铸造用的硅砂及进厂质量控制
林州市合鑫铸业公司李海军
铸造用的硅砂作为造型的主要原材料，其质量的好坏对型砂性能的影响很大。特别是原
砂含泥量过高，使型砂和旧砂中的含泥量增高，导致型砂透气性下降，含水量上升，铸件气
孔缺陷增多。除了强烈影响透气性低和含水量高以外，还会引起型砂韧性变差，造型时起模
困难，砂型棱角易碎，吊砂易断，铸件砂眼废品率增高。对于树脂砂造型或制芯，原砂含泥
量过高还会造成树脂加入量增大，芯子发气量增高等问题。故一般工厂均对型砂和旧砂的含
泥量有明确规定，并至少每周要检测一次。单一砂机器造型铸铁用型砂含泥量一般为
10%-13%，旧砂含泥量为8%-11%。对于粘土型砂用硅砂的含泥量最好＜0.8%，树脂等有机粘结剂砂芯用硅砂含泥量最好＜0.3%，而且越低越好。所以有效的控制采购原砂的含泥量对提
高铸件的质量很有必要。
对于中部地区，为了就地取才，降低生产成本，一般采购黄河水洗烘干砂做为造型用的
原砂。值得一提的是，黄河砂与河北的承德砂、内蒙的大林砂相比，虽然价格比较便宜，但
含泥量一般均偏高。表1为我厂对进厂的黄河水洗烘干砂的化验数据。
表1
试样号含水量（%）含泥量(%) 粒度(70/140,三筛≥75%) 平均细度1# 0.05 1.12 81.12 76
2# 0.05 0.98 82.86 78
3# 0.05 1.0 79.04 73
4# 0.10 0.98 82.24 76
5# 0.15 1.16 73.78 66
6# 0.10 1.28 73.4 66
7# 0.05 1.30 74.82 71
通过上表可以看出，经过烘干的砂，含水量一般都能满足标准≤0.3%的要求，但含泥量均偏高，70/140目的粒度波动也较大。我们厂曾较长时间的用过河北的承德砂，其含泥量均低于0.6%，而且质量较稳定。
对于手工造型和一般机器造型的工厂来说，为了有效的降低生产成本，可以使用黄河砂
做为造型用的原砂，但要尽量控制其含泥量不要超过1%，否则对型砂性能影响较大。对于树脂砂造型、制芯或生产覆膜砂用的原砂，其含泥量最好低于0.6%或更低。
为了对原砂的进厂质量进行控制，工厂要逐步建立型砂化验室。不但对原砂，也能对型砂和旧砂的含泥量、粒度进行检测，从而保证型砂良好的性能，逐渐提高铸件的成品率。
以下为我厂的原砂进厂检验方法及标准，供大家参考。
原砂进厂检验作业指导书
1．目的
为规范铸造用原砂进厂检验及质量考核而制定。2．适用范围
本指导书适用于铸造车间机器造型、手工造型及树脂砂制芯用原砂进厂检验及质量考核。
3．引用标准
《铸造用硅砂》 GB/T 9442-1998 《铸造用原砂及混合料试验方法》 GB/T 2684-81
4．取样方法 4.1
散装原砂样品从汽车或砂堆中离边缘和表面
200-300毫米的各个角及中心部位，用
取样器选取；袋装原砂样品由同一批量的百分之一的袋中选取，但不得少于三袋，其总重量不得少于5公斤。如果根据外观观察，发现对某一部分原砂的质量有疑问时，应单独取样和检验。
4.2 选取样品必须在样品袋上注明名称、产地及取样日期。
4.3 检验所需的试样，由样品中选取。试样的数量可根据检验项目而定。4.4 选取试样的方法采用“四分法”或分样器。
“四分法”为将取得样品堆积，并拍成
圆饼，按十字线分成四等分。选取其中对角的两份。然后重新堆积，再按上述方法缩减，直至达到所需样品为止。5．试验方法 5.1
含水量的测定
试验时，称试样20±0.01克，均匀铺在盛砂盘中，置入红外线烘干器内，烘干10min 后，取出盛砂盘冷却至室温，然后称量。含水量计算式如下：
式中：x －试样含水量[%]；
x =
×100%
m 1- m 2
m 1
m 1－烘干前试样重量[g]；m 2－烘干后试样重量[g]。5.2含泥量的测定
①称烘干（在红外线烘干器内烘(20分钟)至恒重）试样50±0.01g （如果不需要进行粒度分析时可称取试样
20±0.01g ），放入容量为600毫升的专用洗砂杯中，加入
390ml
蒸馏水和10mL 浓度为5%的焦磷酸钠溶液。
②将洗砂杯放在垫有石棉垫的盘式电热炉上，煮沸5min(从试样完全沸腾开始记时)。在煮沸过程中可用玻璃棒对试样进行搅动，以防烧杯中液体澎溅或烧杯嘣跳，必要时可迅速切断电源。
③待烧杯中液体冷却后，加入清洁自来水至标准高度125mm 处，用玻璃棒搅拌约30s
后，静置10分钟，用虹吸管吸出水面下
100mm 以上的混水。以上操作共重复两次。注意：
搅拌时应不断改变旋转方向，以免砂粒沉淀时堆积成锥形。并尽量使沉淀后的砂层平坦无凸起处。静置后用虹吸管吸水时，应使虹吸管的入口端沿烧杯内壁逐渐下降，不可一落到底，以免水流过猛而吸出砂粒。
④从第三次起以后的操作均与前相同，但每次静置时间改为5min 。要反复进行多次，直到杯中水透明为止。
⑤排掉清水后，倒入盛砂盘中在红外线烘干器中烘干(30分钟)至恒重（所谓恒重指：
烘30分钟后，称其重量，然后每烘
15分钟，称量一次，直到相邻两次称量之间的差数不
超过0.02克为至），冷却至室温时称量。并按下式计算含泥量：
x = ×100%
式中：x －试料含泥量[%]；
m 1－水洗前试料重量[g]；m 2－水洗后试料重量[g]。5.3 粒度的测定
①试样采用试验测定过含泥量的烘干试样。如果采用未经测定含泥量的试样时，试样称重50±0.1克。
②首先将电磁微震式筛砂机的定时器设置为12分钟，旋动震幅旋扭，使振幅指示器指在3mm 处。将试料放在全套标准筛最上面的
6目筛上，再将装有试样的全套筛子紧固
在筛砂机上，打开电源按扭，开始筛分，直到筛砂机自动停止。
m 1 -- m 2
m 1
m
