水玻璃砂鑄造應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 磁場(chǎng)、超聲波、高頻或加熱等辦法，向水玻璃體系提供能量，促使高聚合的聚硅酸膠粒重新解聚，促使聚硅酸的分子量重新均勻化，從而消除了老化現(xiàn)象，這就是物理改性的機(jī)理。水玻璃在存放過(guò)程中分子產(chǎn)生縮聚，形成凝膠，其粘結(jié)強(qiáng)度隨著貯存時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低，這一現(xiàn)象稱為水玻璃“老化”。普通CO2氣體硬化水玻璃砂的缺點(diǎn)是：型（芯）砂強(qiáng)度低，水玻璃加入量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）往往高達(dá)7~8%或者更多；含水量大，易吸潮；冬季硬透性差；潰散性差，舊砂再生困難，大量舊砂被廢棄，造成環(huán)境的堿性污染。而水玻璃無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)毒，在混砂造型、硬化和澆鑄過(guò)程中都沒(méi)有刺激性或有毒氣體溢出。該硬化工藝的主要缺點(diǎn)是：型芯砂硬化速度較慢，流動(dòng)性較差。殘留強(qiáng)度也隨存放時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。尤其是M＞，硅酸分子濃度大，經(jīng)過(guò)物理改性解聚后又會(huì)較快地縮聚，最好是處理后立即使用。根據(jù)分析，這種白色物質(zhì)的主要成分是NaHCO3，可能是由于鈉水玻璃砂中含水分或CO2過(guò)多而引起的，其生成的反應(yīng)如下：Na2CO3+H2O→NaHCO3+NaOHNa2O+2CO2+H2O→2NaHCO3NaHCO3易隨水分向外遷移，使型、芯表面出現(xiàn)類(lèi)似霜的粉狀物。鈉水玻璃粘結(jié)劑基體中的Na+與OH—吸收水分并浸蝕基體，最后使硅氧鍵Si—O—Si斷裂，致使鈉水玻璃砂粘結(jié)強(qiáng)度顯著降低。CO2—堿性酚醛樹(shù)脂砂所用的酚醛樹(shù)脂是由苯酚和甲醛在強(qiáng)堿性催化劑作用下縮聚，并添加耦合劑而制成。吹氣時(shí)間取決于砂型(芯)的尺寸大小、形狀、氣體流量、排氣塞面積的大小。其工藝過(guò)程是：在混砂時(shí)加入一定數(shù)量的有機(jī)酯（一般為正常需要量之半或水玻璃重量的4～6%）；造型完成后，吹CO2硬化到脫模強(qiáng)度()；脫模后，有機(jī)酯繼續(xù)硬化，型砂強(qiáng)度以較快速度升高；吹完CO2再放置3～6h后，砂型即可進(jìn)行合箱和澆注。在實(shí)際生產(chǎn)中,一般把水玻璃加入量控制在4%左右。前已述及，如果這種化合物中含有較多易熔性非晶態(tài)的玻璃體，那么這層玻璃體與鑄件表面結(jié)合力很小，而且收縮系數(shù)與金屬也不相同，它們之間就會(huì)有較大應(yīng)力，易于從鑄件表面清除，不產(chǎn)生粘砂。但若工藝失當(dāng)，水玻璃加入過(guò)多，水玻璃砂的潰散性便不好，清砂時(shí)粉塵飛揚(yáng)，也會(huì)造成污染。因此水玻璃舊砂再生時(shí)要盡可能地去除殘留Na2O。但是，水玻璃砂濕法再生的工序繁多，設(shè)備龐大，占地大，能耗高，并需要排放大量的廢水，濕砂要烘干，廢水要處理后才能排放，再生費(fèi)用幾乎與新砂持平。逆流摩擦式再生機(jī)的原理是：旋轉(zhuǎn)的筒體和反向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子(葉輪)驅(qū)動(dòng)砂流互相摩擦，達(dá)到去除砂粒表面水玻璃膜的目的。雖然延長(zhǎng)再生加工時(shí)間可提高Na2O去除率，但是砂粒容易破碎和粉化。為了提高脫膜效率，可采用熱法再生，即將舊砂加熱到180～200℃(酯硬化水玻璃舊砂加熱到300～350℃,以利去除殘留有機(jī)酯)，使水玻璃膜失水脆化，再進(jìn)行撞擊或摩擦，可使Na2O去除率顯著提高。干法再生干法再生的原理是利用砂粒與砂粒之間及砂粒與機(jī)械之間的機(jī)械摩擦、撞擊或高頻振動(dòng)，使砂粒表面的廢水玻璃膜脫落，以達(dá)到去除殘留Na2O的目的。水玻璃砂濕法再生的特點(diǎn)是：（1）舊砂中的Na2O去除率一般可達(dá)80%以上，有的甚至可超過(guò)90 %。當(dāng)水玻璃加入量減少，舊砂中殘留Na2O也減少，使用比較簡(jiǎn)易的干法再生，%以下。如用水基涂料，涂刷后需進(jìn)行表面烘干，故最好采用醇基快干涂料。采用復(fù)合硬化法，可以充分發(fā)揮CO2硬化和有機(jī)酯硬化的雙重優(yōu)點(diǎn)，并能使水玻璃的粘結(jié)作用充分發(fā)揮出來(lái)，達(dá)到硬化速度快，起模早，強(qiáng)度
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