[發(fā)明專利]一種鑄件表面殘留鑄砂的清除方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210495951.1
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN102921935A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳耀祖;黃鶴
• 申請（專利權(quán)）人: 吳耀祖
• 主分類號: B22D31/00
• 分類號: B22D31/00;B22C9/04
• 代理公司: 深圳市嘉宏博知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44273
• 代理人: 李杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要用于熔模鑄造行業(yè)，用來清除熔模鑄造的鑄件表面的殘留鑄砂，該工藝具有操作方便、安全性高、低毒、低污染、高效率、不損傷鑄件、無有毒氣體逸出的優(yōu)點(diǎn)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的松砂方法是將有殘留鑄砂的鑄件浸泡在高濃度的氫氟酸（大于40%）里1-2小時；或浸泡在熔化狀態(tài)的NaOH或KOH里，溫度達(dá)到700℃以上，時間0.5-1小時，使其表面殘留鑄砂部分化解或松動，然后經(jīng)清水沖洗，再用小鋼丸在高壓氣流的帶動下高速沖擊鑄件表面，而將殘砂從鑄件表面脫落下來。

氫氟酸的危害主要包括：

1、氫氟酸中的氫離子對人體組織有脫水和腐蝕作用，而氟是最活潑的非金屬元素之一，與氫離子結(jié)合較牢（電離常數(shù)K=3.5*10^-4）。皮膚與氫氟酸接觸后，非離子狀態(tài)的HF不斷解離而滲透到深層組織，溶解細(xì)胞膜，造成表皮、真皮、皮下組織乃至肌層液化壞死。氟離子與組織中的鈣和鎂離子結(jié)合形成難溶性鹽。鈣離子的減少使細(xì)胞對鉀離子的通透性增加，鉀離子從細(xì)胞外導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞的去極化而引起劇痛；

2、估計人體攝入1.5g氫氟酸可導(dǎo)致立即死亡；

3、吸入高濃度的氫氟酸霧，引起支氣管炎和出血性肺水腫；

4、氫氟酸也可經(jīng)皮膚吸收而引起嚴(yán)重中毒。

由于氫氟酸具有很大危害，這種清除方法還有下列缺點(diǎn)和不足：時間長、毒性大、極易污染環(huán)境、破壞地質(zhì)結(jié)構(gòu)、易損傷鑄件，對工人身體健康構(gòu)成極大危害。

據(jù)不完全統(tǒng)計，全國熔模鑄造行業(yè)每年用來清除鑄件表面各種殘留砂的氫氟酸（50%）高于1萬噸，而這些氫氟酸都以氣體或以其它氟化物形式排入大氣或河流或土壤中，對環(huán)境、對土壤、對人們身體健康構(gòu)成了極大的威脅和隱患。

因氫氟酸造成的環(huán)境污染及人員傷害的事故時有發(fā)生,并不時見諸各種媒體。

高溫熔融的NaOH、KOH的危害主要包括：

1、有強(qiáng)烈的刺激性和腐蝕性，并產(chǎn)生有毒氣體、粉塵和煙霧。它們會刺激人的眼睛和呼吸道，腐蝕鼻中隔、皮膚、眼膜，與其接觸會引起灼傷，造成消化道、呼吸道、粘膜糜爛，出血和休克，甚至致死。

2、鑄造松砂的堿爆工藝所需溫度高達(dá)700℃以上，不易保溫和恒溫，故其耗能非常大，工作液更換快、耗損大，其廢液的含堿量也很高，故而這種工藝對周圍環(huán)境造成了很大的破壞，易使周圍土壤鹽堿化。

3、它具有下列缺陷：時間長、能耗高、毒性大、極易污染環(huán)境和大氣，使鑄件精密度下降，對工人身體健康構(gòu)成了極大的危害。

據(jù)不完全統(tǒng)計，全國熔模鑄造行業(yè)每年用來清除鑄件表面各種殘留砂的NaOH或KOH高達(dá)3萬噸，而直接以NaOH、KOH這種高腐蝕性的無機(jī)堿排放到大氣和河流或土壤中高達(dá)1萬噸，對環(huán)境、土壤、對人們身體健康構(gòu)成了極大的威脅和隱患。因堿爆灼傷人員，因高溫高濃堿液污染環(huán)境的事故，已屢見不鮮，已列為鑄造業(yè)的一害。

因此尋找一種低毒、低污染、低能耗、高安全性、高效益、高利用率的鑄件殘砂松動方法具有極大的社會意義和經(jīng)濟(jì)價值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于：克服傳統(tǒng)工藝中使用高濃度氫氟酸、高溫熔融無機(jī)強(qiáng)堿來松動鑄件表面的鑄砂所帶來的高污染、高毒性、高能耗、易損傷鑄件、危害工人健康、適用范圍窄的缺陷，提供一種操作方便、安全性高、低毒、低污染、高利用率、不損傷鑄件、低能耗、適用范圍廣的鑄件表面殘留鑄砂的清除方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案：一種鑄件表面殘留鑄砂的清除方法，其包括以下步驟：

步驟1：把無機(jī)強(qiáng)堿溶液放入耐堿金屬材料制作的鍋式反應(yīng)器中，將帶有殘留鑄砂的鑄件通過吊籃放入鍋式反應(yīng)器中后浸泡在上述無機(jī)強(qiáng)堿溶液中；

步驟2：，密閉加溫進(jìn)行除砂；

步驟3：停止加溫，將鑄件取出，用清水沖洗鑄件表面。

上述技術(shù)方案的進(jìn)一步限定在于，步驟1中的鍋式反應(yīng)器可以是低壓鍋式反應(yīng)器、常壓鍋式反應(yīng)器或者中壓鍋式反應(yīng)器。

上述技術(shù)方案的進(jìn)一步限定在于，步驟1中的所述無機(jī)強(qiáng)堿溶液是NaOH水溶液、KOH水溶液中的一種或者一種以上的混合液。

上述技術(shù)方案的進(jìn)一步限定在于，所述無機(jī)強(qiáng)堿溶液中可以加入0-5%的耐堿性非離子表面活性劑。

上述技術(shù)方案的進(jìn)一步限定在于，步驟2中，工作壓力保持在1.6Mpa以下，工作溫度保持在90-250℃，工作時間大于30分鐘。