用于制备覆膜砂的组合物和制备覆膜砂的方法及覆膜砂技术

本公开涉及一种用于制备覆膜砂的组合物和制备覆膜砂的方法及覆膜砂，该组合物包括：第一骨料、第二骨料、粘结剂和固化剂，以100重量份的所述第一骨料为基准，所述第二骨料的含量为10‑150重量份，所述粘结剂的含量为1‑6重量份，所述固化剂的含量为0.05‑1.2重量份，所述第一骨料为石英硅砂和/或铬铁矿砂，所述第二骨料为宝珠砂和/或四氧化三铁砂。该组合物所制备的覆膜砂具有激冷性好、耐火度高、强度高、发气量低等优点，可以满足铸钢及高合金铸铁件的生产需要，能够批量运用于工业使用。

Composition for preparation of film coated sand and method for preparing film coated sand and film coated sand

The invention relates to a method for preparing the composition and preparation of coated sand coated sand and sand, the composition includes: first, second aggregate aggregate, binder and curing agent, 100 parts by weight of the first aggregate as a benchmark, content of the second aggregate 10 150 weight, content the binder is 1 6 weight, the content of the curing agent was 0.05 1.2 weight portions, wherein the first aggregate is quartz silica sand and / or chromite, the second aggregate for NFS and / or four three iron oxide. The composition prepared by coated sand prepared with chilling resistance, high refractoriness, high strength, low volume, high alloy cast iron and cast steel can meet the needs of production, can be used in batch industrial use.

【技术实现步骤摘要】
用于制备覆膜砂的组合物和制备覆膜砂的方法及覆膜砂
本公开涉及铸造造型材料领域，具体地，涉及一种用于制备覆膜砂的组合物和制备覆膜砂的方法及覆膜砂。
技术介绍
覆膜砂可以广泛用于汽车缸体、缸盖、各类管件、泵体等复杂铸件的生产。现有的覆膜砂产品采用沙漠的风积砂或者海砂为骨料，在铸造过程中远远满足不了铸钢及高合金铸铁件浇注温度高、收缩快、收缩量大、同时又需要覆膜砂本身强度高、发气量小的特点。若铸件的浇注温度高，铸件容易出现烧结和脉纹的缺陷，从而严重影响铸件内腔及外观的表面质量，铸件清理困难甚至造成产品报废，导致铸件产品的不良率居高不下；同时铸钢及高合金铸铁件在冷却凝固过程中收缩快、收缩量大，现有覆膜砂品类中没有激冷效果及高的透气性，往往造成铸件开裂及表面气孔缺陷而报废；另外，现有的覆膜砂产品大多采用一般普通的硅砂，砂芯的抗拉、抗弯强度低、而发气量高，因此会造成漂芯(砂芯在铁水浮力作用下，发生移位、变形等问题)、铸件变形及铸件气孔缺陷而报废。目前国内的覆膜砂厂家主要采用提高酚醛树脂加入量、添加耐高温添加剂、偶联剂来提高产品的耐火度，来克服铸钢及高合金铸铁件浇注温度的特点，但效果远达不到客户对铸件产品的品质要求，随着树脂量加入量提高，覆膜砂受热时释放的气量会迅速增加，极易造成铸件气孔缺陷，此外，废气排放对环境有极大的污染。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种用于制备覆膜砂的组合物和制备覆膜砂的方法及覆膜砂，该组合物所制备的覆膜砂具有激冷性好、耐火度高、强度高、发气量低等优点，可以满足铸钢及高合金铸铁件的生产需要，能够批量运用于工业使用。为了实现上述目的，本公开第一方面：提供一种用于制备覆膜砂的组合物，该组合物包括：第一骨料、第二骨料、粘结剂和固化剂，以100重量份的所述第一骨料为基准，所述第二骨料的含量为10-150重量份，所述粘结剂的含量为1-6重量份，所述固化剂的含量为0.05-1.2重量份，所述第一骨料为石英硅砂和/或铬铁矿砂，所述第二骨料为宝珠砂和/或四氧化三铁砂。可选地，以100重量份的所述第一骨料为基准，所述第二骨料的含量为30-100重量份，所述粘结剂的含量为2-5重量份，所述固化剂的含量为0.3-1重量份。可选地，所述第一骨料为石英硅砂和铬铁矿砂，所述石英硅砂和铬铁矿砂的重量比为1：(0.05-1.5)。可选地，所述第二骨料为宝珠砂和四氧化三铁砂，所述宝珠砂和四氧化三铁砂的重量比为1：(0.05-2)。可选地，所述石英硅砂的SiO2含量为85-95重量％，粒度分布为30目-270目；所述铬铁矿砂的Cr2O3含量为45-100重量％，粒度分布为30目-270目；所述宝珠砂的Al2O3含量为70-85重量％，粒度分布为30目-270目；所述四氧化三铁砂的Fe3O4含量为75-90重量％，粒度分布为30目-270目。可选地，所述粘结剂为酚醛树脂。可选地，所述固化剂为选自六亚甲基四胺、硫酸乙酯和石油磺酸中的至少一种。可选地，所述组合物还包括润滑剂，以100重量份的所述第一骨料为基准，所述润滑剂的含量为0.1-1重量份。可选地，所述润滑剂为选自硬脂酸钙、滑石粉、硬脂酸钙钠和硬脂酸镁中的至少一种。本公开第二方面：提供一种制备覆膜砂的方法，该方法包括：a、将第一骨料和第二骨料混合并加热至120-150℃，得到加热后的骨料；b、将步骤a中得到的所述加热后的骨料与粘结剂混合，然后在100-130℃下处理5-20s，得到混合粘结剂后的骨料；c、将步骤b中得到的所述混合粘结剂后的骨料与固化剂混合，然后在80-100℃下处理5-15s后筛分、冷却，得到覆膜砂；以100重量份的所述第一骨料为基准，所述第二骨料的用量为10-150重量份，所述粘结剂的用量为1-6重量份，所述固化剂的用量为0.05-1.2重量份，所述第一骨料为石英硅砂和/或铬铁矿砂，所述第二骨料为宝珠砂和/或四氧化三铁砂。可选地，第一骨料为石英硅砂和铬铁矿砂，所述石英硅砂和铬铁矿砂的重量比为1：(0.05-1.5)。可选地，所述第二骨料为宝珠砂和四氧化三铁砂，所述宝珠砂和四氧化三铁砂的重量比为1：(0.05-2)。可选地，所述石英硅砂的SiO2含量为85-95重量％，粒度分布为30目-270目；所述铬铁矿砂的Cr2O3含量为45-100重量％，粒度分布为30目-270目；所述宝珠砂的Al2O3含量为70-85重量％，粒度分布为30目-270目；所述四氧化三铁砂的Fe3O4含量为75-90重量％，粒度分布为30目-270目。可选地，所述粘结剂为酚醛树脂。可选地，所述固化剂为选自六亚甲基四胺、硫酸乙酯和石油磺酸中的至少一种。可选地，该方法还包括：将步骤b中得到的所述混合粘结剂后的骨料与固化剂混合，然后在80-100℃下处理5-15s，得到混合固化剂后的骨料；再将所述混合固化剂后的骨料与润滑剂混合，然后在50-100℃下处理30-60s后筛分、冷却，得到覆膜砂；以100重量份的所述第一骨料为基准，所述润滑剂的用量为0.1-1重量份。可选地，所述润滑剂为选自硬脂酸钙、滑石粉、硬脂酸钙钠和硬脂酸镁中的至少一种。本公开第三方面：提供一种覆膜砂，该覆膜砂由本公开第二方面所述的方法制备得到。通过上述技术方案，本公开提供的制备覆膜砂的组合物所制备的复合覆膜砂具备激冷性、高耐火性、高强度和低发气量等技术指标，可以满足铸钢及高合金铸铁件的生产需要，能够批量运用于工业使用。采用本公开提供的覆膜砂所生产的铸件的内腔及外观质量较好，铸件出品率提高，为铸造企业节约了生产成本。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。本公开第一方面：提供一种用于制备覆膜砂的组合物，该组合物包括：第一骨料、第二骨料、粘结剂和固化剂，以100重量份的所述第一骨料为基准，所述第二骨料的含量为10-150重量份，所述粘结剂的含量为1-6重量份，所述固化剂的含量为0.05-1.2重量份，所述第一骨料为石英硅砂和/或铬铁矿砂，所述第二骨料为宝珠砂和/或四氧化三铁砂。铬铁矿砂是以铬铁矿为主的天然尖晶石经破碎、筛分后所得到的砂，其对铸件有激冷效果，能让铸件在冷却时表面快速凝固成硬壳，防止铸件在后期凝固过程中开裂、变形。石英硅砂是以石英为主要矿物成分，具有一定粒度大小的天然硅砂，其主要矿物成分是SiO2，是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，同时具有较高的耐火性能。宝珠砂是以优质铝钒土为原料，经煅烧、电熔、造粒、分筛等工艺而制成的，其热膨胀系数小，性能可与锆英砂媲美，用其配制型砂，铸件不会产生膨胀缺陷；又由于其砂粒为球形，表面积小，流动性好，表面光滑，结构致密，使得粘结剂能均匀覆盖，可将粘结剂的加入量减少30-50％，减少了粘结剂所产生的铸造缺陷，提高了铸件的成品率。本公开提供的用于制备覆膜砂的组合物将多种骨料以特定的组合和比例搭配，能够得到耐火度高、强度高、透气性好、发气量低的覆膜砂产品。为了进一步提高覆膜砂产品的性能，优选情况下，以100重量份的所述第一骨料为基准，所述第二骨料的含量为30-100重量份，所述粘结剂的含量为2-5重量份，所述固化剂的含量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备覆膜砂的组合物，其特征在于，该组合物包括：第一骨料、第二骨料、粘结剂和固化剂，以100重量份的所述第一骨料为基准，所述第二骨料的含量为10‑150重量份，所述粘结剂的含量为1‑6重量份，所述固化剂的含量为0.05‑1.2重量份，所述第一骨料为石英硅砂和/或铬铁矿砂，所述第二骨料为宝珠砂和/或四氧化三铁砂。

【技术特征摘要】
1.一种用于制备覆膜砂的组合物，其特征在于，该组合物包括：第一骨料、第二骨料、粘结剂和固化剂，以100重量份的所述第一骨料为基准，所述第二骨料的含量为10-150重量份，所述粘结剂的含量为1-6重量份，所述固化剂的含量为0.05-1.2重量份，所述第一骨料为石英硅砂和/或铬铁矿砂，所述第二骨料为宝珠砂和/或四氧化三铁砂。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，以100重量份的所述第一骨料为基准，所述第二骨料的含量为30-100重量份，所述粘结剂的含量为2-5重量份，所述固化剂的含量为0.3-1重量份。3.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述第一骨料为石英硅砂和铬铁矿砂，所述石英硅砂和铬铁矿砂的重量比为1：(0.05-1.5)。4.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述第二骨料为宝珠砂和四氧化三铁砂，所述宝珠砂和四氧化三铁砂的重量比为1：(0.05-2)。5.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述石英硅砂的SiO2含量为85-95重量％，粒度分布为30目-270目；所述铬铁矿砂的Cr2O3含量为45-100重量％，粒度分布为30目-270目；所述宝珠砂的Al2O3含量为70-85重量％，粒度分布为30目-270目；所述四氧化三铁砂的Fe3O4含量为75-90重量％，粒度分布为30目-270目。6.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述粘结剂为酚醛树脂。7.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述固化剂为选自六亚甲基四胺、硫酸乙酯和石油磺酸中的至少一种。8.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述组合物还包括润滑剂，以100重量份的所述第一骨料为基准，所述润滑剂的含量为0.1-1重量份。9.根据权利要求8所述的组合物，其中，所述润滑剂为选自硬脂酸钙、滑石粉、硬脂酸钙钠和硬脂酸镁中的至少一种。10.一种制备覆膜砂的方法，其特征在于，该方法包括：a、将第一骨料和第二骨料混合并加热至120-150℃，得到加热后的骨料；b、将步骤a中得到的所述加热后的骨料与粘结剂混合，然后在100-13...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟雪峰，尹海军，秦申二，胡胜利，
申请(专利权)人：北京仁创砂业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11