含芯砂粘土砂的再生砂工藝適應(yīng)性研究.pdf

1、我國是世界鑄件生產(chǎn)第一大國，2010年鑄件產(chǎn)量達(dá)到3960多萬噸，其中大約60％鑄件采用粘土砂工藝生產(chǎn)，每年在廢棄大量的粘土舊砂，這不僅浪費(fèi)自然資源，也極大危害了生態(tài)環(huán)境。為此開展粘土舊砂完全再生技術(shù)的研究，是保護(hù)環(huán)境和自然資源的一項(xiàng)重要舉措，對鑄造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。
　　 本課題通過理論分析與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，在深入了解國內(nèi)外粘土舊砂再生技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合課題組前期對含芯砂粘土砂的再生及再生砂用于

2、相同體系芯砂工藝的研究成果，對含芯砂粘土砂的再生砂用于變體系芯砂混制時(shí)的鑄造工藝性能進(jìn)行了研究，確定了再生砂對變體系芯砂工藝的適應(yīng)性，并對粘土再生砂的改性及改進(jìn)用再生砂混制覆膜砂時(shí)的鑄造工藝性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
　　 研究發(fā)現(xiàn)，由含煤粉和呋喃自硬樹脂砂粘土砂的再生砂混制水玻璃砂時(shí)，其最高強(qiáng)度為1.11Mpa；混制熱芯盒砂時(shí)，最高熱態(tài)抗拉強(qiáng)度為0.89Mpa、最高常溫抗拉強(qiáng)度為1.51 Mpa，可滿足鑄造生產(chǎn)的要求。由再生砂混制冷

3、芯盒砂和覆膜砂時(shí)均不能滿足鑄造生產(chǎn)的工藝要求。
　　 由含煤粉和水玻璃砂粘土砂的再生砂混制呋喃自硬樹脂砂、熱芯盒砂、冷芯盒砂、覆膜砂時(shí)均達(dá)不到鑄造生產(chǎn)的工藝要求。
　　 由含煤粉和熱芯盒砂粘土砂的再生砂用于混制水玻璃砂時(shí)鑄造工藝性能與新砂接近，混制冷芯盒砂及覆膜砂時(shí)的強(qiáng)度接近或達(dá)到由新砂混制的型砂強(qiáng)度的80％，可滿足鑄造生產(chǎn)的工藝要求。混制呋喃自硬樹脂砂時(shí)，最高強(qiáng)度只有0.08Mpa，不能滿足鑄造生產(chǎn)的工藝要求。

4、　　 由含煤粉和冷芯盒砂粘土砂的再生砂混制水玻璃砂時(shí)，其強(qiáng)度接近由新砂混制的水玻璃砂的強(qiáng)度，混制熱芯盒砂及覆膜砂時(shí)，其強(qiáng)度達(dá)到或超過由新砂混制的相應(yīng)型(芯)砂強(qiáng)度的80％，可以滿足鑄造生產(chǎn)的工藝要求。由再生砂混制自硬樹脂砂時(shí)，其最高抗拉強(qiáng)度只有0.14Mpa，不能滿足鑄造生產(chǎn)的工藝要求。
　　 由含煤粉和覆膜砂粘土砂的再生砂混制的水玻璃砂的強(qiáng)度均超過1Mpa，混制的熱芯盒砂的最高熱態(tài)抗拉強(qiáng)度為0.66Mpa，最高常溫抗拉強(qiáng)度為

5、1.12Mpa，混制的冷芯盒砂的最高即時(shí)抗拉強(qiáng)度為1.02Mpa，最高1h抗拉強(qiáng)度為1.21Mpa，可滿足鑄造生產(chǎn)的一般要求。由再生砂混制的呋喃自硬樹脂砂最高抗拉強(qiáng)度只有0.05Mpa，不能滿足鑄造生產(chǎn)的工藝要求。
　　 粘土再生砂經(jīng)過800℃保溫10min的二次焙燒后性能沒有明顯提升，混制的覆膜砂強(qiáng)度略高于由未經(jīng)處理的粘土再生砂混制的覆膜砂的強(qiáng)度，但仍低于由新砂混制的覆膜砂的強(qiáng)度。
　　 在粘土再生砂混制覆膜砂的過程中

6、加入占砂子質(zhì)量3％、濃度為0.01％的草酸溶液能一定程度提高由粘土再生砂混制的覆膜砂的強(qiáng)度，但當(dāng)加入的草酸溶液過量時(shí)強(qiáng)度嚴(yán)重降低。
　　 加入占樹脂質(zhì)量1.5％的硅烷偶聯(lián)劑時(shí)，由粘土再生砂混制的覆膜砂的熱態(tài)抗拉強(qiáng)度提高31％，常溫抗拉強(qiáng)度提高25.4％，但仍低于由新砂混制的覆膜砂的強(qiáng)度。
　　 加入草酸溶液和硅烷偶聯(lián)劑后的覆膜砂強(qiáng)度低于只添加硅烷偶聯(lián)劑時(shí)覆膜砂的強(qiáng)度。加入占砂子質(zhì)量3％、濃度為0.01％的草酸溶液和占樹脂