一種高效激冷型砂及其制備方法
【專利摘要】一種高效激冷型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成：鉻鐵礦砂240-260、礬土100-120、棕剛玉20-30、納米碳粉1-2、鋁酸鈣水泥1-2、α-Al2O3微粉3-4、鋼纖維10-12、三聚磷酸鈉2-3、二甲基硅油1-2、二茂鐵1-2、呋喃樹脂4-5、苯磺酸2-3、水適量。本發明使用了鉻鐵礦砂、礬土，經煅燒，結合加三聚磷酸鈉、呋喃樹脂等研磨，再高溫煅燒使得型砂具有優異的粘結性、可塑性、熱穩定性、透氣性、分散性；通過使用α-Al2O3微粉，更增加了分散性，使型砂均勻；通過使用納米碳粉增加了導熱性能，增強了激冷鑄件效果，本發明易于造型、制芯，解決鑄件縮孔、縮松效果達90%以上，提高鑄件成品率。
【專利說明】 一種高效激冷型砂及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鑄造領域，尤其涉及一種高效激冷型砂及其制備方法。
【背景技術】
[0002]型砂是在鑄造中用來造型的材料。型砂一般由鑄造用原砂、型砂粘結劑和輔加物等造型材料按一定的比例混合而成，也可用天然含粘土的硅砂，通常的鑄鋁用的型砂配方中型砂粒徑太大或太小，型砂料徑太大，雖然透氣性較好，但是鋁砂件表面比較粗糙,光潔度不好，型砂料徑太小，導致砂型透氣性不好，鋁鑄件有氣孔產生。國內外廣泛使用的煤粉粘土濕型砂，一般由原砂、粘結劑、煤粉添加物等與水混制而成，具有一定的防粘砂效果和材料成本低、生產效率高的優點，但其消耗量大、排放嚴重、在鑄造過程煤粉燃燒分解產生有毒氣體污染。
[0003]型砂按所用粘結劑不同，可分為粘土砂、水玻璃砂、水泥砂、石英砂等，以粘土砂、水玻璃砂及石英砂用的最多。型砂在鑄造生產中的作用極為重要，因型砂的質量不好而造成的鑄件廢品約占鑄件總廢品的30?50%。通常對型砂的要求是:1、具有較高的強度和熱穩定性，以承受各種外力和高溫的作用。2、良好的流動性，即型砂在外力或本身重力作用下砂粒間相互移動的能力。3、一定的可塑性，即型砂在外力作用下變形，當外力去除后能保持所給予的形狀的能力。4、較好的透氣性，即型砂孔隙透過氣體的能力。5、高的潰散性，又稱出砂性，即在鑄件凝固后型砂是否容易破壞，是否容易從鑄件上清除的性能。
[0004]目前的鑄造領域發展迅速，對于鑄鋼件和鑄鐵件的性能要求更高，從而要求進一步提升型砂的性能。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種高效激冷型砂及其制備方法，該型砂具有高的導熱性、可塑性好、透氣性好、粘結性好的特點。
[0006]本發明的技術方案如下:
一種高效激冷型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成:鉻鐵礦砂240-260、礬土100-120、棕剛玉20-30、納米碳粉1-2、鋁酸鈣水泥1-2、a -Al203微粉3-4、鋼纖維10-12、三聚磷酸鈉2-3、二甲基硅油1-2、二茂鐵1-2、呋喃樹脂4-5、苯磺酸2-3、水適量；
所述高效激冷型砂的制備方法，其特征在于包括以下步驟:將鉻鐵礦砂、礬土放入520-540°C煅燒爐中煅燒4-5小時，然后，取出，粉碎成250-350目粉末，然后加入三聚磷酸鈉、二茂鐵、適量水，攪拌分散，練泥，送入1420-1450°C煅燒爐中煅燒3-5小時，取出粉碎至50-100目，得到煅燒料；將鋁酸鈣水泥、a-A1203微粉、鋼纖維、三聚磷酸鈉、二甲基硅油混合，研磨30-40分鐘，與煅燒料、其它剩余成分混合15-20分鐘，即得。
[0007]本發明的有益效果
本發明使用了鉻鐵礦砂、礬土，經煅燒，結合加三聚磷酸鈉、呋喃樹脂等研磨，再高溫煅燒使得型砂具有優異的粘結性、可塑性、熱穩定性、透氣性、分散性；通過使用a-A1203微粉，更增加了分散性，使型砂均勻；通過使用納米碳粉增加了導熱性能，增強了激冷鑄件效果，本發明易于造型、制芯，解決鑄件縮孔、縮松效果達90%以上，提高鑄件成品率。
【具體實施方式】
[0008]一種高效激冷型砂，由下列重量份(公斤)的原料制成:鉻鐵礦砂250、礬土 110、棕剛玉25、納米碳粉1.5、鋁酸鈣水泥1.5、α -Al203微粉3.4、鋼纖維11、三聚磷酸鈉2、二甲基硅油1.4、二茂鐵1.5、呋喃樹脂4、苯磺酸2.5、水適量；
所述高效激冷型砂的制備方法，包括以下步驟:將鉻鐵礦砂、礬土放入530°C煅燒爐中煅燒4小時，然后，取出，粉碎成300目粉末，然后加入三聚磷酸鈉、二茂鐵、適量水，攪拌分散，練泥，送入1440°C煅燒爐中煅燒4小時，取出粉碎至70目，得到煅燒料；將鋁酸鈣水泥、α -Α1203微粉、鋼纖維、三聚磷酸鈉、二甲基硅油混合，研磨34分鐘，與煅燒料、其它剩余成分混合18分鐘，即得。
[0009]本發明制得的型砂的工藝性能:
濕壓強度:0.105Mpa，透氣率:101%，熱濕拉強度:421Kpa，破碎指數:87%。
【權利要求】
1.一種高效激冷型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成:鉻鐵礦砂240-260、礬土100-120、棕剛玉20-30、納米碳粉1-2、鋁酸鈣水泥1-2、α -Al203微粉3-4、鋼纖維10-12、三聚磷酸鈉2-3、二甲基硅油1-2、二茂鐵1-2、呋喃樹脂4-5、苯磺酸2_3、水適量。
2.根據權利要求1所述高效激冷型砂的制備方法，其特征在于包括以下步驟:將鉻鐵礦砂、礬土放入520-540°C煅燒爐中煅燒4-5小時，然后，取出，粉碎成250-350目粉末，然后加入三聚磷酸鈉、二茂鐵、適量水，攪拌分散，練泥，送入1420-145(TC煅燒爐中煅燒3-5小時，取出粉碎至50-100目，得到煅燒料；將鋁酸鈣水泥、α-Α1203微粉、鋼纖維、三聚磷酸鈉、二甲基硅油混合，研磨30-40分鐘，與煅燒料、其它剩余成分混合15-20分鐘，即得。
【文檔編號】B22C1/22GK103521693SQ201310481144
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月16日 優先權日:2013年10月16日
【發明者】孫愛琴 申請人:合肥市田源精鑄有限公司