铸造用型砂粘溃剂制造技术

铸造用型砂粘溃剂，由如下重量百分数的原料组成：水玻璃９４．５－９８％、葡萄糖粉１．５－２．５％、轻质碳酸钙粉０．２－２％、悬浮剂０．２－０．５％、防腐剂０．１－０．５％。本发明专利技术产品成功地将水玻璃、有机溃散剂、无机溃散剂、悬浮剂、防腐剂变为一体化，具有良好的高温溃散性、砂型干强度高，型砂湿粘结力强、具有优异的防粘砂能力、能够适应多种硬化方式、缩短了ＣＯ↓［２］硬化后的烘干时间、可显著提高旧砂回用率。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种铸造行业型砂用具有粘合和溃散作用的粘溃剂。
技术介绍
水玻璃型砂、粘土型砂、树脂型砂为国内三大型砂类型。这三种不同型砂比较，粘土型砂粉尘污染严重，操作环境差；树脂砂化学污染明显，造价太高。从环保角度和经济角度综合衡量，水玻璃型砂是最有希望实现绿色铸造的粘结剂，它无毒、无嗅，环境好，有广泛适用范围，因它有较好的退让性，型、芯强度高，特别适合铸钢件的生产。但它有致命的弱点溃散性差，生产中造成大量型、芯砂的废弃。许多铸造工作者作了巨大的努力，取得了相当的成就，许多溃散剂、改性剂已投入生产应用，溃散性得到改善。同时也产生了许多新问题，如型、芯强度下降、适应性差、产品质量不稳定。中国专利申请号90102788，公开了一种水玻璃砂溃散剂，在水玻璃中只引入了有机溃散剂，还不能有效地解决高温溃散性和溃散剂的均匀性问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种铸造用型砂粘溃剂，高温溃散性好，使型砂湿结合力强，干粘结强度好。本专利技术的铸造用型砂粘溃剂，其特征在于由如下重量百分数的原料组成水玻璃94.5-98％、葡萄糖粉1.5-2.5％、轻质碳酸钙粉0.2-2％、悬浮剂0.2-0.5％、防腐剂0.1-0.5％。本专利技术以水玻璃为主要成分，同时引入了有机溃散剂和无机溃散剂，悬浮剂解决了无机溃散剂易下沉分层的难题，防腐剂主要解决了有机溃散剂的易变质问题。悬浮剂可以选用三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、膨润土或分子量低于300万的聚丙烯酰胺等公知产品，优选三聚磷酸钠；防腐剂可以选用硼砂、亚硫酸钠或苯甲酸钠等公知产品，优选硼砂。水玻璃最好采用模数M为2.15-2.30，密度为1.45-1.47g/cm3的产品。本专利技术粘溃剂的制备方法为，将各原料在乳化槽中混合，常温下乳化机高速搅拌1h即可。本专利技术粘溃剂在铸造用砂中的使用量为以重量比计，铸造用砂∶粘溃剂＝100∶6-8。以下比较详细地说明本专利技术的制备机理和特点(一)有机溃散剂葡萄糖增溃机理引入有机溃散剂葡萄糖，使其迅速溶解在水玻璃的已存水中，形成均匀粘液，当型砂温度到达600℃时，葡萄糖已完全分解，使水玻璃烧结膜出现许多空穴，破坏了水玻璃烧结膜的完整性，从而提高了型砂＜800℃的溃散性。当型砂温度达800℃时，水玻璃烧结膜便出现液相，使空穴大部份消失，所以引入有机溃散剂葡萄糖，主要效果是明显提高了型砂800℃以前的溃散性。(二)无机溃散剂轻质碳酸钙增溃机理轻质碳酸钙的主成份为CaCO3，含量≥98％，引入无机溃散剂轻质碳酸钙后，当型砂温度≥850℃时，CaCO3便分解为CaO和CO2气体，借CaCO3的高温分解和CaO的相变膨胀，使水玻璃烧结膜出现裂纹或形成脆化膜，从而降低了800～1100℃型砂的残留强度，换言之，无机溃散剂轻质碳酸钙明显的提高了型砂温度达800～1100℃的溃散性。由于采用了有机溃散剂葡萄糖和无机溃散剂轻质碳酸钙的恰当并用，显著提高了浇铸冷却后型、芯砂的溃散性。轻质碳酸钙本专利技术最好采用超细粉，其粒度为3000-5000目。(三)提高型砂干强度机理1、本专利技术以水玻璃为主粘剂。选用的有机溃散剂葡萄糖本身也是一种很好的有机粘合剂(且易溶于水)。葡萄糖明显发挥了共粘剂的作用。2、本专利技术引入的防腐剂硼砂，在和水玻璃配伍中也是一种助粘剂，它促进了水玻璃自身粘度的提高。3、本专利技术由于共粘剂，助粘剂的引入，一方面靠助粘剂提高了水玻璃自身的粘结强度，另一方面靠共粘剂额外补充了型砂的粘结强度，所以使型砂的干强度有了明显提高，和单一水玻璃相比，型砂干强度提高了30％。(四)合理利用水玻璃的原有水份，不另外加水工艺中用水玻璃中的已有水份将有机溃散剂葡萄糖、悬浮剂和防腐剂迅速溶解，形成均匀溶液。即增加了粘溃剂在型砂湿态的粘结力，又避免了另加水后溶液易分层及水玻璃密度降低的缺点。(五)无机溃散剂轻质碳酸钙超细粉引入后，带来了无机细粉长期放置的下沉现象。当选用3000～5000目的超细轻质碳酸钙后有一定效果，引入悬浮剂三聚磷酸钠后效果明显。采用乳化机操作后效果更加理想，在解决无机溃散剂轻质碳酸钙引入后易下沉分层的难题中本专利技术优选采取了以下措施1、选用了3000～5000目的轻质碳酸钙超细粉减少下沉。2、利用水玻璃的自身粘稠度，阻止下沉。3、引入悬浮剂延缓下沉。4、采用乳化机操作(转速2000～3000r/min)，使无机溃散剂颗粒呈近胶体化状态。本专利技术的优点(一)有良好的环保性，是铸造绿色的希望。1、该产品本身为无毒、无异味的均匀液体。产品在生产的全过程中无废气、无废水、无废渣。2、用户使用中可显著提高旧砂回用率。旧砂回用率为50～70％，旧砂(废渣)的排放量减少了50～70％。3、用户使用中，工作空间除CO2吹硬带来的少量CO2余气外，无其它任何新的有毒、有害气体产生。同时明显降低了CO2余气浓度，因CO2硬化中可降低CO2用量50％。(二)有良好的溃散性本专利技术发扬了水玻璃的优点，克服了水玻璃溃散性能差的致命弱点。由于溃散性的显著提高，缩短了清模时间，改善了清模工作环境，更重要的是提高了旧砂回用率。(三)砂型干强度高，型砂湿粘结力强使用本专利技术产品，型砂硬化到终强度后较水玻璃强度增加30％，并能适应各种形状，各种尺寸型、芯的需要。由于有机溃散剂和无机溃散剂的引入，增加了型砂的湿态粘结力、型砂干强度和型砂高温后的溃散性。(四)适应多种硬化方式本专利技术产品能适应多种硬化方式(如烘干硬化、CO2硬化、酯硬化、无机盐硬化、微波硬化、真空置换硬化等)。在CO2硬化中可降低CO250％以上，缩短硬化时间50％。(五)缩短了CO2硬化后的烘干时间。本专利技术产品可使CO2硬化后的烘干时间缩短30～60％。(六)有优异的防粘砂能力。本专利技术产品型砂湿粘结力强，使型砂结合更紧密，有效阻止了钢水的渗入，使粘砂现象大为减轻。(七)操作方便本专利技术产品成功地将粘合剂(水玻璃)、有机溃散剂(葡萄糖粉)、无机溃散剂(轻质碳酸钙超细粉)、悬浮剂(三聚磷酸钠)、防腐剂(硼砂)变为一体化，使用、操作方便。以下是本专利技术产品与单一水玻璃的效果对照。目前国内绝大数铸造厂仍使用单一水玻璃作粘合剂。本专利技术产品属新一代改性水玻璃类型，具备型砂湿态粘结力好，CO2吹硬和低温烘干后干强度高，高温时仅保持了恰当的残留强度，型砂溃散性好，铸件质量高。用本专利技术产品和单一水玻璃制做的型砂效果对照如下 具体实施例方式以下实施例所用的原料质量为 实施例一水玻璃96％、葡萄糖粉2％、轻质碳酸钙粉1％、三聚磷酸钠0.5％、硼砂0.5％。实施例二水玻璃94.5％、葡萄糖粉2.5％、轻质碳酸钙粉2％、三聚磷酸钠0.5％、硼砂0.5％。实施例三水玻璃98％、葡萄糖粉1.5％、轻质碳酸钙粉0.2％、三聚磷酸钠0.2％、硼砂0.1％。实施例四水玻璃96％、葡萄糖粉2％、轻质碳酸钙粉1.5％、六偏磷酸钠0.3％、苯甲酸钠0.2％。实施例五水玻璃96％、葡萄糖粉2％、轻质碳酸钙粉1.5％、三聚磷酸钠0.3％、亚硫酸钠0.2％。实施例六水玻璃98％、葡萄糖粉1.5％、轻质碳酸钙粉0.2％、膨润土0.2％、硼砂0.1％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
铸造用型砂粘溃剂，其特征在于由如下重量百分数的原料组成：水玻璃９４．５－９８％、葡萄糖粉１．５－２．５％、轻质碳酸钙粉０．２－２％、悬浮剂０．２－０．５％、防腐剂０．１－０．５％。

【技术特征摘要】
1.铸造用型砂粘溃剂，其特征在于由如下重量百分数的原料组成水玻璃94.5-98％、葡萄糖粉1.5-2.5％、轻质碳酸钙粉0.2-2％、悬浮剂0.2-0.5％、防腐剂0.1-0.5％。2.根据权利要求1所述的粘溃剂，其特征在于所述悬浮剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、膨润土或分子量低于300万的聚丙烯酰胺。3.根据权利要求2所述的粘溃剂，其特征在于所述悬浮剂为三...

【专利技术属性】
技术研发人员：王继启，宁强，张红，张龙，
申请(专利权)人：王继启，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]