一種火車車輪鑄造用濕型粘土芯砂及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種火車車輪鑄造用濕型粘土芯砂及其制備方法，其由下列重量份的原料配制而成：石英砂160?180、珠光砂30?40、方柱石20?30、多孔錳渣25?30、石煤渣15?20、伊蒙混層粘土15?20、羥丙基氧化淀粉琥珀酸酯鈉2?4、普魯蘭多糖2?3、陽離子瓜爾膠4?5、氧化鋁4?6、碳化鉬3?5、磷酸硅6?8、鋅酸鈣2?3、廢棄鋼化玻璃微粉3?5、米糠油1?2、羊毛蠟3?4、菊粉月桂基氨基甲酸酯4?6、水適量。本發明芯砂濕壓強度高，透氣性高、潰散性好；通過對伊蒙混層粘土進行改性，與普魯蘭多糖、羥丙基氧化淀粉琥珀酸酯鈉等一起增加芯砂的粘度，提高其濕壓強度，對石英砂等材料表面使用米糠油、羊毛蠟進行處理，增加其潰散性，添加的珠光砂、方柱石、鋅酸鈣、碳化鉬等原料與提高了芯砂的耐高溫性能。
【專利說明】一種火車車輪鑄造用濕型粘土芯砂及其制備方法 發明領域
[0001] 本發明屬于鑄造工業領域，具體地說是涉及一種火車車輪鑄造用濕型粘土芯砂及 其制備方法。
【背景技術】
[0002] 鐵路發展與人民生活及國家發展息息相關，伴隨著鐵路大提速，火車面臨著提速 與重載全面提升。因此對火車零件提出更高的質量要求，而重要的火車零件基本均為鑄造 生產，因而必然嚴格要求鑄件質量。火車車輛上走行部分和承載部分常會受到沖擊、彎曲、 剪切、拉伸等復雜的應力作用，一旦因為缺陷而引起斷裂，將造成巨大的安全事故，因此對 其鑄造質量要求高。
[0003] 鑄鋼件生產工藝主要包括濕型粘土砂工藝，水玻璃砂工藝，樹脂砂工藝等。從鑄件 大小來看，火車車輪屬中小型鑄鋼件，在國內外已有的各類中小型鑄鋼件的鑄造工藝方案 中，由于技術發展歷史、生產習慣、原材料等多種原因影響，不同地區及國家采用的生產工 藝有較大差別。北美和日本主要采用濕型粘土砂和樹脂砂型，歐洲和俄羅斯主要采用水玻 璃砂和樹脂砂型，中國大多采用水玻璃砂型，少量采用濕型粘土砂和樹脂砂型。不同工藝均 有各自特點，它們都有成功應用的實例。濕型粘土砂是由原砂、伊蒙混層粘土、淀粉類添加 劑和水組成的。濕型粘土砂的重要特點之一就是反復使用。濕型粘土砂生產鐵路鑄鋼件，雖 然存在一定風險及質量控制難題，但是生產效率高，成本低，生產周期短，易實現機械化、自 動化生產。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種火車車輪鑄造用濕型粘土芯 砂及其制備方法。
[0005] 為達到上述目的，本發明所采取的技術方案為： 一種火車車輪鑄造用濕型粘土芯砂，由下列重量份的原料配制而成:石英砂160-180、 珠光砂30-40、方柱石20-30、多孔錳渣25-30、石煤渣15-20、伊蒙混層粘土 15-20、羥丙基氧 化淀粉琥珀酸酯鈉 2-4、普魯蘭多糖2-3、陽離子瓜爾膠4-5、氧化鋁4-6、碳化鉬3-5、磷酸硅 6-8、鋅酸鈣2-3、廢棄鋼化玻璃微粉3-5、米糠油1 -2、羊毛蠟3-4、菊粉月桂基氨基甲酸酯4- 6、水適量。
[0006] -種火車車輪鑄造用濕型粘土芯砂的制備方法，包括以下步驟： (1) 將方柱石、多孔錳渣、石煤渣混合均勻，破碎成100-120目，然后送入1200-1300°c煅 燒爐中煅燒120-150min，取出后趁熱與珠光砂、石英砂、鋅酸鈣、廢棄鋼化玻璃微粉，攪拌 10-15min后烘干，破碎成80-100目大小的顆粒，得到混合砂； (2) 將伊蒙混層粘土、羥丙基氧化淀粉琥珀酸酯鈉、普魯蘭多糖、陽離子瓜爾膠混合攪 拌均勻，得到改性粘結劑； (3 )將混合砂、氧化鋁、碳化鉬、磷酸硅、菊粉月桂基氨基甲酸酯倒入混砂機中干混3- 5min，然后加入改性粘結劑、米糠油、羊毛蠟等原料以及混合物總質量2-3%的水，在400-500r/min的轉速下混合3_5min后出砂，即得。
[0007] 本發明的有益效果： 本發明制得的芯砂濕壓強度高，透氣性高、潰散性好;通過對伊蒙混層粘土進行改性， 與普魯蘭多糖、羥丙基氧化淀粉琥珀酸酯鈉、陽離子瓜爾膠一起增加芯砂的粘度，提高其濕 壓強度，對石英砂等材料表面使用米糠油、羊毛蠟進行處理，增加其潰散性，添加的珠光砂、 方柱石、多孔錳渣、石煤渣、鋅酸鈣、碳化鉬等原料與提高了芯砂的耐高溫性能。
【具體實施方式】
[0008] 下面結合具體實施例對本發明所述技術方案作進一步的說明。
[0009] 實施例1: 一種火車車輪鑄造用濕型粘土芯砂，由下列重量份(kg)的原料配制而成:石英砂160、 珠光砂30、方柱石20、多孔錳渣25、石煤渣15、伊蒙混層粘土 15、羥丙基氧化淀粉琥珀酸酯鈉 2、 普魯蘭多糖2、陽離子瓜爾膠4、氧化鋁4、碳化鉬3、磷酸硅6、鋅酸鈣2、廢棄鋼化玻璃微粉 3、 米糠油1、羊毛蠟3、菊粉月桂基氨基甲酸酯4、水適量。
[0010] 一種火車車輪鑄造用濕型粘土芯砂的制備方法，包括以下步驟： (1) 將方柱石、多孔錳渣、石煤渣混合均勻，破碎成100-120目，然后送入1200-1300°c煅 燒爐中煅燒120-150min，取出后趁熱與珠光砂、石英砂、鋅酸鈣、廢棄鋼化玻璃微粉，攪拌 10-15min后烘干，破碎成80-100目大小的顆粒，得到混合砂； (2) 將伊蒙混層粘土、羥丙基氧化淀粉琥珀酸酯鈉、普魯蘭多糖、陽離子瓜爾膠混合攪 拌均勻，得到改性粘結劑； (3)將混合砂、氧化鋁、碳化鉬、磷酸硅、菊粉月桂基氨基甲酸酯倒入混砂機中干混3-5min，然后加入改性粘結劑、米糠油、羊毛蠟等原料以及混合物總質量2-3%的水，在400-500r/min的轉速下混合3_5min后出砂，即得。
[0011] 實施例2: 一種火車車輪鑄造用濕型粘土芯砂，由下列重量份(kg)的原料配制而成:石英砂170、 珠光砂35、方柱石25、多孔錳渣27.5、石煤渣17.5、伊蒙混層粘土 17.5、羥丙基氧化淀粉琥珀 酸酯鈉3、普魯蘭多糖2.5、陽離子瓜爾膠4.5、氧化鋁5、碳化鉬4、磷酸硅7、鋅酸鈣2.5、廢棄 鋼化玻璃微粉4、米糠油1.5、羊毛蠟3.5、菊粉月桂基氨基甲酸酯5、水適量。
[0012] 制備方法同實施例1。
[0013] 實施例3: 一種火車車輪鑄造用濕型粘土芯砂，由下列重量份(kg)的原料配制而成:石英砂180、 珠光砂40、方柱石30、多孔錳渣30、石煤渣20、伊蒙混層粘土 20、羥丙基氧化淀粉琥珀酸酯鈉 4、 普魯蘭多糖3、陽離子瓜爾膠5、氧化鋁6、碳化鉬5、磷酸硅8、鋅酸鈣3、廢棄鋼化玻璃微粉 5、 米糠油2、羊毛蠟4、菊粉月桂基氨基甲酸酯6、水適量。
[0014] 制備方法同實施例1。
[0015] 上述實施例1-3制得的火車車輪鑄造用濕型粘土芯砂的性能檢測結果如下表所 示：
【主權項】
1. 一種火車車輪鑄造用濕型粘土芯砂，其特征在于，由下列重量份的原料配制而成:石 英砂160-180、珠光砂30-40、方柱石20-30、多孔錳渣25-30、石煤渣15-20、伊蒙混層粘土 15-20、羥丙基氧化淀粉琥珀酸酯鈉2-4、普魯蘭多糖2-3、陽離子瓜爾膠4-5、氧化鋁4-6、碳化鉬 3-5、磷酸硅6-8、鋅酸鈣2-3、廢棄鋼化玻璃微粉3-5、米糠油1-2、羊毛蠟3-4、菊粉月桂基氨 基甲酸酯4-6、水適量。2. 根據權利要求1所述的一種火車車輪鑄造用濕型粘土芯砂的制備方法，其特征在于， 包括以下步驟： (1) 將方柱石、多孔錳渣、石煤渣混合均勻，破碎成100-120目，然后送入1200-1300°C煅 燒爐中煅燒120-150min，取出后趁熱與珠光砂、石英砂、鋅酸鈣、廢棄鋼化玻璃微粉，攪拌 10-15min后烘干，破碎成80-100目大小的顆粒，得到混合砂； (2) 將伊蒙混層粘土、羥丙基氧化淀粉琥珀酸酯鈉、普魯蘭多糖、陽離子瓜爾膠混合攪 拌均勻，得到改性粘結劑； (3 )將混合砂、氧化鋁、碳化鉬、磷酸硅、菊粉月桂基氨基甲酸酯倒入混砂機中干混3-5min，然后加入改性粘結劑、米糠油、羊毛蠟等原料以及混合物總質量2-3%的水，在400-500r/min的轉速下混合3_5min后出砂，即得。
【文檔編號】B22C1/16GK106077435SQ201610681038
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月18日 公開號201610681038.9, CN 106077435 A, CN 106077435A, CN 201610681038, CN-A-106077435, CN106077435 A, CN106077435A, CN201610681038, CN201610681038.9
【發明人】王春基, 潘桂林
【申請人】江陰聯華鑄造有限公司