宝珠砂简介及生产工艺.doc

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1、宝珠砂一、宝珠砂简介宝珠砂又名电熔陶粒，是石英砂的高级替代品。  宝珠砂显微写真[1]石英砂的优点是分布广泛，成本低廉；但其缺点也相当明显：一是膨胀系数大，铸件精度低；二是铸件表面粘砂严重，清砂困难。究其因，是石英在不同的温度下会有多种同质异晶体生成，体积变化大；受耐火度(石英砂的耐火度在1400-1700℃之间)的限制，铸件局部（孔、槽、及热节集中的部位）粘砂严重，清理十分困难。上述缺点在大型铸钢件的生产中尤为严重。宝珠砂能克服这些缺点，从而大大提高了铸件的质量。宝珠砂是以优质铝钒土为原料，经煅烧、电熔、造粒、分筛等工艺而制成的。二、宝珠砂的物理及化学性能粒　形球形膨胀系数(20-1000

2、℃)6×10-6/℃颜　色黑棕色粒度6－320目(φ0.053－3.36mm)耐火温度≥1900℃Al2O375-85%堆积比重1.95-2.05g/cmSiO2≤15%真密度2.9g/cmTiO2≤1.5%热导率(1200℃)5.27W/M·KPH值7－8三、宝珠砂的特点.热膨胀系数小，性能可与锆英砂媲美，用其配制型砂，铸件不会产生膨胀缺陷；.砂粒为球形，流动性好，易舂实，且透气性好.表面光滑，结构致密，使得粘结剂能均匀覆盖.宝珠砂属中性材料，酸、碱粘结剂均可使用　.回用再生性能好，性价比高　与铬铁矿砂、锆英砂相比，其价格只有锆英砂、铬铁矿砂25－50%。同时，因砂粒为球形，其表面积小，故

3、树脂的加入量可减少30－50%，水玻璃的加入量≤4%；并减少了粘结剂所产生的铸造缺陷，提高了铸件的成品率.耐火度高，易溃散　宝珠砂的莫来石相大大高于烧结产品，具有良好的耐火性.热导率大，稳定性好，不龟裂.应用范围广　水玻璃砂、树脂砂、精密铸造及铜、铝件的抛光清理宝珠砂与铬铁矿砂、锆英砂主要性能比较宝珠砂锆英砂铬铁矿砂PH值7.654.568.24堆密度(g/㎝)1.95-2.052.9-3.12.6-2.7真密度(g/㎝)2.94.4-4.713.9-4.8粒形球形不规则不规则粘结剂加入量（水玻璃+CO2硬化）3-4%7-8%7-8%四、宝珠砂在大型铸件上的应用目前，宝珠砂广泛应用于树脂砂（

4、呋喃树脂、酚醛树脂），水玻璃砂（有机脂、CO2硬化），覆膜砂。适于各种金属铸件，如：碳钢、合金钢（高锰钢、高铬铸铁），铸铁、铸铜等。五、宝珠砂在大型复杂铸件上的应用玉林柴油机厂采用宝珠砂制作柴油发动机水套件，保持了原用砂的特性，克服了原用砂膨胀系数大、粘结剂加入量大、发气量大等缺点，减少了树脂的加入量，提高了产品的成品率。六、宝珠砂在大型铸钢件上的应用福建三明三重全部使用宝珠砂，加入3.2%的水玻璃，所有芯子、外形不刷涂料，使用后发现铸件表面光洁，不粘砂，且耗能低。砂子再生设备也相当简易。洛阳洛北钢厂用生产重达13吨的水泥生产设备----回转窑托轮。其芯子(φ90mm、长800mm)以30-

5、40目的宝珠砂作原砂，加入3.5%的水玻璃，以CO2硬化。其他部位仍以硅砂作为原砂，不改变原有的使用方法。清理时发现，芯子的型壳表面只有0.2mm厚的黑釉，表面排列有序，未被烧结，且易被清掉；在其他用硅砂的部位，型壳表面有3－8mm厚的烧结黑釉层。洛阳洛北钢厂、汝阳兴荣机械厂、山东恒城铸造厂等数十家厂家，在30－40目砂的宝珠砂中，加入140－320目的细砂20－30%，结果表明同样不粘砂，且有足够的透气性，也易清理。有些铸钢厂为了降低生产成本，采用了局部单一面砂的方法，同样起到了不粘砂的效果。经过与铸造厂家的长期摸索，总结出：面砂的厚度以10－20mm为宜（舂紧厚度）；对形状复杂、厚大部位

6、、拐角处，适当增加厚度，背砂仍用普通石英砂。该砂也可和石英砂混合使用，比例根据铸件的大小、钢种改变而改变，同样达到了不粘砂，易溃散的效果。七、宝珠砂在汽车零部件上的应用前景长期以来，汽车工业稳居铸造工业的最大市场，近年来我国汽车工业的发展更是不断拉动铸造工业进入一个全新发展期，而其在迅猛发展的同时，也带动了铸造业市场的急速扩大，并赋予其广阔的发展前景。我国汽车零部件铸造市场前景广阔，预计我国汽车总产量到2015年达到1500万辆左右，以均价12万元售价计算，全车配套件一般在8万元左右，则新产汽车配套零部件铸造市场规模在2015年将达到12000亿元左右。八、宝珠砂应用结论宝珠砂是一种非石英质

7、型人造砂，适用于各种铸造方式；如：V法，VRH，消失模，熔模，一般砂型（粘土砂、水玻璃+CO2硬化）、树脂砂等；适用于各种粘结剂、各种金属材料的铸件生产，不但能大幅度提高铸件质量，而且清砂容易，配砂工艺简单方便（大型铸钢厂单件小批量局部用砂，少量用砂人工混制即可），对大多数铸件可以省去涂料，尤其适宜制作质量要求高的铸件。值得注意的是：在使用水玻璃CO2硬化砂中，吹干的芯、型，不宜再上窑烘干（如烘干一定要控制加