[发明专利]一种防夹砂铸铁型砂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铸造领域，尤其涉及一种防夹砂铸铁型砂及其制备方法。

背景技术

目前型砂存在粒径大小难控制的问题，如果型砂粒径太大，虽然透气性较好，但是铸件表面比较粗糙，光洁度不好；如果型砂料径太小，导致砂型透气性不好，铸件有气孔产生。目前型砂还存在流动性差、易起砂豆的问题。

传统粘土型砂有很多优点，但是存在不易回收利用，透气性差、流动性不好、分散性不好、溃散性差、散热不好、环境污染严重的缺点。

因此，型砂存在的以上缺点需要克服。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防夹砂铸铁型砂及其制备方法，该型砂能够防止铁水氧化，节约了煤粉，粘结性好，高温时易溃散，减少铸件夹砂缺陷。

本发明的技术方案如下：

一种防夹砂铸铁型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成：氧化铍3-4、硬质炭黑10-14、椰油脂肪酸1.2-1.5、膨润土2-3、沉淀硫酸钡3-4、稻壳粉2-3、蓝藻粉1-2、醇酸树脂1-1.5、烯基丁二酸酯1-1.3、煤矸石70-80、盐泥20-24、粘土170-190、水适量、助剂20-30；

    所述助剂由下列重量份的原料制成：石英砂15-18、氧化铁2-3、氧化铝3-5、氧化钙1-1.5、滑石3-4、稻壳灰0.5-0.8、石墨粉1.6-2、糠醇树脂0.8-1.1、苯磺酸0.5-0.7、水1.8-2.2；制备方法为：将石英砂、氧化铁、氧化铝、氧化钙、滑石混合，进行球磨，过150目筛，用火焰熔融法烧制成颗粒，粒径在0.1-2mm；将稻壳灰、石墨粉、糠醇树脂、水混合均匀，加入其他剩余成分，搅拌均匀，加入所述颗粒，研磨15-20分钟，烘干，粉碎，粒径在0.5-2.5mm，即得。

所述防夹砂铸铁型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将粘土、氧化铍、煤矸石、盐泥混合，粉碎，过50目筛，加入7-9%重量份的水搅拌均匀，造粒，粒径在0.05-2.5mm，送入煅烧炉中，在300-400℃下预烧20-25分钟，然后在900-950℃下烧结，取出，打磨至表面粗糙度≤0.1mm，得到粘土颗粒；

（2）将椰油脂肪酸、膨润土、沉淀硫酸钡、稻壳粉、蓝藻粉、醇酸树脂、烯基丁二酸酯混合，加入6-7重量份的水，研磨均匀，得到粘结剂；

（3）将所述粘土颗粒、粘结剂与其他剩余成分混合 8-13分钟，即得。

本发明的有益效果

本发明型砂通过使用粘土、煤矸石进行烧结造粒，透气性好、分散性好，可以回收利用，而且煤矸石含有少量的煤，能够防止铁水氧化，节约了煤粉；通过使用多种材料制成的粘结剂，不仅粘结性好，高温时易溃散，而且高温时可以抵消型砂的膨胀，减少铸件夹砂缺陷。本发明助剂能耐高温，防止粘土颗粒粘结，同时使得型砂流动性好，透气性好，通过使用稻壳灰、石墨粉、能够改善型砂的可塑性和高温溃散性。

具体实施方式

一种防夹砂铸铁型砂，由下列重量份（公斤）的原料制成：氧化铍3.5、硬质炭黑12、椰油脂肪酸1.3、膨润土2.5、沉淀硫酸钡3.5、稻壳粉2.5、蓝藻粉1.5、醇酸树脂1.3、烯基丁二酸酯1.2、煤矸石75、盐泥22、粘土180、水适量、助剂25；

    所述助剂由下列重量份（公斤）的原料制成：石英砂17、氧化铁2.5、氧化铝4、氧化钙1.3、滑石3.5、稻壳灰0.7、石墨粉1.8、糠醇树脂0.9、苯磺酸0.6、水2；制备方法为：将石英砂、氧化铁、氧化铝、氧化钙、滑石混合，进行球磨，过150目筛，用火焰熔融法烧制成颗粒，粒径在0.1-2mm；将稻壳灰、石墨粉、糠醇树脂、水混合均匀，加入其他剩余成分，搅拌均匀，加入所述颗粒，研磨18分钟，烘干，粉碎，粒径在0.5-2.5mm，即得。

所述防夹砂铸铁型砂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将粘土、氧化铍、煤矸石、盐泥混合，粉碎，过50目筛，加入8%重量份的水搅拌均匀，造粒，粒径在0.05-2.5mm，送入煅烧炉中，在350℃下预烧23分钟，然后在930℃下烧结，取出，打磨至表面粗糙度≤0.1mm，得到粘土颗粒；

（2）将椰油脂肪酸、膨润土、沉淀硫酸钡、稻壳粉、蓝藻粉、醇酸树脂、烯基丁二酸酯混合，加入6.5重量份的水，研磨均匀，得到粘结剂；

（3）将所述粘土颗粒、粘结剂与其他剩余成分混合 11分钟，即得。

本实施例得到的型砂试验数据如下：湿压强度为98KPa，透气性130，热湿拉强度为2.8KPa，常温湿拉强度为23KPa。