[发明专利]一种降低污染排放的湿型铸造黏土型砂及其制备方法

说明书

本申请公开了一种降低污染排放的湿型铸造黏土型砂及其制备方法，属于铸造造型材料技术领域。一种降低污染排放的湿型铸造黏土型砂，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：钠基膨润土5‑7wt％，α–淀粉0.2‑1wt％，活性炭1‑2wt％，兰炭0.2‑1wt％，电炉熔炼粉尘0.1‑0.4wt％，废旧轮胎胶粉1‑4wt％，水2.8‑4.0wt％，其余为硅砂。该型砂中不添加煤粉，钠基膨润土和电炉熔炼粉尘协同作用，提高黏土胶体的粘附能力，废旧轮胎胶粉的加入提高了型砂的强度，铸造过程减少了废砂、废气排放，符合节能减排要求。

技术领域

本申请涉及一种降低污染排放的湿型铸造黏土型砂及其制备方法，属于铸造造型材料技术领域。

背景技术

我国铸件产量约占世界铸件产量的50％以上，其中80％铸件采用砂型铸造生产。铸件生产成本的70％左右、铸件质量问题的50％以上，都与造型材料有关。目前国内外广泛使用的煤粉黏土砂铸造，在旧砂中添加一部分新砂，然后与膨润土、煤粉混制而成，直接使用膨润土、煤粉与原砂配制的型砂强度低、韧性差，并且新砂、膨润土和煤粉的加入量大，旧砂回用率低，废砂排放量大。虽然这种铸造方法的材料成本低、防粘砂效果较好、生产效率高，但消耗量大、黑色污染严重。煤粉质量稳定性差，易扬尘，严重恶化劳动条件和环境卫生；煤粉在浇注时会发出难闻的气味，冒出大量浓烟，烟气中含有大量二噁英等有害气体，对人体的危害很大。铸造作为工业发展的基础产业，能源消耗和环境污染也是国家治理的重点。环保部制定《铸造工业大气污染物排放标准》详细规定了铸造工业大气污染物排放限值、监测和监督管理要求。中国铸造协会已经制定颁布了团体标准《铸造行业大气污染物排放限值》，对破坏资源、高污染、高能耗的铸造企业实施关闭。传统铸造材料很难满足排放节能要求，导致大量铸造企业被限产、停产。

随着铸造领域的迅速发展，煤粉黏土砂已经不适应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，近些年，为了减少煤粉黏土砂对环境的污染，铸造工作者一直设法寻找合适的代用品。经过长期的探索和大量的试验，本申请提出了一种既能提高型砂性能又能降低铸造过程中废砂、废气排放的型砂配方。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种降低污染排放的湿型铸造黏土型砂及其制备方法，该型砂中不添加煤粉，钠基膨润土和电炉熔炼粉尘协同作用，提高黏土胶体的粘附能力，废旧轮胎胶粉的加入提高了型砂的强度，铸造过程减少了废砂、废气排放，符合节能减排要求。

本发明采用的技术方案为：

一种降低污染排放的湿型铸造黏土型砂，包括以下质量百分比的组分：钠基膨润土5-7wt％，α–淀粉0.2-1wt％，活性炭1-2wt％，兰炭0.2-1wt％，电炉熔炼粉尘0.1-0.4wt％，废旧轮胎胶粉1-4wt％，水2.8-4.0wt％，其余为硅砂。

优选地，该型砂包括以下质量百分比的组分：钠基膨润土6wt％，α–淀粉0.6wt％，活性炭1.5wt％，兰炭0.6wt％，电炉熔炼粉尘0.3wt％，废旧轮胎胶粉3wt％，水3.4wt％，其余为硅砂。

优选地，所述钠基膨润土质量的95wt％以上通过200目筛孔，胶质价大于99mL/15g。

优选地，所述α–淀粉质量的95wt％以上通过100目筛孔，糊化度大于96％。

优选地，所述活性炭质量的95wt％以上通过200目筛孔，活性炭中固定碳含量大于75wt％。

优选地，所述兰炭质量的95wt％以上通过140目筛孔，兰炭中固定碳含量大于75wt％。

优选地，所述电炉熔炼粉尘包括以下质量百分比的组分：Fe₃O₄ 15-30wt％，Zr₃O5-10wt％，ZnO 20-30wt％，ZnCuTiO₄ 10-20wt％和Fe₂ZnO₄ 10-20wt％。