酯硬化水玻璃石英砂旧砂再生及性能工艺研究.pdf

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1、试验研究Test&Research酯硬化水玻璃石英砂旧砂再生及性能工艺研究杨艳兵1，王峰2，李春2，何浩忠2，孙法俊2(1．常州机电职业技术学院，江苏常州213164；2．中车戚墅堰机车有限公司，江苏常州213011)摘要：介绍了酯硬化水玻璃石英砂的应用背景，明确旧砂再生的必要性。研究了酯硬化水玻璃石英砂再生工艺及性能，通过再生砂残留Na0，对型砂性能影响的试验以及再生加热温度的试验，得出了残留Na0，的质量分数是影响再生砂的主要因素之一以及再生加热温度应控制在300oc～350oc的结论。关键词：酯硬化水玻璃石英砂；再生砂性能

2、；旧砂再生中图分类号：TG221；文献标识码：A；文章编号：1006—9658(2017)02—0008—03DOI：10．3969／j．issn．1006-9658．2017．02．003O概述水玻璃砂在型砂混制、造型制芯、浇注落砂以及铸件清理过程中无刺激性气味或有毒气体产生，不产生黑色污染⋯，是最有可能实现绿色铸造的型砂种类。而日．水玻璃价格便宜，仅为树脂砂的1／20～1／30⋯。由于水玻璃砂溃散性差，落砂困难，旧砂再生回用网难，导致产生大量废砂，限制了水玻璃砂的推广应用。随着酯硬化水玻璃石英砂工艺的发展与应用，我公司使用该

3、T艺后，型芯砂溃散性好，旧砂回用率大幅提升，可达85％以上，减少环境污染。但是，由于旧砂再生后残留NaO，的质量分数对型砂性能影响较大。因此，如何采取有效的再生工艺方法，提高酯硬化水玻璃石英砂旧砂再生效果，就成为广大铸造丁作者探讨的课题[2]，本文就笔者公司生产实际，对酯硬化水玻璃石英砂旧砂再生及性能进行了研究。1再生砂残留NaO：对型砂性能的影响1．1原材料选取(1)原砂选取采用酯硬化西线再生砂(除去粉尘)，粒度30／50目，分布见下表1一收稿【J期：2016-08—29稿件编号：1608—1490作者简介：杨艳兵(197卜)

4、，女，讲师．主要从事铸造生产T艺技术研究和教学ij作．表1原砂粒度及残留NaO：质量分数砂样粒度分布情况平均残留NaO，质筛号(目)2030405070细度量分数／％再生砂样13．1832．643．8416．282．8038．550．256再生砂样22．6834．2239．9812．284．8238630．322再生砂样36．6429-8646．5214．371．8237830．350再生砂样48．2822．6848．3614．423．3638．480．392再生砂样56．4433．1838．4216．285．2638．590．

5、424再生砂样62．0240．1236．6616．804．2638．540．510(2)液料选取水玻璃采用HYTS．103，有机酯采用HYTZ一134。(3)混制工艺原砂+有机酯(混制0．5～1．0min)+水玻璃(混制0．5～1．0min)，出砂。(4)混制配比原砂100％，水玻璃2．8％(占原砂量)，有机酯18％(占水玻璃量)，温度19cC，相对湿度45％。1．2试验结果按照卜述1．1的要求进行混砂，制作标准“8”字样抗拉试块，测定型砂可使用时间以及型砂24h抗拉强度，试验结果见表2。根据表2数据，绘制可使用时间与残留NaO

6、：质量分数折线图(见图1)以及型砂24h抗拉强度与残留NaO，质量分数折线图(见图2)8oFMll"中国铸造装备与技术2／2017Test&Research试验研究表2型砂可使用时问以及型砂24h抗拉强度残留NaO，质量分数／％0．2560．3080．3500．3920．424O．510町使用时间／min4．14．03．73．12．20_824h抗托强度／4．44．O2．82．50(kg／,-m2)0256030H0．{j0．j¨10,42405哦谢、,a02禽毓‘k罔1可使用时间与残留NaO：质量分数关系曲线图从图l以及图2的

7、曲线中我们可以看出，随着残留NaO，质量分数的增加，型砂的可使用时间以及24h抗拉强度呈下降趋势，当残留NaO，质量分数超过0．4％，型砂的可使用时间不足3min，型砂24h抗拉强度也不足2．5kg／cm2，已不能满足造型使用要求。当残留NaO，质量分数超过0．5％时，型砂24h抗拉强度为0(因型砂强度低于0．5kg／cm2时，试验机无法试验，故为0)。从表1可以看出，6种不同残留NaO，质量分数的砂样平均细度基本相当，不影响型砂可使用时间以及24h抗拉强度值的测定。025603080350．3920424051歧；：(fYa0

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9、fJ图224h抗拉强度与残留NaO：质量分数关系曲线图由此可见，再生砂的残留NaO：质量分数对型砂性能有着较大的影响，起决定性的因素。因此，我们需要在酯硬化水玻璃石英砂再生工艺上采取一定的方法，提升旧砂脱膜率，确保再生砂残留氧化钠处于较低水平。中国铸