一种砂型铸造用铸造砂及其制备方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及砂型铸造技术领域，具体涉及一种砂型铸造用铸造砂及其制备方法。【背景技术】:
[0002]砂型铸造，是一种在砂型中生产铸件的铸造方法，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基本工艺。制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。最常用的铸造砂是娃质砂。娃砂的尚温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。但相对来说，特种砂的价格较高，并且成型性弱于硅砂，因此本公司期望在降低成本的前提下，辅以其他添加剂以提高硅砂的耐火度。
【发明内容】
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[0003]本发明所要解决的技术问题在于提供一种具有优异耐火度、热稳定性、流动性、透气性和抗液态金属渗透性的砂型铸造用铸造砂及其制备方法。
[0004]本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:
[0005]—种砂型铸造用铸造砂，由如下重量份数的原料制成:
[0006]硅砂100-120份、陶瓷微粉15-20份、火山灰10-15份、白土 10-15份、蛭石粉8-12份、石蜡油8-12份、海藻酸丙二醇酯6-10份、石棉粉5-8份、羟丙基纤维素5-8份、黄原胶4-6份、娃烧偶联剂3-5份、石墨粉3-5份、纳米氧化错2-3份、纳米锌粉1-2份、乙醇50-60份。
[0007]所述白土使用前经过预处理，其处理方法为:将90-100份白土和10-15份聚乙烯醇加入300-350份乙醇中，混合均匀后浸泡15min，再加热至回流状态保温处理30min，然后加入2-3份浓硝酸和5-8份三聚磷酸钠，充分混合后于微波频率2450MHz、功率800W下微波处理1min，混合物送入真空干燥机，所得固体经粉碎机制成粉末。
[0008]白土通过预处理，能够扩大其内部微孔孔径和减小粒子间斥力，从而提高透气性和成型性。
[0009]—种砂型铸造用铸造砂的制备方法，包括如下步骤:
[00?0] (I)向石錯油中加入海藻酸丙二醇酯和黄原胶，先加热至50-60 °C保温混合lOmin，再加热至80-90°C保温混合lOmin，即得物料I ；
[0011](2)向乙醇中加入陶瓷微粉和纳米锌粉，混合均匀后于微波频率2450MHz、功率800W下微波处理lOmin，待自然冷却至室温后加入羟丙基纤维素和硅烷偶联剂，混合均匀，静置30min后即得物料II;
[0012](3)向物料II中加入物料I和纳米氧化锆，混合物于超声频率40kHz、功率50W下超声处理30min，再加入硅砂、火山灰、白土、蛭石粉、石棉粉和石墨粉，充分混合均匀。
[0013]本发明的有益效果是:本发明以硅砂为主要原料，辅以陶瓷微粉等助剂，通过改性和混合制得砂型铸造用铸造砂，该铸造砂具有优异的耐火度、热稳定性、流动性、透气性和抗液态金属渗透性，利于砂型和砂芯的成型，并且使用后溃散性好，能够重复利用，降低铸造成本，从而提尚经济效?。
【具体实施方式】
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[0014]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
[0015]实施例1
[0016](I)向10份石蜡油中加入6份海藻酸丙二醇酯和4份黄原胶，先加热至50_60°C保温混合lOmin，再加热至80-90°C保温混合lOmin，即得物料I ；
[0017](2)向50份乙醇中加入15份陶瓷微粉和2份纳米锌粉，混合均匀后于微波频率2450MHz、功率800W下微波处理1min，待自然冷却至室温后加入6份羟丙基纤维素和3份硅烷偶联剂，混合均匀，静置30min后即得物料II;
[0018](3)向物料II中加入物料I和2份纳米氧化锆，混合物于超声频率40kHz、功率50W下超声处理30min，再加入100份娃砂、10份火山灰、10份白土、10份輕石粉、6份石棉粉和3份石墨粉，充分混合均匀。
[0019]白土的预处理:将90份白土和12份聚乙烯醇加入300份乙醇中，混合均匀后浸泡15min，再加热至回流状态保温处理30min，然后加入2份浓硝酸和6份三聚磷酸钠，充分混合后于微波频率2450MHz、功率800W下微波处理1min，混合物送入真空干燥机，所得固体经粉碎机制成粉末。
[0020]实施例2
[0021](I)向12份石蜡油中加入8份海藻酸丙二醇酯和6份黄原胶，先加热至50_60°C保温混合lOmin，再加热至80-90°C保温混合lOmin，即得物料I ；
[0022](2)向60份乙醇中加入18份陶瓷微粉和I份纳米锌粉，混合均匀后于微波频率2450MHz、功率800W下微波处理1min，待自然冷却至室温后加入8份羟丙基纤维素和4份硅烷偶联剂，混合均匀，静置30min后即得物料II;
[0023](3)向物料II中加入物料I和3份纳米氧化锆，混合物于超声频率40kHz、功率50W下超声处理30min，再加入110份硅砂、15份火山灰、12份白土、8份蛭石粉、8份石棉粉和4份石墨粉，充分混合均匀。
[0024]白土的预处理:将100份白土和15份聚乙烯醇加入350份乙醇中，混合均匀后浸泡15min，再加热至回流状态保温处理30min，然后加入3份浓硝酸和8份三聚磷酸钠，充分混合后于微波频率2450MHz、功率800W下微波处理1min，混合物送入真空干燥机，所得固体经粉碎机制成粉末。
[0025]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种砂型铸造用铸造砂，其特征在于，由如下重量份数的原料制成: 娃砂100-120份、陶瓷微粉15-20份、火山灰10-15份、白土10_15份、輕石粉8_12份、石錯油8-12份、海藻酸丙二醇酯6-10份、石棉粉5-8份、羟丙基纤维素5-8份、黄原胶4-6份、硅烷偶联剂3-5份、石墨粉3-5份、纳米氧化锆2-3份、纳米锌粉1-2份、乙醇50-60份。2.根据权利要求1所述的砂型铸造用铸造砂，其特征在于:所述白土使用前经过预处理，其处理方法为:将90-100份白土和10-15份聚乙烯醇加入300-350份乙醇中，混合均匀后浸泡15min，再加热至回流状态保温处理30min，然后加入2-3份浓硝酸和5-8份三聚磷酸钠，充分混合后于微波频率2450MHz、功率800W下微波处理1min，混合物送入真空干燥机，所得固体经粉碎机制成粉末。3.—种砂型铸造用铸造砂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)向石蜡油中加入海藻酸丙二醇酯和黄原胶，先加热至50-60°C保温混合lOmin，再加热至80-90°C保温混合lOmin，即得物料I ； (2)向乙醇中加入陶瓷微粉和纳米锌粉，混合均匀后于微波频率2450MHz、功率800W下微波处理lOmin，待自然冷却至室温后加入羟丙基纤维素和硅烷偶联剂，混合均匀，静置30min后即得物料II; (3)向物料II中加入物料I和纳米氧化锆，混合物于超声频率40kHz、功率50W下超声处理30min，再加入硅砂、火山灰、白土、蛭石粉、石棉粉和石墨粉，充分混合均匀。
【专利摘要】本发明公开了一种砂型铸造用铸造砂及其制备方法，涉及砂型铸造技术领域，由如下重量份数的原料制成：硅砂100-120份、陶瓷微粉15-20份、火山灰10-15份、白土10-15份、蛭石粉8-12份、石蜡油8-12份、海藻酸丙二醇酯6-10份、石棉粉5-8份、羟丙基纤维素5-8份、黄原胶4-6份、硅烷偶联剂3-5份、石墨粉3-5份、纳米氧化锆2-3份、纳米锌粉1-2份、乙醇50-60份。本发明铸造砂具有优异的耐火度、热稳定性、流动性、透气性和抗液态金属渗透性，利于砂型和砂芯的成型，并且使用后溃散性好，能够重复利用，降低铸造成本，从而提高经济效益。
【IPC分类】B22C1/00
【公开号】CN105665614
【申请号】CN201610091779
【发明人】何祥炎, 孙国政, 周万波
【申请人】安徽索立德铸业有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年2月17日