一种火车车轮铸造用湿型粘土芯砂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种火车车轮铸造用湿型粘土芯砂及其制备方法，其由下列重量份的原料配制而成：石英砂160?180、珠光砂30?40、方柱石20?30、多孔锰渣25?30、石煤渣15?20、伊蒙混层粘土15?20、羟丙基氧化淀粉琥珀酸酯钠2?4、普鲁兰多糖2?3、阳离子瓜尔胶4?5、氧化铝4?6、碳化钼3?5、磷酸硅6?8、锌酸钙2?3、废弃钢化玻璃微粉3?5、米糠油1?2、羊毛蜡3?4、菊粉月桂基氨基甲酸酯4?6、水适量。本发明芯砂湿压强度高，透气性高、溃散性好；通过对伊蒙混层粘土进行改性，与普鲁兰多糖、羟丙基氧化淀粉琥珀酸酯钠等一起增加芯砂的粘度，提高其湿压强度，对石英砂等材料表面使用米糠油、羊毛蜡进行处理，增加其溃散性，添加的珠光砂、方柱石、锌酸钙、碳化钼等原料与提高了芯砂的耐高温性能。
【专利说明】一种火车车轮铸造用湿型粘土芯砂及其制备方法 发明领域
[0001] 本发明属于铸造工业领域，具体地说是涉及一种火车车轮铸造用湿型粘土芯砂及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 铁路发展与人民生活及国家发展息息相关，伴随着铁路大提速，火车面临着提速 与重载全面提升。因此对火车零件提出更高的质量要求，而重要的火车零件基本均为铸造 生产，因而必然严格要求铸件质量。火车车辆上走行部分和承载部分常会受到冲击、弯曲、 剪切、拉伸等复杂的应力作用，一旦因为缺陷而引起断裂，将造成巨大的安全事故，因此对 其铸造质量要求高。
[0003] 铸钢件生产工艺主要包括湿型粘土砂工艺，水玻璃砂工艺，树脂砂工艺等。从铸件 大小来看，火车车轮属中小型铸钢件，在国内外已有的各类中小型铸钢件的铸造工艺方案 中，由于技术发展历史、生产习惯、原材料等多种原因影响，不同地区及国家采用的生产工 艺有较大差别。北美和日本主要采用湿型粘土砂和树脂砂型，欧洲和俄罗斯主要采用水玻 璃砂和树脂砂型，中国大多采用水玻璃砂型，少量采用湿型粘土砂和树脂砂型。不同工艺均 有各自特点，它们都有成功应用的实例。湿型粘土砂是由原砂、伊蒙混层粘土、淀粉类添加 剂和水组成的。湿型粘土砂的重要特点之一就是反复使用。湿型粘土砂生产铁路铸钢件，虽 然存在一定风险及质量控制难题，但是生产效率高，成本低，生产周期短，易实现机械化、自 动化生产。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种火车车轮铸造用湿型粘土芯 砂及其制备方法。
[0005] 为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为： 一种火车车轮铸造用湿型粘土芯砂，由下列重量份的原料配制而成:石英砂160-180、 珠光砂30-40、方柱石20-30、多孔锰渣25-30、石煤渣15-20、伊蒙混层粘土 15-20、羟丙基氧 化淀粉琥珀酸酯钠 2-4、普鲁兰多糖2-3、阳离子瓜尔胶4-5、氧化铝4-6、碳化钼3-5、磷酸硅 6-8、锌酸钙2-3、废弃钢化玻璃微粉3-5、米糠油1 -2、羊毛蜡3-4、菊粉月桂基氨基甲酸酯4- 6、水适量。
[0006] -种火车车轮铸造用湿型粘土芯砂的制备方法，包括以下步骤： (1) 将方柱石、多孔锰渣、石煤渣混合均匀，破碎成100-120目，然后送入1200-1300°c煅 烧炉中煅烧120-150min，取出后趁热与珠光砂、石英砂、锌酸钙、废弃钢化玻璃微粉，搅拌 10-15min后烘干，破碎成80-100目大小的颗粒，得到混合砂； (2) 将伊蒙混层粘土、羟丙基氧化淀粉琥珀酸酯钠、普鲁兰多糖、阳离子瓜尔胶混合搅 拌均匀，得到改性粘结剂； (3 )将混合砂、氧化铝、碳化钼、磷酸硅、菊粉月桂基氨基甲酸酯倒入混砂机中干混3- 5min，然后加入改性粘结剂、米糠油、羊毛蜡等原料以及混合物总质量2-3%的水，在400-500r/min的转速下混合3_5min后出砂，即得。
[0007] 本发明的有益效果： 本发明制得的芯砂湿压强度高，透气性高、溃散性好;通过对伊蒙混层粘土进行改性， 与普鲁兰多糖、羟丙基氧化淀粉琥珀酸酯钠、阳离子瓜尔胶一起增加芯砂的粘度，提高其湿 压强度，对石英砂等材料表面使用米糠油、羊毛蜡进行处理，增加其溃散性，添加的珠光砂、 方柱石、多孔锰渣、石煤渣、锌酸钙、碳化钼等原料与提高了芯砂的耐高温性能。
【具体实施方式】
[0008] 下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
[0009] 实施例1: 一种火车车轮铸造用湿型粘土芯砂，由下列重量份(kg)的原料配制而成:石英砂160、 珠光砂30、方柱石20、多孔锰渣25、石煤渣15、伊蒙混层粘土 15、羟丙基氧化淀粉琥珀酸酯钠 2、 普鲁兰多糖2、阳离子瓜尔胶4、氧化铝4、碳化钼3、磷酸硅6、锌酸钙2、废弃钢化玻璃微粉 3、 米糠油1、羊毛蜡3、菊粉月桂基氨基甲酸酯4、水适量。
[0010] 一种火车车轮铸造用湿型粘土芯砂的制备方法，包括以下步骤： (1) 将方柱石、多孔锰渣、石煤渣混合均匀，破碎成100-120目，然后送入1200-1300°c煅 烧炉中煅烧120-150min，取出后趁热与珠光砂、石英砂、锌酸钙、废弃钢化玻璃微粉，搅拌 10-15min后烘干，破碎成80-100目大小的颗粒，得到混合砂； (2) 将伊蒙混层粘土、羟丙基氧化淀粉琥珀酸酯钠、普鲁兰多糖、阳离子瓜尔胶混合搅 拌均匀，得到改性粘结剂； (3)将混合砂、氧化铝、碳化钼、磷酸硅、菊粉月桂基氨基甲酸酯倒入混砂机中干混3-5min，然后加入改性粘结剂、米糠油、羊毛蜡等原料以及混合物总质量2-3%的水，在400-500r/min的转速下混合3_5min后出砂，即得。
[0011] 实施例2: 一种火车车轮铸造用湿型粘土芯砂，由下列重量份(kg)的原料配制而成:石英砂170、 珠光砂35、方柱石25、多孔锰渣27.5、石煤渣17.5、伊蒙混层粘土 17.5、羟丙基氧化淀粉琥珀 酸酯钠3、普鲁兰多糖2.5、阳离子瓜尔胶4.5、氧化铝5、碳化钼4、磷酸硅7、锌酸钙2.5、废弃 钢化玻璃微粉4、米糠油1.5、羊毛蜡3.5、菊粉月桂基氨基甲酸酯5、水适量。
[0012] 制备方法同实施例1。
[0013] 实施例3: 一种火车车轮铸造用湿型粘土芯砂，由下列重量份(kg)的原料配制而成:石英砂180、 珠光砂40、方柱石30、多孔锰渣30、石煤渣20、伊蒙混层粘土 20、羟丙基氧化淀粉琥珀酸酯钠 4、 普鲁兰多糖3、阳离子瓜尔胶5、氧化铝6、碳化钼5、磷酸硅8、锌酸钙3、废弃钢化玻璃微粉 5、 米糠油2、羊毛蜡4、菊粉月桂基氨基甲酸酯6、水适量。
[0014] 制备方法同实施例1。
[0015] 上述实施例1-3制得的火车车轮铸造用湿型粘土芯砂的性能检测结果如下表所 示：
【主权项】
1. 一种火车车轮铸造用湿型粘土芯砂，其特征在于，由下列重量份的原料配制而成:石 英砂160-180、珠光砂30-40、方柱石20-30、多孔锰渣25-30、石煤渣15-20、伊蒙混层粘土 15-20、羟丙基氧化淀粉琥珀酸酯钠2-4、普鲁兰多糖2-3、阳离子瓜尔胶4-5、氧化铝4-6、碳化钼 3-5、磷酸硅6-8、锌酸钙2-3、废弃钢化玻璃微粉3-5、米糠油1-2、羊毛蜡3-4、菊粉月桂基氨 基甲酸酯4-6、水适量。2. 根据权利要求1所述的一种火车车轮铸造用湿型粘土芯砂的制备方法，其特征在于， 包括以下步骤： (1) 将方柱石、多孔锰渣、石煤渣混合均匀，破碎成100-120目，然后送入1200-1300°C煅 烧炉中煅烧120-150min，取出后趁热与珠光砂、石英砂、锌酸钙、废弃钢化玻璃微粉，搅拌 10-15min后烘干，破碎成80-100目大小的颗粒，得到混合砂； (2) 将伊蒙混层粘土、羟丙基氧化淀粉琥珀酸酯钠、普鲁兰多糖、阳离子瓜尔胶混合搅 拌均匀，得到改性粘结剂； (3 )将混合砂、氧化铝、碳化钼、磷酸硅、菊粉月桂基氨基甲酸酯倒入混砂机中干混3-5min，然后加入改性粘结剂、米糠油、羊毛蜡等原料以及混合物总质量2-3%的水，在400-500r/min的转速下混合3_5min后出砂，即得。
【文档编号】B22C1/16GK106077435SQ201610681038
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月18日 公开号201610681038.9, CN 106077435 A, CN 106077435A, CN 201610681038, CN-A-106077435, CN106077435 A, CN106077435A, CN201610681038, CN201610681038.9
【发明人】王春基, 潘桂林
【申请人】江阴联华铸造有限公司