Ｆｏｕｎｄｗ Ｍａｃｈｉｎｅ￣Ｉ铸造装备
机 械 工 业 标 准 化 与 质 量
厥 ∞ 寸 躲 珀 卜 一 ０ 关于自硬砂铸造工艺技术
及装备选择的探讨
随着我国机械工业产品质量的升级及出口铸
件市场的不断扩大，在铸造车间技术改造中，有 越来越多的企业首选自硬砂工艺替代原有粘土砂
干型铸造工艺。如何根据自身的产品特点选择相
应的铸造设备成为技改中普遍关心的核心问题。
１关于自硬砂再生设备
自硬砂再生设备选择是能否用自硬砂工艺在
适应生产规模及成本控制条件下生产出高质量铸 件的关键。自硬砂再生系统一般由破碎、再生、
风选、调温以及与之配套的输送及除尘系统组成。 再根据不同的生产及工艺要求做一些相应的增减
（１）再生设备选择注意事项
近２０年来．我国的自硬砂再生设备有了较
大的发展。从最初的仿制日本技术。到后来的引
进欧洲技术、展开技术合作并通过生产实践得以
不断改进，基本上满足生产要求。在选择自硬砂
再生设备时应注意几下几个方面： ①自硬砂再生费用是影响铸件成本的主要因
素，在选择设备时。应考虑使用成本。自硬砂再 生费用主要由能源消耗、维修费用、砂回收率等
组成。一般用户往往忽略前两项指标对经济效益 的影响。而单纯追求设备价格及砂回收率、ＬＯｌ
值（灼烧减量）等指标。尽管重砂回收率是必须
的，但同样，选择适当的设备，在满足工艺要求 的ＬＯＩ值及微粉含量的情况下．尽量降低能源消
耗、保证设备可靠性、减少维修费用。无疑具有
长远的意义 首先。再生砂的技术指标应围绕工艺要求进
行选择。比如ＬＯＩ值是衡量脱膜率的重要指标。
一般灰铁件采用呋喃树脂砂生产．实验证明ＬＯｌ 值在３％左右完全可以满足工艺要求．而有的铸
造企业则要求２。５％以下：碱酚醛生产一般铸钢
件．实践证明ＬＯＩ值在２．５％左右可以满足工艺
要求，而有的铸造企业则要求２．０％。这无疑会
增加设备投资及再生成本
其次．设备的可靠性及维护费用应引起足够
1 铸钢件生产时采用的几种自硬砂的
工艺性能的对比分析
一. 前 言
50多年来造型、制芯材料和工艺，在国内外有了长足的发展，特别是在生产铸铁件时，采用呋喃树脂砂取代粘土砂方面，显示了许多优越性，它已成为铸铁厂家进行技术改造的首选方案。在铸钢件生产中，从20世纪50年代开始采用水玻璃砂，到20世纪70年代，由于采用水玻璃砂生产的铸钢件的尺寸精度和表面质量都差，尤其是型、芯砂的溃散性不好，清砂十分困难，旧砂不能再生回用等问题，没有得到较好的解决，于是，在某些重机厂、水泵厂和机车厂等的一些铸钢件改用了呋喃树脂砂。到20世纪90年代末，又由于呋喃树脂砂生产的铸钢件易产生热裂等缺陷，以及磺酸固化剂热分解时产生的气体，导致铸钢件表面渗碳、渗硫，以及呋喃树脂砂环境污染等问题，使一些铸钢厂又开始采用酯硬化碱性酚醛树脂砂。不过，直到今天，水玻璃砂造型、制芯工艺，还是铸钢件生产中最基本、用量最多的一种造型、制芯方法。由于这三种自硬砂各有其优缺点，目前在我国这三种工艺并存，各厂都是根据本厂铸钢件生产的特点和批量，生产的现状和未来的要求等多方面进行综合考虑，而确定本厂的造型、制芯工艺。例如，二重厂、广重厂等生产中使用了酯硬化碱性酚醛树脂砂，大重厂、沈重厂和一重厂等采用无氮呋喃树脂砂，其余的，包括铁道部下属的20多个机车车辆厂，还是采用水玻璃砂。
总之，人们总是希望能以较高的生产效率、较低的制造成本、较好 2 的作业环境，生产出优质的铸钢件来，可是，到目前国内外还没有一种造型、制芯工艺能同时满足上述的全部要求，为此，下面将从生产效率、铸件质量、环境污染和制造成本等四个方面，对水玻璃砂、呋喃树脂砂和碱性酚醛树脂砂等三种自硬砂的工艺性能进行对比分析，以供参考。
二. 生产效率
目前在铸造生产中得到广泛应用的造型、制芯工艺有三大类：热硬砂（如热芯盒、覆膜砂等）、气硬冷芯盒砂（如三乙胺聚脲烷、CO2水玻璃砂、SO2呋喃树脂砂等）和自硬砂（如酯硬化碱性酚醛树脂砂、酸固化呋喃树脂砂、酯硬化水玻璃砂和胺固化聚脲烷砂等）。而对铸钢件生产来说，特别是生产中、大型铸钢件时，前两种工艺均不适用，目前主要是采用自硬砂为主。所谓自硬砂系指一种粘结剂，通过加入一种液体固化剂，使之在室温下在一定时间内，型、芯砂能在砂箱中，或芯盒内自行硬化成型的一种造型、制芯工艺。这种工艺最大的特点是，生产效率低，所以，自硬砂的造型、制芯效率就成为衡量该自硬砂工艺性能的重要指标。
铸造技术：自硬呋喃树脂砂性能及优缺点
进群须知，供应商和业务员禁止入群
表面稳定性
将经 24小时硬化后的φ 50×50试样称重 W 1；然后放在 14目筛上振动 2分钟，再称重 W 2，则表面稳定性为：
SSI=W 2/W 1 × 100 ％
砂型（芯）表面稳定性不足会导致冲砂及砂眼、机械粘砂等缺陷，一般来说表面稳定性的好坏与型砂常温强度的高低是一致的。增加树脂加入量，选择合适的固化剂品种及加入量，不超过可使用时间，造型时适当的紧实，芯盒填砂面用刮刀墁平等等都可提高表面稳定性。
生产上要求砂型（芯）的互作表面（即与铁水接触的表面）稳定性应大于 90%，现场经验判定方法是用手指摩擦硬化后的型（芯）表面，一般以摸不下砂粒为准。
透气性
它与硬化速度无关，与砂的粒型和粒度组成有关，颗粒越小，粒度越分散，含微分越多则透气性越差，粘结剂加入量多也影响透气性。
透气性好是呋喃树脂砂的一个优点，他弥补了有机铸型发气量大的优点，但也不可忽视采用集中通气等方式解决砂型和型芯的通气。
发气量
呋喃树脂是有机粘结剂，型砂发气量主要与树脂的成分和加入量有关。脲醛的发起量大，而糠醇和甲醛的发气量低。加入量大，发气量相应增大而且发气时间也延长，但与发气的增长率不成比例。千方百计降低树脂加入量之所以成为树脂砂互艺最基本的问题之一，除了经济上的原因之外，也是为了尽量降低砂型发气量，以减少铸件的气孔、呛火等缺陷。由于发气量与型砂灼减量成正比，为方便起见，生产厂常以测定型砂灼热减量的方法代替测定发气量。
溃散性
其指标用高温残留强度高低来反映。将试样经 24小时硬化后放在 100、 200、 300℃的电炉中保持一定时间，取出冷却至室温，测定其抗压强度。残留抗压强度越低，说明溃散性越好。一般说呋喃砂溃散性比较好， 500℃左右残留强度为零。
实际砂型浇注后，由于树脂砂导热性较差，靠近铁水部分的砂层经受高温显示出较好的溃散性，但离铁水稍远一些的砂层受到热作用较小，残留强度仍然很高。为了防止热裂和清砂方便，应在造型时采取降低砂铁比的各种措施，以提高宏观溃散性。
呋喃树脂自硬砂控制技术
程利军 零正技 罗勇
广西柳工机械股份有限公司 广西柳州 545007)
摘要本文主要从硅砂的性能要求、造型过程的控制和再生砂的回用等对呋喃树脂自硬砂技术进行了探讨，供广大铸造同行参考。
关键词呋喃树脂自硬砂硅砂 造型再生砂在线检测
随着中国制造业近几年的长足发展，中国的铸造业也迎来了历史上最好的发展机遇。目前，我国铸件的产量已连续多年位居世界之首。呋喃树脂自硬砂工艺由于其生产周期短、铸件表面精度高、铸件质量容易控制、柔性化制造能力高等特点，已经被广泛的应用到机床铸件、耐磨铸件、工程机械铸件等产品中。而铸造企业能否发挥呋喃树脂自硬砂的特点，有效的提高铸件的质量，这与型砂的控制技术有着密切的关系。砂型铸造行业公认型砂控制技术、熔炼控制技术和管理水平三者决定了一个铸造厂在市场上的竞争能力，由此可见型砂的控制技术在铸造业中的重要性。本文就呋喃树脂砂的一些控制技术提出一些个人的观点，希望同行提出批评指正。
1硅砂的技术要求
1.1 硅砂的粒度组成
硅砂的粒度反映了硅砂的颗粒大小和分布状态。由于自硬砂强度的获得是依靠呋喃树脂“包覆”硅砂表面形成的高分子链，所以硅砂的粒度越细，从理论上说获得同样强度的树脂消耗量就越大，型砂的成本也就越高，所以在保证铸件不发生粘砂缺陷的前提下，尽可能提高硅砂的粒度。
1.2硅砂的角形系数
硅砂的角形系数S=Sw／St
图l试样抗拉强度与型砂粒度关系
注：实验型砂组成的余量为0.212目以下
Sw一硅砂的实际比表面积(cm2／g)
St一硅砂的理论比表面积(cm2／g)
硅砂的角形系数越小，表面就越园整，同样体积的硅砂表面积越小，硅砂和呋喃树脂的物理和化学结合力就越强，获得同样的抗拉强度需要的树脂消耗量就越低。作为自硬砂用的硅砂角性系数要求≤1.30，最好≤1.15。
1.3硅砂的加工处理
