優(yōu)質膨潤土 煤粉在濕型砂中的應用

1、優(yōu)質膨潤土、煤粉在濕型砂中的應用蘇州鑄件廠 荀書斌 周厚生摘 要 通過優(yōu)質膨潤土、煤粉與普通膨潤土、煤粉壓濕型在砂上的應用對比表明，在濕型砂中使用優(yōu)質膨潤土、煤粉后，型砂的性能明顯改善：舊砂含泥量大幅度下降，鑄件起夾、粘砂缺陷下降80%以上。由于使用優(yōu)質膨潤土、煤粉，其加入量減少，新砂補充量減少，使鑄造生產成本大大降低，取得相當可觀的經濟效益。 關鍵詞 膨潤土 煤粉 濕型砂 一前言 濕型砂主要添加劑是膨潤土，煤粉，其質量對濕型砂的質量起著至關重要的作用。多年來，我廠一直使用普通膨潤土、煤粉，鑄件常常出現起夾、粘砂等批量報廢的缺陷。從今年年初，我廠開始使用優(yōu)質膨潤土、煤粉后，鑄件起夾、粘砂缺陷下

2、降80%以上。使用優(yōu)質膨潤土、煤粉盡管單價比普通膨潤土、煤粉高，但由于其加入量減少，新砂補充量減少，鑄造缺陷減少，使鑄造成本大大下降，給工廠帶來明顯的經濟效益。 二生產條件和優(yōu)質膨潤土、煤粉與普通膨潤土、煤粉性能對比 1生產條件 工廠使用高效雙轉子混砂機S1420D混砂機和擺輪式S124混砂機各一臺，新砂使用75/150目江西都昌砂，膨潤土使用遼寧建平東明礦業(yè)有限公司的優(yōu)質膨潤土Pda10，煤粉使用河南平頂山祥和建材有限公司的15號高效煤粉。 混砂工藝如下： 2優(yōu)質膨潤土與普通膨潤土性能對比 我廠使用的優(yōu)質膨潤土與普通膨潤土的性能如表1所示 表1優(yōu)質膨潤土與普通膨潤土性能對比表1優(yōu)質膨潤土與普

3、通膨潤土性能對比 濕壓強度（KPa）吸藍量(g/100g)膨潤值(ml/3g)膠質價膨脹倍數(ml/2g)優(yōu)質膨潤土100327010020普通膨潤土601824364996998-153優(yōu)質煤粉與普通煤粉性能對比 我廠使用的優(yōu)質煤粉與普通煤粉性能如表2所示。 灰份（%）揮發(fā)份(%)焦渣特性水份(%)硫份(%)優(yōu)質煤粉10305-6級<3<1普通煤粉12-1522-251-2級3-3.50.6-0.8三結果與分析 1使用優(yōu)質膨潤土、煤粉前后型砂性能對比 多年來，我廠一直使用普通膨潤土、煤粉，為了保證砂一定的強度以及造型性能，減少鑄件起夾，粘砂缺陷的發(fā)生，必然要增加膨潤土和煤粉的加入

4、量。長期以來，造成型砂的含泥量大幅度上升，型砂水分即使高達成6%左右，型砂緊實率，透氣率均較低，型砂手感仍較干，起模性能差，不易修型。鑄件常常因起夾、粘砂等缺陷導致批量報廢。今年年初，我廠開始使用優(yōu)質膨潤土、煤粉后，舊砂的含泥量大幅度下降，型砂性能明顯改善（見表3）。今年上半年與去年下半年相比，鑄件起夾、粘砂缺陷下降80%以上。 表3 優(yōu)質膨潤土、煤粉使用前后型砂性能對比 舊砂含泥量（%）水份(%)濕壓強度（KPa）透氣率緊實率(%)備注使用前20-225.5-5.60.08-0.1100-14030-40使用后14-163.5-50.09-0.13140-17040-503個月后2膨潤土的質

5、量對濕型砂質量影響 從表可見，優(yōu)質膨潤土的吸藍量和膨潤值均比普通膨潤土高，這是因為吸藍量反映膨潤土的純度，膨潤值體現膨潤土納化程度。膨潤土吸藍量越高，膨潤土的純度越高，膨潤土的濕態(tài)粘結力也越大；膨潤土膨潤值越高，膨潤土納化程度越高，膨潤土的熱濕態(tài)粘結力越大。而濕型砂鑄造廠所關心的膨潤土質量主要是其濕態(tài)粘結力和熱濕態(tài)粘結力大小，因此只有吸藍量和膨潤值均高的膨潤土才是濕型砂理想的添加劑。筆者在試驗中曾發(fā)現有些膨潤土吸藍量很高，大于32g/100g，但膨潤值卻很低，小于36ml/3g，這說明該膨潤未經充分鈉化但純度高的鈣基膨潤土，不適合于濕型砂使用。同時，也發(fā)生有些膨潤土的膨潤值很高，大于701/3

6、g，但吸藍量卻不小于18g/100g，說明這些鈉基膨潤土純度不高，只是經過充分鈉化而已，同樣不適合濕型砂使用。筆者認為：只有吸藍量、膨潤值“雙高”的膨潤土才稱得上優(yōu)質膨潤土，才適合于濕型砂生產。我廠標準規(guī)定膨潤土吸藍量32g/100g，膨潤值70ml/3g。 3煤粉的質量對濕型砂質量影響 由于表2可見優(yōu)質煤粉與普通煤粉的區(qū)別在于前者灰份低；揮發(fā)份高，焦渣特性等級高。濕型砂使用的煤粉若灰份高，必使型砂含泥量增加，鑄件容易產生氣孔，砂孔等缺陷。煤粉要有足夠高的揮發(fā)份，這是在鑄型內形成還原性氣氛以及產生光亮碳所必要的。煤粉的焦渣特性，過去不少鑄造廠家均未引起足夠重視，造成焦渣特性只有1-2級的煤粉在

7、濕型砂上大量使用，近年來鑄造專家對濕型砂上使用煤粉的焦渣特性意見達成一致，普遍認為適合濕型砂用煤粉的焦渣特性應用5-6級。因此，我廠煤粉標準為灰份應小于10%，揮發(fā)份應控制在30-38%之間，焦渣特征等級為5-6級。 4使用優(yōu)質膨潤土、煤粉經濟效益 開始使用優(yōu)質膨潤土、煤粉時，不少廠家往往擔憂成本會上升。事實卻相反，主要有以下三方面的得益。 （1）使用優(yōu)質膨潤土、煤粉，由于其加入量減少，原材料成本還會有所下降。 （2）由于使用優(yōu)質膨潤土、煤粉，其加入量減少，舊砂含泥量降低，無需加過多的新砂用來沖淡型砂的含泥量，只需添加生產過程中損耗的新砂。 （3）使用優(yōu)質膨潤土、煤粉后，鑄件起夾、粘砂缺陷下降。 四結論 使用優(yōu)質膨潤土、煤粉后，舊砂的含泥量從原來的20-22%下降到現在14-16%；型砂水分大大降低，濕壓強度、透氣率明顯提高，型砂緊實率達到理想狀態(tài)；鑄件丐夾、粘砂缺陷下降80