[發明專利]一種降低污染排放的濕型鑄造黏土型砂輔料及其制備方法和型砂

有效

• 申請號: 202111330502.7
• 申請日: 2021-11-11
• 公開（公告）號: CN113976816B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 趙忠魁;李慶松;李希石;衣冠玉;閆吉勇;李希建;馬海龍
• 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: B22C1/00
• 分類號: B22C1/00;B22C1/02;B22C1/04;B22C1/14;B22C5/04;B22C5/06
• 代理公司: 濟南千慧專利事務所(普通合伙企業) 37232
• 代理人: 王敏

本申請公開了一種降低污染排放的濕型鑄造黏土型砂輔料及其制備方法和型砂，屬于鑄造造型材料技術領域。一種降低污染排放的濕型鑄造黏土型砂輔料，包括以下質量百分比的組分：鈉基膨潤土55?85wt％、α–淀粉2?10wt％、活性炭10?20wt％、蘭炭2?10wt％和電爐熔煉粉塵1?5wt％。鑄造過程不會產生有毒和有污染的氣體，鑄造后無需添加新砂和煤粉，直接將該輔料添加到舊砂中便可進行下一批鑄造，確保型砂性能優良的同時減少廢砂排放，提高舊砂的回用率。

技術領域

本申請涉及一種降低污染排放的濕型鑄造黏土型砂輔料及其制備方法和型砂，屬于鑄造造型材料技術領域。

背景技術

我國鑄件產量約占世界鑄件產量的50％以上，其中80％鑄件采用砂型鑄造生產。鑄件生產成本的70％左右、鑄件質量問題的50％以上，都與造型材料有關。目前國內外廣泛使用的煤粉黏土砂鑄造，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。雖然這種鑄造方法的材料成本低、防粘砂效果較好、生產效率高，但消耗量大、黑色污染嚴重。煤粉質量穩定性差，易揚塵，嚴重惡化勞動條件和環境衛生；煤粉在澆注時會發出難聞的氣味，冒出大量濃煙，煙氣中含有大量二噁英等有害氣體，對人體的危害很大。鑄造作為工業發展的基礎產業，能源消耗和環境污染也是國家治理的重點。環保部制定《鑄造工業大氣污染物排放標準》詳細規定了鑄造工業大氣污染物排放限值、監測和監督管理要求。中國鑄造協會已經制定頒布了團體標準《鑄造行業大氣污染物排放限值》，對破壞資源、高污染、高能耗的鑄造企業實施關閉。傳統鑄造材料很難滿足排放節能要求，導致大量鑄造企業被限產、停產。

因此，不添加煤粉已成為鑄造技術人員的共識，如何提高型砂性能同時降低鑄造過程中廢砂、廢氣排放是型砂鑄造行業亟待解決的問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種降低污染排放的濕型鑄造黏土型砂輔料及其制備方法和型砂，不添加煤粉，鑄造過程不會產生有毒和有污染的氣體，鑄造后無需添加新砂，直接將該輔料添加到舊砂中便可進行下一批鑄造，確保型砂性能優良的同時減少廢砂排放，提高舊砂的回用率。

本發明采用的技術方案是：

一種降低污染排放的濕型鑄造黏土型砂輔料，包括以下質量百分比的組分：鈉基膨潤土55-85wt％、α–淀粉2-10wt％、活性炭10-20wt％、蘭炭2-10wt％和電爐熔煉粉塵1-5wt％。

優選地，該輔料包括以下質量百分比的組分：鈉基膨潤土75wt％、α–淀粉4wt％、活性炭10wt％、蘭炭8wt％和電爐熔煉粉塵3wt％。

優選地，所述鈉基膨潤土質量的95wt％以上通過200目篩孔，膠質價大于99mL/15g。

優選地，所述α–淀粉質量的95wt％以上通過100目篩孔，糊化度大于96％。

優選地，所述活性炭質量的95wt％以上通過200目篩孔，活性炭中固定碳含量大于75wt％。

優選地，所述蘭炭質量的95wt％以上通過140目篩孔，蘭炭中固定碳含量大于75wt％。

優選地，所述電爐熔煉粉塵包括以下質量百分比的組分：Fe₃O₄?15-30wt％，Zr₃O5-10wt％，ZnO?20-30wt％，ZnCuTiO₄?10-20wt％和Fe₂ZnO₄?10-20wt％。

根據本申請的另一個方面，提供了一種降低污染排放的濕型鑄造黏土型砂輔料的制備方法，包括如下步驟：

(1)將活性炭和蘭炭破碎研磨，分別過200目和140目篩；

(2)將脫皮玉米膨化并粉碎，過100目篩，得到α–淀粉；