用再生砂制备的铸件浇注系统构件及其制备方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用再生砂制备的铸件浇注系统构件及其制备方法，要解决的技术问题是铸造废旧砂回收再利用，提高纸质铸件浇注系统构件质量。本发明专利技术的用再生砂制备的铸件浇注系统构件，包括以下质量比的材料：纤维2～13份，耐火材料1.5～12份。本发明专利技术的用再生砂制备的铸件浇注系统构件的制备方法，包括以下步骤：称量，制成浆料，制胚干燥，热压整形。本发明专利技术与现有技术相比，利用再生砂箱，实现资源的再利用，废旧报纸、书、纸降低纤维使用量，降低产品成本，减少废弃物，资源消耗少，绿色环保，得到的制品强度高，提高其匀度和平滑度，利于金属液流动，铸件浇注时金属液体流动不易损坏制品，制备工艺简单、降低能耗，成本低。

Casting pouring system component made of regenerated sand and preparation method thereof

The invention discloses a casting casting system component made of recycled sand and a preparation method thereof, and the technical problem to be solved is to reuse the casting waste sand and improve the quality of the casting system component of the paper casting. The casting casting system component made of reclaimed sand includes the following quality ratio material: 2~13 parts of fiber and 1.5 to 12 parts of refractory material. The invention relates to a method for preparing a casting casting system component made of reclaimed sand, comprising the following steps: weighing, making slurry, drying embryo, pressing and shaping. Compared with the prior art, the use of recycled sand box, reuse of resources, waste newspapers, books and paper to reduce fiber consumption, reduce product cost, reduce waste, resource consumption, environmental protection, high strength products, improve the evenness and smoothness, for liquid metal, metal liquid when the flow is not easy to damage casting products, simple preparation process, lower energy consumption, low cost.

【技术实现步骤摘要】
用再生砂制备的铸件浇注系统构件及其制备方法
本专利技术涉及一种铸造构件及其制备方法，特别是一种浇注系统构件及其制备方法。
技术介绍
砂型铸造时，每生产1吨铸件就会产生1～7吨的旧砂，给企业带来了巨大的经济负担，资源消耗和环境污染也都十分惊人，所以众多铸造企业都逐渐注重并实施铸造废旧砂的回收再利用，并取得了一定的成绩。通过再生砂回收方法回收到的再生砂中颗粒较细的部分不能应用于型砂制作，现有技术还没有较好的利用处理方法。与此同时，在传统铸造工艺中，以陶、瓷耐火材料制成的铸件浇注系统构件，用于构成浇注系统，这种陶、瓷耐火材料制成的铸件浇注系统构件应用了很长的时间，虽然制备方法已经成熟，但是它存在煅烧过程复杂、能耗高、环境污染大，构件重量大、易损坏，切割时粉尘大、坚硬固体废弃物多、不易除去的缺陷，所造成的不可再生资源、能源及人工浪费相当大，而且操作复杂、劳动量大、危害人体健康、对制备设备磨损大。为此，中国专利申请号200910117239.6公开了一种铸造用纸质浇道管及其成型工艺，铸造用纸质浇道管以废纸纸浆为主，加入可烧结的填料制造铸件浇注系统构件，在高温缺氧的使用条件下经过碳化、烧结，形成耐火度高的碳烧结物，达到耐铁水冲刷、耐火度均能满足现代铸造工艺要求的铸造用纸质浇道管，是一种绿色环保型的铸造工艺浇注系统构件，但是制备的铸造用纸质浇道管无氧碳化后，耐火度较低，强度不够。另外，中国专利申请号201510723033.3公开的一种铸造用纸质浇道管及其制造方法，该铸造用纸质浇道管以有机纤维、无机纤维、烧结耐火材料、粘接剂等按一定配比制备而成，所用烧结耐火材料为粘土、膨润土、高铝粉、长石、石英、石墨，制造方法中的整型过程，让制品通过整型外模具和制品管内用的囊式内模具充空气挤压纸管热压整型，存在空气压力较低、整型效果差、操作过程复杂、制备效率低的缺陷，制品由内向外挤压整型，易发生制品管壁破裂，而且成品率低的不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用再生砂制备的铸件浇注系统构件及其制备方法，要解决的技术问题是铸造废旧砂回收再利用，提高纸质铸件浇注系统构件质量。本专利技术采用以下技术方案：一种用再生砂制备的铸件浇注系统构件，包括以下质量比的材料：纤维2～13份，耐火材料1.5～12份；所述纤维是有机纤维和/或无机纤维，有机纤维含有2～5份；所述有机纤维是废纸浆或全木纸浆，固体与水的质量比为1:10～20,有机纤维的平均纤维长度为1.0～5.0mm；所述无机纤维是碳纤维、陶瓷纤维和矿物纤维的一种以上,无机纤维的平均纤维长度为0.5～6mm，每束纤维直径为10～100μm；所述耐火材料为再生砂、莫来石和高岭土中的一种以上，粒度在30～100目，再生砂含有1.5～6份。本专利技术的用再生砂制备的铸件浇注系统构件含有改性填料：0＜改性填料≤4份，粘接剂：0＜粘接剂2≤份，助剂：0＜助剂≤1.5份；所述改性填料为改性滑石粉、改性碳酸钙、改性矿物质中的一种以上，改性滑石粉、改性碳酸钙、改性矿物质为滑石粉、碳酸钙、矿物质的表面接枝有丙烯酸酯基团；所述粘接剂为有机粘接剂和/或无机粘接剂；所述有机粘结剂为酚醛树脂、聚乙烯醇和呋喃树脂中的一种以上；所述无机粘接剂为速溶硅酸钠和/或粘土；所述助剂为增稠剂、稳定剂、增强剂和施胶剂中的一种以上；所述增稠剂为凹凸棒土、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的一种以上；所述稳定剂为硬脂酸钙和/或硬脂酸钡；所述增强剂为聚丙烯酰胺、醛基化纤维素、天然树胶和变性淀粉中的一种以上；所述施胶剂为松香胶、烷基烯酮二聚体和非环硬脂酸酐中的一种以上。本专利技术的耐火材料粒度在40～60目；所述有机纤维的平均纤维长度为2.0～3.0mm；所述无机纤维的平均纤维长度为0.5～3mm，每束纤维直径为10～60μm。本专利技术的用再生砂制备的铸件浇注系统构件由以下质量比的材料组成：废旧的报纸、书和纸箱3份，碳纤维0.5份，再生砂3份，莫来石1份，改性滑石粉1份，凹凸棒土0.2份，甲基纤维素0.5份，硬脂酸钡0.3份，聚丙烯酰胺0.3份，天然树胶与松香胶0.2份。本专利技术的用再生砂制备的铸件浇注系统构件由以下质量比的材料组成：全木纸浆2.5份，碳纤维1份，矿物纤维2份，再生砂1.5份，改性滑石粉0.7份，凹凸棒土0.5份，羧甲基纤维素1份，醛基化纤维素0.8份。本专利技术的用再生砂制备的铸件浇注系统构件由以下质量比的材料组成：废牛皮纸2.5份，碳纤维0.5份，陶瓷纤维0.5份，再生砂2.5份，莫来石2份，酚醛树脂0.8份，聚丙烯酰胺1份，羧甲基纤维素1份，阳离子松香胶0.2份。本专利技术的用再生砂制备的铸件浇注系统构件由以下质量比的材料组成：废报纸2份，碳纤维0.2份，矿物纤维1.2份，陶瓷纤维0.8份，再生砂2份，莫来石1份，酚醛树脂0.8份，聚乙烯醇0.3份，聚丙烯酰胺0.5份，羧甲基纤维素1份，阳离子松香胶0.2份。一种用再生砂制备的铸件浇注系统构件的制备方法，包括以下步骤：一、按质量比称量，纤维2～13份，耐火材料1.5～12份；所述纤维是有机纤维和/或无机纤维，有机纤维含有2～5份；所述有机纤维是废纸浆或全木纸浆，固体与水的质量比为1:10～20,有机纤维的平均纤维长度为1.0～5.0mm；所述无机纤维是碳纤维、陶瓷纤维和矿物纤维的一种以上,无机纤维的平均纤维长度为0.5～6mm，每束纤维直径为10～100μm；所述耐火材料为再生砂、莫来石和高岭土中的一种以上，粒度在30～100目，再生砂含有1.5～6份；二、制成浆料(1)常温(25℃)下，将有机纤维和水按质量比1:10～20打浆，将浆料投入到浆池中，浆池保持浆料在搅拌状态，搅拌速度在20～60r/min，将无机纤维投入到浆池内，保持搅拌速度在20～60r/min，得到纤维浆料；(2)将耐火材料按质量比1:1～18与水混合均匀，投入到浆池中，期间，保持搅拌速度在20～60r/min；在浆池内继续搅拌10～100min，得到浆料；三、制胚干燥，以质量流量1～5m3/min，将浆料送入纸浆模塑成型设备的铸件浇注系统构件胚体腔内，抽真空至0.06～0.05MPa，不少于7s，得到铸件浇注系统构件胚体，直接放入温度40～85℃环境中，干燥30～120min，至水分质量含量为15～20％，得到干燥后的胚体；四、热压整形，热压整形压力为15～100吨，热压整形温度为180～300℃，将上模、带有芯模的干燥后的胚体的下模，以20～30℃/min的速度升温至热压整形温度，下模保持不动，上模以60～120cm/min下降速度下降至上下模压合在一起，保持热压整形压力0.5～2min，脱模后，自然降温至室温，得到再生砂制备的铸件浇注系统构件。本专利技术的方法步骤一按质量比称量，0＜改性填料≤4份，粘接剂：0＜粘接剂2≤份，助剂：0＜助剂≤1.5份；所述改性填料为改性滑石粉、改性碳酸钙、改性矿物质中的一种以上，改性方法为：使用甲苯为溶剂对滑石粉、碳酸钙、矿物质进行超声分散6小时后，加入质量浓度10％的丙烯酸酯，以50～60r/min转速搅拌溶解3小时，再以3℃/min的升温速度升温至150～180℃，保温24小时，自然降温至室温，清除溶剂后，直接在烘箱内120℃烘干2小时，得到改性滑石粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用再生砂制备的铸件浇注系统构件，其特征在于：所述用再生砂制备的铸件浇注系统构件包括以下质量比的材料：纤维2～13份，耐火材料1.5～12份；所述纤维是有机纤维和/或无机纤维，有机纤维含有2～5份；所述有机纤维是废纸浆或全木纸浆，固体与水的质量比为1:10～20,有机纤维的平均纤维长度为1.0～5.0mm；所述无机纤维是碳纤维、陶瓷纤维和矿物纤维的一种以上,无机纤维的平均纤维长度为0.5～6mm，每束纤维直径为10～100μm；所述耐火材料为再生砂、莫来石和高岭土中的一种以上，粒度在30～100目，再生砂含有1.5～6份。

【技术特征摘要】
1.一种用再生砂制备的铸件浇注系统构件，其特征在于：所述用再生砂制备的铸件浇注系统构件包括以下质量比的材料：纤维2～13份，耐火材料1.5～12份；所述纤维是有机纤维和/或无机纤维，有机纤维含有2～5份；所述有机纤维是废纸浆或全木纸浆，固体与水的质量比为1:10～20,有机纤维的平均纤维长度为1.0～5.0mm；所述无机纤维是碳纤维、陶瓷纤维和矿物纤维的一种以上,无机纤维的平均纤维长度为0.5～6mm，每束纤维直径为10～100μm；所述耐火材料为再生砂、莫来石和高岭土中的一种以上，粒度在30～100目，再生砂含有1.5～6份。2.根据权利要求1所述的用再生砂制备的铸件浇注系统构件，其特征在于：所述用再生砂制备的铸件浇注系统构件含有改性填料：0＜改性填料≤4份，粘接剂：0＜粘接剂2≤份，助剂：0＜助剂≤1.5份；所述改性填料为改性滑石粉、改性碳酸钙、改性矿物质中的一种以上，改性滑石粉、改性碳酸钙、改性矿物质为滑石粉、碳酸钙、矿物质的表面接枝有丙烯酸酯基团；所述粘接剂为有机粘接剂和/或无机粘接剂；所述有机粘结剂为酚醛树脂、聚乙烯醇和呋喃树脂中的一种以上；所述无机粘接剂为速溶硅酸钠和/或粘土；所述助剂为增稠剂、稳定剂、增强剂和施胶剂中的一种以上；所述增稠剂为凹凸棒土、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的一种以上；所述稳定剂为硬脂酸钙和/或硬脂酸钡；所述增强剂为聚丙烯酰胺、醛基化纤维素、天然树胶和变性淀粉中的一种以上；所述施胶剂为松香胶、烷基烯酮二聚体和非环硬脂酸酐中的一种以上。3.根据权利要求2所述的用再生砂制备的铸件浇注系统构件，其特征在于：所述耐火材料粒度在40～60目；所述有机纤维的平均纤维长度为2.0～3.0mm；所述无机纤维的平均纤维长度为0.5～3mm，每束纤维直径为10～60μm。4.根据权利要求3所述的用再生砂制备的铸件浇注系统构件，其特征在于：所述用再生砂制备的铸件浇注系统构件由以下质量比的材料组成：废旧的报纸、书和纸箱3份，碳纤维0.5份，再生砂3份，莫来石1份，改性滑石粉1份，凹凸棒土0.2份，甲基纤维素0.5份，硬脂酸钡0.3份，聚丙烯酰胺0.3份，天然树胶与松香胶0.2份。5.根据权利要求3所述的用再生砂制备的铸件浇注系统构件，其特征在于：所述用再生砂制备的铸件浇注系统构件由以下质量比的材料组成：全木纸浆2.5份，碳纤维1份，矿物纤维2份，再生砂1.5份，改性滑石粉0.7份，凹凸棒土0.5份，羧甲基纤维素1份，醛基化纤维素0.8份。6.根据权利要求3所述的用再生砂制备的铸件浇注系统构件，其特征在于：所述用再生砂制备的铸件浇注系统构件由以下质量比的材料组成：废牛皮纸2.5份，碳纤维0.5份，陶瓷纤维0.5份，再生砂2.5份，莫来石2份，酚醛树脂0.8份，聚丙烯酰胺1份，羧甲基纤维素1份，阳离子松香胶0.2份。7.根据权利要求3所述的用再生砂制备的铸件浇注系统构件，其特征在于：所述用再生砂制备的铸件浇注系统构件由以下质量比的材料组成：废报纸2份，碳纤维0.2份，矿物纤维1.2份，陶瓷纤维0.8份，再生砂2份，莫来石1份，酚醛树脂0.8份，聚乙烯醇0.3份，聚丙烯酰胺0.5份，羧甲基纤维素1份，阳离子松香胶0.2份。8.一种用再生砂制备的铸件浇注系统构件的制备方法，包括以下步骤：一、按质量比称量，纤维2～13份，耐火材料1.5～12份；所述纤维是有机纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：马斌悍，惠国栋，
申请(专利权)人：宁夏共享能源有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏,64