绿色型砂添加剂及其使用方法技术

本发明专利技术涉及铸造工业领域，尤其是一种绿色型砂添加剂及其使用方法。本发明专利技术的绿色型砂添加剂由下述原料按质量比混合而成：SiO2 50~85%、Al2O3 9~45%、MgO 0.2~3%、Fe2O3 1~8%、CaO 1~7%、Fe3O4 0.5~8%。该添加剂在不发生燃烧反应，在浇注过程中无有毒有害气体产生，属于无污染，有助于节能减排的绿色环保材料。其主要用于替代传统湿型铸造中使用的煤粉等有机物添加剂，该添加剂具有优异的抗粘砂性能，降低了铸型和金属液的润湿性，提高了铸件的表面质量。

Green sand additive and its use method

The invention relates to the field of foundry industry, in particular to a green sand additive and a method for its use. The green sand additive of the present invention is made up of the mass ratio of the following materials: SiO2 50~85%, Al2O3 9~45%, MgO 0.2~3%, Fe2O3 1~8%, CaO 1~7%, Fe3O4 0.5~8%. The additive has no combustion reaction and no poisonous and harmful gases in the pouring process. It is a kind of green environmental protection material without pollution and is helpful to energy saving and emission reduction. It is mainly used to replace the organic additives such as the pulverized coal used in the traditional wet casting. The additive has excellent performance of anti sanding, reduces the wettability of casting and metal liquid and improves the surface quality of the castings.

【技术实现步骤摘要】
绿色型砂添加剂及其使用方法
本专利技术涉及铸造工业领域，尤其是一种绿色型砂添加剂及其使用方法。
技术介绍
在铸造行业中，型砂是在铸造中用来造型的材料。型砂一般由铸造用砂、型砂粘结剂和辅加物等造型材料按一定的比例混合而成，也可用天然含粘土的硅砂。型砂在铸造生产中具有极其重要的作用，因型砂的质量不稳定会造成的铸件废品率增加。通常对型砂的性能指标要求有:透气性、强度、退让性、溃散性、流动性等。为了提高铸件表面质量，减少铸造缺陷，铸造过程中往往在型砂中添入辅加物。在铸造过程中，在熔融金属液浇入铸型后，辅加物中的有机物会产生不完全燃烧以及焦化反应，铸型会产生和排放出有毒有害物质，目前国内外常用的辅加物为煤粉，其具有材料成本低、防粘砂效较好、生产效率高的优点，但其消耗量大、排放严重、在铸造过程中煤粉燃烧分解产生有毒气体和致癌物质，造成污染环境，影响工人身体健康。据统计，利用煤粉粘土砂生产铸件，每吨铸件需消耗0.8t~1t左右型砂，全国每年要废弃大量旧砂，同时消耗数以千万吨计的新砂，尤其是铸铁件铸造用的煤粉粘土旧砂，给环境带来严重黑色污染，不适应铸造工业科学发展的需要，不符合当前降耗减排的环境保护政策和国家生态文明建设的要求其对铸造工人的健康和周围环境产生不良影响。随着经济和环保压力的增加，铸造工业领域一直在努力寻找新的材料替代含有机材料的添加剂，以满足环保和职业健康的要求，同时也能降低生产成本。目前，替代煤粉的抗粘砂新材料研究成为国内外铸造专家的重点研究课题，其中无机复合材料添加剂因其在铸造过程中不产生有毒有害气体，且对提高铸件表面质量具有较好的作用，同时其原材料来源广泛，价格低廉，成为当下热门的研究方向之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有煤粉添加剂污染大的缺陷，提供一种型砂添加剂，无污染，并具有优异的抗粘砂性能，提高了铸件的表面质量。本专利技术公开了一种绿色型砂添加剂，由下述原料按质量百分比混合而成：SiO250~85%、Al2O39~45%、MgO0.2~3%、Fe2O31~8%、CaO1~7%、Fe3O40.5~8%。本专利技术中所述型砂添加剂的使用方法如下：选取质量百分比为80~90%的铸造用砂、4~12%膨润土、5~10%型砂添加剂、2~6%水，然后将上述材料混合后静置1~6分钟，然后将混合物放入储砂斗中，继而造型，浇铸金属液，待铸件冷却凝固，分离得到成品铸件。本专利技术的型砂添加剂具有如下特点：（1）本专利技术的添加剂原材料来源广泛，制备工艺简单，成本低，生产效率高。（2）同时用此添加剂的型砂，在浇注过程中，能形成一层核壳结构，降低金属液与型砂的润湿性，防止粘砂的产生，而且添加剂对水分的要求较低，能降低气孔产生的几率，最终使得铸件表面光滑，质量良好。（3）减少苯、二甲苯和二氧化硫等有害气体的排放，环保无毒、无污染。（4）添加剂属于无机复合材料，不燃烧，运输和储存更安全。（5）加入此添加剂的型砂循环使用效果好，减少旧砂排放，降低铸造生产成本。附图说明图1为本专利技术型砂添加剂的SEM图。具体实施方式以下通过具体实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术的保护范围并不限于所述内容实施例1：通过计量装置按质量比取SiO270%、Al2O325%、MgO0.5%、Fe2O32%、CaO2%、Fe3O40.5%混合均匀，配制总量1000公斤，装入包装袋。在一个铸造厂，通过计量装置按质量比取铸造用砂80%、膨润土8%、型砂添加剂7%、水5%，混合3分钟，混好后将混合物放入储砂斗中，手工造型，浇铸金属液，冷却分离得到成品铸件，铸件表面没有粘砂，铸件没有其它缺陷。已持续使用了3个月。实施例2：通过计量装置按质量比取SiO255%、Al2O335%、MgO3%、Fe2O34%、CaO2%、Fe3O41%混合均匀，配制总量10000公斤，装入包装袋。在一个铸造厂，通过计量装置按质量比取铸造用砂85%、膨润土6%、型砂添加剂5%、水4%，混合2分钟，混好后将混合物放入储砂斗中，微震压实造型线，浇铸金属液，冷却2小时，分离得到成品铸件，铸件表面光滑，铸件质量合格。已持续使用了2个月。实施例3：通过计量装置按质量比取SiO265%、Al2O325%、MgO1.2%、Fe2O31.3%、CaO7%、Fe3O40.5%混合均匀，配制总量10000公斤，装入包装袋。在一个铸造厂，通过计量装置按质量比取铸造用砂83.5%、膨润土7%、型砂添加剂6%、水3.5%，混合90秒，混好后将混合物放入储砂斗中，水平分型无箱造型线，浇铸金属液，冷却1小时，分离得到成品铸件，铸件表面光滑，铸件质量合格。已持续使用了4个月。如图1所示，从本专利技术绿色型砂添加剂的扫描电镜图片中，可以看出该添加剂微观形貌由大量细小颗粒团聚而成，呈现出多孔结构，这样的形态结构有利于浇注过程中气体的排放，同时在高温下与型砂等相互作用，形成一层壳状结构，防止金属液浸润型砂，从而有效降低气孔，粘砂等铸造缺陷的产生几率，提高铸件的表面质量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绿色型砂添加剂，由下述原料按质量百分比混合而成：SiO2 50~85%、Al2O3 9~45%、MgO 0.2~3%、Fe2O3 1~8%、CaO 1~7%、Fe3O4 0.5~8%。

【技术特征摘要】
1.一种绿色型砂添加剂，由下述原料按质量百分比混合而成：SiO250~85%、Al2O39~45%、MgO0.2~3%、Fe2O31~8%、CaO1~7%、Fe3O40.5~8%。2.如权利要求1所述型绿色砂添加剂的使用方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛文峰，李祖来，
申请(专利权)人：云南衡纬科技有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53