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、鑄造是機械零件制造最主要的成形方法之一，在機械裝備制造領(lǐng)域得到了廣泛的應用。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，浪費了資源。本課題組的前期研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過“700℃高溫脆化+機械再生+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，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，其鑄造工藝性能基本達到了由新砂混制覆膜砂的鑄造工藝性能。為了進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，探索通過改性進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象，研究發(fā)現(xiàn)以鹽酸水溶液為改性劑對含熱芯盒樹脂砂芯砂粘土砂的完全再生

3、砂進行改性，可以提高再生砂的鑄造工藝性能，其適宜改性工藝為“化學改性+烘干+機械搓擦+風選”，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)量分數(shù)的4％，均化時間為80 min，由化學改性砂混制熱芯盒樹脂砂的熱態(tài)和常溫抗拉強度高于同種新砂。對含熱芯盒樹脂砂芯砂粘土砂的完全再生砂進行機械改性同樣可以提高其鑄造工藝性能，隨機械改性次數(shù)的增加，機械改性砂的耗酸值、含泥量逐漸降低，由機械改性砂混制熱芯盒樹脂砂的強度逐漸提高，當

4、機械改性次數(shù)為兩次時，由機械改性砂混制熱芯盒樹脂砂的熱態(tài)和常溫抗拉強度均優(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象，研究發(fā)現(xiàn)其適宜的改性工藝為“化學改性+烘干+機械搓擦+風選”，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)量分數(shù)的3%，均化時間為100 min，由在適宜改性工藝及工藝參數(shù)下獲得的化學改性砂混制覆膜砂的熱態(tài)和常溫抗拉強度低于由同種新砂和完全再生砂混制覆膜砂的熱態(tài)及常溫抗拉強度，表明

5、以鹽酸水溶液為改性劑對含覆膜砂芯砂粘土砂的完全再生砂進行改性，不能提高其鑄造工藝性能。但對含覆膜砂芯砂粘土砂的完全再生砂進行機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，由機械改性砂混制覆膜砂的強度進一步提高。
　　依據(jù)本課題研究所確立的粘土完全再生砂化學及機械改性的工藝路線，本著借用及開發(fā)相結(jié)合的原則，對完成粘土完全再生砂改性工藝所需設(shè)備進