产品应用

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铸钢用宝珠砂

 

目前铸钢件的生产主要使用的是天然原砂——石英砂。

石英砂的优点是分布广泛,成本低廉;但其缺点也相当明显:一是膨胀系数大,铸件精度低;二是铸件表面粘砂严重,清砂困难。究其原因,是石英在不同的温度下会有多种同质异晶体生成,体积变化大;受耐火度(石英砂的耐火度在 1400 -1700 ℃ 之间) 的限制,铸件局部孔、槽、及热节集中的部位粘砂严重,清理十分困难。上述缺点在大型铸钢件的生产中尤为严重。

本公司生产的宝珠砂能克服这些缺点从而大大提高了铸件的质量。

本公司生产的宝珠砂是 以优质铝钒土为原料经 煅烧、电熔、造粒、分筛等工艺而制成的。

一、宝珠砂的主要性能

 

编号

名称

指标

编号

名称

指标

1

粒形

球形

7

膨胀系数

0.13%(1000℃加热10min)

2

颜色

黑棕色

8

粒度

10-320目(Φ0.053-1.7mm)

3

耐火温度

≥1790℃

9

Al2O3

≥73%或≥75%

4

堆积比重

1.95-2.05g/cm3

10

SiO2

10-20%

5

真密度

2.9g/cm3

11

Ti02

≤3.5%

6

热导率

(800℃)0.698W/M·K

12

PH

7.2-7.8

 

二、宝珠砂的性能优势

1、 热膨胀系数小性能可与锆英砂媲美用其配制型砂铸件不会产生膨胀缺陷

2、 砂粒为球形流动性好 易舂实且透气性好

3、 表面光滑 结构致密 使得粘结剂能均匀覆盖

4、 宝珠砂属中性材料 酸、碱粘结剂均可使用

5、 回用再生性能好性价比高

与铬铁矿砂、锆英砂相比其价格只有锆英砂、铬铁矿砂 25- 50 %。同时因砂粒为球形,其表面积小,故树脂的加入量可减少 30- 50%,水玻璃的加入量≤ 4 %;并减少了粘结剂所产生的铸造缺陷,提高了铸件的成品率

6、耐火度高易溃散

宝珠砂的莫来石相大大高于烧结产品具有良好的耐火性

7、热导率大稳定性好不龟裂

8、应用范围广

 水玻璃砂、树脂砂、精密铸造及铜、铝件的抛光清理

 

三、宝珠砂与铬铁矿砂、锆英砂主要性能比较

 

名称

宝珠砂

锆英砂

铬铁矿砂

PH

7.65

4.56

8.24

堆密度(g/cm3

1.95-2.05

2.9-3.1

2.6-2.7

真密度(g/cm3

2.9

4.4-4.71

3.9-4.8

粒形

球形

不规则

不规则

粘结剂加入量(水玻璃+CO2硬化)

3-4%

7-8%

7-8%

 

四、宝珠砂在大型铸件上的应用

目前宝珠砂广泛应用于树脂砂(呋喃树脂、酚醛树脂)、水玻璃砂(有机脂、 CO 2 硬化),覆膜砂。适于各种金属铸件:如碳钢、合金钢(高锰钢、高铬铸铁)铸铁、铸铜等。

玉林柴油机厂在采用宝珠砂制作柴油发动机水套件保持了原用砂的特性克服了原用砂膨胀系数大、粘结剂加入量大、发气量大等缺点减少了树脂的加入量提高了产品的成品率。 

福建三明三重全部使用宝珠砂,加入 3.2% 的水玻璃,所有芯子、外形不刷涂料,使用后发现铸件表面光洁,不粘砂且耗能低。砂子再生设备也相当简易。       

 洛阳洛北钢厂用生产重达 13 吨的水泥生产设备 ---- 回转窑托轮。其芯子 (φ 90mm 、长 800mm )以 30-40 目的宝珠砂作原砂,加入 3.5 %的水玻璃以 CO2 硬化。其他部位仍以硅砂作为原砂,不改变原有的使用方法。清理时发现,芯子的型壳表面只有 0.2mm厚的黑釉表面排列有序未被烧结且易被清掉在其他用硅砂的部位型壳表面有 3-8mm 厚的烧结黑釉层。

洛阳洛北钢厂、汝阳兴荣机械厂、山东恒城铸造厂等数十家厂家,在 30- 40 目砂的宝珠砂中,加入 140 -320 目的细砂 20-30%, 结果表明同样不粘砂,且有足够的透气性,也易清理。有些铸钢厂为了降低生产成本,采用了局部单一面砂的方法,同样起到了不粘砂的效果。

 我们与铸造厂家经过长期摸索,总结出面砂的厚度以 10-20mm 为宜舂紧厚度;对形状复杂、厚大部位、拐角处适当增加厚度,背砂仍用普通石英砂。

该砂也可和石英砂混合使用,比例根据铸件的大小、钢种改变而改变同样达到了不粘砂易溃散的效果。

结论 宝珠砂是一种非石英质型人造砂,适用于各种铸造方式;如 V 法, VRH ,消失模,熔模,一般砂型(粘土砂、水玻璃 CO-2 硬化)、树脂砂等;适用于各种粘结剂、各种金属材料的铸件生产,不但能大幅度提高铸件质量,而且清砂容易,配砂工艺简单方便(大型铸钢厂单件小批量局部用砂,少量用砂人工混制即可),对大多数铸件可以省去涂料,尤其适宜制作质量要求高的铸件。

 值得注意的是 :在使用水玻璃CO-2 硬化砂中,吹干的芯、型不宜再上窑烘干(如烘干一定要控制加热速度)。随着铸造业的发展和社会环保的要求,局部和全部使用宝珠砂的厂家会越来越多,它已被誉为环保型铸造材料,有很好的推广使用前景。

 

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