13张敬章水玻璃再生砂在我厂的应用(张敬章)

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1、水玻璃再生砂在我厂的应用张敬章福建省三钢明光机械铸造冇限公司摘要：水玻璃砂造型在我国铸造业应用广泛，有其很多的优点，但其存在溃散性差，再生回用闲难的缺点。屮机铸材科技（福建）有限公司进行水玻璃旧砂处理回用实验与试生产，该公司具备多项W家专利技术应用于水玻璃旧砂处理问用。本文通过冋用砂与新砂检测对比与实际生产试验对比，为水玻璃回用砂的推广使用提供依据关键词：水玻璃砂；溃散性；再生；回用试验；零排放引言（1）水玻璃砂造型在我国铸造业应用广泛，水玻璃C02气硬法是水玻璃粘结剂领域里应川最早的一种快速成

2、型工艺，由于设备简单，操作方便，使用灵活，成本低廉，在国内外大多数的铸钢件生产中都得到了广泛的应用。（2）C02气体硬化水玻璃砂的主要优点是：a）硬化速度快，强度高，硬化后起模，铸件精度高。工人劳动强度低效率高；b）相对于树脂砂铸钢件热裂倾向明显减小，不会产生难闻有害气体危害工人身体健康；c）相对于树脂砂易于存储可使用时间较长。但是C02气体硬化水玻璃砂的缺点是：a）水玻璃加入量（质量分数）往往高达7〜8%或者更多；b）含水量大，易吸潮；c）溃散性差，旧砂再生困难，大量旧砂被遗弃，造成环境的碱性

3、污染。（3）旧砂的大量排放，不但造成资源浪费，而且对环境造成污染。旧砂的再生回用己成为绿色铸造必须解决的问题。我国铸造行业一直在尝试各种解决旧砂回川的有效办法，特別是对己经普及使川以水玻璃作为粘合剂的水玻璃砂旧砂再生回用的有效工艺，有干法再生，湿法再生等等，但往往是成本高，效益差，砂的铸造特性变差，环境污染严重，导致铸造企业对旧砂再生回用积极性低。（4）2012年中机铸材科技（福建）有限公司在福建三明建；’进行水玻璃旧砂处理冋用实验与试生产,该公司具备多项国家专利技术应用于水玻璃旧砂处理冋用。通

4、过新砂与冋用砂检测对比与生产试验对比，为中机铸材科技（福建）有限公司生产的水玻璃冋用砂推广使用提供依据，为各铸造厂适应我国铸造行业准入要求提供应用途径。1.检测与试验方法旧砂是否可以回用？取决于旧砂处理是否达到可以回用的要求。旧砂取于我厂的废弃砂，粒度分布与二氧化硅含量应不会有太大变化。肉眼上观察回用砂外观，与新砂比较如表1:（表1）新砂与回用砂肉眼观察颜色粒度干燥（手抓感受）流动性备注新砂浅黄色粒度分布粗细均匀，有较多的粉末较干燥流动性好我厂用气动管道送砂系回用砂较白，略带青色颗粒较集屮，粉末

5、少较干燥流动性好统，对流动性较敏感。对于水玻璃C02气硬法工艺，我们需要了解的主要指标如下：①与新砂比较回用砂的砂目数分布是否接近？②与新砂比较冋用砂中二氧化硅的含量是否达到要求？③与新砂比较回用砂中氧化钠含量是否低到可以正常生产？④与新砂比较同样的水玻璃比例，回用砂湿强度和干强度是否接近？⑤耐火度实验，与新砂比较同样的水玻璃比例回用砂耐火度是否和新砂一样?需要了解以上详细数据，我们做了以下的工作：1）新砂与回用砂各収部分送验，得出的数据如下：（表2）新砂与回用砂检验筛分留量％0.85mm0.6

6、0mm0.425mm0.3mm0.212mm0.15mm0.106mm^0.075mm回用砂0.0621.537.8235.345.20.06新砂0.0620.836.9131.858.020.891.44SiOA灼减s%角型系数微粉含ffi%发气fflml.g‘回用砂98.860.181.3305.320.027新砂98.340.561.803.0416.220.001（图1）2）对于造型方法为湿模刮板成型，型砂湿强度较为敏感。试验方法是，在加入水玻璃量7.5%相同情况下，用新砂与回用砂各制作

7、10个直径为100mm高度为100mm圆柱体砂型，在没有硬化的状态下，砂型上端放上一个木片，在木片上逐步加硅码的办法（如图1），进行湿强度的对比试验，得出的数据如下：（表3）湿强度对比10g20g30g40g50g60g回用砂保持保持保持坍塌新砂保持保持保持保持保持坍塌3）干强度检测：水玻璃加入量均为7.5%,在同等条件下二氧化碳硬化20s测砂型干强度，新砂与冋用砂对比数据如h（表4）新砂与回用砂干强度对比12345均值Mpa回用砂0.650.550.630.690.53n新砂0.630.720

8、.690.740.684）耐火度试验试验方法,选取一较厚大品种进行试验结构如图2所示,在齿轮过渡圆角的热节处常出现粘砂现象。一个砂型使用两种型砂，水玻璃加入量均为7.5%（图3）开箱后铸件刮板工艺造型，中线分开左右做好新砂与回用没有发现明显区别（如图3）。当然，在不刷涂料的试验屮，新砂与冋用砂的表面质量还是存在差异（见图4图5）。主要的原因是新砂小粒度砂比例较多，显得更细一些，造型后砂型表面更致密；而叫用砂粒度更集屮，缺乏小粒度砂，且回用砂粒度更圆（见表2）,所以砂粒间缝隙更多一些，砂型表而显得