、纤维素5-15份、阿尔法淀粉3-8份。其制备方法如下：（1）将褐煤粉加入到高效煤粉中，加热至80-85ºC保温混合10min，混合均匀得物料Ⅰ；（2）将步骤1中制得的物料降温至50-55ºC，将阿尔法淀粉加入物料Ⅰ保温混合10min，混合均匀得物料Ⅱ；（3）将纤维素加入物料Ⅱ，充分混合均匀后制得型砂添加剂。该发明所要解决的问题是：现有型砂添加剂选用的原材料较多，配比复杂，加工成本较高，且现有型砂添加剂中添加有化工原料，工人长期接触容易产生职业病，直接排放型砂废料容易污染环境。该发明记载的积极效果是：本发明选用高效煤粉、褐煤粉、纤维素为主要原料，阿尔法淀粉、玉米轴粉为辅料，选用的原材料较少，配比简单，加工成本低，工人长期接触不会产生职业病，同时型砂废料降低了环境污染，虽然改变了型砂添加剂的原料，却保持了型砂的强度、热稳定性、透气性、溃散性，保持了铸件的成品率。

该发明使用了纤维素、阿尔法淀粉，但在上述申请中，纤维素、阿尔法淀粉是作为一些功能性化工原料的替代物，省略那些化工原料的同时保持型砂的强度、热稳定性、透气性、溃散性，保持了铸件的成品率；该申请所要解决的技术问题、解决问题的技术方案和得到的技术效果与下述本发明是截然不同的。