一種鑄鋼件用高流動性的改性復合水玻璃砂及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鑄鋼用型砂制造技術領域，尤其涉及一種鑄鋼件用高流動性的改性復合水玻璃砂及其制備方法。
【背景技術】
[0002]在鋼件的鑄造過程中型砂的好壞直接關系到鑄件的質量，型砂主要是由砂料、粘接劑以及輔助物等造型材料根據不同的比例混合制成，其中的粘接劑是一類重要的造型材料，其綜合質量的高低直接關系到鑄件的表面質量和內在質量，目前使用最為廣泛的粘接劑主要是以水玻璃砂為代表的無機粘接劑以及以呋喃樹脂為代表的樹脂粘接劑。
[0003]使用水玻璃作為粘接劑的型砂，具有設備簡單、操作方便、無毒無味、成本較低等優點，然而其也存在很多缺點，明顯的缺陷主要表現在強度低、潰散性差、回收再利用困難，制約著水玻璃砂的應用，因此很有必要研制一種高效、低毒、有效改善鑄件質量的改性水玻璃砂，以適應產業需求，提高鑄件質量。
【發明內容】
[0004]本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種鑄鋼件用高流動性的改性復合水玻璃砂及其制備方法。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
一種鑄鋼件用高流動性的改性復合水玻璃砂，該復合砂由以下重量份的原料制備得到:空心陶瓷微粉6-8、80-100目鋯英砂20-30、50-80目舊砂15-18,60-80目新砂40-50、200-250目天然沸石4-5、親水硅油0.2-0.3、改性水玻璃粘接劑2_3、十二烷基苯磺酸鈉0.1-0.2、水 12-15。
[0006]所述的改性水玻璃粘接劑由以下重量份的原料制成:55-60波美度的水玻璃15-20、納米介孔氧化鋁2-3、硅酸鎂鋁0.2-0.3、羧甲基纖維素0.2-0.3、固含量為20-25%的娃溶月父4_5、四棚酸裡0.1-0.2、烏洛托品0.01-0.02、匍萄糖1_2 ;其制備方法為:先將納米介孔氧化鋁投入硅溶膠中，超聲使納米介孔氧化鋁在溶液中均勻分散，隨后再加入水玻璃，繼續攪拌分散20-30min，將混合溶液加熱至50-60°C，逐一加入其它剩余物料，攪拌混合 80_100min，即得。
[0007]所述的一種鑄鋼件用高流動性的改性復合水玻璃砂的制備方法，所述的制備方法為:先將十二烷基苯磺酸鈉、親水硅油溶解分散于水中，將空心陶瓷微粉投入溶液中，超聲使其分散均勻，接著逐步加入舊砂、新砂、鋯英砂、天然沸石，攪拌混合30-40min后熱風干燥，完全除去水分，冷卻后加入其它剩余物料，繼續攪拌混合4-5min，吹入二氧化碳氣體固化后出砂即得。
[0008]本發明的優點是:選用不同粒徑、不同配比的舊砂、新砂、鋯英砂以及天然沸石等作為砂料，具有良好的透氣性和強度，加入的空心陶瓷微粉可提高砂料的可塑性和流動性，而改性的水玻璃粘接劑較傳統的水玻璃粘接劑具有更高的強度和潰散性，利用率更高，且砂料具有一定的吸附性，能吸附分散高溫融化的水玻璃，防止其硬化結塊，使其更易潰散清理，使用這種型砂得到的鑄件質量更佳。
【具體實施方式】
[0009]—種鑄鋼件用高流動性的改性復合水玻璃砂，其由以下重量份的原料制備得到:空心陶瓷微粉8、100目鋯英砂25、60目舊砂16、60目新砂45、250目天然沸石4.5、親水硅油0.2、改性水玻璃粘接劑2.5、十二烷基苯磺酸鈉0.1、水14。
[0010]所述的改性水玻璃粘接劑由以下重量份的原料制成:55波美度的水玻璃20、納米介孔氧化鋁2.5、硅酸鎂鋁0.3、羧甲基纖維素0.3、固含量為25%的硅溶膠4、四硼酸鋰0.1、烏洛托品0.01、葡萄糖1.5 ;其制備方法為:先將納米介孔氧化鋁投入硅溶膠中，超聲使納米介孔氧化鋁在溶液中均勻分散，隨后再加入水玻璃，繼續攪拌分散30min，將混合溶液加熱至50-60°C，逐一加入其它剩余物料，攪拌混合lOOmin，即得。
[0011]所述的改性水玻璃砂制備方法為:先將十二烷基苯磺酸鈉、親水硅油溶解分散于水中，將空心陶瓷微粉投入溶液中，超聲使其分散均勻，接著逐步加入舊砂、新砂、鋯英砂、天然沸石，攪拌混合35min后熱風干燥，完全除去水分，冷卻后加入其它剩余物料，繼續攪拌混合4min，吹入二氧化碳氣體固化后出砂即得。
[0012]本實施例制備得到的型砂的性能測試結果為:
濕壓強度:0.15MPa ;透氣率:90% ;熱濕抗強度:435KPa ;破碎指數:90%。得到的鑄件表面光潔，氣孔很小無裂紋，成品率達到90%以上。
【主權項】
1.一種鑄鋼件用高流動性的改性復合水玻璃砂，其特征在于，該復合砂由以下重量份的原料制備得到:空心陶瓷微粉6-8、80-100目鋯英砂20-30、50-80目舊砂15_18、60_80目新砂40-50、200-250目天然沸石4_5、親水硅油0.2-0.3、改性水玻璃粘接劑2_3、十二烷基苯磺酸鈉0.1-0.2、水12-15。2.如權利要求1所述的一種鑄鋼件用高流動性的改性復合水玻璃砂，其特征在于，所述的改性水玻璃粘接劑由以下重量份的原料制成:55-60波美度的水玻璃15-20、納米介孔氧化鋁2-3、硅酸鎂鋁0.2-0.3、羧甲基纖維素0.2-0.3、固含量為20-25%的硅溶膠4_5、四棚酸裡0.1-0.2、烏洛托品0.01-0.02、匍萄糖1_2 ;其制備方法為:先將納米介孔氧化招投入硅溶膠中，超聲使納米介孔氧化鋁在溶液中均勻分散，隨后再加入水玻璃，繼續攪拌分散20-30min，將混合溶液加熱至50_60°C，逐一加入其它剩余物料，攪拌混合80-100min，即得。3.如權利要求1所述的一種鑄鋼件用高流動性的改性復合水玻璃砂的制備方法，其特征在于，所述的制備方法為:先將十二烷基苯磺酸鈉、親水硅油溶解分散于水中，將空心陶瓷微粉投入溶液中，超聲使其分散均勻，接著逐步加入舊砂、新砂、鋯英砂、天然沸石，攪拌混合30-40min后熱風干燥，完全除去水分，冷卻后加入其它剩余物料，繼續攪拌混合4-5min，吹入二氧化碳氣體固化后出砂即得。
【專利摘要】本發明公開了一種鑄鋼件用高流動性的改性復合水玻璃砂，該復合砂選用不同粒徑、不同配比的舊砂、新砂、鋯英砂以及天然沸石等作為砂料，具有良好的透氣性和強度，加入的空心陶瓷微粉可提高砂料的可塑性和流動性，而改性的水玻璃粘接劑較傳統的水玻璃粘接劑具有更高的強度和潰散性，利用率更高，且砂料具有一定的吸附性，能吸附分散高溫融化的水玻璃，防止其硬化結塊，使其更易潰散清理，使用這種型砂得到的鑄件質量更佳。
【IPC分類】B22C1/00, B22C1/18
【公開號】CN105108037
【申請號】CN201510500755
【發明人】郭偉
【申請人】郭偉
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月14日