[发明专利]水玻璃砂溃散剂

说明书

本发明属于铸造型砂改性领域，特别适用于改善水玻璃砂溃散性能。

水玻璃砂作为铸造粘结剂，它具有来源广、价格低、强度高、发气量少、浇注后无烟无毒、对人体无害、不污染环境、节约能源、高温时有一定塑性，能防止薄壁铸件的裂纹，同时其硬化工艺简单，能减轻造型（芯）劳动强度，大幅度缩短生产周期等优点，但由于其溃散性能差，致使清砂困难，旧砂不易回用，因此它不能在铸造生产上广泛应用，近几十年来国内在合成树脂的应用和发展上，已部分地取代了水玻璃砂，但有机树脂价格昂贵，对人体（肺和皮肤）有害，加之我国树脂生产一时还不能满足需要，在此情况下，尽管水玻璃砂铸件清砂困难，那些不能用湿型的大中型铸件主要还是用水玻璃砂。近年来各国进行了改善水玻璃砂溃散性的研究，取得了不少成果，例如英国福塞克公司的产品，DeXil-60改性剂，在先进的混砂设备的严格的工艺控制条件下，对水玻璃砂的溃散性有一定的改善，但国内大多数厂家使用的原砂质量不高，很少有先进的混砂设备，又缺乏控制吹气工艺的专门设备，因此DeXil-60型改性剂的溃散效果不明显。本国1986年9月17日公开的申请号为85102900的水玻璃砂溃散剂技术，公开了W84-Ⅰ和W84-Ⅱ型溃散剂配方，其主要成分是磷酸盐、机油、丙三醇、高锰酸钾、就其配方而言，这四种成分均为无机或有机化工产品，使用时需增加一定成本。

本发明目的提供一种区别于上述溃散剂配方的新的溃散剂材料及配方，这种材料是其他行业废料，因此价格便宜，来源丰富，经过本单位的生产实践，操作方便，效果显著。

本发明水玻璃砂溃散剂以生产用大林标准砂100%为基砂，加入模数为2.2-2.4的水玻璃7%组成水玻璃砂，采用基本组分为含纤维素18-25%，木素16-20%，醇类1-3%的树脂渣0.5-2%作为溃散剂，控制水份5-6%。还可添加0-1%的石墨粉作为溃散剂的选择成分。

上述溃散剂的加入，可使水玻璃砂在造型（芯）的工艺过程中有满足生产需要的CO2硬化即时强度和CO2硬化烘干强度，并且具有极低的高温残留强度，实验过程中，对加入1.5%树脂渣水玻璃砂（大林砂）和普通水玻璃砂进行了CO2硬化即时强度、CO2硬化烘干强度，高温残留强度的比较。

附图为两种水玻璃砂硬化即时、烘干、高温残留强度曲线。

附图中1为1.5%树脂渣水玻璃砂曲线

2为普通水玻璃砂曲线

从图中可看出曲线1的CO2硬化即时强度（20℃左右）高于曲线2，120℃烘干强度曲线1虽比曲线2低，但仍有15Kg/Cm²以上的强度，完全可满足铸造生产中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级砂芯制造的需要，从图1中还可看出曲线1的高温残留强度很低，根据这一特性，实验中将普通水玻璃砂，1.5%树脂渣水玻璃砂，干拉1.3Kg/Cm²白泥干模砂分别做成试块进行锤击清砂试验，测定其落砂量，计算出出砂率，对比数据见表1

表1

编    逐次打击累计出砂率%

试料名称

号    1    2    3    4    5    6    7    8    9    10

1    普通水玻璃砂    8    13    15    15    19    26    30    30    30    30

2    1.5%树脂渣    24    39    78    100

水玻璃砂

3 干拉1.3Kg/Cm²1 4 15 22 27 32 34 38 44 50

白泥干模砂

从表1中看出，2号试样仅打击四次，2号砂芯就全部被清出，试样内表光洁，此时3号试样仅清出22%，2号试样从第6次打击开始到第10次，一颗砂粒均未掉落，说明了加入溃散剂后，水玻璃砂溃散性能得到了充分改善。

本发明所述水玻璃砂溃散剂的加入，使改性后的水玻璃砂在铸件上代替干模砂时，在紧实工序上可少用或不用芯骨，简化骨架网的结构，减少绑扎时间，使造型（芯）的工效提高，在落砂工序上减轻劳动强度，提高清砂工效，同时充分发挥了水玻璃砂发气量少，不易产生气孔、粘砂、结疤、冲砂等优越性，其经济效益是十分明显的。根据干模砂和1.5%树脂渣水玻璃砂费用计算比较，其芯砂成本前者为20.9元/吨，后者为72.55元用这两种砂制同样规格的砂芯，计算费用列于表2。

表2典型砂芯成本

用干模砂

型砂名称    用砂    元/    小计    制芯    元/    小计    合计    净益