含冷(熱)芯盒砂粘土舊砂的再生及應(yīng)用.pdf

1、我國的鑄造技術(shù)已有5000年的歷史，其中粘土砂鑄造是最常用的三大砂型鑄造方法之一。由于粘土砂鑄造生產(chǎn)工藝具有原材料成本低，易于處理，復(fù)用性強(qiáng)，儲存、運(yùn)輸方便等優(yōu)點(diǎn)，即便各種化學(xué)粘結(jié)劑砂獲得廣泛應(yīng)用，粘土砂鑄造成形仍是最重要的鑄造生產(chǎn)方法。我國是鑄件生產(chǎn)大國，大約有60％的鑄件為粘土砂鑄件，因此每年扔掉大量的廢舊粘土砂，這不僅是對自然資源的巨大浪費(fèi)，而且對環(huán)境也造成了極大污染，為此開展粘土舊砂完全再生技術(shù)的研究，是降低鑄件生產(chǎn)成本、減少環(huán)

2、境污染和節(jié)約資源的一項重要措施，對鑄造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。
　　 目前，粘土舊砂再生分為完全再生和不完全再生兩種情況。粘土舊砂不完全再生是通過再生，去除舊砂中的部分泥分，從而改善舊砂工藝性能的一種再生工藝，這時再生砂的泥分含量仍然較高，芯砂混入對型砂性能的影響沒有得到消除，再生砂僅能重新用于粘土砂系統(tǒng)以改善舊砂的工藝性能，從而減少鑄造生產(chǎn)過程中的新砂加入量和舊砂的排放量。粘土舊砂完全再生就是通過再生，不但要改善再

3、生砂的粒度分布，而且要使再生砂中的微粉含量達(dá)到等于或低于同種新砂的水平，同時部分或全部消除芯砂混入對型砂性能的影響，最終將再生砂用于有機(jī)粘結(jié)劑(或液態(tài)無機(jī)粘結(jié)劑)制芯。
　　 本課題采用理論分析和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法。在深入了解粘土舊砂再生技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對粘土舊砂的性質(zhì)及其再生機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)分析，并結(jié)合課題組前期的研究基礎(chǔ)，確定了粘土舊砂再生技術(shù)路線，即采用高溫脆化、磨輪再生處理的方法以去除粘土舊砂表面的粘土膜，然

4、后通過對再生處理后的舊砂進(jìn)行微粉分離，最終獲得粘土完全再生砂。通過對再生砂常溫性能測試，評價高溫脆化+磨輪再生+微分分離的粘土舊砂再生工藝對含冷(熱)芯盒砂粘土砂完全再生的可行性；通過對再生砂用于混制冷(熱)芯盒砂時的鑄造工藝性能的研究，確定再生砂對冷(熱)芯盒砂工藝的適應(yīng)性，并分析影響再生砂性能的因素。
　　 通過對含冷芯盒砂粘土砂體系和含熱芯盒砂粘土砂體系的完全再生實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)再生砂和同種新砂相比粒度不發(fā)生明顯變化、角形系

5、數(shù)和微粉含量降低、粒形更趨圓整，但耗酸值提高。
　　 對冷芯盒粘土砂體系粘土完全再生砂用于冷芯盒工藝和熱芯盒粘土砂體系完全再生砂用于熱芯盒工藝分別進(jìn)行試驗(yàn)研究。研究發(fā)現(xiàn)由熱芯盒粘土砂體系粘土完全再生砂混制的熱芯盒砂其熱態(tài)抗拉強(qiáng)度、常溫抗拉強(qiáng)度均低于由同種新砂混制的熱芯盒樹脂砂的熱態(tài)抗拉強(qiáng)度、常溫抗拉強(qiáng)度，但仍可滿足鑄造生產(chǎn)的要求。由冷芯盒粘土砂體系粘土完全再生砂混制的冷芯盒砂樹脂砂的即時抗拉強(qiáng)度值和1h抗拉強(qiáng)度值均低于由同種新砂