一種充分利用廢棄物的節(jié)能覆膜砂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及型砂技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種充分利用廢棄物的節(jié)能覆膜砂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]覆膜砂是指造型前在砂粒表面上覆有一層固體樹脂膜的型砂或芯砂。近年來廣泛使用的是熱法用覆膜砂的生產(chǎn)工藝，即把砂預(yù)熱到一定溫度，加樹脂使其熔融，攪拌使樹脂包覆在砂粒表面，加烏洛托品水溶液及潤(rùn)滑劑，冷卻、破碎、篩分得覆膜砂。由于覆膜砂具有強(qiáng)度高、發(fā)氣量低、生產(chǎn)鑄件尺寸精度高、表面光潔、便于保存等優(yōu)點(diǎn)，近年來應(yīng)用日益廣泛。而用覆膜砂制的型、芯在澆注及落砂后，這些舊砂都作為廢砂棄掉，從未作再生處理，這是很不合理的，棄掉這些舊砂，造成了環(huán)境污染，影響了生態(tài)發(fā)展，浪費(fèi)了原砂資源，提高了生產(chǎn)成本，而且這些舊砂絕大部分受熱溫度超過了硅砂的相變溫度，，其性能要比用原砂好的多。鎂磚有較高的耐火度，充分利用廢棄鎂磚，能偶節(jié)約資源，降低生產(chǎn)成本。
[0003]本發(fā)明通過將廢棄覆膜砂、廢棄鎂磚等成分通過粉碎添加到產(chǎn)品制作中，提高了產(chǎn)品性能；本發(fā)明通過研宄，添加一種增效劑對(duì)普通覆膜砂進(jìn)行改性，該增效劑內(nèi)含透氣良好的玉米秸桿、陶土，散熱快的石墨烯等成分，通過特殊工藝制成，增強(qiáng)了覆膜砂的流動(dòng)性、透氣性、散熱性以及強(qiáng)度，表面致密不易開裂變形。本發(fā)明制成的覆膜砂與傳統(tǒng)覆膜砂先比熱態(tài)抗拉強(qiáng)度、常溫抗拉強(qiáng)度有所提高，發(fā)氣量有所降低，與金屬液接觸時(shí)其熱膨脹要小的多，對(duì)于鑄件易出現(xiàn)的氣孔、粘砂、變形等問題有明顯的效果，大大降低了鑄件的廢品率，而且節(jié)能環(huán)保，降低了成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種充分利用廢棄物的節(jié)能覆膜砂及其制備方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下方案實(shí)施:
一種充分利用廢棄物的節(jié)能覆膜砂，由下列重量份的原料制成:石英砂68-74、廢舊覆膜砂19-23、廢棄鎂磚8-10、鄰苯二甲酸二丁酯1-2、硬脂酸鈣0.3-0.35、木質(zhì)素1_2、熱塑性酚醛樹脂5-6.5、聚氨酯1-2、烏洛托品0.8-1.2、水2.5_5、增效劑5_7 ；
所述增效劑由以下重量份的原料制備而成:玉米秸桿4-6、淀粉2-3、水玻璃3-5、氫氧化鈣1.5-2.5、氯化鎂1-2、石墨烯4-5、陶土 20-25、鋯英粉9-11、鄰苯二甲酸二丁酯3_4、水9-12 ;制備方法如下:將玉米秸桿干燥后粉碎成80-100目的粉末與陶土、淀粉混合攪拌均勻，加入水?dāng)嚢杈鶆?，控溫?0°C _80°C，保持1-1.5小時(shí)，然后加入除水玻璃、鄰苯二甲酸二丁酯之外的其余剩余成分，混合20-30分鐘，再加入水玻璃、鄰苯二甲酸二丁酯，放入混砂機(jī)中濕混20-30秒，出砂后烘干，最后粉碎成200-250目即得。
[0006]本發(fā)明所述一種充分利用廢棄物的節(jié)能覆膜砂，由以下具體步驟制成:
(I)將石英砂、廢舊覆膜砂、廢棄鎂磚放入粉碎機(jī)中粉碎，過200-300目篩形成混合砂，然后將沸騰爐加熱至160°C，開動(dòng)沸騰爐內(nèi)風(fēng)機(jī)，緩慢加入混合砂，將混合砂的溫度加熱到140°C -150°c ；
(2)將加熱后的混合砂放到混砂機(jī)內(nèi)，保持160°C恒溫，在混碾的同時(shí)加入領(lǐng)苯二甲酸二丁酯、聚氨酯與0.6倍量的熱塑性酚醛樹脂，繼續(xù)混碾70-80秒后再加入剩余量的熱塑性酚醛樹脂；
(3)將烏洛托品溶于水形成溶液，然后將溶液的70%緩慢加入到混砂機(jī)中，繼續(xù)熱態(tài)下混碾75-85秒后，再加入剩余量的溶液，繼續(xù)混碾10-20秒；
(4)關(guān)閉混砂機(jī)加熱管，吹入冷風(fēng)冷卻混合砂，降溫至100°C左右時(shí)均勻地加入其余剩余成分，混和30-35秒，然后出砂到破碎機(jī)中，風(fēng)冷至40°C _60°C時(shí)破碎，過篩至冷卻器中，風(fēng)冷到35°C以下，出砂裝袋備用。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)異效果是:本發(fā)明通過將廢棄覆膜砂、廢棄鎂磚等成分通過粉碎添加到產(chǎn)品制作中，提高了產(chǎn)品性能；本發(fā)明通過特殊工藝制成增效劑，增強(qiáng)了覆膜砂的流動(dòng)性、透氣性、散熱性以及強(qiáng)度，表面致密不易開裂變形；本發(fā)明產(chǎn)品強(qiáng)度高、發(fā)氣量低、熱膨脹小、不易變形，提高了鑄件質(zhì)量，節(jié)能環(huán)保，降低了成本。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面通過具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0009]—種充分利用廢棄物的節(jié)能覆膜砂，由下列重量份(公斤)的原料制成:石英砂68、廢舊覆膜砂19、廢棄鎂磚8、鄰苯二甲酸二丁酯1、硬脂酸鈣0.3、木質(zhì)素1、熱塑性酚醛樹脂5、聚氨酯1、烏洛托品0.8、水2.5、增效劑5 ；
所述增效劑由以下重量份(公斤)的原料制備而成:玉米秸桿4、淀粉2、水玻璃3、氫氧化鈣1.5、氯化鎂1、石墨烯4、陶土 20、鋯英粉9、鄰苯二甲酸二丁酯3、水9 ;制備方法如下:將玉米秸桿干燥后粉碎成100目的粉末與陶土、淀粉混合攪拌均勻，加入水?dāng)嚢杈鶆?，控溫?0°C _80°C，保持I小時(shí)，然后加入除水玻璃、鄰苯二甲酸二丁酯之外的其余剩余成分，混合20分鐘，再加入水玻璃、鄰苯二甲酸二丁酯，放入混砂機(jī)中濕混20秒，出砂后烘干，最后粉碎成200目即得。
[0010]本發(fā)明所述一種充分利用廢棄物的節(jié)能覆膜砂，由以下具體步驟制成:
(1)將石英砂、廢舊覆膜砂、廢棄鎂磚放入粉碎機(jī)中粉碎，過200目篩形成混合砂，然后將沸騰爐加熱至160°C，開動(dòng)沸騰爐內(nèi)風(fēng)機(jī)，緩慢加入混合砂，將混合砂的溫度加熱到140 0C -150。。；
(2)將加熱后的混合砂放到混砂機(jī)內(nèi)，保持160°C恒溫，在混碾的同時(shí)加入領(lǐng)苯二甲酸二丁酯、聚氨酯與0.6倍量的熱塑性酚醛樹脂，繼續(xù)混碾75秒后再加入剩余量的熱塑性酚醛樹脂；
(3)將烏洛托品溶于水形成溶液，然后將溶液的70%緩慢加入到混砂機(jī)中，繼續(xù)熱態(tài)下混碾80秒后，再加入剩余量的溶液，繼續(xù)混碾10秒；
(4)關(guān)閉混砂機(jī)加熱管，吹入冷風(fēng)冷卻混合砂，降溫至100°C左右時(shí)均勻地加入其余剩余成分，混和30秒，然后出砂到破碎機(jī)中，風(fēng)冷至40°C -60°C時(shí)破碎，過篩至冷卻器中，風(fēng)冷到35°C以下，出砂裝袋備用。
[0011]本實(shí)施例覆膜砂的性能測(cè)試如下:常溫抗彎強(qiáng)度為6.6MPa，熱態(tài)抗彎強(qiáng)度為
3.1MPa,灼燒減量2.8%，熔點(diǎn)為104。。。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種充分利用廢棄物的節(jié)能覆膜砂，其特征在于，由下列重量份的原料制成:石英砂68-74、廢舊覆膜砂19-23、廢棄鎂磚8-10、鄰苯二甲酸二丁酯1-2、硬脂酸鈣0.3-0.35、木質(zhì)素1-2、熱塑性酚醛樹脂5-6.5、聚氨酯1-2、烏洛托品0.8-1.2、水2.5_5、增效劑5_7 ； 所述增效劑由以下重量份的原料制備而成:玉米秸桿4-6、淀粉2-3、水玻璃3-5、氫氧化鈣1.5-2.5、氯化鎂1-2、石墨烯4-5、陶土 20-25、鋯英粉9-11、鄰苯二甲酸二丁酯3_4、水9-12 ;制備方法如下:將玉米秸桿干燥后粉碎成80-100目的粉末與陶土、淀粉混合攪拌均勻，加入水?dāng)嚢杈鶆颍販卦?0°C _80°C，保持1-1.5小時(shí)，然后加入除水玻璃、鄰苯二甲酸二丁酯之外的其余剩余成分，混合20-30分鐘，再加入水玻璃、鄰苯二甲酸二丁酯，放入混砂機(jī)中濕混20-30秒，出砂后烘干，最后粉碎成200-250目即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種充分利用廢棄物的節(jié)能覆膜砂，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將石英砂、廢舊覆膜砂、廢棄鎂磚放入粉碎機(jī)中粉碎，過200-300目篩形成混合砂，然后將沸騰爐加熱至160°C，開動(dòng)沸騰爐內(nèi)風(fēng)機(jī)，緩慢加入混合砂，將混合砂的溫度加熱到.140 0C -150。。； (2)將加熱后的混合砂放到混砂機(jī)內(nèi)，保持160°C恒溫，在混碾的同時(shí)加入領(lǐng)苯二甲酸二丁酯、聚氨酯與0.6倍量的熱塑性酚醛樹脂，繼續(xù)混碾70-80秒后再加入剩余量的熱塑性酚醛樹脂； (3)將烏洛托品溶于水形成溶液，然后將溶液的70%緩慢加入到混砂機(jī)中，繼續(xù)熱態(tài)下混碾75-85秒后，再加入剩余量的溶液，繼續(xù)混碾10-20秒； (4)關(guān)閉混砂機(jī)加熱管，吹入冷風(fēng)冷卻混合砂，降溫至100°C左右時(shí)均勻地加入其余剩余成分，混和30-35秒，然后出砂到破碎機(jī)中，風(fēng)冷至40°C _60°C時(shí)破碎，過篩至冷卻器中，風(fēng)冷到35°C以下，出砂裝袋備用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種充分利用廢棄物的節(jié)能覆膜砂，其特征在于，由下列重量份的原料制成：石英砂68-74、廢舊覆膜砂19-23、廢棄鎂磚8-10、鄰苯二甲酸二丁酯1-2、硬脂酸鈣0.3-0.35、木質(zhì)素1-2、熱塑性酚醛樹脂5-6.5、聚氨酯1-2、烏洛托品0.8-1.2、水2.5-5、增效劑5-7；本發(fā)明通過將廢棄覆膜砂、廢棄鎂磚等成分通過粉碎添加到產(chǎn)品制作中，提高了產(chǎn)品性能；本發(fā)明通過特殊工藝制成增效劑，增強(qiáng)了覆膜砂的流動(dòng)性、透氣性、散熱性以及強(qiáng)度，表面致密不易開裂變形；本發(fā)明產(chǎn)品強(qiáng)度高、發(fā)氣量低、熱膨脹小、不易變形，提高了鑄件質(zhì)量，節(jié)能環(huán)保，降低了成本。
【IPC分類】B22C1-00, B22C5-04, B22C1-02
【公開號(hào)】CN104841864
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510229082
【發(fā)明人】章功國(guó), 王涇文, 段宗銀, 李純金, 陳超, 王淑妍, 張少伍, 王曉芬, 謝勇
【申請(qǐng)人】馬鞍山市恒毅機(jī)械制造有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年5月7日