[發明專利]一種鑄鋼件用覆膜砂及其制備方法

有效

• 申請號: 201711278545.9
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN107913974B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 尹海軍;秦申二;楊志永
• 申請（專利權）人: 北京仁創砂業科技有限公司
• 主分類號: B22C1/00
• 分類號: B22C1/00;B22C1/02;B22C1/16
• 代理公司: 11471 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 趙芳

本發明涉及一種鑄鋼件用覆膜砂及其制備方法，所述鑄鋼件用覆膜砂包括以下重量份組分：900?1000份石英砂、50?120份鉻鐵礦砂、0.5?0.8份硅溶膠、1?1.5份硅烷偶聯劑、9?20份酚醛樹脂、0.9?3份固化劑、1?5份潤滑劑和10?20份添加劑；所述石英砂中的SiO₂含量≥99％。高純度的石英砂輔以鉻鐵礦砂，高溫下的強度高；石墨粉和潤滑劑的使用使生產的鑄鋼件表面光潔度高，不經加工就可使用，極大地節省生產成本；硅烷偶聯劑與硅溶膠的使用優化了所述覆膜砂的強度、灼燒減量和發氣量等技術指標；硅溶膠與石墨粉的使用增強鑄鋼件的光潔度，提高鑄件的出品率。所述鑄鋼件用覆膜砂的制備方法，根據具體的組分成分，設定制備工藝，得到的所述覆膜砂符合鑄鋼件覆膜砂的標準。

技術領域

本發明屬于鑄造技術領域，具體涉及一種鑄鋼件用覆膜砂及其制備方法。

背景技術

鑄鋼材質性能比普通鑄鐵好，強度高、抗疲勞性強、抗腐蝕性好，使用壽命長，因此，在工業應用上，對高性能的鑄鋼材質零部件的運用越來越廣泛，鑄鋼的品質要求也越來越高，到2016年，我國的鑄鋼件總產量已經達到了150萬噸。

但是鑄鋼件在鑄造過程中，因為鑄鋼熔點高，其相應的澆注溫度也高，達到1500-1700℃，接近了石英砂的耐火度，高溫下鋼水會與鑄型材料發生化學作用，鑄鋼件容易出現燒結粘砂和氣孔等缺陷。

現在用于鑄鋼件鑄造的鑄型材料多添加一定量的寶珠砂作為耐火骨料。寶珠砂又稱為電熔陶粒砂，是以天然鋁礬土為原料，對熔融狀態下的高氧化鋁質的鋁礬土進行噴霧處理，使之再結晶、造粒、分篩而得到的高耐熱性、低熱膨脹的球狀人工鑄造砂。

但是現有技術存在的問題是，使用寶珠砂生產鑄型材料的成本高，寶珠砂的價格是石英砂的10倍以上，國內很多鑄造廠家難以接受；寶珠砂生產能耗高，污染環境，我國主要的鋁礬土資源主要集中的河南省境內，現在處于限制開采時期；另外寶珠砂的生產工藝是用高壓將鋁礬土熔融，再用高壓空氣吹成顆粒狀，該工藝能耗高，作業環境惡劣，粉塵多，作業工人極易得塵肺病，已經被國家列為重點防治對象。

在以上情況之下，開發一種新型的鑄型材料作為含有寶珠砂的鑄型材料的替代產品就顯得尤為重要。

發明內容

基于以上問題，本發明其一目的是提供一種用于鑄鋼件鑄造的覆膜砂，所述覆膜砂不使用寶珠砂，達到成本低廉、使用效果佳的技術效果。

本發明的再一目的是提供一種所述覆膜砂的制備方法。

本發明的技術方案為：

本發明提供一種鑄鋼件用覆膜砂，包括以下重量份組分：900-1000份石英砂、50-120份鉻鐵礦砂、0.5-0.8份硅溶膠、1-1.5份硅烷偶聯劑、9-20份酚醛樹脂、0.9-3份固化劑、1-5份潤滑劑和10-20份添加劑；

所述石英砂中的SiO₂含量≥99％。

本發明所述的鑄鋼件用覆膜砂，流動性好、強度高，在1500-1700℃的熔鑄溫度下不與鑄鋼件發生明顯的熔融反應，鑄型的鑄鋼件光潔度高，且用量少，可降低成本，更便于鑄型操作。

根據本發明的鑄鋼件用覆膜砂，所述硅溶膠的固含量為25％-30％。硅溶膠本身的粘度低、分散性好滲透性好，可以很好地分散并附著在物體表面，且硅溶膠粒子件形成硅氧鍵結合，粘結性好，硅溶膠的加入不僅形成空間網狀結構，具有優異的粘結性能，還會增強覆膜砂的強度，鑄型覆膜砂的綜合使用性能更為優異。

根據本發明的鑄鋼件用覆膜砂，所述硅溶膠的pH值為9-10，硅溶膠的粒子直徑為40-50nm，可以保證所述硅溶膠的增強作用最好，所述硅溶膠的結構穩定性隨溫度變化的波動最小，有利于維持所述覆膜砂在不同溫度下的使用穩定性。另外，硅溶膠的pH值為9-10時，優選所述酚醛樹脂為堿性酚醛樹脂。