一种耐高温型砂

摘要

本发明主要涉及铸造领域，公开了一种耐高温型砂，由以下重量份的原料制成：硅砂120~130、膨润土7~9、高岭土4~6、滑石粉2.1~2.3、钛白粉1.4~1.6、豆粕5~7、海泡石3~5、硼酸锌0.7~0.9、硅酸钠0.5~0.7；原料简单，来源广泛，价格低廉，使型砂的耐受温度达到1900℃以上，延长型砂的使用寿命，减少型砂更换次数，节省人力物力，降低铸造成本；以来源最为广泛的硅砂为主要原料，过筛后限定硅砂的粒径，使粒径大小适宜，减少铸件表面形成结疤和鼠尾，同时能够提高型砂透气性，避免产生气孔和砂眼，降低残次率。

权利要求

1.一种耐高温型砂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：硅砂120 130、膨润土7 9、~ ~高岭土4 6、滑石粉2.1 2.3、钛白粉1.4 1.6、豆粕5 7、海泡石3 5、硼酸锌0.7 0.9、硅酸钠~ ~ ~ ~ ~ ~

0.5 0.7；

~

所述的豆粕，脂肪含量为7 9%；

~

所述耐高温型砂的制备方法，包括以下步骤：（1）将硅砂进行过筛，粒径为100%过50目筛，90 92%过100目筛，20 25%过200目筛，得过~ ~筛硅砂；

（2）将膨润土、高岭土、滑石粉和钛白粉加入初混砂，于110 120转/分钟搅拌15 20分~ ~钟，一次煅烧60 70分钟，冷却至140 150℃，得一次煅烧料；

~ ~

（3）将海泡石粉碎后加入一次煅烧料中，于170 180转/分钟搅拌20 25分钟，二次煅烧~ ~

210 230分钟，冷却至150 170℃，加入硼酸锌和硅酸钠，于120 130转/分钟保温搅拌15 20~ ~ ~ ~分钟，得二次煅烧料；

（4）将豆粕粉碎至140 160目，加入水中，混合均匀后加入二次煅烧料，搅拌均匀，使含~水量为4 5%，得耐高温型砂；

~

（5）包装，检验，得耐高温型砂成品；

所述步骤（2）的一次煅烧，温度为420 440℃；

~

所述步骤（3）的粉碎，粒径为100%过60目筛，88 90%过100目筛，40 45%过150目筛；

~ ~

所述步骤（3）的二次煅烧，温度为740 760℃。

~

说明书

一种耐高温型砂

技术领域

[0001] 本发明主要涉及铸造领域，尤其涉及一种耐高温型砂。

背景技术

[0002] 型砂是在铸造中用来造型的材料，型砂一般由铸造用原砂、型砂粘结剂和辅加物等造型材料按一定的比例混合而成，型砂在铸造生产中的作用极为重要，因型砂的质量不好而造成的铸件废品约占铸件总废品的30 50%，通常对型砂的要求有强度和热稳定性、流~动性、可塑性、透气性和溃散性，即在铸件凝固后型砂是否容易破坏，是否容易从铸件上清除的性能。

[0003] 但是现有型砂的耐高温程度较低，需要经常对型砂进行更换和处理，工作量大，现有专利文件CN 105127359 A公开的一种高热稳定性型砂，原料多样，但是其主要原料宝珠砂、堇青石和多晶莫来石纤维价格昂贵，而且制备过程中先用酸溶液浸泡，再用碱溶液浸泡，过程繁琐，而且铸造时型砂的需求量大，每生产1吨合格铸件，大约需要补充1吨新砂，明显提高了铸造成本。

发明内容

[0004] 为了弥补已有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种耐高温型砂。

[0005] 一种耐高温型砂，由以下重量份的原料制成：硅砂120 130、膨润土7 9、高岭土4~ ~ ~6、滑石粉2.1 2.3、钛白粉1.4 1.6、豆粕5 7、海泡石3 5、硼酸锌0.7 0.9、硅酸钠0.5 0.7。
~ ~ ~ ~ ~ ~

[0006] 所述的豆粕，脂肪含量为7 9%。~

[0007] 一种耐高温型砂的制备方法，包括以下步骤：

[0008] （1）将硅砂进行过筛，粒径为100%过50目筛，90 92%过100目筛，20 25%过200目筛，~ ~过筛后限定硅砂的粒径，使粒径大小适宜，减少铸件表面形成结疤和鼠尾，同时能够提高型砂透气性，避免产生气孔和砂眼，降低残次率，得过筛硅砂；

[0009] （2）将膨润土、高岭土、滑石粉和钛白粉加入初混砂，于110 120转/分钟搅拌15 20~ ~分钟，一次煅烧60 70分钟，冷却至140 150℃，增加原料孔隙度，浇铸时能够加快散热，从而~ ~
提高耐热温度，得一次煅烧料；

[0010] （3）将海泡石粉碎后加入一次煅烧料中，于170 180转/分钟搅拌20 25分钟，二次~ ~煅烧210 230分钟，进一步增加原料空隙度，提高耐热温度，同时海泡石吸水后体积变大，提~
高湿压强度，浇铸后，高温使含水量减少，体积减小，减少型砂和铸件的粘结力，保持表面光滑，减少瑕疵，冷却至150 170℃，加入硼酸锌和硅酸钠，于120 130转/分钟保温搅拌15 20~ ~ ~
分钟，提高型砂的耐热温度，减少铸造时的高温破坏，同时能够增加型砂的溃散性和流动性，使铸件尺寸精确，得二次煅烧料；

[0011] （4）将豆粕粉碎至140 160目，变废为宝，增加豆粕新的应用方法，同时豆粕中含有~的豆油能够降低型砂于铸件的粘结性，使铸件表面光滑，降低残次率，节约铸造成本，加入水中，混合均匀后加入二次煅烧料，搅拌均匀，使含水量为4 5%，得耐高温型砂；
~

[0012] （5）包装，检验，得耐高温型砂成品。

[0013] 所述步骤（2）的一次煅烧，温度为420 440℃。~

[0014] 所述步骤（3）的粉碎，粒径为100%过60目筛，88 90%过100目筛，40 45%过150目筛。~ ~

[0015] 所述步骤（3）的二次煅烧，温度为740 760℃。~

[0016] 本发明的优点是：本发明提供的耐高温型砂，原料简单，来源广泛，价格低廉，使型砂的耐受温度达到1900℃以上，延长型砂的使用寿命，减少型砂更换次数，节省人力物力，降低铸造成本；以来源最为广泛的硅砂为主要原料，过筛后限定硅砂的粒径，使粒径大小适宜，减少铸件表面形成结疤和鼠尾，同时能够提高型砂透气性，避免产生气孔和砂眼，降低残次率；加入少量膨润土、高岭土、滑石粉和钛白粉，并进行一次低温煅烧，增加原料孔隙度，浇铸时能够加快散热，从而提高耐热温度；将海泡石粉碎成规定粒径后进行二次高温煅烧，进一步增加原料空隙度，提高耐热温度，同时海泡石吸水后体积变大，提高湿压强度，浇铸后，高温使含水量减少，体积减小，减少型砂和铸件的粘结力，保持表面光滑，减少瑕疵，降温后加入极少量的硼酸锌和硅酸钠，并进行保温搅拌，促进溶解，提高型砂的耐热温度，减少铸造时的高温破坏，同时能够增加型砂的溃散性和流动性，使铸件尺寸精确；最后加入粉碎豆粕，变废为宝，增加豆粕新的应用方法，同时豆粕中含有的豆油能够降低型砂于铸件的粘结性，使铸件表面光滑，降低残次率，节约铸造成本。

具体实施方式

[0017] 下面用具体实施例说明本发明。

[0018] 实施例1

[0019] 一种耐高温型砂，由以下重量份的原料制成：硅砂120、膨润土7、高岭土4、滑石粉2.1、钛白粉1.4、豆粕5、海泡石3、硼酸锌0.7、硅酸钠0.5。

[0020] 所述的豆粕，脂肪含量为7%。

[0021] 一种耐高温型砂的制备方法，包括以下步骤：

[0022] （1）将硅砂进行过筛，粒径为100%过50目筛，90 92%过100目筛，20 25%过200目筛，~ ~过筛后限定硅砂的粒径，使粒径大小适宜，减少铸件表面形成结疤和鼠尾，同时能够提高型砂透气性，避免产生气孔和砂眼，降低残次率，得过筛硅砂；

[0023] （2）将膨润土、高岭土、滑石粉和钛白粉加入初混砂，于110转/分钟搅拌15分钟，一次煅烧60分钟，温度为420 440℃，冷却至140 150℃，增加原料孔隙度，浇铸时能够加快散~ ~热，从而提高耐热温度，得一次煅烧料；

[0024] （3）将海泡石粉碎后加入一次煅烧料中，粒径为100%过60目筛，88 90%过100目筛，~40 45%过150目筛，于170转/分钟搅拌20分钟，二次煅烧210分钟，二次煅烧，温度为740 760~ ~
℃，进一步增加原料空隙度，提高耐热温度，同时海泡石吸水后体积变大，提高湿压强度，浇铸后，高温使含水量减少，体积减小，减少型砂和铸件的粘结力，保持表面光滑，减少瑕疵，冷却至150 170℃，加入硼酸锌和硅酸钠，于120转/分钟保温搅拌15分钟，提高型砂的耐热~
温度，减少铸造时的高温破坏，同时能够增加型砂的溃散性和流动性，使铸件尺寸精确，得二次煅烧料；

[0025] （4）将豆粕粉碎至140目，变废为宝，增加豆粕新的应用方法，同时豆粕中含有的豆油能够降低型砂于铸件的粘结性，使铸件表面光滑，降低残次率，节约铸造成本，加入水中，混合均匀后加入二次煅烧料，搅拌均匀，使含水量为4 5%，得耐高温型砂；~

[0026] （5）包装，检验，得耐高温型砂成品。

[0027] 结果：湿压强度：0.119Mpa，透气性：126Pa，热湿拉强度：3.5kPa，破碎指数：79%，抗弯强度：0.28MPa，铸件瑕疵率：3.7%，耐受温度：1980℃。

[0028] 实施例2

[0029] 一种耐高温型砂，由以下重量份的原料制成：硅砂125、膨润土8、高岭土5、滑石粉2.2、钛白粉1.5、豆粕6、海泡石4、硼酸锌0.8、硅酸钠0.6。

[0030] 所述的豆粕，脂肪含量为8%。

[0031] 一种耐高温型砂的制备方法，包括以下步骤：

[0032] （1）将硅砂进行过筛，粒径为100%过50目筛，90 92%过100目筛，20 25%过200目筛，~ ~过筛后限定硅砂的粒径，使粒径大小适宜，减少铸件表面形成结疤和鼠尾，同时能够提高型砂透气性，避免产生气孔和砂眼，降低残次率，得过筛硅砂；

[0033] （2）将膨润土、高岭土、滑石粉和钛白粉加入初混砂，于115转/分钟搅拌18分钟，一次煅烧65分钟，温度为420 440℃，冷却至140 150℃，增加原料孔隙度，浇铸时能够加快散~ ~热，从而提高耐热温度，得一次煅烧料；

[0034] （3）将海泡石粉碎后加入一次煅烧料中，粒径为100%过60目筛，88 90%过100目筛，~40 45%过150目筛，于175转/分钟搅拌23分钟，二次煅烧220分钟，二次煅烧，温度为740 760~ ~
℃，进一步增加原料空隙度，提高耐热温度，同时海泡石吸水后体积变大，提高湿压强度，浇铸后，高温使含水量减少，体积减小，减少型砂和铸件的粘结力，保持表面光滑，减少瑕疵，冷却至150 170℃，加入硼酸锌和硅酸钠，于125转/分钟保温搅拌18分钟，提高型砂的耐热~
温度，减少铸造时的高温破坏，同时能够增加型砂的溃散性和流动性，使铸件尺寸精确，得二次煅烧料；

[0035] （4）将豆粕粉碎至140目，变废为宝，增加豆粕新的应用方法，同时豆粕中含有的豆油能够降低型砂于铸件的粘结性，使铸件表面光滑，降低残次率，节约铸造成本，加入水中，混合均匀后加入二次煅烧料，搅拌均匀，使含水量为4 5%，得耐高温型砂；~

[0036] （5）包装，检验，得耐高温型砂成品。

[0037] 结果：湿压强度：0.122Mpa，透气性：124Pa，热湿拉强度：3.7kPa，破碎指数：77%，抗弯强度：0.26MPa，铸件瑕疵率：3.4%，耐受温度：1980℃。

[0038] 实施例3

[0039] 一种耐高温型砂，由以下重量份的原料制成：硅砂130、膨润土9、高岭土6、滑石粉2.3、钛白粉1.6、豆粕7、海泡石5、硼酸锌0.9、硅酸钠0.7。

[0040] 所述的豆粕，脂肪含量为9%。

[0041] 一种耐高温型砂的制备方法，包括以下步骤：

[0042] （1）将硅砂进行过筛，粒径为100%过50目筛，90 92%过100目筛，20 25%过200目筛，~ ~过筛后限定硅砂的粒径，使粒径大小适宜，减少铸件表面形成结疤和鼠尾，同时能够提高型砂透气性，避免产生气孔和砂眼，降低残次率，得过筛硅砂；

[0043] （2）将膨润土、高岭土、滑石粉和钛白粉加入初混砂，于120转/分钟搅拌20分钟，一次煅烧70分钟，温度为420 440℃，冷却至140 150℃，增加原料孔隙度，浇铸时能够加快散~ ~热，从而提高耐热温度，得一次煅烧料；

[0044] （3）将海泡石粉碎后加入一次煅烧料中，粒径为100%过60目筛，88 90%过100目筛，~40 45%过150目筛，于180转/分钟搅拌25分钟，二次煅烧230分钟，二次煅烧，温度为740 760~ ~
℃，进一步增加原料空隙度，提高耐热温度，同时海泡石吸水后体积变大，提高湿压强度，浇铸后，高温使含水量减少，体积减小，减少型砂和铸件的粘结力，保持表面光滑，减少瑕疵，冷却至150 170℃，加入硼酸锌和硅酸钠，于130转/分钟保温搅拌20分钟，提高型砂的耐热~
温度，减少铸造时的高温破坏，同时能够增加型砂的溃散性和流动性，使铸件尺寸精确，得二次煅烧料；

[0045] （4）将豆粕粉碎至160目，变废为宝，增加豆粕新的应用方法，同时豆粕中含有的豆油能够降低型砂于铸件的粘结性，使铸件表面光滑，降低残次率，节约铸造成本，加入水中，混合均匀后加入二次煅烧料，搅拌均匀，使含水量为4 5%，得耐高温型砂；~

[0046] （5）包装，检验，得耐高温型砂成品。

[0047] 结果：湿压强度：0.118Mpa，透气性：125Pa，热湿拉强度：3.4kPa，破碎指数：78%，抗弯强度：0.26MPa，铸件瑕疵率：3.8%，耐受温度：2150℃。

[0048] 对比例1

[0049] 硅砂改为旧砂，其余制备方法，同实施例1。

[0050] 结果：湿压强度：0.112Mpa，透气性：104Pa，热湿拉强度：2.7kPa，破碎指数：70%，抗弯强度：0.23MPa，铸件瑕疵率：18.6%，耐受温度：1320℃。

[0051] 对比例2

[0052] 去除高岭土，其余制备方法，同实施例1。

[0053] 结果：湿压强度：0.114Mpa，透气性：113Pa，热湿拉强度：2.8kPa，破碎指数：71%，抗弯强度：0.24MPa，铸件瑕疵率：16.4%，耐受温度：1480℃。

[0054] 对比例3

[0055] 去除滑石粉，其余制备方法，同实施例1。

[0056] 结果：湿压强度：0.116Mpa，透气性：111Pa，热湿拉强度：2.6kPa，破碎指数：70%，抗弯强度：0.24MPa，铸件瑕疵率：16.9%，耐受温度：1420℃。

[0057] 对比例4

[0058] 去除钛白粉，其余制备方法，同实施例1。

[0059] 结果：湿压强度：0.113Mpa，透气性：114Pa，热湿拉强度：2.8kPa，破碎指数：72%，抗弯强度：0.22MPa，铸件瑕疵率：17.2%，耐受温度：1370℃。

[0060] 对比例5

[0061] 去除豆粕，其余制备方法，同实施例1。

[0062] 结果：湿压强度：0.117Mpa，透气性：115Pa，热湿拉强度：3.3kPa，破碎指数：68%，抗弯强度：0.24MPa，铸件瑕疵率：15.8%，耐受温度：1680℃。

[0063] 对比例6

[0064] 去除海泡石，其余制备方法，同实施例1。

[0065] 结果：湿压强度：0.112Mpa，透气性：104Pa，热湿拉强度：2.6kPa，破碎指数：69%，抗弯强度：0.23MPa，铸件瑕疵率：18.7%，耐受温度：1540℃。

[0066] 对比例7

[0067] 去除硼酸锌，其余制备方法，同实施例1。

[0068] 结果：湿压强度：0.113Mpa，透气性：113Pa，热湿拉强度：2.9kPa，破碎指数：70%，抗弯强度：0.24MPa，铸件瑕疵率：18.3%，耐受温度：1510℃。

[0069] 对比例8

[0070] 去除硅酸钠，其余制备方法，同实施例1。

[0071] 结果：湿压强度：0.112Mpa，透气性：114Pa，热湿拉强度：3.1kPa，破碎指数：71%，抗弯强度：0.23MPa，铸件瑕疵率：17.4%，耐受温度：1560℃。

[0072] 对比例9

[0073] 去除步骤（1）中的过筛，其余制备方法，同实施例1。

[0074] 结果：湿压强度：0.112Mpa，透气性：106Pa，热湿拉强度：2.9kPa，破碎指数：69%，抗弯强度：0.21MPa，铸件瑕疵率：17.8%，耐受温度：1690℃。

[0075] 对比例10

[0076] 去除步骤（2）中的一次煅烧，其余制备方法，同实施例1。

[0077] 结果：湿压强度：0.111Mpa，透气性：112Pa，热湿拉强度：2.8kPa，破碎指数：72%，抗弯强度：0.22MPa，铸件瑕疵率：17.3%，耐受温度：1550℃。

[0078] 对比例11

[0079] 步骤（3）中的，40 45%过150目筛改为80%过150目筛，其余制备方法，同实施例1。~

[0080] 结果：湿压强度：0.114Mpa，透气性：110Pa，热湿拉强度：3.3kPa，破碎指数：73%，抗弯强度：0.21MPa，铸件瑕疵率：18.2%，耐受温度：1510℃。

[0081] 对比例12

[0082] 去除步骤（3）中的二次煅烧，其余制备方法，同实施例1。

[0083] 结果：湿压强度：0.114Mpa，透气性：109Pa，热湿拉强度：2.7kPa，破碎指数：72%，抗弯强度：0.23MPa，铸件瑕疵率：18.9%，耐受温度：1530℃。

[0084] 对比例13

[0085] 现有专利文件CN 105057565 A公开的一种优质型砂及其制备方法。

[0086] 结果：湿压强度：0.114Mpa，透气性：104Pa，热湿拉强度：452kPa，破碎指数：83%，抗弯强度：0.24MPa，铸件瑕疵率：19.7%，耐受温度：1720℃。