新型水玻璃自硬砂工艺及材料在铸造上的应用doc

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　　由图五可知:新型水玻璃粘结剂自硬砂的残留度在温度?400?以上时?,均比CO2水玻璃砂低,尤其是温度?800?以上,残留度约为CO2水玻璃砂的1/10,其根本原因为对粘结剂体系进行复合有机改性,400?以上时,有机物分解,破坏了粘结膜的连续性,降低了为粘结剂的残留强度,改善了型砂的溃散性。

　　新工艺的粘结剂加入量少(?3%),型砂浇注受热后溃散性显著改善,介于水玻璃砂和树脂砂之间,接近树脂砂,旧砂易破碎成单个砂粒,这为旧砂再生创造了条件,型(芯)砂浇注受热后,旧砂表面的残留膜脆性较大,并且成不连续状态,易于通过机械再生除去,同时通过工艺材料配套机械再生处理保证回用砂的综合性能。克服和减轻旧砂残留粘结剂膜对回用砂性能(可使用时间、工艺强度等)的影响。

　　新工艺的旧砂回用能采用两种再生方法,即干法再生回用和干热联合再生回用,两种工艺再生回用率为75-90%,其工艺流程见图。

　　旧砂-砂块破碎-低温加热(150--250?)--机械干法再生(1-2级硬再生)--风选--砂温调节

　　残留NA2?O1%微份含量(150目以下)?1%;砂温?35%?;回用砂工艺性能控制。

　　八十年代以来,呋南树脂自硬砂工艺已在国内大面积推广应用,为满足国内树脂工艺应用和发展的需要,国家部委,研究所和有关铸机厂,通过技贸结合等方式,在消化、测绘引进设备的基础上,吸收国外树脂砂设备的先进的技术,开发研制出符合国内需要的树脂砂专用设备,经过近几年的发展,树脂砂设备的整体水平、设备的元器件、备件的配套性得到大幅度提升,产品水平已达到了,新工艺用生产设备与树脂砂工艺的设备基本类似。

　　?混砂量较大时推荐采用连续式混砂机,与呋喃树脂工艺的主要差别是:烛结剂粘度较大,定量泵,可选择齿轮泵,螺杆泵,双隔膜泵

　　(三)旧砂再生设备:近几年,国内外在水玻璃砂旧砂再生回用方面从再生机理、再生工艺及再生设备等进行了多方面的开发研究,相继开发出一系列水玻璃砂旧砂再生工敢及设备、并已有部分投入生产应用;如日本新东公司(干法)的再生设备,济南铸锻所研制的S586(干热联合)再生成套设备。这些设备为水玻璃砂工艺的推广应用创造了条件,尤其是新型水玻璃自硬砂工艺。

　　璃自硬砂化硬化方自自硬气硬自硬自自硬3砂式硬硬硬化时5-5-几+S5-5-砂自硬砂

　　用性好,易较难清清理,不易清理,佳,极劳动条件染少,较小劳动大,劳动较大,劳染较小铸件质好较好差好好

　　清理,理,可干能干法回干法回用易清劳动条条件较好条件差动条件较量尺寸精度铸造缺无基本表面裂无

　　可干法法回用,用性最好,理,干件最好好陷缺陷无缺陷质量差,纹,气孔缺陷工粘3%4%7-8%

　　回用性好,回用90%性好,化剂-%%CO-%-%2配好,回率40-60%回用率比用率??80%

　　采用新型水玻璃自硬砂工艺及材料,能够更好的降低CO2水玻璃砂工艺和呋喃树脂砂工艺造成的废品,提高铸件的质量,减少水玻璃碱性废弃砂对生态环境的污染,节约废弃砂的运输,占地等费用,节约优质硅砂资源,具有深远的社会经济效益。

　　1(98年7月,我们和大连某合资企业合作,成功地将原呋喃树脂砂生产线改造成国内第一条新型水玻璃自硬砂生产线,该厂主要生产不锈钢阀门,轴承及其它各类铸钢件,采用新型水玻璃自硬砂工艺浇注的铸件无裂纹等缺陷,尺寸精度,表面上的质量与树脂砂工艺类似,且铸件落砂清理容易,型芯砂工艺性能优良,回用率80%左右,98年7月至今,生产出核电站及水电等部门各类铸钢件,2000余吨,该厂型砂工艺为:海城水洗砂+%+%,混砂机为国产连续混砂机,再生机为日本产干法离心撞击式再生机。

　　2(99年初,鞍钢机械制造公司用新型水玻璃CO2法工艺取代原普通的CO2水玻璃砂工艺制芯,生产铸钢件,采用新工艺后,型(芯)砂工艺性能优良,硬透性好,溃散性好,铸件清砂容易,提高了铸件质量,98年至今共生产各类铸钢件1000余吨,其型砂工艺为:海城水洗砂+粘结剂3-%,吹气硬化。

　　98年8月,我们和宝鸡桥梁厂合作将原VRH生产线改造为VRH+增强剂的硬化新工艺,该厂3(

　　主要生产锰钢辙叉,采有新工艺后提高了型砂的综合性能,其型砂工艺为:面砂:镁橄榄石砂+粘结剂3-%++%;背砂:镁橄榄石再生砂+粘结剂3-%;该厂已将新工艺作为下一步改造的首选工艺。

　　新工艺从96年推出至今,我们在国内多家大中型企业铸钢分厂(车间)进行了生产应用和中试,产品为各种钢铸件,原厂采用CO2水玻璃砂工艺,采用新工艺后,水玻璃加入量在原来基础上降低了65%左右,型芯砂溃散性好,铸件清理容易,铸件质量好。

　　98年11月,我们和国内某厂合作,成功地将该厂原生产线改造成国内第一条铸铁件新型水玻璃自硬砂生产线,该厂主要生产铸铁及球铸铁件。生产线原工艺为酯硬化水玻璃砂工艺,有一定的问题:水玻璃和固化剂配套性差,型砂工艺性能差,冬季硬透性差,型(芯)易蠕变,回用砂水玻璃加入量高(%),回用率低(59%左右),铸件尺寸精度和质量较差,98年12月采用新工艺后,-%(原砂用围场擦洗砂)旧砂回用率90%左右,型(芯)砂冬季硬透性好,克服了蠕变现象,铸件尺寸精度提高,提高了生产率,该厂98年12月-99年元月期间,月生产率达到历史最高水平。

　　99年10月,某船厂采用新工艺代替传统的CO2水玻璃砂和合脂油砂工艺生产铸铜件,型砂工艺为大林擦洗砂100%+新型水玻璃3%-%自硬,浇注后,型(芯)溃散性好,提高了铸件的表面及内部质量,尺寸精度,该厂已将新工艺作用为近期改造的首选工艺。

　　该新工艺自推广以来,我们在国内几十家大中型企业推广,有重型机械、矿山、煤矿、铁路、水泥机械、工程机械等行业,对新工艺非常感兴趣,尤其是国内目前采用的呋喃树脂自硬砂生产铸钢件的企业,若企业能走出生产的低谷,该工艺可在国内大面积推广使用,有着非常强的市场潜力,预计会取得较大的经济和社会效益。

　　新型水玻璃自硬型砂工艺性能、铸件质量和尺寸精度可与树脂砂相媲美,生产所带来的成本低,比树脂自硬砂每吨型砂减少相关成本30%以上,对环境无污染,劳动条件好,型(芯)砂溃散性良好,铸件出砂容易,可以克服呋喃树脂砂生产铸钢件(阀门、泵类薄壁件)易出的的裂纹气孔缺陷、克服CO2水玻璃砂存在的工艺问题和铸件质量缺陷,因此,新型水玻璃冷硬砂工艺无论型砂工艺性能,铸件质量,还是生产所带来的成本、环保等方面比其它三种工艺更具竞争力,是目前铸钢件生产最佳的造型制芯工艺,尤其是阀门、水泵、铁路、机车等行业。