粘土旧砂再生后用于制芯的工艺试验
- 格式:pdf
- 大小:107.31 KB
- 文档页数:3
砂型铸造实习报告钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。
由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得,铸型制造简便,对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应,长期以来,一直是铸造生产中的根本工艺。
砂型铸造所用铸型一般由外砂型和型芯组合而成。
为了提高铸件的外表质量,常在砂型和型芯外表刷一层涂料。
涂料的主要成分是耐火度高、高温化学稳定性好的粉状材料和粘结剂,另外还加有便于施涂的载体(水或其他溶剂)和各种附加物。
铸造分类铸造分类主要有砂型铸造和特种铸造两大类。
1 普通砂型铸造,利用砂作为铸模材料,又称砂铸,翻砂,包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类,但并非所有砂均可用以铸造。
好处是本钱较低,因为铸模所使用的沙可重复使用;缺点是铸模制作耗时,铸模本身不能被重复使用,须破坏后才能取得成品。
2特种铸造,按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造(如熔模铸造、泥型铸造、壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造,消失模铸造等)和以金属为主要铸型材料的特种铸造(如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等)两类。
砂型材料制造砂型的根本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。
最常用的铸造砂是硅质砂。
硅砂的高温性能不能满足使用要求时那么使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。
为使制成的砂型和型芯具有一定的强度,在搬运、合型及浇注液态金属时不致变形或损坏,一般要在铸造中参加型砂粘结剂,将松散的砂粒粘结起来成为型砂。
应用最广的型砂粘结剂是粘土,也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。
砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。
1.粘土湿砂型以粘土和适量的水为型砂的主要粘结剂,制成砂型后直接在湿态下合型和浇注。
湿型铸造历史悠久,应用较广。
湿型砂的强度取决于粘土和水按一定比例混合而成的粘土浆。
型砂一经混好即具有一定的强度,经舂实制成砂型后,即可满足合型和浇注的要求。
旧砂再生技术简介摘要:铸造旧砂的大量排放,不但造成铸造资源的浪费,而且对环境造成极大的污染,对旧砂的再生回用已成为铸造行业亟待解决的问题。
本文对国内外旧砂再生技术及发展趋势进行了简单介绍。
关键词:旧砂再生发展趋势简介旧砂再生是将旧砂进行物理的、化学的或加热处理去除砂粒上积聚的粘结剂等残留物和惰性薄膜以及有害微粒、粉尘,使旧砂的各种工艺性能得到恢复的一种铸造工艺,其最终目的就是力求减少铸造生产中的新砂用量,节约经济投入、提高铸件质量、保护自然环境。
一、旧砂再生技术的意义1、采用旧砂再生技术可提高铸件质量目前我国铸件年产量达2400多万吨[1],其中的绝大部分是砂型铸件,且90% 以上的中小型铸造厂,大多采用粘土砂生产。
由于技术相对落后,大量旧砂往往未经处理直接投入循环使用,造成铸件的种种质量缺陷。
就粘土砂型来说,由于浇注时高温金属液的热作用,使型腔表面砂子的粘土烧损,形成灰分,拾取粘结作用,甚至砂粒在高温下会破碎形成粉尘。
若果只是将这样的旧砂简单的筛分回用,含泥量会不断上升。
而使用高含泥量的旧砂配置型砂时,粉尘等要吸收大部分水分。
这样,为使砂型具有可塑性,使粘土充分吸水,达到需要的可塑性,就要加入过高的水分。
如此循环使用,浇注时金属液的高温作用会使水分蒸发,产生大量的气体,容易在铸件上产生气孔等缺陷;另外,粉尘阻塞砂粒间隙,降低透气性,也会导致气孔的产生。
为解决由此带来的生产质量问题,可以采用的有效措施之一是旧砂进行再生使用,去除旧砂中的灰分和砂粒表面的惰性包覆膜,改善旧砂的工艺性能,使其恢复原有的特性。
所以就提高铸件质量来说,旧砂再生技术的推广和使用是十分必要的。
2、采用旧砂再生技术是提高经济效益的有效手段据统计,我国每生产1t合格铸件,大约要排放废砂1.3t-1.5t,同时需要加入相应数量的新砂,以确保型砂质量按砂铁比5-10:1计算,新砂加入量一般在10-20%左右,大多数中小企业的这个数字还要高,甚至达到40%。
废砂再生处理方案标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]废砂再生处理方案我公司铸造废砂排出点有5处:潮模回砂线精细六角筛筛出处、潮模打箱后铸件存放处、树脂砂回砂线破碎机排出处、清理工段地面散砂集中处、抛丸清理后筛出钢丸处。
废砂种类:粘土砂(主要是粘土煤粉砂,内含热芯盒覆膜砂,有时有少量呋喃树脂砂)、呋喃树脂砂平均每月排出的废砂数量可以根据正常生产情况下平均每月加入的新砂数量进行估算。
2012年8~12月份加入的新砂数量统计如下(吨):其中的陶土、煤粉除在线回用外,大部分可以认为被作为粉尘抽出,所以,潮模生产线平均每月排出的废砂量最多为添加的水洗砂和覆膜砂的和,即约为250吨左右;树脂砂生产平均每月排出的废砂量约为200吨左右。
粘土废砂再生砂指标:粒度50/100目,三筛粒度集中率≥75%,微粉量≤%,灼烧减量≤%,酸耗值≤7ml,树脂砂废砂再生砂指标:粒度40/70目,三筛粒度集中≥80%,微粉量≤%,灼烧减量≤%,酸耗值≤5ml全流程处理后再生砂颜色均呈新砂原色。
达到以上指标的再生砂可以替代新砂用于粘土砂和树脂砂芯砂。
粘土砂废砂再生方案:方案一:CRG再生机处理方法,废砂经破碎、磁分后,经定量加料机构加入CRG再生机进行再生。
工艺处理流程如下图。
方案特点:再生原理:旧砂经定量加料机构进入再生盘,被高速旋转的再生盘加速,在再生盘内壁和反击圈内壁相对静止不动得积砂上进行反复搓擦、撞击,去除砂粒表面的惰性膜,从反击圈和再生盘间隙落下。
同时和再生盘同轴的风叶向上鼓风,形成强气流使落下的砂子沸腾、风选去除处理下来的惰性膜及灰尘,从而完成旧砂再生。
2.再生效果:与生产线上回用旧砂相比,再生砂含泥量降低40%,有效煤粉、有效粘土有部分残余;微粉含量降低,砂粒三筛集中率提高。
全用再生砂补充粘土、煤粉混制的型砂性能优于正常生产使用旧砂加新砂配制的型砂性能,其湿压强度、透气性提高,型砂水分降低。
树脂砂生产线可行性分析报告一、概述1、粘土砂齐齐哈尔今源铸造有限责任公司自建厂以来一直延用粘土砂造型。
粘土砂是以粘土作粘结剂的型(芯)砂。
粘土砂旧沙由于在循环使用过程中各组份的热分解,发生物理性能的变化,未经再生就加以使用,将使型砂质量不稳定。
据统计铸件废品率中30~40%为型砂质量引起,因此型砂质量在造型中起十分重要的作用。
2、粘土砂造型中几种与型砂质量有关的常见缺陷(1)、气孔、浇不到、冷隔粘土砂型砂的组成绝大部分为旧砂(80~90%),由于旧砂循环使用过程中经过反复热冲击,一些组分会出现热分解,发生物理性能的变化:a.粘土在砂型温度高于500度的区域,膨润土晶体结构受到完全破坏,就变成没有湿态粘结力的无效粘土以粉尘状态存在与旧砂中,成为旧砂泥份中的一种。
b. 焦炭粉炭化成为枯化物。
c.不稳定的砂粒(包含杂质)会粉化。
这些衍生物共同成为旧砂的微粉。
微粉含量超过一定的限度,微粉堵塞砂粒空隙就会造成型砂透气性差。
而且无效粘土吸水能力比有效粘土强,从有效粘土中夺取有效水分,因此当无效粘土含量较多时,达到调匀所需的加水量就得增加。
加大了型砂加水量,在某种程度上也就加大了型砂的发气量。
由于发气量增加而透气性减少,浇铸时液体所收的阻力增大,必然导致侵入性气孔、浇不到、冷隔等缺陷的形成。
(2)、表面光洁度差(包括砂眼、毛刺、夹砂结疤等)大量的无效粘土造成型砂的抗拉强度差、韧性低、透气性差。
增大型砂的脆性,使型砂易塌箱、掉砂,在浇铸时砂粒容易掉落形成砂眼、毛刺、夹渣结疤等缺陷,进而影响铸件质量。
(3)、粘砂无效粘土(死黏土)部分约占整个砂型重的2~5%,无效粘土的一部分在高温作用下包裹在砂粒表面上,烧结形成一层牢固的膜,不能用水洗掉,成为砂粒的一部分,这层膜又称为惰性膜。
型砂经过无数次循环混制和浇铸受热,惰性膜将多层重叠包裹,使铸件易产生机械粘砂,造成铸件的表面不光洁。
(4)、造型时掉砂、塌箱死黏土没有粘结力,大量的死黏土造成型砂起模性差。
粘土旧砂湿法再生技术的研究孙清洲;任文成;许荣福;杨宸;单宝香;韩勇【摘要】以含覆膜砂芯砂粘土旧砂为研究对象,对粘土旧砂湿法再生技术进行了研究,确定了湿法再生适宜的工艺路线为“水洗+改性+焙烧”,适宜的工艺参数为在1200r/min的转速下擦洗四次,每次擦洗时间为5min,前三次的水砂比为1:1,最后一次的水砂比为0.5:1.对擦洗后的砂子用盐酸进行改性,其加入量为每100g砂子加入0.1mol/L的盐酸标准溶液4mL,然后将改性并烘干后的砂子在600℃下焙烧15min,冷却至室温后制备覆膜砂,其热态抗拉强度为1.246MPa,常温抗拉强度为1.694MPa,均达到或超过了由新砂混制覆膜砂的热态和常温抗拉强度.【期刊名称】《中国铸造装备与技术》【年(卷),期】2018(053)005【总页数】5页(P19-23)【关键词】粘土砂;旧砂;湿法再生;覆膜砂【作者】孙清洲;任文成;许荣福;杨宸;单宝香;韩勇【作者单位】山东建筑大学材料科学与工程学院,山东济南250101;山东省铸造清洁生产工程技术研究中心,山东济南250101;山东建筑大学材料科学与工程学院,山东济南250101;山东省铸造清洁生产工程技术研究中心,山东济南250101;山东建筑大学材料科学与工程学院,山东济南250101;山东省铸造清洁生产工程技术研究中心,山东济南250101;山东建筑大学材料科学与工程学院,山东济南250101;山东省铸造清洁生产工程技术研究中心,山东济南250101;山东建筑大学材料科学与工程学院,山东济南250101;山东省铸造清洁生产工程技术研究中心,山东济南250101;山东省科学技术厅机关服务中心,山东济南250101【正文语种】中文【中图分类】TG221;TG24粘土砂工艺是最常用的砂型铸造工艺之一,由粘土砂工艺生产的铸件占到由砂型铸造工艺生产铸件的50%以上。
据统计,在粘土砂铸造生产过程中,每生产1吨铸件将产生1吨废砂,为此每年将产生大量的粘土砂废砂,大量粘土废砂的排放不仅污染了环境,同时也造成了铸造砂资源的浪费,为此粘土旧砂再生技术受到了广大铸造工作者的关注。
粘土砂混砂工艺和技术用碾轮式混砂机,多年来一直采用先干混和后湿混的混砂工艺。
近来听说加入膨润土以前先湿混的效果更好,不知如何控制先湿混的加水量?但是德国爱里许混砂机采取先干混而后加水湿混,似乎混砂质量还好。
为什么?按照过去传统的混砂方法:加入旧砂、膨润土和煤粉后先一起干混一段时间,然后再加水湿混。
这种混砂工艺的缺点是在干混过程中粉状材料容易偏析而落入混砂碾的围圈和碾盘的夹角部位。
加水以后粉料的润湿较慢,需要延长混砂时间才能将粉料逐渐裹带出来。
混砂机的加料顺序最好是加入旧砂和新砂后,立即加入全部加水量的70~80%进行湿混。
混合均匀后再加入膨润土和煤粉等粉料。
然后再逐渐补加其余水分使型砂的紧实率或含水量达到要求。
这种先湿混的方案已经得到广泛应用,可能比先干混法的混碾时间缩短1/4左右就能混合均匀。
有些采用人工加水方法的工厂开始推广先湿混方案时遇到困难是恐怕第一批加水过多而无法纠正。
实际上细心的混砂工经过培训后还是能够逐渐掌握加水技术的。
爱里许式混砂机的加水办法不同于其它混砂机,它是在加水前先将旧砂、新砂、膨润土和煤粉一同加入混砂机中混合,用传感器测定出加入的所有材料总体湿度,靠计算机确定需要加入的全部水量,一次加水混匀。
由于爱里许机器的转子搅拌功能强,也能在很短时间内将型砂混合均匀。
C-2.国内内绝大多数铸造工厂,尤其是中小型铸造工厂都是靠手捏和眼看来判断混砂碾中加水量是否合适。
结果是型砂干湿程度波动很大,各种性能也都随之变动。
请问怎样才能使混砂加水自动化?国内有些大铸造工厂、外资和合资铸造工厂使用进口的型砂加水控制装置。
或是在混砂阶段陆续测定型砂干湿程度,自动确定是否需要继续加水。
或者利用传感器测定混砂机称量斗或混砂机中各种材料的干湿程度一次自动加水。
各种装置使用效果都比较理想。
由于进口型砂水分控制仪的价格较贵,影响国内中小工厂推广应用。
国内有几家高校和科研单位也曾研制成功混砂加水自动控制装置。
铸造潮模旧砂再生应用F造潮模旧砂再生应用2011年08月27日重要提醒:系统检测到您的帐号可能存在被盗风险,请尽快查看风险提示,并立即修改密码。
丨关闭网易博客安全提醒:系统检测到您当前密码的安全性较低,为了您的账号安全,建议您适时修改密码立即修改丨关闭向30啊.............. 奔驰...别闹了摘要:本文介绍了潮模旧砂的再生工艺,以及在生产实践中的应用效果,提出旧砂再生对铸造生产和保护环境的重要性。
关键词:潮模旧砂再生保护环境刖吕东风汽车有限公司共在四个铸造厂,一个铸造厂在湖北襄樊市,地处平原地区,另外三个铸造厂都在湖北省十堰市,地处山区。
其中三个铸造厂都是国内规模较大的铸造企业,年生产铸件十儿万吨,同时也产生十儿万吨的铸造废砂。
从建厂三十多年来,襄樊铸造厂的废砂就储存在一块空地上,委托其它公司来处理,处理费用为60元/吨。
十堰市内三个铸造厂都釆用填埋的方式处置产生的废砂,从建厂到现在共建造了多座挡砂坝,处置费用也很高。
随着企业用电、水和油成本的上升,废砂的运输和处置成本逐年上升。
国家对环保的要求越来越高,以及钢铁、水泥等材料胀价,每年的废砂处置费用成为企业一个不小的负担。
铸造废砂是铸造用造型潮模砂和树脂砂等的混合物,其中不仅有天然硅砂,还混有5%左右的膨润土,4%左右的煤粉,2%左右的咲喃树脂、酚醛树脂、聚异亂酸酯,以及对屮苯磺酸,氯化胺和金属氧化物等成分复杂的对环境极为有害的化工产品。
这些化工产品会随着雨水渗入地下,长期这样堆存,必然存在污染地下水和土壤的风险,这种风险一旦出现,巨额的污染索赔将给公司造成巨大的经济损失,对环境造成很大的危害。
废砂丢弄不仅对环境造成很大危害,而且也是一种资源浪费。
山于我国品质较好的铸造用硅砂都处在内蒙和河北圉场等北方地区以及福建等南方地区,硅砂的供应严重受制于铁路运输,成为各铸造厂的瓶颈口,硅砂价格中80%为运输价格。
不仅如此,在铁路运输紧张时期,为了保证生产,不得以使用数倍于火车运费的汽车运输,铸造生产成本大幅上升。
砂型铸造旧砂再生技术与实践摘要:近年来,我国在旧砂再生技术应用方面取得了一定的进展,如:几乎所有的树脂自硬砂生产企业都将树脂自硬砂旧砂经机械摩擦方式再生后用于树脂砂造型和制芯;部分企业通过冲击和搓擦粘土旧砂,去除部分砂粒表面的死粘土膜,全部或部分代替新砂用于粘土砂中;对覆膜砂造型线用的旧砂或冷芯盒砂芯等旧砂,则采用热法再生,在700。
800oC高温下烧掉树脂膜,再生后的砂可代替新砂分别应用于覆膜砂和冷芯盒砂。
基于此,本文主要对砂型铸造旧砂再生技术进行分析探讨。
关键词:砂型铸造;旧砂再生技术;实践1、前言近年来,中国铸造产量持续世界排名第一,当前,我国每生产1t合格铸件,要排放旧砂1t以上,可见,旧砂是一项巨大的浪费,同时,旧砂中含有包括苯类物质、呋喃、NaOH、KOH等大量污染物,会随着雨水流入地表不断渗入地下,污染地下水,给人类的生产、生活造成潜在的危害。
随着世界各国对环保的重视,旧砂的排放受到严格限制。
旧砂再生利用是铸造业发展的必然趋势,笔者针对砂型铸造产生废砂的再生问题进行探讨。
2、旧砂再生技术的发展铸造产生的旧砂可分为3部分:树脂砂(包括制芯用的树脂砂)、湿型粘土砂、造型后的旧砂(包括树脂砂和粘土砂)。
对于单一的树脂砂,其再生利用方式较为简单,采用“热法焙烧+筛分(除尘)”即可。
目前,最大量的旧砂为混合砂(粘土砂+树脂砂),其再生的方式、成本及效率是目前研究的重点,图1是混合旧砂再生的一般工艺流程。
图1旧砂再生一般流程根据旧砂再生后的应用情况,可以将再生方法分为机械法再生、热法再生和热法+机械法再生3种。
图2机械法再生砂设备原理图2.1机械法再生以欧洲GEMCO公司的机械法再生为例,机械法再生的设备原理如图2所示,其再生设备及其内部结构如图3、图4所示,该设备的工作原理是通过外给料轮与内非金属摩擦轮逆向旋转对旧砂进行研磨,其中摩擦轮寿命为4320h。
以CLEANERS075为例,每批次处理旧砂750kg,再生时间约为25~30min(根据再生砂的情况而定),每天可以处理旧砂30t,再生砂回收率约为87%。