一種抗蠕變型砂及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄造領域，尤其涉及一種抗蠕變型砂及其制備方法。
【背景技術】
[0002]所謂鑄造用粘土濕型砂，是指由原砂、粘結劑和附合物按一定比例配合，經過混制，符合造型要求的混合料。由于粘土濕型砂鑄造所用材料價廉易得，鑄型簡單方便，對鑄件的單件生產、成批大量生產均能適應，長期以來，一直是鑄造生產的基本工藝。
[0003]型砂要具有以下特性:1、良好的透氣性能，高溫金屬鑄鐵液澆入鑄型后，產生氣體必須能從鑄型內順利排出去；2、良好的強度，保證型砂必須具備足夠高的強度與退讓性；3、具有良好耐火性，能抵抗高溫熱作用砂型的完整性4、安全可靠、操作簡單、施工方便，縮短工期；5、熱穩(wěn)定性、流動性、可塑性、緊實率好。
[0004]現有的鑄件存在著很多問題，例如脹砂、沖砂、掉砂、外滲物、氣孔、針孔、縮孔、縮松、疏松、裂紋、夾砂結疤、粘砂、表面粗糙、皺皮、縮陷等現象，這都與型砂有著很大的關系，需要不斷改善型砂的性能，可以從原料和混砂工藝上改進。
[0005]另外，鑄件用濕型砂中加入煤粉，可以防止鑄件表面粘砂缺陷，改善鑄件的表面光潔度，并能減少夾砂缺陷，改善型砂的潰散功能，對于濕型球鐵件，還能有效的防止產生皮下氣孔，可用圓形渦流燃燒器，空氣不用預熱。煤粉顆粒的大小、形狀、流動性、含碳量、揮發(fā)分的多少、灰分的含量決定了鑄件的性能好壞，可以通過改善煤粉的性能來改善鑄件的質量。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種抗蠕變型砂及其制備方法，該型砂耐熱性和流動性好’抗高溫蠕變能力好，提高了鑄件的尺寸穩(wěn)定性和精密性。
[0007]本發(fā)明的技術方案如下:
一種抗蠕變型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成:石英玻璃72-78、方石英
8-10、氧化鋯4-6、亞硫酸鈣0.3-0.5、稀土尾礦4_6、莫來石晶須1-1.5、造紙廢渣2_3、膨潤土 2-3、改性煤粉4-5、碳酸鈉0.1-0.2、活性硅酸鈣2-3、氟化鈉0.2-0.4、水6.5-7.5 ；
所述改性煤粉由下列重量份的原料制成:褐煤粉3-3.5、二茂鐵0.05-0.08、，磺化木質素0.02-0.04、乙醇4-6、氯化鈉0.1-0.2、高錳酸鉀0.2-0.3、氧化鑭0.01-0.02、二氧化錳
0.02-0.03、氧化鎂0.1-0.2、納米碳0.2-0.3 ;制備方法為:將納米碳、氧化鑭加入乙醇中，攪拌均勻，加入褐煤粉，研磨至顆粒粒徑為10-40 μ m，在氫氣氛圍中噴霧干燥，再與其他剩余成分混合均勻，密封，即得。
[0008]所述抗蠕變型砂的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
Cl)將石英玻璃、稀土尾礦、方石英混合粉碎，過篩，得到粒徑在0.1-1.2mm的砂，加入碾輪式混砂機中，混合4-5分鐘，再加入30%的水，混合4-5分鐘，得到混合砂；
(2)將造紙廢渣、氟化鈉、亞硫酸鈣混合，加入20%的水，加熱至60-70°C，攪拌10-15分鐘，干燥得到物料；
(3)將膨潤土、活性硅酸鈣、碳酸鈉混合，加入20%的水，加熱至60-70°C，攪拌10-15分鐘，再送入三輥研磨機，研磨20-30分鐘，得到改性膨潤土 ；
(4)將第(2)步和第(3)步得到的物料以及其他剩余成分加入到第(I)步中的混砂機中，不停機條件下以噴灑狀均勻加入剩余的水，濕混6-8分鐘，即得。
[0009]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明型砂以石英玻璃為基料，耐熱性和流動性好，又添加了方石英，能提高型砂的抗高溫蠕變能力，提高了鑄件的尺寸穩(wěn)定性和精密性；通過添加造紙廢料，防止型砂開裂，通過添加亞硫酸鈣，具有還原性，能夠防止鑄件氧化；本發(fā)明的改性煤粉，揮發(fā)分多，灰分少，顆粒均勻，流動性好，增加了鑄件的光亮性，減少了 10-13%的氣孔、夾砂缺陷，提高了潰散性。
【具體實施方式】
[0010]一種抗蠕變型砂，由下列重量份(公斤)的原料制成:石英玻璃75、方石英9、氧化鋯5、亞硫酸鈣0.4、稀土尾礦5、莫來石晶須1.3、造紙廢渣2.5、膨潤土 2.5、改性煤粉4.5、碳酸鈉0.1、活性硅酸鈣2.5、氟化鈉0.3、水6 ;
所述改性煤粉由下列重量份(公斤)的原料制成:褐煤粉3.3、二茂鐵0.06、，磺化木質素0.03、乙醇5、氯化鈉0.1、高猛酸鉀0.2、氧化鑭0.02、二氧化猛0.03、氧化鎂0.2、納米碳0.3 ;制備方法為:將納米碳、氧化鑭加入乙醇中，攪拌均勻，加入褐煤粉，研磨至顆粒粒徑為10-40 μ m,在氫氣氛圍中噴霧干燥，再與其他剩余成分混合均勻，密封，即得。
[0011]所述抗蠕變型砂的制備方法，包括以下步驟:
(1)將石英玻璃、稀土尾礦、方石英混合粉碎，過篩，得到粒徑在0.1-1.2mm的砂，加入碾輪式混砂機中，混合4分鐘，再加入30%的水，混合5分鐘，得到混合砂；
(2)將造紙廢渣、氟化鈉、亞硫酸鈣混合，加入20%的水，加熱至65°C，攪拌13分鐘，干燥得到物料；
(3)將膨潤土、活性硅酸鈣、碳酸鈉混合，加入20%的水，加熱至65°C，攪拌13分鐘，再送入三輥研磨機，研磨25分鐘，得到改性膨潤土 ；
(4)將第(2)步和第(3)步得到的物料以及其他剩余成分加入到第(I)步中的混砂機中，不停機條件下以噴灑狀均勻加入剩余的水，濕混7分鐘，即得。
[0012]實驗數據
本實施例型砂的檢測結果如下:濕壓強度0.17MPa，常溫濕拉強度21Kpa，熱濕拉強度3.0KPa,發(fā)氣量10.8ml/g,透氣性138，含泥量8.9%。
【主權項】
1.一種抗蠕變型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成:石英玻璃72-78、方石英8-10、氧化鋯4-6、亞硫酸鈣0.3-0.5、稀土尾礦4_6、莫來石晶須1-1.5、造紙廢渣2_3、膨潤土 2-3、改性煤粉4-5、碳酸鈉0.1-0.2、活性硅酸鈣2-3、氟化鈉0.2-0.4、水6.5-7.5 ； 所述改性煤粉由下列重量份的原料制成:褐煤粉3-3.5、二茂鐵0.05-0.08、，磺化木質素0.02-0.04、乙醇4-6、氯化鈉0.1-0.2、高錳酸鉀0.2-0.3、氧化鑭0.01-0.02、二氧化錳0.02-0.03、氧化鎂0.1-0.2、納米碳0.2-0.3 ;制備方法為:將納米碳、氧化鑭加入乙醇中，攪拌均勻，加入褐煤粉，研磨至顆粒粒徑為10-40 μ m，在氫氣氛圍中噴霧干燥，再與其他剩余成分混合均勻，密封，即得。
2.根據權利要求1所述抗蠕變型砂的制備方法，其特征在于包括以下步驟: Cl)將石英玻璃、稀土尾礦、方石英混合粉碎，過篩，得到粒徑在0.1-1.2mm的砂，加入碾輪式混砂機中，混合4-5分鐘，再加入30%的水，混合4-5分鐘，得到混合砂； (2)將造紙廢渣、氟化鈉、亞硫酸鈣混合，加入20%的水，加熱至60-70°C，攪拌10-15分鐘，干燥得到物料； (3)將膨潤土、活性硅酸鈣、碳酸鈉混合，加入20%的水，加熱至60-70°C，攪拌10-15分鐘，再送入三輥研磨機，研磨20-30分鐘，得到改性膨潤土 ； (4)將第(2)步和第(3)步得到的物料以及其他剩余成分加入到第(I)步中的混砂機中，不停機條件下以噴灑狀均勻加入剩余的水，濕混6-8分鐘，即得。
【專利摘要】一種抗蠕變型砂，由下列重量份的原料制成：石英玻璃72-78、方石英8-10、氧化鋯4-6、亞硫酸鈣0.3-0.5、稀土尾礦4-6、莫來石晶須1-1.5、造紙廢渣2-3、膨潤土2-3、改性煤粉4-5、碳酸鈉0.1-0.2、活性硅酸鈣2-3、氟化鈉0.2-0.4、水6.5-7.5；本發(fā)明型砂以石英玻璃為基料，耐熱性和流動性好，又添加了方石英，能提高型砂的抗高溫蠕變能力，提高了鑄件的尺寸穩(wěn)定性和精密性；通過添加造紙廢料，防止型砂開裂，通過添加亞硫酸鈣，具有還原性，能夠防止鑄件氧化；本發(fā)明的改性煤粉，揮發(fā)分多，灰分少，顆粒均勻，流動性好，增加了鑄件的光亮性，減少了10-13%的氣孔、夾砂缺陷，提高了潰散性。
【IPC分類】B22C1-00, B22C1-02
【公開號】CN104646596
【申請?zhí)枴緾N201510032120
【發(fā)明人】沈升好
【申請人】安徽省繁昌縣皖南閥門鑄造有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年1月22日