[發明專利]一種由再生材料制備鑄鋼用覆膜砂的方法

有效

• 申請號: 202110703491.6
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113426942B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 包羽沖;尹海軍;劉承翔;馬傳福
• 申請（專利權）人: 南陽仁創砂業科技有限公司
• 主分類號: B22C1/22
• 分類號: B22C1/22;B22C5/00;B22C5/04;B22C5/08
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 趙洋洋

本發明涉及一種由再生材料制備鑄鋼用覆膜砂的方法，本發明利用鑄鋼廢砂經過再生得到再生砂為骨料，由于再生砂經過熱法+濕法再生，熱膨脹系數和含泥量均降至低點，耐高溫性能也遠優于目前使用的普通硅砂，能夠將廢砂循環利用，另外，本發明利用再生過程中產生的廢水和污泥作為原料，通過超聲活化后造粒制成耐火劑，耐火劑為圓形顆粒狀，具有良好的流動性和耐高溫性能，性能遠優于目前公開的添加劑，并且材料環保，應用于鑄鋼件生產，提升鑄件的質量。

技術領域

本發明屬于覆膜砂技術領域，具體涉及一種由再生材料制備鑄鋼用覆膜砂的方法。

背景技術

覆膜砂主要采用石英砂、陶粒砂、寶珠砂為原砂，熱塑性酚醛樹脂為粘結劑，烏洛托品為固化劑，再加入增強劑制備而成。其在砂芯生產效率、脫膜性、流動性、潰散性、鑄件表面光潔度有很大優勢，是汽車零部件、液壓件等最佳造型材料之一。

鑄鋼件常采用水玻璃砂或熔膜鑄造，但由于水玻璃砂潰散差，鑄件清理較為困難，熔膜鑄造成本相對較高，現在覆膜砂已逐步被廣泛應用于鑄鋼件的生產。由于鑄鋼件的澆注溫度高(＞1500℃)，普通覆膜砂的耐火度不夠，會出現嚴重的粘砂缺陷，采用高硅砂覆膜砂雖能提升耐火度，但會產生較大膨脹導致脈紋缺陷，而采用寶珠砂覆膜砂成本又太高。因此考慮到成本和鑄造性能，當前一般采用在普通覆膜砂中加入耐高溫輔劑的工藝來生產鑄鋼件覆膜砂。

鑄鋼件舊砂是指由鑄造廠排放的堿酚醛樹脂舊砂、水玻璃舊砂，我國每年都會產生廢砂上百萬噸，直接排放會污染環境，固廢排放的監管越來越嚴格，國家大力支持固廢的循環再利用。堿酚醛樹脂舊砂的主要成分為二氧化硅、堿酚醛樹脂、三氧化二鋁、氧化鐵等；水玻璃舊砂的主要成分為二氧化硅、硅酸鈉、微硅粉。

CN10216237A公開了一種鑄鋼件覆膜砂用添加劑及其制備方法與應用，所述的添加劑按照重量份，包括如下原料：耐熱劑10-60重量份、熔劑5-30重量份、助熔劑1-20重量份。耐熱劑由石墨粉、二氧化鈦和三氧化二鋁組成，石墨粉、二氧化鈦與三氧化二鋁的重量比為2-4:1-3:4-6；熔劑由二氧化硅和氧化鎂組成，二氧化硅與氧化鎂的重量比為0.5-1.5:3-5；所述的助熔劑為硝酸鉀、硝酸鈉、碳酸鉀、碳酸鈉、硫酸鈉、硫酸鉀或氧化鈣。

CN112589042A公開了一種鑄鋼件覆膜砂用添加劑及其制備方法與應用，該添加劑按照重量份,包括如下原料：硅微粉80-100份、二氧化鈦微粉20-30份、玻璃纖維粉10-20份、氯丙烯研磨粉10-15份、氟碳表面活性劑6-10份、硅油10-15份。

CN112517835A公開了新型耐高溫型鑄鋼覆膜砂及制備工藝，配方包括：大林砂、酚醛樹脂、烏洛托品、硬脂酸鈣和添加劑，各組分的重量份數分別是：249-251份的大林砂、2.5-12.5份的的酚醛樹脂、0.375-1.875份的烏洛托品、0.15-0.75份的硬脂酸鈣和0.15-0.75份的添加劑。

現有技術公開的上述專利均采用普通原砂或特種砂，通過添加耐高溫添加劑提升高溫性能，獲得鑄鋼用覆膜砂，以上專利中核心點均在于添加劑，覆膜砂的制備工藝大致相同。其中，新砂和特種砂成本高昂，并且不利于環保，多成分組合的添加劑較為復雜，生產時難以保證均一性，極易造成鑄鋼件覆膜砂的質量波動；除此之外，當前市面較多添加劑會在高溫下分解產生氣體，增加鑄件表面的氣孔傾向。

鑒于以上原因，特提出本發明。

發明內容

為了解決現有技術存在的以上問題，本發明提供了一種由再生材料制備鑄鋼用覆膜砂的方法，本發明的方法可以充分利用廢砂，利用廢水和污泥造粒制成的耐火劑具有較好的流動性和耐高溫性能，實現了資源的回收利用，提高了覆膜砂的耐高溫性能。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種由再生材料制備鑄鋼用覆膜砂的方法，所述的方法包括如下步驟：