一种铸造钩体用型砂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种铸造钩体用型砂的制备方法，属于铁路铸造钩体技术领域。所述方法包括如下步骤：(I)型石英砂配比：石英砂100％(质量)、无机粘结剂、增强剂；所述：无机粘结剂的添加量为石英砂质量的2.8％，所述增强剂的添加量为无机粘结剂质量的20％；(II)混石英砂；(III)扎气眼；(IV)吹气硬化工艺；(V)起模。本发明专利技术通过一种无机黏结剂、增强剂，并使用二氧化碳加速的工艺制造了一种美国铁路钩缓装置用铸造钩体。

A preparation method of moulding sand for casting hook body

The invention relates to a preparation method of moulding sand for casting hook body, belonging to the technical field of railway casting hook body. The method comprises the following steps: (I) the proportion of quartz sand: 100% (mass), inorganic binder and reinforcing agent; the amount of inorganic binder added is 2.8% of the quality of quartz sand; the amount of reinforcing agent added is 20% of the quality of inorganic binder; (II) mixed quartz sand; (III) gas hole; (IV) blowing hardening process; (V) starting mould. The invention manufactures a cast hook body for the United States railway coupler retarder by using an inorganic binder, a reinforcing agent and a carbon dioxide acceleration process.

【技术实现步骤摘要】
一种铸造钩体用型砂的制备方法
本专利技术涉及铁路铸造钩体
，尤其涉及一种铸造钩体用型砂的制备方法。
技术介绍
目前，美国铁路钩缓装置用铸造钩体在国内采购数量比较多，而型砂是生产这种钩体必须的材料，但目前国内生产厂家一般都采用传统工艺与型砂材料制备铸造钩体用的模具。传统工艺采用的型砂材料另外，传统工艺中，制备铸造钩体用制备型砂材料的方法为：石英砂+粘土(干混2-3分钟)，再加7～8％的水玻璃混5-7分钟，然而，这种型砂材料和制备工艺存在的问题是：(1)铸造之后石英砂不能回收，浪费严重，成本很高。(2)如果铸造之后的水玻璃砂随着雨水、河水等介质进入地下，会对地下水造成严重污染。(3)模具的生产周期长，并不能充分满足对铸造钩体对生产需求，现急需既能够批量生产又生产周期较短对供应商，因此，有必要研发一种新的铸造钩体用的型砂配方及其制备工艺。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术旨在提供一种铸造钩体用型砂的制备方法。本专利技术通过一种无机黏结剂、增强剂，并使用二氧化碳加速的工艺制造了一种用于铸造美国铁路钩缓装置用钩体的型砂，本专利技术的方法不仅效率高，而且制备的产品的气孔缺陷明显减少，质量得到了大幅度提高。本专利技术的目的之一是提供一种铸造钩体用型砂的制备方法。本专利技术的目的之二是提供上述铸造钩体用型砂的制备方法的应用。为实现上述专利技术目的，本专利技术公开了下述技术方案：首先，本专利技术公开一种铸造钩体用型砂的制备方法，包括如下步骤：(I)砂型配比：石英砂100％(质量)、无机粘结剂、增强剂；所述无机粘结剂的添量为石英砂质量的2.8-3.4％，所述增强剂的添加量为无机粘结剂质量的18-24％；所述无机粘结剂由质量比为1-3：0.8-1.5的水泥和粘土组成，其中水泥为促硬剂，粘土的主要作用是更好地吸收吹入砂型中的二氧化碳，保证二氧化碳和无机粘结剂、增强剂之间的充分接触和反应，促进砂型的硬化效率和二氧化碳的利用率，因为粘土具有致密富含微孔的特点，可吸附和封存大量的二氧化碳。(II)混石英砂：具体步骤如下：①加石英砂和水：搅拌均匀；②加增强剂，盖上塑料布混合石英砂；③加无机粘结剂，混合石英砂，取出石英砂；④混好的石英砂用塑料布覆盖。(III)扎气眼：1)在塑料布上表面上扎五个气眼，其中，中间一个，四边各一个，五个气眼深度尽量接近模具，特别是模具上加排气塞的部分，中间气眼用湿石英砂抹平；2)然后在塑料布的边上斜扎四个气眼；边上四个气眼插入吹气管，插管时防止吹气管前端进石英砂；3)插管处压实。(IV)吹气硬化工艺：(1)吹气控制仪带阀侧接CO2气源；(2)压缩空气使用前需将风包内水排净；(3)打开吹气控制仪出气阀门中的五个，其中四个与步骤(III)中插入石英砂中的吹气管对应，剩余一个出气阀门由吹气操作者在吹气过程中判断气体流量的大小；(4)打开吹CO2管道上的侧球阀，打开闸板阀，向石英砂中吹入CO2；(5)关CO2侧球阀，同时打开压缩空气侧球阀，开至行程的三分之一，吹压缩空气；(6)关压缩空气球阀，关CO2侧闸板阀。(V)起模：拔出气管，即得铸造钩体用型砂。步骤(I)中，所述增强剂为硅烷偶联剂。硅烷偶联剂中的有机官能基能和石英砂、无机粘结剂中的水泥、粘土之间产生界面反应，形成无机基体-硅烷偶联剂-无机基体的结构，使石英砂、水泥和粘土之间形成相互连接、缠结的网状结构，从而起到提高型砂的强度、硬化效率等作用。进一步地，所述硅烷偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷等。步骤①中，所述水的加入量为石英砂质量的5-8％。步骤②中，所述混石英砂时间为30-40s。步骤③中，所述混石英砂时间为90-100s。步骤(1)中，所述CO2的气压设定为0.30-0.35MPa。步骤(4)中，所述吹入CO2的方法为：先以5-10m3/h吹8-10s，再以12-15m3/h吹40-45s。步骤(5)中，所述吹压缩空气的时间为25-28s，气压为0.30-0.35MPa。步骤5中，还包括清理出气管中已硬化的石英砂的步骤，具体方法为：模具光滑面上撒上干石英砂，芯盒(芯盒：制作砂芯的模具)翻转于其上，打开芯盒卡子，两个操作者同时敲击芯盒合适部位起模。最后，本专利技术公开了铸造钩体用型砂的制备方法在制备铁路钩缓装置中的应用。与现有技术相比，本专利技术提取得了以下有益效果：(1)本专利技术的制备方法速度快，加快了工序流转；制备的产品的气孔缺陷明显减少，产品质量得到了大幅度提高。(2)本专利技术的制备铸造钩体的原料可以在二氧化碳的作用下硬化，不需要使用水玻璃，不仅提高生产效率，而且避免了污染环境。同时，石英砂可以循环使用，大大降低了生产成本；试验证明，本专利技术的原料和方法相对原有工艺，铸造钩体用型砂的制备总体成本原先工艺每吨产品成本5000元降低到3000元，生产效率由原来每天制作钩体30-40件提高到更改后每天制作钩体60-70件，因气孔缺陷返修报废率由原来15-20％降低到5-10％，增效明显。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。正如
技术介绍
所介绍的，目前，美国铁路钩缓装置用铸造钩体在国内采购数量比较多，国内生产厂家都采用传统工艺与材料，生产周期长，成本高，并且传统材料对环境污染比较严重，不符合国家目前绿色铸造主题的要求，不能充分满足对铸造钩体对生产需求；为了解决上述问题，本专利技术提供一种铸造钩体用型砂的制备方法，下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的说明。实施例1一种铸造钩体用型砂的制备方法，包括如下步骤：1、砂型配比：石英砂100％(质量)、无机粘结剂、增强剂；所述：无机粘结剂的添加量为石英砂质量的3.0％，所述无机粘结剂由质量比为1.8：1.5的水泥和粘土组成；所述增强剂为乙烯基三乙氧基硅烷，其添加量为无机粘结剂质量的20％。2、混石英砂：具体步骤如下：①加入石英砂，加入石英砂质量8％的水：开动刮板电机，搅拌25圈停机；②将增强剂手工埋入石英砂中，盖塑料布，搅拌32s，停机；③加无机粘结剂，混石英砂90s后出石英砂；④混好的石英砂使用塑料布覆盖。3、扎气眼：1)在塑料布上表面上扎五个气眼，其中，中间一个，四边各一个，五个气眼深度尽量接近模具，特别是模具上加排气塞的部分，中间气眼用湿石英砂抹平；2)然后在塑料布的边上斜扎四个气眼；边上四个气眼插入吹气管，插管时防止吹气管前端进石英砂；3)插管处手工压实，以减少吹气时气体从该处溢出。4、吹气硬化工艺：(1)吹气控制仪带阀侧接CO2气源，所述CO2的气压设定为0.30MPa。(2)压缩空气使用前需将风包内水排净；(3)打开吹气控制仪出气阀门中的五个，其中四个与步骤3中插入石英砂中的吹气管对应，剩余一根吹气管由吹气操作者在吹气过程中判断气体流量的大小；(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铸造钩体用型砂的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：((I)砂型配比：石英砂100％(质量)、无机粘结剂、增强剂；所述无机粘结剂的添量为石英砂质量的2.8‑3.4％，所述增强剂的添加量为无机粘结剂质量的18‑24％；所述无机粘结剂由质量比为1‑3：0.8‑1.5的水泥和粘土组成；(II)混石英砂：具体步骤如下：①加石英砂和水：搅拌均匀；②加增强剂，盖上塑料布混合石英砂；③加无机粘结剂，混合石英砂，取出石英砂；④混好的石英砂用塑料布覆盖；(III)扎气眼：1)在塑料布上表面上扎五个气眼，其中，中间一个，四边各一个，中间气眼用湿石英砂抹平；2)然后在塑料布的边上斜扎四个气眼；边上四个气眼插入吹气管，插管时防止吹气管前端进石英砂；3)插管处压实；(IV)吹气硬化工艺：(1)吹气控制仪带阀侧接CO2气源；(2)压缩空气使用前需将风包内水排净；(3)打开吹气控制仪出气阀门中的五个，其中四个与步骤(III)中插入石英砂中的吹气管对应，剩余一个出气阀门由吹气操作者在吹气过程中判断气体流量的大小；(4)打开吹CO2管道上的侧球阀，打开闸板阀，向石英砂中吹入CO2；(5)关CO2侧球阀，同时打开压缩空气侧球阀，开至行程的三分之一，吹压缩空气；(6)关压缩空气球阀，关CO2侧闸板阀；(V)起模：拔出气管，即得铸造钩体用型砂。...

【技术特征摘要】
1.一种铸造钩体用型砂的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：((I)砂型配比：石英砂100％(质量)、无机粘结剂、增强剂；所述无机粘结剂的添量为石英砂质量的2.8-3.4％，所述增强剂的添加量为无机粘结剂质量的18-24％；所述无机粘结剂由质量比为1-3：0.8-1.5的水泥和粘土组成；(II)混石英砂：具体步骤如下：①加石英砂和水：搅拌均匀；②加增强剂，盖上塑料布混合石英砂；③加无机粘结剂，混合石英砂，取出石英砂；④混好的石英砂用塑料布覆盖；(III)扎气眼：1)在塑料布上表面上扎五个气眼，其中，中间一个，四边各一个，中间气眼用湿石英砂抹平；2)然后在塑料布的边上斜扎四个气眼；边上四个气眼插入吹气管，插管时防止吹气管前端进石英砂；3)插管处压实；(IV)吹气硬化工艺：(1)吹气控制仪带阀侧接CO2气源；(2)压缩空气使用前需将风包内水排净；(3)打开吹气控制仪出气阀门中的五个，其中四个与步骤(III)中插入石英砂中的吹气管对应，剩余一个出气阀门由吹气操作者在吹气过程中判断气体流量的大小；(4)打开吹CO2管道上的侧球阀，打开闸板阀，向石英砂中吹入CO2；(5)关CO2侧球阀，同时打开压缩空气侧球阀，开至行程的三分之一，吹压缩空气；(6)关压缩空气球阀，关CO2侧闸板阀；(V)起模：拔出气管，即得铸造钩体用型砂。2.如权利要求1所述的铸造钩体用型砂的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李孟涛，穆金成，孙晓东，于洪彬，于传龙，
申请(专利权)人：青岛连山铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37