[發明專利]一種蘭炭粉組合物、含有該組合物的型砂及在鑄造中的應用

在審

• 申請號: 201711059521.4
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN108339928A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 周義
• 申請（專利權）人: 哈爾濱市易合鑄造材料有限公司
• 主分類號: B22C1/02
• 分類號: B22C1/02
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 劉景祥

本發明涉及一種蘭炭粉組合物、含有該組合物的型砂及在鑄造中的應用，屬于材料學領域，具體涉及鑄造材料及鑄造工藝。組合物含有蘭炭粉、α淀粉、稻殼粉、滑石粉。將回用砂、新砂、膨潤土、蘭炭粉組合物混合后制成型砂，可用于鑄造。使用本發明提供的蘭炭粉組合物或型砂進行鑄造，用料少成本低，灰份及含硫量低，不存在灰分塞堵型砂空隙、吸收大量的水分進而形成鑄件氣孔亦或形成鑄件砂眼等問題，使得鑄件品質提升，同時極大程度改善了車間環境的同時減少環境污染。

技術領域

本發明涉及材料學領域，具體涉及鑄造材料及鑄造工藝。

背景技術

目前國內外鑄造行業鑄鐵濕型生產中，普遍采用鑄造煤粉。鑄造煤粉的加入量根據鑄件大小、合金材質及造型方法的不同而有所差別，一般為3～8％。但鑄造煤粉還是存在一些缺點，煤粉中灰份及含硫量高。煤粉中的灰分、硫分均為有害物質，灰分塞堵型砂空隙，且吸收大量的水分。水分在金屬液高溫作用下，形成氣相，急烈膨脹，過多膨脹的氣體難以從砂粒間排出即進入金屬液中形成鑄件氣孔，亦或氣體將型砂表面爆裂脫落，形成鑄件砂眼。生產過程中煤粉不斷添加，使灰分也不斷積累增多，惡性循環，使鑄件成品率嚴重下降。為解決此關鍵問題，型砂中需補充大量新砂，從而增加了生產成本。而且鑄造煤粉使用過程中產生大量細顆粒物(PM_2.5、PM₁₀等)，又是造成鑄造車間勞動環境惡化的主要原因之一。另外，煤粉中的硫分進入金屬液中將降低鑄件的機械性能。

發明內容

為解決上述鑄造中使用鑄造煤粉影響鑄件成品率及鑄件機械性能，同時生產成本高、污染環境等問題，本發明提供一種蘭炭粉組合物、含有該組合物的型砂及在鑄造中的應用。

上述蘭炭粉組合物含有蘭炭粉、α淀粉、稻殼粉、滑石粉。

上述蘭炭粉含水量1(wt)％-10(wt)％，粒度為180目-200目；α淀粉粒度為100-180目；稻殼粉粒度為1.8目；滑石粉粒度為180-300目。

上述蘭炭粉組合物中，各組分按質量分數計，α淀粉含量為5-10％，稻殼粉含量為5-10％，滑石粉含量為10-20％，其余為蘭炭粉，各組分質量分數之和為100％。

上述蘭炭粉的制備方法為：將蘭炭(又稱半焦、焦粉)脫水至含水量1(wt)％-10(wt)％，粉碎過篩至粒度為180目-200目即可；上述脫水，指自然晾曬或烘干塔內100℃-150℃烘干。

上述蘭炭粉組合物的制備方法為：將上述粒度和質量分數的蘭炭粉、α淀粉、稻殼粉、滑石粉混勻即可。

本發明還提供上述蘭炭粉組合物在鑄造中的應用，具體為：(1)制砂：制備含有蘭炭粉組合物的型砂備用；(2)造型：利用步驟(1)得到的型砂造型；(3)澆注；(4)打箱、清砂。

上述步驟(1)型砂的制備方法為：將回用砂、新砂、膨潤土、蘭炭粉組合物按照回用砂95-98份，新砂2-5份，膨潤土0.33-0.5份，蘭炭粉組合物0.2-0.8份的重量份比例干混后，加入總重量2％-5％的水濕混即得到含有蘭炭粉組合物的型砂。上述除蘭炭粉組合物外所有原料在干混前經過粉碎過篩，所述過篩為過80-150目篩。

本發明還提供含有上述蘭炭粉組合物的型砂，含有回用砂，新砂，膨潤土，蘭炭粉。

優選的，上述型砂中，各個組分按質量份數計，含有回用砂95-98份，新砂2-5份，膨潤土0.33-0.5份，蘭炭粉組合物0.2-0.8份。