粘土濕型砂的控制要點(diǎn)(編輯修改稿)
2025-07-21 01:47 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，型砂的性能也就較小波動(dòng)。 吸水細(xì)粉含量太高也不好，會(huì)使型砂的水分較高，易于導(dǎo)致鑄件上產(chǎn)生針孔、表面粗糙和砂孔的缺陷。 吸水細(xì)粉含量太低，則型砂的性能（尤其是可緊實(shí)性）不易穩(wěn)定。 二．補(bǔ)加新砂及輔助材料 粘土濕型砂在系統(tǒng)中反復(fù)使用，由于鑄件粘附的砂粒被帶走，部分膨潤(rùn)土受熱成為死粘土，煤粉受熱失效以及抽塵系統(tǒng)吸走粉狀材料等因素，補(bǔ)加新材料以保持系統(tǒng)砂的總量穩(wěn)定、性能一致是絕對(duì)必要的。 這里，只簡(jiǎn)單談?wù)劯鞣N材料補(bǔ)加量的確定，不想羅列各種材料的規(guī)格。 新砂 用新砂配成的型砂，是簡(jiǎn)單的混合物。在生產(chǎn)條件下，混砂時(shí)間不可能很長(zhǎng)，膨潤(rùn)土和水形成的粘土膏不可能均勻涂布在砂粒表面上，砂粒的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1（a）。反復(fù)使用的舊砂，砂粒結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1（b），砂粒表面上積了多層變質(zhì)燒結(jié)層，粘土膏的涂布則相當(dāng)均勻。 圖1 粘土濕型砂的砂粒結(jié)構(gòu)因此，混砂時(shí)補(bǔ)加的新砂不宜太多，以保持系統(tǒng)砂總量穩(wěn)定為原則。新砂加入量太多，會(huì)對(duì)型砂質(zhì)量有負(fù)面的影響。 國(guó)外一些運(yùn)轉(zhuǎn)良好的型砂系統(tǒng)，新砂補(bǔ)加量一般是每澆注1噸鐵水120~150kg。如考慮砂鐵比平均為5，~3%。當(dāng)然，新砂補(bǔ)加量還要考慮很多因素，如設(shè)備條件，芯砂進(jìn)入量。很多鑄造廠要根據(jù)自己的條件確定，外廠的經(jīng)驗(yàn)只能參考。 我國(guó)鑄造廠一般散落砂都較多，很多廠新砂補(bǔ)加量為58%，這也是合適的。 也有少數(shù)鑄造廠以為多家新砂可以提高型砂質(zhì)量，這種想法可能來(lái)自舊砂完全沒(méi)有處理、生產(chǎn)量又小的條件。 膨潤(rùn)土 和其他黏結(jié)劑相比，膨潤(rùn)土有一個(gè)重要的特點(diǎn)，就是它具有一定的耐熱能力。只要加熱溫度不太高，脫除了自由水的膨潤(rùn)土只要加水，仍能恢復(fù)粘能力。 不同的膨潤(rùn)土，喪失粘結(jié)能力的溫度不同。通過(guò)一系列加熱試驗(yàn)和差熱分析實(shí)驗(yàn)，得知天然鈉膨潤(rùn)土的失效溫度為638℃，鈣膨潤(rùn)土為316℃。人工活化的鈉膨潤(rùn)土，由于活化條件各異，準(zhǔn)確的失效溫度不詳。據(jù)日本報(bào)道的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，人工活化的鈉膨潤(rùn)土，在最初使用時(shí)，失效溫度略低于天然鈉膨潤(rùn)土；幾次反復(fù)加熱后，就與鈣膨潤(rùn)土相近，其耐用性不佳。 （1）膨潤(rùn)土中水的形態(tài) 活性膨潤(rùn)土的粘結(jié)能力，只有在加水以后才能表現(xiàn)出來(lái)。膨潤(rùn)土失去粘結(jié)能力，也與它的脫水有關(guān)。 到目前為止，認(rèn)為膨潤(rùn)土中的水分有三種形態(tài)。 一種是自由水，即膨潤(rùn)土顆粒吸附的水。加熱到100℃以上，就可脫除自由水。脫除了自由水的膨潤(rùn)土，粘結(jié)能力不受影響。 第二種是牢固結(jié)合水。將膨潤(rùn)土置110℃下長(zhǎng)時(shí)間加熱，可完全脫除自由水，但但不會(huì)脫除牢固結(jié)合水。已完全脫除自由水的膨潤(rùn)土，再在較高的溫度（如200℃，300℃）下加熱仍會(huì)繼續(xù)減重，說(shuō)明仍有水分損失。膨潤(rùn)土經(jīng)這樣加熱脫水后，只要加水，能完全恢復(fù)粘結(jié)能力。 第三種是晶格水，也有人稱(chēng)之為結(jié)構(gòu)水。晶格水只有在相當(dāng)高的溫度下才能部分或全部脫除。膨潤(rùn)水的晶格水脫除以后，即喪失粘結(jié)能力，成為死粘土。 （2）膨潤(rùn)土的耐用性 。試驗(yàn)所用的膨潤(rùn)土，是美國(guó)威歐明的鈉膨潤(rùn)土和美國(guó)南部的鈣膨潤(rùn)土。 試驗(yàn)方法是：取硅砂和膨潤(rùn)土配成含膨潤(rùn)土5%的型砂，將型砂加熱到不同溫度，待其冷卻后，將團(tuán)塊碾碎，再加水混制。將混成砂制成試樣，測(cè)定濕抗壓強(qiáng)度。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。 圖2與我們前面提高的兩種膨潤(rùn)土的失效溫度是一致的，由圖可以看出： 鈉膨潤(rùn)土在600℃以下加熱，它的粘結(jié)能力基本上不受影響。加熱溫度超過(guò)600℃，就急劇地喪失粘接能力。加熱到700℃以上，差不多完全喪失了粘結(jié)能力。 鈣膨潤(rùn)土在100℃以上，就開(kāi)始緩慢地失去粘結(jié)能力。加熱溫度再提高，粘結(jié)能力的喪失就越來(lái)越明顯。 當(dāng)熔融金屬注入鑄型以后，貼近鑄件表面的型砂就被加熱到800℃以上（有一些非鐵合金達(dá)不到此溫度）。不管你用什么樣的膨潤(rùn)土，這部分型砂中的膨潤(rùn)土都會(huì)變成死粘土。這些死粘土，大部分隨同型砂一道附在鑄件表面上，被鑄件帶走，一小部分留在回收的舊砂中。 除了制造大型鑄件以外，在鑄造過(guò)程中，大部分型砂達(dá)不到這樣的溫度。這些型砂中膨潤(rùn)土的
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