水玻璃再生砂生产大中型铸钢件的造型工艺制造技术

发明专利技术涉及一种水玻璃再生砂生产大中型铸钢件的造型工艺，属于砂型铸造工艺技术领域。根据先干法后湿法联合再生的水玻璃再生砂性能特点和普通干法再生的再生砂性能特点，分别在VRH法和酯硬化法两种水玻璃砂型铸造的造型工艺上，以面砂+背砂的造型工艺方法为基础，通过调整再生砂的性能指标控制范围，优化造型工艺配比及参数，全部使用再生砂造型，满足了中大型铸钢件生产的质量要求，实现了铸造用砂的循环使用，废旧砂零排放，降低了造型生产成本，创造了良好的经济效益和环境效益。

【技术实现步骤摘要】
水玻璃再生砂生产大中型铸钢件的造型工艺
本专利技术涉及砂型铸造工艺
，具体是一种水玻璃再生砂生产大中型铸钢件的造型工艺，用于VRH法水玻璃造型工艺和酯硬化水玻璃造型工艺上。
技术介绍
铸造业80%以上的产品都是砂型铸造完成的，水玻璃砂型铸造工艺因其尺寸精度好、适应范围广、成本低等成为大中型铸钢件生产普通采用的工艺。水玻璃砂旧砂再生目前主要有干法再生、湿法再生、干湿联合再生等，因再生质量、再生成本、造型工艺等多种因素影响，目前行业内大中型铸钢件的生产还是以新砂做面砂、再生砂做背砂的面背砂造型工艺为主，旧砂回用率低。水玻璃砂型铸造工艺平均每生产1吨合格铸件大约需耗用1吨以上的新砂，也就是说至少有1吨的旧砂会作为废砂扔掉。大量旧砂的废弃不但污染了环境，同时又浪费了宝贵资源。有效利用再生砂实现水玻璃砂铸造用砂循环使用，最大限度地减少废旧砂排放，日益成为铸造行业可持续发展关注的焦点。
技术实现思路
本专利技术提供一种用水玻璃再生砂生产大中型铸钢件的造型工艺，本专利技术对不同再生方法得到的再生砂，通过调整再生砂的性能指标控制范围，优化造型工艺配比及参数，分别在VRH法和酯硬化法两种水玻璃造型工艺上全部使用再生砂造型生产大中型铸钢件，满足了此类铸件的质量，实现了铸造用砂循环使用。为解决上述技术问题，本专利技术的两种造型工艺的技术方案是：第一种，水玻璃再生砂生产大中型铸钢件的造型工艺——VRH法包括下述步骤：步骤一，制型工序为面砂+背砂工艺，面砂使用先干法后湿法联合再生的再生砂，水玻璃加入量为4.5%-5.5%；背砂使用普通的干法再生的再生砂，水玻璃加入量为3.5%-4.5%，水的加入量≤1%。步骤二，制芯工序使用与制型工序面砂相同的型砂及工艺配比。步骤三，铸造水玻璃再生砂VRH法造型工艺操作：（1）.按造型工艺准备好模型、砂箱、冷铁、定位销等，吹净模型内浮砂；（2）.投入面砂，均匀覆盖50mm～80mm厚度，死角、浇口等局部要先紧实；（3）.填满背砂，根据铸件大小调整振实频率及振实时间；（4）.刮砂板刮平，用φ6气针扎通气孔，间距：夏季200mm，冬季150mm均布，深度：扎至离模样表面15mm～25mm，不得损伤模样表面；（5）.送入真空室硬化，抽真空度大于85KPa，充入CO2，充气压力为0.28MPa～0.32MPa，保压时间60S～120S；（6）.硬化后翻箱起模。第二种，水玻璃再生砂生产大中型铸钢件的造型工艺——酯硬化法包括下述步骤：步骤一，制型工序为面砂+背砂工艺，面砂使用先干法后湿法联合再生的再生砂与普通干法再生砂按1:3比例混合后的混合砂，水玻璃加入量为2.2%-3%，有机酯加入量14%-20%；背砂为普通干法再生砂，水玻璃加入量为2.2%-2.8%，有机酯加入量14%-20%。步骤二，制芯工序使用使用先干法后湿法联合再生的再生砂，水玻璃加入量为2.2%-3%，有机酯加入量14%-20%；步骤三，铸造水玻璃再生砂酯硬化法造型工艺操作；（1）.按造型工艺准备好模型、砂箱、冷铁、定位销等，吹净模型内浮砂；（2）.投入面砂，均匀覆盖50mm～80mm厚度，死角、浇口等局部要先紧实；（3）.填满背砂，根据铸件大小调整振实频率及振实时间；（4）.造型结束砂型运转至起模机前等待硬化，当手持气针扎不进砂型（芯）时，表示可以起模，大件由于中心部分硬化速度慢，可适当延长起模时间；（5）.硬化后翻转起模。以上两种造型方法中所使用的再生砂性能指标控制如下：（1）先干法后湿法联合再生的水玻璃再生砂性能指标为：型砂粒度为30-50，三筛集中度大于80%；再生砂粉尘含量小于0.1%；再生砂残留Na2O含量小于0.2%。（2）普通干法再生的水玻璃再生砂性能指标为：再生砂Na2O残留量≤1.0%；微粉含量(200目盘＋底盘)≤1%。本专利技术的有益效果是：根据先干法后湿法联合再生的水玻璃再生砂性能特点和普通干法再生的再生砂性能特点，分别在VRH法和酯硬化法两种水玻璃砂型铸造的造型工艺上，以面砂+背砂的造型工艺方法为基础，通过调整再生砂性能指标控制范围，调整型砂配比及液料加入量，全部使用再生砂造型，满足了中大型铸钢件生产的质量要求，实现了铸造用砂的循环使用，最大限度减少了铸造新砂的消耗和废旧砂排放对环境造成的污染；同时，两种不同再生方法、不同性能指标的再生砂的配合使用，在保证产品质量的同时实现了低成本生产，创造了良好的经济效益和环境效益。具体实施方式通过以下实施例对本专利技术的水玻璃再生砂生产大中型铸钢件的造型工艺作进一步的说明。实施例1本实施例为VRH法水玻璃砂砂型铸造全部使用再生砂生产大中型铸钢件的造型工艺。检测先干法后湿法联合再生的水玻璃再生砂性能指标，符合如下要求的再生砂放入面砂储砂斗：型砂粒度为30-50，三筛集中度大于80%；再生砂粉尘含量小于0.1%；再生砂残留Na2O含量小于0.2%。检测普通干法再生的水玻璃再生砂性能指标，符合如下要求的再生砂放入背砂储砂斗：再生砂Na2O残留量≤1.0%；微粉含量(200目盘＋底盘)≤1%。使用上述再生砂造型：步骤一，制型工序为面砂+背砂工艺，面砂使用先干法后湿法联合再生的再生砂，水玻璃加入量为4.5%；背砂使用普通干法再生的再生砂，水玻璃加入量为4%，水的加入量0.5%。步骤二，制芯工序使用与制型工序面砂相同的型砂及工艺配比。步骤三，铸造水玻璃再生砂VRH法造型工艺操作：（1）.按造型工艺准备好模型、砂箱、冷铁、定位销等，吹净模型内浮砂；（2）.投入面砂，均匀覆盖50mm～80mm厚度，死角、浇口等局部要先紧实；（3）.填满背砂，根据铸件大小调整振实频率及振实时间；（4）.刮砂板刮平砂型，用φ6气针扎通气孔，间距180mm，深度扎至离模样表面15mm～25mm；（5）.送入真空室硬化，抽真空度90KPa，充入CO2，充气压力：0.32MPa，保压时间100S；（6）.硬化后翻箱起模。实施例2本实施例为酯硬化法水玻璃砂砂型铸造全部使用再生砂生产大中型铸钢件的造型工艺。检测先干法后湿法联合再生的水玻璃再生砂性能指标，符合如下要求的再生砂放入面砂储砂斗：型砂粒度为30-50，三筛集中度大于80%；再生砂粉尘含量小于0.1%；再生砂残留Na2O含量小于0.2%。检测普通干法再生的水玻璃再生砂性能指标，符合如下要求的再生砂放入背砂储砂斗：再生砂Na2O残留量≤1.0%；微粉含量(200目盘＋底盘)≤1%。使用上述再生砂造型：步骤一，制型工序为面砂+背砂工艺，面砂使用先干法后湿法联合再生的再生砂与普通干法再生砂按1:3比例混合后的混合砂，水玻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.水玻璃再生砂生产大中型铸钢件的造型工艺，其特征在于，水玻璃砂VRH法造型工艺包括下述步骤：/n步骤一，制型工序为面砂+背砂工艺，面砂使用先干法后湿法联合再生的再生砂，水玻璃加入量为4.5%-5.5%；背砂使用普通的干法再生的再生砂，水玻璃加入量为3.5%-4.5%，水的加入量≤1%；/n步骤二，制芯工序使用与制型工序面砂相同的型砂及工艺配比；/n步骤三，铸造水玻璃再生砂VRH法造型工艺操作：/n（1）.按造型工艺准备好模型、砂箱、冷铁、定位销等，吹净模型内浮砂；/n（2）.投入面砂，均匀覆盖50mm～80mm厚度，死角、浇口等局部要先紧实；/n（3）.填满背砂，根据铸件大小调整振实频率及振实时间；/n（4）.刮砂板刮平砂型，用φ6气针扎通气孔，间距：夏季200mm，冬季150mm均布，深度：扎至离模样表面15mm～25mm；/n（5）.进入真空室硬化，抽真空度大于85KPa，充入CO

【技术特征摘要】
1.水玻璃再生砂生产大中型铸钢件的造型工艺，其特征在于，水玻璃砂VRH法造型工艺包括下述步骤：
步骤一，制型工序为面砂+背砂工艺，面砂使用先干法后湿法联合再生的再生砂，水玻璃加入量为4.5%-5.5%；背砂使用普通的干法再生的再生砂，水玻璃加入量为3.5%-4.5%，水的加入量≤1%；
步骤二，制芯工序使用与制型工序面砂相同的型砂及工艺配比；
步骤三，铸造水玻璃再生砂VRH法造型工艺操作：
（1）.按造型工艺准备好模型、砂箱、冷铁、定位销等，吹净模型内浮砂；
（2）.投入面砂，均匀覆盖50mm～80mm厚度，死角、浇口等局部要先紧实；
（3）.填满背砂，根据铸件大小调整振实频率及振实时间；
（4）.刮砂板刮平砂型，用φ6气针扎通气孔，间距：夏季200mm，冬季150mm均布，深度：扎至离模样表面15mm～25mm；
（5）.进入真空室硬化，抽真空度大于85KPa，充入CO2，充气压力为0.28MPa～0.32MPa，保压时间60S～120S；
（6）.硬化后翻箱起模。


2.水玻璃再生砂生产大中型铸钢件的造型工艺，其特征在于，水玻璃砂酯硬化法造型工艺包括下述步骤：
步骤一，制型工序为面砂+背砂工艺，面砂使用先干法后湿法联合再生的再生砂与普通干法再生砂按1:3...

【专利技术属性】
技术研发人员：付胜敏，李海，李寅炯，刘志成，李凤敏，
申请(专利权)人：中煤张家口煤矿机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北;13