一种兰炭粉组合物、含有该组合物的型砂及在铸造中的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种兰炭粉组合物、含有该组合物的型砂及在铸造中的应用，属于材料学领域，具体涉及铸造材料及铸造工艺。组合物含有兰炭粉和机油、沥青、石墨粉中的一种或二种或三种的混合物。将回用砂、新砂、膨润土、兰炭粉组合物混合后制成型砂，可用于铸造。使用本发明专利技术提供的兰炭粉组合物或型砂进行铸造，用料少成本低，灰份及含硫量低，不存在灰分塞堵型砂空隙、吸收大量的水分进而形成铸件气孔亦或形成铸件砂眼等问题，使得铸件品质提升，同时极大程度改善了车间环境的同时减少环境污染。

A kind of blue carbon powder composition, molding sand containing the composition and its application in casting

The invention relates to a kind of carbon powder composition, the molding sand containing the composition and the application in the casting, which belongs to the field of material science, in particular to the casting material and the casting process. The composition contains one or two or three mixtures of the powder and oil, pitch and graphite powder. The sand can be mixed with sand, new sand, bentonite, and charcoal powder to make molding sand, which can be used for casting. The use of the charcoal powder composition or molding sand provided by the invention has low cost, low cost, low ash and sulfur content, no ash plugging and plugging the clearance of molding sand, absorbing a large amount of water to form castings or forming a casting sand hole, so as to improve the quality of the castings and greatly improve the environment of the workshop. At the same time, environmental pollution is reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种兰炭粉组合物、含有该组合物的型砂及在铸造中的应用
本专利技术涉及材料学领域，具体涉及铸造材料及铸造工艺。
技术介绍
目前国内外铸造行业铸铁湿型生产中，普遍采用铸造煤粉。铸造煤粉的加入量根据铸件大小、合金材质及造型方法的不同而有所差别，一般为3～8％。但铸造煤粉还是存在一些缺点，煤粉中灰份及含硫量高。煤粉中的灰分、硫分均为有害物质，灰分塞堵型砂空隙，且吸收大量的水分。水分在金属液高温作用下，形成气相，急烈膨胀，过多膨胀的气体难以从砂粒间排出即进入金属液中形成铸件气孔，亦或气体将型砂表面爆裂脱落，形成铸件砂眼。生产过程中煤粉不断添加，使灰分也不断积累增多，恶性循环，使铸件成品率严重下降。为解决此关键问题，型砂中需补充大量新砂，从而增加了生产成本。而且铸造煤粉使用过程中产生大量细颗粒物(PM2.5、PM10等)，又是造成铸造车间劳动环境恶化的主要原因之一。另外，煤粉中的硫分进入金属液中将降低铸件的机械性能。
技术实现思路
为解决上述铸造中使用铸造煤粉影响铸件成品率及铸件机械性能，同时生产成本高、污染环境等问题，本专利技术提供一种兰炭粉组合物、含有该组合物的型砂及在铸造中的应用。上述兰炭粉组合物含有兰炭粉，还含有机油、沥青、石墨粉中的一种或两种或三种的混合物。上述兰炭粉含水量1(wt)％-10(wt)％，粒度为180目-200目；石墨粉粒度为100-180目，沥青粒度为100-180目。上述兰炭粉组合物中，各组分按质量分数计，兰炭粉含量为50-99％，机油、沥青、石墨粉中的一种或两种或三种的混合物的总含量为1-50％，其中机油的含量为0％-2％。上述兰炭粉的制备方法为：将兰炭(又称半焦、焦粉)脱水至含水量1(wt)％-10(wt)％，粉碎过筛至粒度为180目-200目即可；上述脱水，指自然晾晒或烘干塔内100℃-150℃烘干。上述兰炭粉组合物的制备方法为：将上述粒度和质量分数的兰炭粉与机油、沥青、石墨粉中的一种或两种或三种的混合物混合均匀即可。本专利技术还提供上述兰炭粉组合物在铸造中的应用，具体为：(1)制砂：制备含有兰炭粉组合物的型砂备用；(2)造型：利用步骤(1)得到的型砂造型；(3)浇注；(4)打箱、清砂。上述步骤(1)型砂的制备方法为：将回用砂、新砂、膨润土、兰炭粉组合物按照回用砂95-98份，新砂2-5份，膨润土0.33-0.5份，兰炭粉组合物0.2-0.8份的重量份比例干混后，加入总重量2％-5％的水湿混即得到含有兰炭粉组合物的型砂。上述除兰炭粉组合物外所有原料在干混前经过粉碎过筛，所述过筛为过80-150目筛。本专利技术还提供含有上述兰炭粉组合物的型砂，含有回用砂，新砂，膨润土，兰炭粉。优选的，上述型砂中，各个组分按质量份数计，含有回用砂95-98份，新砂2-5份，膨润土0.33-0.5份，兰炭粉组合物0.2-0.8份。上述型砂的制备方法为：(1)取兰炭粉、机油、沥青、石墨粉中的一种或两种或三种的混合物，各组分按质量分数计，机油、沥青、石墨粉中的一种或两种或三种的混合物总含量为1-50％，机油含量为0-2％，兰炭粉含量为50-99％，混合均匀得到兰炭粉组合物。(2)将回用砂、新砂、膨润土、步骤(1)制得的兰炭粉组合物按照回用砂95-98份，新砂2-5份，膨润土0.33-0.5份，兰炭粉组合物0.2-0.8份的重量份比例干混后，加入总重量2％-5％的水湿混即得到含有兰炭粉的型砂。上述除兰炭粉组合物外所有原料在干混前经过粉碎过筛，所述过筛为过80-150目筛。本专利技术还提供上述型砂在铸造中的应用，具体为：(1)造型：利用含有兰炭粉组合物的型砂造型；(2)浇注；(3)打箱、清砂。本申请中所述造型为铸造行业中的常规操作，其中一种的具体操作为：机械混砂线混砂、落砂、输送到造型线，进行机械造型，得到砂型。本申请中所述浇注为铸造行业中的常规操作，其中一种的具体操作为：金属或合金熔融，将熔融金属或合金浇注到型腔内，浇注时对准浇口杯的浇口，浇注温度为1000℃-6000℃(根据具体的金属或合金熔融温度确定)，浇注时并引气，浇注操作时间1min-20min,浇口杯中的铁水凝固后取出，压铁放置时间不低于1小时即可。本申请中所述打箱、清砂为铸造行业中的常规操作，其中一种的具体操作为：清除浇注的铸型上的碎块，操作时温度不高于300℃；去除芯骨与芯砂，抛丸，采用砂轮机打磨，磨掉飞边、毛刺、多肉和浇冒口残余部分，即得铸件。有益效果1、用料少成本低，铸造煤粉的加入量一般为3～8(wt)％，而本专利技术提供的兰炭粉组合物的加入量低于0.7(wt)％即可。2、本专利技术提供的兰炭粉组合物及型砂，灰份及含硫量低，即有害成分含量低。同时，不存在灰分塞堵型砂空隙、吸收大量的水分进而形成铸件气孔亦或形成铸件砂眼等问题，使得铸件品质提升。3、本专利技术提供的兰炭粉组合物及型砂，使用过程中产生极少量细颗粒物(PM2.5、PM10等)，极大程度改善了车间环境的同时减少环境污染。4、本专利技术提供的兰炭粉组合物及型砂，硫含量低，大大提升了铸件的机械性能。5、本专利技术提供的兰炭粉组合物，为环保材料，制备过程环保且成本低，大大降低铸造成本的同时，利用环保材料减少环境污染。6、将兰炭粉制成组合物，应用到铸造中使得浇注之后的工艺更容易进行。附图说明图1为实施例3铸造过程中的环境照片。图2为对比例铸造过程中的环境照片。图3为实施例3铸件照片。图4为对比例铸件照片。具体实施方式实施例1制备兰炭粉组合物：1、制备兰炭粉：(一)将兰炭(又称半焦、焦粉)脱水至含水量1(wt)％，粉碎过筛至粒度为180目即可；上述脱水，指自然晾晒。(二)将兰炭(又称半焦、焦粉)脱水至含水量10(wt)％，粉碎过筛至粒度为200目即可；上述脱水，指烘干塔内100℃烘干。(三)将兰炭(又称半焦、焦粉)脱水至含水量10(wt)％，粉碎过筛至粒度为200目即可；上述脱水，指烘干塔内150℃烘干。表1a实施例1中1、(一)-(三)制备的兰炭粉，主要技术指标：项目检测结果灰分≤15％挥发分＜10％固定碳＞60％焦渣特征I级2、制备兰炭粉组合物：使用本实施例1、(二)制备的兰炭粉制备兰炭粉组合物：(一)原料为：兰炭粉含水量10(wt)％，粒度为200目；石墨粉粒度为180目，沥青粒度为180目。取上述各组分按质量分数计，兰炭粉含量为50％，机油的含量为0％，沥青含量为25％，石墨粉含量为25％。物理混合，混合均匀即得兰炭粉组合物。(二)原料为：兰炭粉含水量1(wt)％，粒度为180目；石墨粉粒度为100目，沥青粒度为100目。取上述各组分按质量分数计，兰炭粉含量为99％，机油的含量为0％，沥青含量为0％，石墨粉含量为1％。物理混合，混合均匀即得兰炭粉组合物。(三)原料为：兰炭粉含水量10(wt)％，粒度为200目；石墨粉粒度为100目，沥青粒度为180目。取上述各组分按质量分数计，兰炭粉含量为90％，机油的含量为2％，沥青含量为8％，石墨粉含量为0％。物理混合，混合均匀即得兰炭粉组合物。(四)原料为：兰炭粉含水量10(wt)％，粒度为200目；石墨粉粒度为180目，沥青粒度为180目。取上述各组分按质量分数计，兰炭粉含量为80％，机油的含量为2％，沥青含量为8％，石墨粉含量为10％。物理混合，混合均匀即得兰炭粉组合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种兰炭粉组合物，其特征在于：含有兰炭粉，还含有机油、沥青、石墨粉中的一种或两种或三种的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种兰炭粉组合物，其特征在于：含有兰炭粉，还含有机油、沥青、石墨粉中的一种或两种或三种的混合物。2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：其中兰炭粉含水量1(wt)％-10(wt)％，粒度为180目-200目；石墨粉粒度为100-180目，沥青粒度为100-180目。3.根据权利要求1所述的兰炭粉组合物，其特征在于：兰炭粉组合物中，各组分按质量分数计，兰炭粉含量为50-99％，机油、沥青、石墨粉中的一种或两种或三种的混合物的总含量为1-50％，其中机油的含量为0％-2％。4.一种权利要求1-3任一项所述兰炭粉组合物在铸造中的应用。5.根据权利要求4所述应用，其特征在于：具体为：(1)制砂：制备含有兰炭粉组合物的型砂备用；(2)造型：利用步骤(1)得到的型砂造型；(3)浇注；(4)打箱、清砂。6.根据权利要求5所述应用，其特征在于：所述步骤(...

【专利技术属性】
技术研发人员：周义，
申请(专利权)人：哈尔滨市易合铸造材料有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23