一種環(huán)境友好型鑄造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，特別是一種環(huán)境友好型鑄造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(shù)脂膜的型砂或芯砂。近年來(lái)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(shù)脂使其熔融，攪拌使樹(shù)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(lái)應(yīng)用日益廣泛?，F(xiàn)有制備鑄造用覆膜砂的粘結(jié)劑多為樹(shù)脂，而有機(jī)樹(shù)脂有氣味，在鑄造生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程中，從混砂、制芯、澆注、清理到廢砂處理都會(huì)對(duì)環(huán)境造成不良影響。多數(shù)無(wú)機(jī)樹(shù)脂為石油的衍生產(chǎn)品，屬于不可再生資源，成本也較高。
[0003]本發(fā)明在配方中添加無(wú)機(jī)硅酸鹽粘結(jié)劑，從而減少酚醛樹(shù)脂的用量，同樣具有良好的粘結(jié)性與強(qiáng)度，還添加了硼酸等提高耐熱溫度的成分。本發(fā)明通過(guò)研宄，還添加一種增效劑對(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(guò)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(kāi)裂變形。本發(fā)明制成的產(chǎn)品，能減輕了對(duì)環(huán)境的污染，減低了生產(chǎn)成本，發(fā)氣量低，鑄件質(zhì)量高，表面光滑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)境友好型鑄造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(guò)以下方案實(shí)施:
一種環(huán)境友好型鑄造覆膜砂，由下列重量份的原料制成:石英砂70-75、硬脂酸鈣
0.2-0.3、玉米芯粉4-6、儀撤攬石砂13-15、水2-3、烏洛托品0.7-1、熱塑性酸酸樹(shù)脂4-6、異丙醇3-5、硅酸鹽水泥5-7、硼酸2.5-4、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)明所述一種環(huán)境友好型鑄造覆膜砂，由以下具體步驟制成:
(1)將石英砂、玉米芯粉、鎂橄欖石砂、硅酸鹽水泥放入粉碎機(jī)中粉碎，過(guò)200-300目篩形成混合砂，然后將沸騰爐加熱至160°C，開(kāi)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。。-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0.6倍量的熱塑性酚醛樹(shù)脂，繼續(xù)混碾70-80秒后再加入剩余量的熱塑性酚醛樹(shù)脂； (3)將硼酸、烏洛托品溶于水與異丙醇混合形成混合液，然后將混合液的70%緩慢加入到混砂機(jī)中，繼續(xù)熱態(tài)下混碾75-85秒后，再加入剩余量的混合液，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(guò)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)明在配方中添加無(wú)機(jī)硅酸鹽粘結(jié)劑，從而減少酚醛樹(shù)脂的用量，同樣具有良好的粘結(jié)性與強(qiáng)度；添加了硼酸，提高產(chǎn)品耐熱性；本發(fā)明還添加一種特殊工藝制成的增效劑，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(kāi)裂變形。本發(fā)明制成的產(chǎn)品，能減輕了對(duì)環(huán)境的污染，減低了生產(chǎn)成本，發(fā)氣量低，鑄件質(zhì)量高，表面光滑。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面通過(guò)具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0009]一種環(huán)境友好型鑄造覆膜砂，由下列重量份(公斤)的原料制成:石英砂70、硬脂酸鈣0.2、玉米芯粉4、鎂橄欖石砂13、水2、烏洛托品0.7、熱塑性酚醛樹(shù)脂4、異丙醇3、硅酸鹽水泥5、硼酸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)明所述一種環(huán)境友好型鑄造覆膜砂，由以下具體步驟制成:
(1)將石英砂、玉米芯粉、鎂橄欖石砂、硅酸鹽水泥放入粉碎機(jī)中粉碎，過(guò)200目篩形成混合砂，然后將沸騰爐加熱至160°C，開(kāi)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 1400C -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0.6倍量的熱塑性酚醛樹(shù)脂，繼續(xù)混碾75秒后再加入剩余量的熱塑性酚醛樹(shù)脂；
(3)將硼酸、烏洛托品溶于水與異丙醇混合形成混合液，然后將混合液的70%緩慢加入到混砂機(jī)中，繼續(xù)熱態(tài)下混碾80秒后，再加入剩余量的混合液，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(guò)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6.0MPa，熱態(tài)抗彎強(qiáng)度為3.1MPa,灼燒減量2.5%，熔點(diǎn)為99°C。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種環(huán)境友好型鑄造覆膜砂，其特征在于，由下列重量份的原料制成:石英砂70-75、硬脂酸鈣0.2-0.3、玉米芯粉4-6、鎂橄欖石砂13-15、水2-3、烏洛托品0.7_1、熱塑性酚醛樹(shù)脂4-6、異丙醇3-5、硅酸鹽水泥5-7、硼酸2.5_4、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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種環(huán)境友好型鑄造覆膜砂，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將石英砂、玉米芯粉、鎂橄欖石砂、硅酸鹽水泥放入粉碎機(jī)中粉碎，過(guò)200-300目篩形成混合砂，然后將沸騰爐加熱至160°C，開(kāi)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。。-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0.6倍量的熱塑性酚醛樹(shù)脂，繼續(xù)混碾70-80秒后再加入剩余量的熱塑性酚醛樹(shù)脂； (3)將硼酸、烏洛托品溶于水與異丙醇混合形成混合液，然后將混合液的70%緩慢加入到混砂機(jī)中，繼續(xù)熱態(tài)下混碾75-85秒后，再加入剩余量的混合液，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(guò)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(kāi)了一種環(huán)境友好型鑄造覆膜砂，其特征在于，由下列重量份的原料制成：石英砂70-75、硬脂酸鈣0.2-0.3、玉米芯粉4-6、鎂橄欖石砂13-15、水2-3、烏洛托品0.7-1、熱塑性酚醛樹(shù)脂4-6、異丙醇3-5、硅酸鹽水泥5-7、硼酸2.5-4、增效劑5-7；本發(fā)明在配方中添加無(wú)機(jī)硅酸鹽粘結(jié)劑，從而減少酚醛樹(shù)脂的用量，同樣具有良好的粘結(jié)性與強(qiáng)度；添加了硼酸，提高產(chǎn)品耐熱性；本發(fā)明還添加一種特殊工藝制成的增效劑，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(kāi)裂變形。本發(fā)明制成的產(chǎn)品，能減輕了對(duì)環(huán)境的污染，減低了生產(chǎn)成本，發(fā)氣量低，鑄件質(zhì)量高，表面光滑。
【IPC分類】B22C1-16, B22C1-00, B22C1-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104668440
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510058066
【發(fā)明人】俞學(xué)林
【申請(qǐng)人】繁昌縣金科機(jī)電科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年2月4日