含熱芯盒、覆膜砂芯砂粘土砂的完全再生砂改性及相關(guān)設(shè)備研究.pdf

1、鑄造是機(jī)械零件制造最主要的成形方法之一，在機(jī)械裝備制造領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。粘土砂鑄造是鑄造生產(chǎn)最常用的工藝方法，在鑄造生產(chǎn)中每年產(chǎn)生大量的粘土廢砂，污染了自然環(huán)境，浪費(fèi)了資源。本課題組的前期研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)“700℃高溫脆化+機(jī)械再生+微粉分離”獲得的含樹脂砂芯砂粘土砂的完全再生砂，和同種新砂相比，粒度不發(fā)生明顯變化，角形系數(shù)和含泥量低、耗酸值高。由含熱芯盒樹脂砂芯砂粘土砂的完全再生砂混制熱芯盒樹脂砂時(shí)，其鑄造工藝性能低于由新砂混制熱芯

2、盒樹脂砂的鑄造工藝性能；由含覆膜砂芯砂粘土砂的完全再生砂混制覆膜砂時(shí)，其鑄造工藝性能基本達(dá)到了由新砂混制覆膜砂的鑄造工藝性能。為了進(jìn)一步提高粘土完全再生砂的鑄造工藝性能，本課題開展了含熱芯盒樹脂砂芯砂粘土砂的完全再生砂和含覆膜砂芯砂粘土砂的完全再生砂改性技術(shù)研究，探索通過(guò)改性進(jìn)一步提高再生砂鑄造工藝性能的新途徑。
　　以含熱芯盒樹脂砂芯砂粘土砂的完全再生砂為研究對(duì)象，研究發(fā)現(xiàn)以鹽酸水溶液為改性劑對(duì)含熱芯盒樹脂砂芯砂粘土砂的完全再生

3、砂進(jìn)行改性，可以提高再生砂的鑄造工藝性能，其適宜改性工藝為“化學(xué)改性+烘干+機(jī)械搓擦+風(fēng)選”，適宜改性參數(shù)為改性劑濃度0.75mol/L，改性劑加入量占砂子質(zhì)量分?jǐn)?shù)的4％，均化時(shí)間為80 min，由化學(xué)改性砂混制熱芯盒樹脂砂的熱態(tài)和常溫抗拉強(qiáng)度高于同種新砂。對(duì)含熱芯盒樹脂砂芯砂粘土砂的完全再生砂進(jìn)行機(jī)械改性同樣可以提高其鑄造工藝性能，隨機(jī)械改性次數(shù)的增加，機(jī)械改性砂的耗酸值、含泥量逐漸降低，由機(jī)械改性砂混制熱芯盒樹脂砂的強(qiáng)度逐漸提高，當(dāng)

4、機(jī)械改性次數(shù)為兩次時(shí)，由機(jī)械改性砂混制熱芯盒樹脂砂的熱態(tài)和常溫抗拉強(qiáng)度均優(yōu)于同種新砂。
　　以含覆膜砂芯砂粘土砂的完全再生砂為研究對(duì)象，研究發(fā)現(xiàn)其適宜的改性工藝為“化學(xué)改性+烘干+機(jī)械搓擦+風(fēng)選”，適宜改性參數(shù)為改性劑濃度1 mol/L，改性劑加入量占砂子質(zhì)量分?jǐn)?shù)的3%，均化時(shí)間為100 min，由在適宜改性工藝及工藝參數(shù)下獲得的化學(xué)改性砂混制覆膜砂的熱態(tài)和常溫抗拉強(qiáng)度低于由同種新砂和完全再生砂混制覆膜砂的熱態(tài)及常溫抗拉強(qiáng)度，表明

5、以鹽酸水溶液為改性劑對(duì)含覆膜砂芯砂粘土砂的完全再生砂進(jìn)行改性，不能提高其鑄造工藝性能。但對(duì)含覆膜砂芯砂粘土砂的完全再生砂進(jìn)行機(jī)械改性可以提高含覆膜砂芯砂粘土砂的完全再生砂鑄造工藝性能，隨機(jī)械改性次數(shù)的增加，含覆膜砂芯砂粘土砂的完全再生砂耗酸值、含泥量逐漸降低，由機(jī)械改性砂混制覆膜砂的強(qiáng)度進(jìn)一步提高。
　　依據(jù)本課題研究所確立的粘土完全再生砂化學(xué)及機(jī)械改性的工藝路線，本著借用及開發(fā)相結(jié)合的原則，對(duì)完成粘土完全再生砂改性工藝所需設(shè)備進(jìn)