123.旧砂湿法再生技术使水玻璃_有机酯自硬砂工艺趋于完善

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1、2010中国铸造活动周论文集旧砂湿法再生技术在水玻璃有机酯自硬砂工艺中的应用王红宇，杨立新，邹晓峰（宜兴市合兴化工有限公司，江苏宜兴214364）摘要：本文阐述了水玻璃有机酯自硬砂旧砂湿法再生技术的机理，关键技术和实施效果，以事实为依据，论证“成功的旧砂湿法再生技术使水玻璃有机酯自硬砂工艺趋于完善”已发展成为绿色铸造型砂工艺，有助于铸造业持续发展。关键词：湿法再生；再生砂；收得率；循环利用；绿色铸造1前言在我国，水玻璃有机酯自硬砂早在上世纪70年代就已开发成功并应用于铸钢造型生产，自那时起便受到广大铸造工作者的肯定并期望尽快推广应用。但在相当长的一段时间内，它的发展缓慢，过程曲折。究其原因是其

2、旧砂再生技术开发严重滞后。因此，它的发展也只能随着旧砂再生技术的发展而发展。经过广大铸造工作者长期不懈的努力，水玻璃有机酯自硬砂工艺已经经历了从不完整到完整再到趋于完善的三个阶段，已发展成绿色铸造型砂工艺。2水玻璃有机酯自硬砂型砂工艺简介下列工艺是生产实例之一：原砂（新砂或湿法再生砂，100）+有机酯（水玻璃量的10～14%）+水玻璃（原砂量的2.6%）。其中有机酯、水玻璃种类的选择，比例的确定根据温度变化，依据（图1）“硬化剂与水玻璃匹配选择随温度变化关联图”确定。图中不同波美度水玻璃是由采购的两种水玻璃按不同比例混合而成，不同品种有机酯可以混合使用，有机酯加入量占水玻璃量的比例根据所用水玻

3、璃浓度决定。“硬化剂与水玻璃匹配选择随温度变化关联图”所显示的是：在水玻璃加入量基本不变的前提下，根据温度（包括气温和砂温）的变化，选用匹配规格的有机酯和水玻璃以控制型砂硬化反应速度。选用的方法是：以温度为支点的杠杆所对应的有机酯和水玻璃。有机酯的加入量随水玻璃浓度（与一定的模数相对应）的变化而变化。这里的理论依据可参阅«铸造手册»（第2版）第四卷‹造型材料›第三章。按此配方型砂的主要工艺性能如下：30分钟强度（抗压）：＞0.1MPa终强度（抗压）：≥2MPa水分：1.7～2%(原砂含水量有波动)型砂可使用时间：6分钟脱模时间：30分钟左右1000℃残留强度＜0.3MPa-1-2010中国铸造

4、活动周论文集该配方适用于中、小型铸件手工造型或机械造型。根据不同产品生产需要，型砂可使用时间，强度等工艺性能可以通过选用不同种类的水玻璃或有机酯，改变配方等方法进行调整。图1硬化剂与水玻璃匹配选择随温度变化关联图3水玻璃有机酯自硬砂工艺发展的三个阶段水玻璃有机酯自硬砂工艺发展可分为三个阶段，即：初级阶段、中级阶段、高级阶段。3.1初级阶段初级阶段的标志是工艺不完整。此阶段水玻璃有机酯自硬砂型砂配制应用技术已经开发成功，但没有可以应用的旧砂再生技术。虽然，该型砂工艺在铸造生产中已经显示出多方面的优势，具有强烈的吸引力，同时，旧砂不能再生的显著缺陷同样使人望而却步。一个不完整的工艺是不能大面积推广

5、应用的。3.2中级阶段中级阶段的标志是工艺基本完整，生产应用达到一定规模。水玻璃有机酯自硬砂旧砂热法再生技术、设备开发成功，解除了废砂大量排放的大包袱，短时间内水玻璃有机酯自硬砂工艺在铸钢生产中的应用迅速扩大。但是，热法再生技术存在许多先天不足之处，主要是再生砂的质量不太好，再生砂收得率低。它对质量管理、生产管理带来相当大的难度，又制约了它的进一步扩大应用。3.3高级阶段高级阶段的标志是水玻璃有机酯自硬砂旧砂湿法再生技术开发成功，使水玻璃有机酯自硬砂工艺趋于完善。该旧砂湿法再生技术的特点是：再生砂质量好—配制型砂时，型砂配方与新砂相同，用于生产可代替新砂；收得率高—再生砂收得率可达95%以上，

6、高于任何一种机械再生技术。从各个方面考虑都堪称绿色铸造型砂工艺。该技术一旦为广大铸造工作者所认识，必将得到广泛应用。4水玻璃有机酯自硬砂旧砂再生技术的演变水玻璃有机酯自硬砂工艺在铸造生产应用方面的发展是随着其旧砂再生技术的发展而发展的，因此，有必要简单回顾一下旧砂再生技术发展的过程。在水玻璃有机酯自硬砂工艺发展的初级阶段，因被CO2硬化水玻璃砂旧砂再生难的阴影笼罩，把水玻-2-2010中国铸造活动周论文集璃有机酯自硬砂的旧砂再生与CO2硬化水玻璃砂的旧砂再生相提并论、混为一谈，没有分析两种旧砂表面残留物性质上的差别，从而采取针对性的技术措施，而是采用当时国外开发的、后来实践证明并不成功水玻璃旧

7、砂干法再生技术（摩擦再生），再生砂表面残留物去除率很低，使用性能很差，不得不淘汰大量旧砂。将水玻璃有机酯自硬砂工艺的发展带入中级阶段的旧砂热法再生技术，不是建立在对旧砂表面残留物性质充分认识基础上开发出的新技术，它只是对干法再生技术的改进，其旧砂再生的基本技术仍旧是对旧砂表面进行摩擦，对旧砂加热的最大作用是大大降低摩擦产生的粉末的吸附性，在功率强大的除尘器作用下可以更多地被分离出去，因而再生砂表面