再生砂生产中呋喃树脂再生砂的应用分析

技师专业论文工种：铸造工浅谈热芯盒法制芯用呋喃树脂砂在铸造生产中的应用及其对铸件质量的影响姓名：身份证号：等级：准考证号：培训单位：鉴定单位：日期:目录引言一、什么是热芯盒法制芯？二、热芯盒法制芯用呋喃树脂砂的组成材料1、树脂粘结剂2、催化剂3、硅烷增强剂4、原砂三、热芯盒法呋喃树脂砂的性能和配比1、性能要求2、热芯盒法呋喃树脂砂的配比四、呋喃树脂砂在应用过程中对铸件质量的影响及改善途径1、气孔2、热裂3、毛刺4、粘砂5、铸件表面质量差五、结束语摘要：针对热芯盒法制芯用树脂砂的性能配比，分析其对铸件质量的影响及改善途径。

关键词：呋喃树脂的组成性能和配比铸造缺陷改善途径引言：我是1995年8月由云南省机械厅技工学校毕业分配到昆明云内动力股份有限公司工作的，2000年开始接触热芯盒法制芯和呋喃树脂的配制，经过八年的学习实践，对热芯盒法制芯用树脂砂在铸造生产中的应用有了进一步的了解，现作简要介绍：一、什么是热芯盒法制芯？热芯盒法制芯是液态热性树脂粘结剂和催化剂配制成的芯砂，填入加热到180℃—250℃的金属芯盒内，使贴近芯盒表面的砂芯受热，其粘结剂在很短时间内即可缩聚而硬化，而且只要砂芯的表层有毫米结成硬壳即可自芯盒取出，中心部分的砂芯利用余热和硬化反应放出的热量可自行硬化，它为快速生产尺寸精度高的中、小砂芯（砂芯最大壁厚一般为50—75mm）提供了一种非常有效的方法，特别适用于汽车、拖拉机或类似行业的铸件生产。

二、热芯盒法制芯用呋喃树脂砂的组成材料1、树脂粘结剂热芯盒用树脂大多由尿醛、酚醛、呋喃（糠醇）树脂为基础改性而成的不同性能的树脂，现对常用的两种树脂作简要的介绍；1.1尿醛呋喃树脂：该树脂是尿素、甲醛的反应物—羟甲基脲和糠醇的缩合聚合物，由于羟甲基脲具有很强的反应活性，并由于尿素将氮引入到树脂中，因此，一般来说，树脂中羟甲基脲的含量相对提高，树脂的含氮量提高，固化速度就加快，吸湿性增大，粘度也增大，由于羟甲基脲中的N—H键的分解温度相对较低，加之随着树脂中羟中羟甲脲的含量相对较高，糠醇及其聚合物就相对较低，因此树脂耐热性能会降低，此种树脂综合性能好，价格便宜，易于控制，其中的氮含量变动较大，以适应不同条件的铸件生产，传统的呋喃Ⅰ型就属于这种树脂，该树脂对环境的影响因素主要是游离甲醛。

呋喃树脂砂生产工艺规程济南圣泉1 目的为规范呋喃树脂砂生产的操作过程，严格执行操作工艺，减少因违反工艺或操作不当产生的废品和降低的铸件生产成本，特制定本生产操作工艺规程。

2 适用范围本工艺规程适用于铸造厂内所有呋喃树脂砂生产全过程和与之相关的各类操作人员。

3 工艺规程3.1 主要原材料的技术要求或规格⑴、原砂（天然石英砂）粒度：30/50目（大件）或40/70目（一般件）；化学成分：SiO2 >93% 、含泥量< 0.2% 、含水量 <0.2%；微粉含量(140目筛以下) ≤0.5%、耗酸值<5ml 、灼减量<0.5%、粒型：圆形或多角形。

⑵、再生砂灼减量<3.0%；耗酸值<2.0ml；PH值<5 ；140目筛底盘<%；含水量<0.2%；粒形：圆形或次圆形。

⑶、呋喃树脂优先选用圣泉新型呋喃树脂；5吨以上球铁件选用SQG300圣泉树脂，技术指标：粘度(20℃)≤20mPa.s，密度(20℃m3，含氮量≤3.0%；24h抗拉强度>1.0MPa；游离甲醛<0.05%；小型球铁件或灰铁件选用SQG550圣泉树脂，技术指标：粘度(20℃)≤50mPa.s，密度(20℃m3，含氮量≤5.5%，，游离甲醛<0.05%。

注:采用圣泉有机磺酸固化剂，水不溶物的含量<0.1%，同时冷冻和随后的溶解之间要有可逆性。

固化剂为棕黄色或褐色透明液体，无肉眼可见的不溶物，在-15℃以上不应出现结晶。

为了保证稳定的型砂可使用时间和硬化速度，选用圣泉“a+b”固化剂自控仪。

⑸、涂料采用圣泉醇基涂料FQ507和FQ600。

要求涂料的固体含量高，粉料粒度细，粉料及黏结剂的耐火度高，抗爆热能力强等。

具体工艺性能要求有：FQ507密度1.1~1.3 g/cm3、FQ600密度1.5~1.9 g/cm3，粘度18~20s；悬浮性（2h）>98%；涂刷性、流平性、渗透性、抗裂性要好，涂层强度要高。

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硅砂的加工处理由于天然硅砂有大量直径小于0.02的泥分和一些污染物和一些有碱性的物资，泥分的存在极大的降低了硅砂的粒度组成，提高了树脂的消耗量，同时有碱性的物资在树脂砂硬化过程中消耗了大量的催化剂——对甲苯磺酸等物资，造成砂型硬化很慢甚至不硬化，所以硅砂必须经过擦洗和粒度分选处理。

呋喃树脂砂铸造过程中应注意的问题及影响因素用呋喃树脂砂所生产的铸件有诸多优点，所以国内有越来越多的企业选择呋喃树脂砂进行铸造，但在生产的过程中，仍然存在着诸多需要注意的问题，文章就呋喃树脂砂铸造过程中的问题和影响因素进行分析和解决。

标签：呋喃树脂砂；铸造；问题；影响在铸造企业中，呋喃树脂砂的应用在近几年都是比较普遍的，并且，随着社会经济的发展，其工艺已达到成熟水平，发展也越来越快。

在铸造的过程中也有诸多优点，如：表面光洁、尺寸精确高、棱角清晰、废品率低、造型效率高等。

但是，在应用的过程中，仍存在很多的问题，文章就影响呋喃树脂砂铸造因素和存在的问题进行分析和解决。

1 铸造工艺对呋喃树脂砂铸造的影响及注意事项1.1 铸造的工艺呋喃树脂砂在铸造生产过程中有瞬间发气量大，容易产生气孔，高温的溃散性好等特点，也易出现夹杂和冲砂现象。

而在设计浇注系统的过程中，要按照以下原则：快速平稳、封闭底注、保证压头、严格挡渣。

因此，在铸造工艺设计中，浇注系统的截面积要比粘土砂工艺大，内浇道要分散放置[1]。

为了提高浇注系统挡渣的能力，可以在横浇道加入陶瓷过滤网。

为了避免在浇注过程中出现冲砂现象，也可用陶瓷管做直浇道和底注的内浇道。

因为呋喃树脂砂的强度高，所以在铁水凝固过程中不容易在产生缩孔，同时为了避免产生气孔或夹渣，所以在浇注时铁水温度一般也不低于1320℃。

1.2 模型质量对于中小批量生产的复杂铸件一般选用放置较久的干木料作为模型制作材料。

为保证模板的刚性和平整度，型板的面板可选用较厚的多层板材料。

对于中大型板，可以加装焊接的“米”字型槽钢框架进行加固，避免出现模型放砂箱后型板变形现象。

如对模型的精度和寿命有更高要求，在已有成熟铸造工艺并可接受增加的模型成本，可以选择铝型或树脂型，但缺点是不易改型。

工程技术人员也要在投产前对模型尺寸是否符合图纸和缩率的要求、是否符合设计工艺、是否适宜车间操作使用等问题进行确认。

2 铸造材料对呋喃树脂砂铸造的影响及注意事项原砂和树脂固化剂是呋喃树脂砂铸造中重要的铸造材料，它们的质量好坏直接影响铸件质量好坏。

第一章铸造用呋喃树脂砂概述一、自硬呋喃树脂砂的特点1. 优点:1)铸件表面光洁、棱角清晰、尺寸精度高；2)型砂的溃散性好，清理、打磨容易，从而减少了落砂清铲修整工序中对铸件形状精度的损害；3)由于在各个工序中都最大限度的排除了影响铸型、铸件变形和损坏的因素，所以树脂砂铸件的铸件表面质量、铸件几何尺寸精度方面比黏土可以提高1~2级，达到了CT7~9级精度和1~2mm/600mm的平直度，表面粗糙度大有改观；4)减轻劳动强度大大改善了劳动条件和工作环境，尤其是减轻了噪声、矽尘等，减少了环境污染；5)树脂砂型(芯)强度高(含高温强度高)、成型性好发气量较其它有机铸型低、热稳定性好、透气性好，可以大大减少铸件的粘砂、夹砂、砂眼、气孔、缩孔、裂纹等铸件缺陷，从而降低废品率，可以制造出用黏土砂难以做出的复杂件、关键件；6)旧砂回收再生容易可以达到90%左右的再生回收率。

在节约新砂、减少运输、防止废弃物公害方面效果显著。

2. 缺点：1)对原砂要求较高，如粒度、粒形、SiO2含量、微粉含量、碱金属盐及黏土含量等都有较严格要求；2)气温和湿度对硬化速度和固化后强度的影响较大；3)与无机类黏结剂的铸型相比，树脂砂发气量较高，如措施不当，易产生气孔类缺陷；4)与黏土砂相比，成本仍较高；5)对球铁件或低碳不锈钢等铸件，表面因渗硫或渗碳可能造成球化不良或增碳，薄壁复杂铸钢件上易产生裂纹等缺陷；6)浇注时有刺激性气味及一些有害气体发生，CO气发生量较大，需要良好的通风条件。

二、自硬呋喃树脂砂原辅材料1. 原砂：原砂品质对树脂用量，树脂砂强度以及铸件质量影响很大，某些工厂由于忽视对原砂质量的严格要求，给生产带来很多麻烦。

表1列举了不同大小和材质的铸件采用原砂的技术指标。

表1 树脂自硬砂用原砂的技术指标(质量分数，%)①微粉：对30/50、40/70筛号的原砂、140筛号以下为微粉；对50/100、70/140筛号的原砂，200筛号以下为微粉；对100/200筛号的原砂，270筛号以下为微粉。

再生砂生产工艺简述再生砂是指在使用过程中经过处理后重新利用的一种砂型材料。

再生砂生产工艺主要包括废旧砂分离、再生砂处理、砂型制备、再生砂质量控制等环节。

废旧砂分离是再生砂生产的第一步。

废旧砂是指已经使用过的砂型材料，其中含有一定比例的金属、有机物等杂质。

废旧砂分离的目的是将废旧砂与杂质进行有效分离，以便后续再生砂处理。

再生砂处理是再生砂生产的关键环节。

在这个环节中，主要是将废旧砂进行清洗、筛分等处理，去除其中的杂质和污染物。

常见的再生砂处理方式包括物理方法、化学方法和热处理方法。

例如，可以通过震动筛、磁选机等设备将废旧砂中的金属杂质分离出来，以保证再生砂的质量和性能。

砂型制备是再生砂生产中的重要环节。

再生砂经过处理后，需要按照一定比例与新鲜砂混合，进行砂型制备。

常用的砂型制备方法有冷硬砂型制备、热硬砂型制备和温硬砂型制备等。

其中，冷硬砂型制备是指在常温条件下制备砂型，热硬砂型制备是指在高温条件下制备砂型，温硬砂型制备是指在中温条件下制备砂型。

这些不同的制备方法适用于不同的铸造工艺和砂型材料。

再生砂质量控制是再生砂生产过程中的关键环节。

为了保证再生砂的质量和性能，需要对再生砂进行严格的质量控制。

常见的再生砂质量控制手段包括颗粒分析、强度测试、烧失量分析等。

通过这些手段，可以对再生砂的颗粒大小、强度和含水量等指标进行监测和检测，以确保再生砂的质量符合要求。

综上所述，再生砂生产工艺主要包括废旧砂分离、再生砂处理、砂型制备和再生砂质量控制等环节。

通过这些环节的处理和控制，可以有效地利用废旧砂，减少对自然资源的消耗，同时降低铸造生产成本，实现资源循环利用的目的。

再生砂生产工艺对环境保护和可持续发展具有重要意义。

04
铸造废砂再生利用技术应用案例
某铸造企业废砂再生利用项目介绍
项目背景
某铸造企业因生产规模扩 大，废砂产生量不断增加， 亟需寻找有效的再生利用 解决方案。
技术选择
经过市场调研和技术评估， 该企业选择了具有先进技 术的废砂再生利用装备。
实施过程
项目包括废砂收集、破碎、 筛分、磁选、再生等环节， 采用自动化控制系统进行 全程监控。
磁选机
利用磁力将铸造废砂中的铁磁性物质分离出来，提高再生砂的品质。常用的磁 选机有永磁磁选机和电磁磁选机等。
除铁器
用于将铸造废砂中的铁磁性物质去除，常用的除铁器有悬挂式除铁器和滚筒式 除铁器等。
重力分选装备
重力分选机
利用不同密度和颗粒大小的不同，将铸造废砂中的轻质和重 质物质分离出来，常用的重力分选机有溜槽式分选机和跳汰 式分选机等。
铸造废砂再生利用技术与 装备
• 铸造废砂再生利用技术概述 • 铸造废砂再生利用技术分类 • 铸造废砂再生利用装备 • 铸造废砂再生利用技术应用案例 • 铸造废砂再生利用技术发展趋势与展
望
01
铸造废砂再生利用技术概述
铸造废砂的来源与危害
铸造废砂的来源
铸造废砂主要来源于铸造生产过 程中产生的废弃物，包括旧砂、 粉尘、切削液等。
同发展。
THANKS
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03
铸造废砂再生利用装备
破碎与筛分工段装备
破碎装备
用于将铸造废砂破碎成较小的颗粒， 以便于后续处理。常用的破碎装备有 颚式破碎机、锤式破碎机和反击式破 碎机等。
筛分装备
用于将破碎后的铸造废砂按照粒度大 小进行分类，以便于后续处理和再生 利用。常用的筛分装备有振动筛、滚 筒筛和概率筛等。

呋 喃 树 脂 耐酸 碱 ， 用 于 酸 碱 交 替环 境 ， 耐 较 适 能
功开 发 了 Ｙ Ｊ呋喃 树脂 ， 在 国 内推 广应用 。呋 喃树脂 高 的温 度 ， 的 突 出优 点是 耐 溶剂 性 能 好 ， 并 它 如丙 酮 、 乙
是指 以具 有呋 喃 环 的糠 醇 和糠 醛 为 原料 合 成 的树 脂 ， 醇 、 、 苯 四氯化 碳 、 二硫 化 碳 、 仿 、 肪 酸 、 氯 脂 甲乙酮 、 甲 其在 强酸 作用 下 固化 为 不 溶 、 不熔 的 固 形 物 ， 类 有 苯 、 甲苯等 ［。 种 二 ２ 随着 国 内外对 防腐 工程 质量 要求 的不 １ 糠醇 树脂 、 醛树 脂 、 糠 糠酮 树脂 等 。呋 喃树 脂 由于分 子 断 提 高 ， 内外 对 呋喃 树 脂使 用 领域 扩 大 ， 国 其脆 性 大 、 结 构 中含 有 稳 定 的呋 喃环 ，因 而具 有优 良的耐酸 、 耐 粘 结 度 低 等 缺 点逐 渐 暴 露 出来 ， 因而 ， 年来 有 关 新 近
性 固化 剂 ， 其 与 呋 喃树 脂 、 造 砂 充 分 均 匀 混 合 而 纤 公 司 、 皇 岛华 瀛磷 酸 厂 、 陵有 色 二冶 炼 厂 等 单 使 铸 秦 铜
自行 硬 化 的 呋喃 树脂 自硬 砂在 机 床 行业 中的 应用 ， 大 位 的 防腐 施 工 中［。姒 莉 莉 等 ［以糠 醇 和糠 醛 等 为 原 ３ １ ４ ］ 大提 高 了铸件 的质 量 ［。 １ 】 料 缩合 ，开 发 出 Ｃ 一 Ｙ ４呋喃 树 脂 。该 呋 喃 树脂 反 应原
中图分 类 号 － Ｑ ２ ． Ｔ ３ ４１ 文献标 识码 ： Ａ 文 章编 号 ：０ ６ ２ ３ （０ ７０ — ０ — １０ — ５ ｘ２ ０ ）３ ０ ４ ３

２０　中国铸造装备与技术　１∕２０１７呋喃树脂砂强度影响因素研究樊武明１，　史国庆２，严江波２，杨霄峰２（１．陕西柴油机重工有限公司，陕西兴平　７１３１００；２．陕西柴油机重工有限公司，陕西兴平　７１３１００）摘要：通过对影响自硬呋喃树脂砂强度的研究，对影响树脂砂强度的主要因素进行了总结。

认为树脂加入量超过１．７％时，树脂砂强度将降低；固化剂加入量也应根据砂温和对砂型硬化速度的不同要求而不同，一般控制在３８％～５５％之间为宜；随着季节的不同，必须严格控制好砂温。

关键词：树脂砂强度；　树脂加入量；固化剂加入量；砂温；紧实度；微粉含量；含水量中图分类号：ＴＧ２２１；文献标识码：Ａ；文章编号：１００６－９６５８（２０１７）０１－００２０－０３ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－９６５８．２０１７．０１．００６ 收稿日期：２０１６－０７－０３稿件编号：１６０７－１４２６作者简介：樊武明（１９６９—），男，工程师，主要从事铸造设备及工艺的研究与管理工作．自硬呋喃树脂砂铸造生产工艺主要有以下优点：铸件表面光洁、棱角清晰、尺寸精度高， 型砂流动性好，铸型强度高等特点。

在生产实践过程中，树脂砂的强度作为工艺要求的重要指标，直接决定了铸件的表面品质。

我们通过大量试验研究，认为影响树脂砂强度的因素主要有：树脂加入量、固化剂加入量、砂温、紧实度、微粉含量、灼烧减量、含水量等，各种因素对树脂砂强度的影响具有一定规律。

1 树脂加入量的影响我们采用大林40～70目的水洗砂子作为原砂，树脂和固化剂采用湖北某树脂厂的配套产品，固化剂加入量为树脂加入量的45%，树脂加入量分别定为0.9%,1.0%,1.1%，1.2%，1.3%，1.4%～2.0%，分十组实验条件对全新砂的抗拉强度进行研究，获取的实验数据如图1。

图　１　树脂含量对树脂砂强度的影响随着树脂加入量的不断提升，树脂砂的强度在一定范围内呈线性规律提升，采用大林40～70目砂子作为原砂，在固化剂加入量45%的条件下，树脂加入量在1.2%～1.7%范围内，树脂砂强度随加入量明显提升，1.7%时树脂砂的24 h 终强度最高，超过1.7%时砂强度开始呈下降趋势。

据 生 产 实 际情 况 ，我 们 对 呋喃 树 脂 自硬 砂 的 质 量控 制 及铸 件 的 质 量控 制 总 结 出 了一 些 经验 ，现 写 出来 以 供铸 造 同行 商 榷 。
一
低树脂膜的厚度 ，但是 它也会增加粘结桥的数量 ，
对 于 强 度 的 最 终影 响 需 由试 验证 明 ，粒 度０ １ｍｍ ．０ （ ５ 目）的 原 砂 不 应 作 为 微 粉 处 理 ，否 则 不 但 会 １０ 造成 砂 子 的 浪费 ，而且 影 响 树 脂砂 的 强 度 ，提 高 树 脂加 入 量 。实践 发 现 ，新 砂 粒 度 中０１ｍｍ 的 比 例 ．０ 达Ｎ５ ％、微粉 小 于０４ ． ％时 为 宜 。 对 于 再 生砂 来 说 ，砂粒 过 细 会 提 高硬 化 速 度 ，
产 生 气孔 缺 陷。 一般 要 求 水 含 量 小 于０２ ． ％。对 于
２ ３ ４ ５ ６
０ ４ ０．７ ．５ ４ ０６ ．３ ０５ ．２ ０３ ． ０５ ． Ｏ４ ． ０． ５ ０． ４ ０． ７ ５ ０．９ ４
０．５ Ｏ．７ ５ ６ ０． ７ Ｏ．６ ６
１ 原砂 的影 响 ．
优 质的原砂是树脂砂生产的基础，它不仅影响
强 度 ，而且 影 响 固化 速 度 ，是 影 响 固化 剂用 量 的主 要 因素 。 （ ）原 砂 的耗 酸 量 １ 在 选 用 原 砂 时 ，耗 酸 量
树脂时 ，残留的固化剂继续起催化作用 ，提高了固 化速 度。综合考虑强度和硬化速度两方面因素 ，在
因素及其控制措施作 了具体 的介 绍，并集中讨论 了
树 脂砂 生 产 中 易产 生 的缺 陷及应 对措 施 。
我 公 司 铸 铁分 厂 采 用 呋 喃树 脂 自硬 砂 工 艺 已有 ２ 年 ，主 要 生 产 工程 机 械 产 品所 用 的箱 体 、轮 毂 、 ０ 阀 体类 灰 铸 铁 和球 墨 铸 铁 件 ，单 重 从几 公 斤 到 几百

论呋喃树脂砂铸造过程中应注意的问题及影响因素【摘要】呋喃树脂砂铸造是一种重要的砂铸造工艺，具有较高的生产效率和产品质量。

在砂铸造过程中，需要注意融化熔融金属的温度控制、选择合适的砂型材料以及处理砂模和金属液体相互作用等问题。

影响因素包括金属液体的性能、砂型材料的选择等。

呋喃树脂砂铸造存在一些问题，需要加强研究和探讨，以提高产品质量和生产效率。

未来，呋喃树脂砂铸造有着广阔的发展前景，需要加强对砂铸造过程中问题及影响因素的深入研究和应用。

.【关键词】呋喃树脂砂铸造、砂型浇注工艺、砂铸造过程中的注意事项、砂模与熔融金属相互作用、温度控制、金属液体性能、砂型材料选择、产品质量、发展前景、研究。

1. 引言1.1 砂铸造工艺的重要性砂铸造工艺是金属铸造中最常用的一种工艺方法，其重要性不言而喻。

砂铸造工艺可以实现金属件的大批量生产，同时又能够生产出各种形状和尺寸的金属铸件。

砂铸造工艺具有工艺简单、成本低廉、易于操作等优点，因此被广泛应用于汽车制造、航空航天、机械制造等领域。

在砂铸造工艺中，砂型起到了至关重要的作用，它不仅能够为金属液提供成型的空间，还能够承受金属液的冲击力和热冲击，并且在金属凝固后能够便于清理。

而要制作出质量优良的砂型，则需要掌握一定的工艺技术和经验。

金属的浇注过程也是砂铸造工艺中不可忽视的环节，浇注工艺的优劣直接影响着最终产品的质量。

砂铸造工艺的重要性在于它能够实现金属铸件的大规模生产，同时又能够灵活应对不同形状、尺寸的金属件的加工需求。

砂铸造工艺的发展不断推动着金属铸造行业的进步和发展。

1.2 呋喃树脂砂铸造的特点1. 高精度：呋喃树脂砂铸造可以实现复杂产品的高精度生产，尺寸精度和表面质量高，能够满足各种产品的要求。

2. 成型周期短：呋喃树脂砂铸造工艺简单，成型周期短，对模具要求低，适用于小批量生产和快速样品制作。

3. 环保高效：呋喃树脂是一种绿色环保材料，对环境无污染，且易于回收再利用，符合现代环保要求。

砂再生系统说明书1.特点及用途树脂砂再生设备是树脂砂工艺生产的关键，是我集团公司在充分消化吸收国内外同类设备技术的基础上，结合自身多年制造、使用铸造设备的经验，独立设计开发的具有世界先进水平的树脂砂再生系统，具有高的技术含量和优良的工作性能。

其适用于铸钢、铸铁、有色金属铸件树脂自硬砂或其它自硬砂生产中旧砂的再生处理，是系列化、集中控制的砂再生系统。

其主要技术特点有：1.1旧砂回收率高、脱膜效果好系统采用“振动破碎再生+撞击再生+复合摩擦再生”方式实现砂块的破碎及脱膜；砂子粉碎少，再生效率高，能耗低，再生砂回收率可达90%以上，再生后旧砂灼烧减率≤3%。

1.2分级分离彻底系统分选采用多级风选方式，工作性能稳定可靠；风选后的微粉含量≤0.1%。

1.3旧砂冷却器采用固定翅片换热方式，换热面积大、体积小、工作稳定，确保了出砂温度的均匀和准确。

实现了工作过程无噪音、无磨损、全封闭和低能耗。

调节温度25～30℃±2℃，出砂温度超过标定温度时，气力输送装置自动停止发送。

1.4高效节能的气力输送系统破碎后的旧砂的输送全部采用密封低速高效气力输送，砂粒破碎少，压缩空气消耗量小，排尘风量小，无粉尘外逸，易损件少，输送管道寿命长，实现了全封闭、无燥声、高效、节能输送物料。

安装方便，输送距离远，并极易实现多点卸料。

1.5系统安全可靠系统设置了完善可靠的安全保护和联锁措施，避免可能出现的安全事故。

电柜上设置了机器运行和故障显示，方便了使用和维护。

1.6高质量的控制元器件电控系统采用进口元器件，主机为西门子可编程序控制器。

输入输出留有充分的备用接口，便于用户扩展功能。

控制程序经过严密的论证、试验，可进行故障诊断。

动力、控制电缆采用加强型。

高质量的元器件保证了设备使用的高可靠性。

1.7系统组线灵活灵活多样的组线方式可适应不同工艺、生产率和现场条件的要求。

设备单机使用也很方便，其另配件通用性好。

1.8系统功能完善系统控制采用分层次的闭环控制，保证了生产过程全自动运行的安全可靠和操作维护的简便。

我国铸造旧砂再生技术的进展及其应用熊 鹰，吴长松（重庆长江造型材料集团，重庆 北碚 400700）摘要：本文对我国铸造旧砂的排放现状及其种类进行了描述，并从技术、经济和环保等方面，分析了铸造旧砂的再生回用对于提高铸件质量、降低生产成本、节约矿产资源、改善铸造生产的作业环境和促进铸造业的积极发展作用，还根据大量试验和生产应用的结果提出了对不同的铸造旧砂合理再生方法的选用原则和方法，对我国铸造旧砂再生的今后发展提出了几点展望。

关键词：铸造旧砂；再生技术；进展；展望1 国内铸造旧砂的产生现状及其种类1.1 铸造旧砂的现状我国是一个铸造大国，随着国民经济的高速发展，到2008年我国铸件年产量已达到3530万吨，居世界铸件产量的榜首。

我国又是一个造型材料的消耗大国，因为，80%以上铸件来自砂型铸造，由于我国造型时砂铁比较大，一般来说，每生产1t合格铸件可产生约1.2 ～１.４t废砂，每年排放的铸造废砂可达３０００多万吨，如此大量的排放铸造废砂，必将占据很多废砂场地。

随着我国各种有机、无机粘结剂的广泛应用，致使废砂中含有的有害成分越来越多，例如有机树脂粘结剂的废砂中残留的醛、酚、苯、钾、异氰、硫化物等，无机粘结剂废砂中残留的碱、酚等有害的成分。

含有这类有害成分的废砂，排放后经过雨水浸蚀，其有害成分将污染江河湖泊，甚至污染生活水源。

尤其是水玻璃砂的强碱性和树脂砂中含有的异氰、酚类等成分，造成的公害更为严重。

近年来，随着人们环保意识的不断增强，国家对环境保护执法力度的加大，排污费用的增加，都迫使铸造厂对旧砂进行再生回用。

1.2 铸造旧砂的种类粘土湿型砂作为一种造型材料生产中小型铸件,是一种历史悠久的造型工艺方法,在各种化学粘结砂蓬勃发展的今天，它在铸造业中仍占有非常重要的地位，至今一直是砂型铸造使用中的主要造型方法，据统计占所有铸件产量的６0%以上，其适用范围之广,耗用量之大,是任何其他造型材料都不能与之比拟的。

度 ， 提 高砂 型 本 身 的透 气性 。 可 １ ２ ６ 适 当提 高浇 注 温 度 ．． 即不 出气孔 ， 防止 粘砂 ， 择 最 佳 的 浇注 温 度范 又 选
围。
１１ １ 合 理 选用 原砂 ．． 选 用 多 （ ） 砂 的粒 度级 配 ， 四 筛 使砂 粒 间 隙减 少 ， 从
１ ２ 气孔 ．
（ ） 防靠增加 固化剂 的量来 加快 固化 速度 ， ３严 达 到提 高 生产 效 率 的错 误做 法 。
１ ３ ２ 防 止 固化 太慢 的措 施 ．．
固化 太 慢 ， 季 出现 的较 多 ， 原 砂 含 水 量 过 高 ， 冬 或 或 含 泥 量及 微 粉过 高 ， 外 一 些 刚 开 始 采 用 树 脂 砂 工 另 艺 的企 业 和产 量 较少 时 。防止 措 施有 ：
降低砂 用量的意义。 关 键 词 ： 脂 砂 ； 造 缺 陷 ；粘 结 剂 树 铸
中图分类号 ： Ｇ２ ０ ６ Ｔ ５ 文献标识码 ： Ｂ 文章 编号 ：０ ０８ ６ （０ ２１６０ ８ ．２ １ ０ —３ ５ ２ ０ ０ ．３ ３０
Ｄｉｃ ｓ ｉ ｎ Ｓ ｍｅ Ｉ ｓ ｅ ｎ Ｕｓｎ ｆＮｏ ｂ ｋ ｒ ｎ Ｒｅ ｉ ａ ｄ ｓ ｕ ｓｏ ｏ ｓ ｕ ｓ ｉ ｉ ｇ ｏ ． ａ ｅ Ｆｕ ａ ｓ ｎ Ｓ ｎ
气 通道
Ｇ ＵＯ ｈｎｉｇ ，Ｚ ＯＵ Ｗｅ ｙ ２Ｌ ｕ ． Ｚ ｅｔ Ｈ ｎ ｕ ， Ｉ ３ｗＵ ｉ ｅｇ ｎ Ｆ Ｊ ｈｎ３ ｓ （ ｈｎ ｚｏ ｉｅｓｙ ｈ ｎｚｏ ５０ ２ （ ｉａ ． ｈ ｎ ｚｏ ｎｔ ｕｅｏ ｉｈ ｎ ｕｔ ，Ｚ ｅ ｇｈ ｕ４ ０ ０ ， ｈｎ ； ． ｕｏ ｂ ｅ Ｚ ｅｇｈ ｕＵｎｖｒｉ ，Ｚ ｅｇｈ ｕ４ ０ ０ ，； ｎ ；２ Ｚ ｅｇｈ ｕ Ｉｓｉ ｔ ｆＬｇ ｔＩｄｓｒ ｔ ｈ ｔ ｙ ｈ ｎ ｚｏ ５ ０ ２ Ｃ ｉａ ３ Ａ ｔｍｏ ｉ ｌ Ｓ ａｅ ｌ ｔ ｆ ｅａ ｒｖ ｃ，Ｙ ｏＣ ｕ ｔ ５ ６ ０ Ｃ ｉａ ｐ ｒ Ｐａ ｎｎＰ ｏｉ ｅ ａ ｏ ｎｙ４ ３ ０ ． ｈｎ ） ｓ ｎ ｏＨ ｎ

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≤0.5%，灼烧减量≤0.5%，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≤0.3%，灼烧减量≤0.3%，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：1.CRG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。

3、再生砂可部分代替新砂进行循环利用，使新砂加入量减少3%，同时可降低粘土、煤粉加入量。

4.其他
再生砂与新砂相比，耗酸量大大降低，甚至呈负值。由于 石英经过浇注时的多次α β相变，以及表面的残留树脂的缓 冲作用，其热膨胀系数有所降低，有助于减轻铸件机械粘砂 及脉纹。使用同样的树脂，再生砂也比新砂的强度高，再生 砂的水分含量也很低。相反含氮量将会增加。
1.2.1 原砂 一般选用天然石英砂（硅砂)。 树脂砂对石英砂的要求见下表：
铸件材 质
铸件类型
SiO2含量 %
粒度组 别
含泥量%
含水量%
酸耗 值ml
灼烧 量%
微粒含量 %
重大及厚 壁件
铸
一般件
铁
件
薄壁小件
≥90 ≥90 ≥90
40~70
≤0.2
≤0.1~0.2 ≤5
≤3.5
140目以下 ≤0.5~1.0
50~100 ≤0.2~0.3 ≤0.1~0.2 ≤5
≤~200
≤0.3
≤0.1~0.2 ≤5
≤3.5
270目以下 ≤0.5~1.0
1.2.2 再生砂
对浇注后的树脂砂经破碎后的沙粒，通过机械摩擦 等方法将其表面残留的固化树脂层去掉一部分的处 理叫树脂砂再生处理。再生砂的质量直接影响着树 脂的用量和型砂的性能以及铸件质量，因此需控制 再生砂的质量指标。见下表：
（4）树脂砂强度高（含高温强度）、成型性好， 发气量较其他有机铸型低、热稳定性好、透 气性好，可以大大减少铸件的粘砂、夹砂、 砂眼、气孔、缩孔、裂纹等铸件缺陷，从而 降低了废品率，可以制造出用粘土砂难以作 出的复杂件等。
1.1.2.呋喃树脂砂缺点
① 对原砂要求较高，如粒度、颗粒形状、SiO2含量、 微粉含量以及黏土含量等都有较严格要求； ② 气温和湿度对硬化速度和固化强度的影响较大；