[發明專利]一種潮型鑄造型砂環保材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410711908.3
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104525849A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 相士強
• 申請（專利權）人: 山東旭光得瑞高新材料股份有限公司
• 主分類號: B22C1/18
• 分類號: B22C1/18;B22C1/02;B22C1/04
• 代理公司: 濟南千慧專利事務所(普通合伙企業) 37232
• 代理人: 商福全

(一)技術領域

本發明屬于鑄造工業領域，特別涉及一種潮型鑄造型砂環保材料及其制備方法。

(二)背景技術

鑄造生產中最普遍使用的鑄型為砂型，砂型鑄造生產的鑄件占總鑄件的80％以上。砂型鑄造中型砂造型、制芯的費用占鑄造生產總成本的1/2左右，鑄件清理及其后處理工序的費用占鑄造生產總成本的1/4左右，而鑄件清理及其后處理工序費用的70％與型砂質量有密切的關系。型砂經高溫鐵水的反復熱沖擊會出現熱濕拉強度下降、原砂變脆、沖砂等現象，所以鑄件時需要定期淘汰部分舊砂并增加部分新砂并來改善型砂的性能。據統計，每生產一噸合格鑄件約產生一噸廢砂，而廢砂大量排放到環境中既造成有限砂資源的浪費，還污染環境。因此，造型材料的質量好壞不僅與鑄件的質量、生產成本有關，還與鑄造生產的能源消耗以及環境污染密切相關。

目前，鑄造廠使用的普通型砂是通過在舊砂中添加一部分新砂，然后與膨潤土、煤粉混制而成，直接使用膨潤土、煤粉與原砂配制的型砂強度低、韌性差，并且新砂、膨潤土和煤粉的加入量大，舊砂回用率低，廢砂排放量大，導致鑄造生產成本較高。此外，煤粉在型砂配置、輸送以及澆注落砂、回砂過程中，存在諸多不利影響，具體體現為：煤粉在循環使用時，灰分含量增加很快，需要向舊砂中補充大量的新砂才能維持型砂性能，增加了鑄件的成本；煤粉是黑色粉狀物，質量穩定性差，易揚塵，導致整個生產過程都是塵埃飛揚，嚴重惡化了勞動條件和環境衛生；煤粉易自然，在澆注時會發出難聞的氣味，冒出大量濃煙，煙氣中含有有毒氣體，對人體的危害很大。因此，如何提高型砂性能、減少廢砂排放、減少有限砂資源開發以實現降低生產成本、降低砂型鑄造過程中的環境污染是砂型鑄造行業亟待解決的問題。

(三)發明內容

本發明為了彌補現有技術的不足，提供了一種能提高型砂強度、增加型砂韌性、提高鑄件表面光潔度、抵抗高溫鐵水反復熱沖擊對型砂造成的損壞、提高舊砂回用率、降低生產成本、節能環保的潮型鑄造型砂環保材料及其制備方法。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種潮型鑄造型砂環保材料，由以下重量百分比的原料制成：鈉基膨潤土60-68％、α–淀粉5-9％、合脂油3-5％、豆粕粉4-8％和碳粉17-21％。

所述鈉基膨潤土重量的95％以上通過200目篩孔；所述α–淀粉重量的95％以上通過140目篩孔；所述豆粕粉由豆粕粉碎加工而成，豆粕粉重量的95％以上通過140目篩孔；所述碳粉固定碳含量占70％以上，碳粉重量的95％以上通過140目篩孔。

該潮型鑄造型砂環保材料的制備方法，包括如下步驟：

1)將豆粕加熱至110℃烘干后粉碎，加工成粉狀，制得豆粕粉，備用；

2)將玉米粒脫皮后經膨化機膨化處理，將膨化后的玉米粒粉碎制得α–淀粉，備用；

3)將步驟1)制得的豆粕粉、步驟2)制得的α–淀粉與碳粉、鈉基膨潤土混合，充分攪拌均勻；

4)將合脂油采用高壓噴霧的方式噴到步驟3)制得的混合物上，不停攪拌至合脂油均勻分散于混合物中，即制得該潮型鑄造型砂環保材料。

所述鈉基膨潤土重量的95％以上通過200目篩孔；所述α–淀粉重量的95％以上通過140目篩孔；所述豆粕粉由豆粕粉碎加工而成，豆粕粉重量的95％以上通過140目篩孔；所述碳粉固定碳含量占70％以上，碳粉重量的95％以上通過140目篩孔。

使用方法：向舊砂中加入舊砂重量0.6-1.2％的本發明潮型鑄造型砂環保材料，按工藝要求加入一定量的水混制即可制得含有本發明潮型鑄造型砂環保材料的型砂。