[发明专利]一种高效激冷型砂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铸造领域，尤其涉及一种高效激冷型砂及其制备方法。

背景技术

型砂是在铸造中用来造型的材料。型砂一般由铸造用原砂、型砂粘结剂和辅加物等造型材料按一定的比例混合而成，也可用天然含粘土的硅砂，通常的铸铝用的型砂配方中型砂粒径太大或太小，型砂料径太大，虽然透气性较好，但是铝砂件表面比较粗糙，光洁度不好，型砂料径太小，导致砂型透气性不好，铝铸件有气孔产生。国内外广泛使用的煤粉粘土湿型砂，一般由原砂、粘结剂、煤粉添加物等与水混制而成，具有一定的防粘砂效果和材料成本低、生产效率高的优点，但其消耗量大、排放严重、在铸造过程煤粉燃烧分解产生有毒气体污染。

型砂按所用粘结剂不同，可分为粘土砂、水玻璃砂、水泥砂、石英砂等，以粘土砂、水玻璃砂及石英砂用的最多。型砂在铸造生产中的作用极为重要，因型砂的质量不好而造成的铸件废品约占铸件总废品的30～50%。通常对型砂的要求是：1、具有较高的强度和热稳定性，以承受各种外力和高温的作用。2、良好的流动性，即型砂在外力或本身重力作用下砂粒间相互移动的能力。3、一定的可塑性，即型砂在外力作用下变形，当外力去除后能保持所给予的形状的能力。4、较好的透气性，即型砂孔隙透过气体的能力。5、高的溃散性，又称出砂性，    即在铸件凝固后型砂是否容易破坏，是否容易从铸件上清除的性能。

  目前的铸造领域发展迅速，对于铸钢件和铸铁件的性能要求更高，从而要求进一步提升型砂的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效激冷型砂及其制备方法，该型砂具有高的导热性、可塑性好、透气性好、粘结性好的特点。

本发明的技术方案如下：

一种高效激冷型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成：铬铁矿砂240-260、矾土100-120、棕刚玉20-30、纳米碳粉1-2、铝酸钙水泥1-2、α-Al2O3微粉3-4、钢纤维10-12、三聚磷酸钠2-3、二甲基硅油1-2、二茂铁1-2、呋喃树脂4-5、苯磺酸2-3、水适量；

所述高效激冷型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将铬铁矿砂、矾土放入520-540℃煅烧炉中煅烧4-5小时，然后，取出，粉碎成250-350目粉末，然后加入三聚磷酸钠、二茂铁、适量水，搅拌分散，练泥，送入1420-1450℃煅烧炉中煅烧3-5小时，取出粉碎至50-100目，得到煅烧料；将铝酸钙水泥、α-Al2O3微粉、钢纤维、三聚磷酸钠、二甲基硅油混合，研磨30-40分钟，与煅烧料、其它剩余成分混合15-20分钟，即得。

本发明的有益效果

本发明使用了铬铁矿砂、矾土，经煅烧,结合加三聚磷酸钠、呋喃树脂等研磨，再高温煅烧使得型砂具有优异的粘结性、可塑性、热稳定性、透气性、分散性；通过使用α-Al2O3微粉，更增加了分散性，使型砂均匀；通过使用纳米碳粉增加了导热性能，增强了激冷铸件效果，本发明易于造型、制芯,解决铸件缩孔、缩松效果达90%以上,提高铸件成品率。

具体实施方式

一种高效激冷型砂，由下列重量份（公斤）的原料制成：铬铁矿砂250、矾土110、棕刚玉25、纳米碳粉1.5、铝酸钙水泥1.5、α-Al2O3微粉3.4、钢纤维11、三聚磷酸钠2、二甲基硅油1.4、二茂铁1.5、呋喃树脂4、苯磺酸2.5、水适量；

所述高效激冷型砂的制备方法，包括以下步骤：将铬铁矿砂、矾土放入530℃煅烧炉中煅烧4小时，然后，取出，粉碎成300目粉末，然后加入三聚磷酸钠、二茂铁、适量水，搅拌分散，练泥，送入1440℃煅烧炉中煅烧4小时，取出粉碎至70目，得到煅烧料；将铝酸钙水泥、α-Al2O3微粉、钢纤维、三聚磷酸钠、二甲基硅油混合，研磨34分钟，与煅烧料、其它剩余成分混合18分钟，即得。

本发明制得的型砂的工艺性能：

湿压强度：0.105Mpa，透气率：101%，热湿拉强度：421Kpa，破碎指数：87%。