一种使用煤矸石铸造型砂的工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种使用煤矸石铸造型砂的工艺，步骤为将煤矸石在水中浸泡后，进行煅烧；将煅烧后的煤矸石输送至细碎颚式破碎机，进行一次粉碎，然后采用锤式破碎机，进行二次细碎，得到煤矸石颗粒；将炉甘石颗粒、长石颗粒与煤矸石颗粒进行混合搅拌均匀，然后依次加入硅藻土、淀粉、环氧树脂和水玻璃，再次搅拌均匀得到混合料；将混合料用设有气孔的塑料布进行覆盖，向混合料吹入CO

【技术实现步骤摘要】
一种使用煤矸石铸造型砂的工艺
本专利技术涉及型砂铸造领域，具体的涉及一种使用煤矸石铸造型砂的工艺。
技术介绍
煤矸石是与煤伴生的岩石，是在煤炭开采和洗选过程中被分离出来的固体废弃物，它是多种矿岩组成的混合物，属沉积岩。自古被人们看作是“工业垃圾”，始终没有得以大规模利用.煤矸石是目前排放量最大的工业废弃物，占煤炭产量的10％-15％。我国目前累计有煤矸石山1500多座，煤矸石总量约40亿吨，占地约16000hm2以上，而且每年约以1.5-2.0亿吨的速度递增，每年形成新增占地400hm2。煤炭行业每年投入煤矸石处置费1亿元左右。煤矸石的堆积不仅占用大量土地，而且煤矸石中所含的硫化物散发后会污染大气和水源，造成严重的后果；煤矸石中所含的黄铁矿易被空气氧化，放出的热量可以促使煤矸石中所含煤炭风化以至自燃，散发出难闻的气味和有害的烟雾，使附近居民慢性气管炎和气喘病患者增多；周围树木落叶、庄稼减产；煤矸石山受雨水冲刷，常使附近的河床淤积，河水受到污染。因此，大力开展煤矸石综合利用，保护环境，治理污染，迫在眉睫。型砂，可分面砂、填充砂和单一砂等。面砂是紧贴铸件的一层型砂，质量要求高。填充砂在面砂层之后，不和金属液接触，质量要求不严格。单一砂是不分面砂与背砂的型砂，主要用于机器造型。另外大型铸件的砂型常需烘干后再浇注，它所用的型砂中含有较多的黏土，这种型砂叫干模砂；中小型铸件常用潮型浇注，它所用的型砂中合黏土量较少，这种型砂称为潮模砂。在环境日益恶化，自然资源趋于贫乏的今天，对于中国这样人口众多、自然资源严重不足的国家来说，必须坚持经济发展与人口、资源、环境相协调的可持续发展战略.煤矸石看似废物，实际是一种潜在的巨大资源.有资料报道，美国、英国、德国等西方国家煤矸石总利用率达90％以上，并取得了显著效益.而我国这样一个以煤炭为主要能源的产煤大国，煤矸石的利用率尚不到50％，事实上，对煤矸石加以综合利用，可以达到节能、节电、节土等多种目的，具有良好的环境效益、经济效益和社会效益，是实施可持续发展的必然要求因此，提供一种采用煤矸石铸造型砂的工艺是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种采用煤矸石铸造型砂的工艺，以提高型砂的热稳定性、透气性和机械强度。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种使用煤矸石铸造型砂的工艺，包括以下步骤：(1)将煤矸石在水中浸泡8-12h之后，进行煅烧；(2)将煅烧后的煤矸石输送至破碎机，进行一次粉碎，然后采用破碎机，进行二次细碎，得到煤矸石颗粒；(3)称取炉甘石和长石进行粉碎，备用；(4)将炉甘石颗粒、长石颗粒与煤矸石颗粒进行混合搅拌均匀，然后依次加入硅藻土、淀粉、环氧树脂和水玻璃，再次搅拌均匀得到混合料；(5)将混合料用设有气孔的塑料布进行覆盖，12-24h之后通过气孔向混合料吹入CO2，然后揭开塑料布，得到煤矸石型砂。进一步，上述各原料重量份数为：煤矸石100-150份、炉甘石15-20份、长石3-8份、水玻璃5-15份、硅藻土15-20份、环氧树脂5-10份、淀粉10-12份。更进一步，上述淀粉为小麦淀粉、木薯粉和绿豆淀粉中的一种或几种混合。采用上述进一步的有益效果在于：本专利技术限定的上述原料以煤矸石作为基础骨架，同时复配环氧树脂和水玻璃，并添加淀粉等原料，能够进一步提高制备所得型砂的各项综合性能，尤其是其耐火性、透气性和机械强度。进一步，上述步骤(1)中煅烧温度为1500-1700℃，煅烧时间为2-4h。采用上述进一步的有益效果在于：本专利技术对煤矸石进行煅烧能够使煤矸石之间的空隙缩小，有助于提高煤矸石的质量，在煅烧过程中去除煤矸石中含有的结晶水和灰分，进而提高型砂的机械强度。进一步，上述步骤(2)煤矸石颗粒的粉碎粒度为200-300目，一次破碎采用的为细碎颚式破碎机，二次破碎采用的为锤式破碎机；步骤(3)炉甘石和长石的粉碎粒度均为150-250目。采用上述进一步的有益效果在于：本专利技术对煤矸石、炉甘石和长石进行粉碎能够使各原料混合更加均匀，进而提高型砂的耐火性和透气性。进一步，上述步骤(4)中两次搅拌速率均为70-95r/min，搅拌时间为10-20min。进一步，步骤(5)中所述设有气孔的塑料布每平方米设有4-6个气孔。更进一步，步骤(5)中所述每个气孔CO2的吹气量为15-20m3/min，吹气时间为2-3min；进行CO2吹气时，每平方米留有1-2个气孔作为出气孔。采用上述进一步的有益效果在于：本专利技术采用塑料布进行覆盖然后吹气，可以使型砂快速硬化，进一步提高型砂的机械强度。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的使用煤矸石铸造型砂的工艺以煤矸石作为主要框架，同时配合水玻璃和环氧树脂作为粘结剂，再复配以淀粉、硅藻土和炉甘石等辅料制备得到型砂，本专利技术的制备方法能够有效提高型砂的热稳定性、透气性和机械强度，本专利技术制得型砂在铸造领域能够有广泛的应用前景，同时本专利技术工艺方法原料易得、步骤简单，具有优秀的产业化前景。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种使用煤矸石铸造型砂的工艺，包括以下步骤：(1)称取煤矸石100kg、炉甘石15kg、长石8kg、水玻璃15kg、硅藻土15kg、环氧树脂10kg、小麦淀粉12kg。(2)将煤矸石在水中浸泡12h之后，在1700℃条件下进行煅烧2h；(3)将煅烧后的煤矸石输送至细碎颚式破碎机，进行一次粉碎，然后采用锤式破碎机，进行二次细碎，得到200目的煤矸石颗粒；(4)称取炉甘石和长石进行粉碎至250目，备用(5)将炉甘石颗粒、长石颗粒与煤矸石颗粒进行混合并在70r/min，下搅拌20min，然后依次加入硅藻土、淀粉、环氧树脂和水玻璃，再次并在70r/min，下搅拌20min得到混合料；(6)将混合料用设有气孔的塑料布进行覆盖，每平方米塑料布设有6个气孔，12h之后通过气孔向混合料吹入CO2，每个气孔CO2的吹气量为15m3/min，吹气2min，并且每平方米塑料布留有2个气孔作为出气孔，然后揭开塑料布，得到煤矸石型砂。实施例2一种使用煤矸石铸造型砂的工艺，包括以下步骤：(1)称取煤矸石150kg、炉甘石20kg、长石3kg、水玻璃5kg、硅藻土20kg、环氧树脂5kg、木薯粉10kg。(2)将煤矸石在水中浸泡8h之后，在1500℃条件下进行煅烧4h；(3)将煅烧后的煤矸石输送至细碎颚式破碎机，进行一次粉碎，然后采用锤式破碎机，进行二次细碎，得到300目的煤矸石颗粒；(4)称取炉甘石和长石进行粉碎至150目，备用；(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用煤矸石铸造型砂的工艺，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将煤矸石在水中浸泡8-12h之后，进行煅烧；/n(2)将煅烧后的煤矸石输送至破碎机，进行一次粉碎，然后采用破碎机，进行二次细碎，得到煤矸石颗粒；/n(3)称取炉甘石和长石进行粉碎，备用；/n(4)将炉甘石颗粒、长石颗粒与煤矸石颗粒进行混合搅拌均匀，然后依次加入硅藻土、淀粉、环氧树脂和水玻璃，再次搅拌均匀得到混合料；/n(5)将混合料用设有气孔的塑料布进行覆盖，12-24h之后通过气孔向混合料吹入CO

【技术特征摘要】
1.一种使用煤矸石铸造型砂的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将煤矸石在水中浸泡8-12h之后，进行煅烧；
(2)将煅烧后的煤矸石输送至破碎机，进行一次粉碎，然后采用破碎机，进行二次细碎，得到煤矸石颗粒；
(3)称取炉甘石和长石进行粉碎，备用；
(4)将炉甘石颗粒、长石颗粒与煤矸石颗粒进行混合搅拌均匀，然后依次加入硅藻土、淀粉、环氧树脂和水玻璃，再次搅拌均匀得到混合料；
(5)将混合料用设有气孔的塑料布进行覆盖，12-24h之后通过气孔向混合料吹入CO2，然后揭开塑料布，得到煤矸石型砂。


2.根据权利要求1所述一种使用煤矸石铸造型砂的工艺，其特征在于，所述各原料重量份数为：煤矸石100-150份、炉甘石15-20份、长石3-8份、水玻璃5-15份、硅藻土15-20份、环氧树脂5-10份、淀粉10-12份。


3.根据权利要求2所述一种使用煤矸石铸造型砂的工艺，其特征在于，所述淀粉为小麦淀粉、木薯粉和绿豆淀粉中的一种或几种混合。


4.根据权利要求1所述一种使用煤矸石铸造型砂的工艺，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟仁华，武威良，彭诗阳，蔡红春，钟雪鑫，
申请(专利权)人：湖南鑫恒环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43