采用有机酯硬化水玻璃砂生产大型铸钢件

1、| 维普资讯 h ttp:/生产大型铸钢件申国躬-农喘机植集団暑司敏冶处（L6IW1孙蛊明杜学民夏奈劇木4吹*丿屛说严錨魁采用官炎頤釀化忘婆癘砂 誨 亠if* 9 -i斗）有机酯 SSTO. SS-20. SS-10 DGDB 廉列.乙配静工艺】）配比经过5年的实验研究賢现，对于大型 铸钢件采用下列配比威均合理.铭铁矿砂 2.5%水玻瑞.J2%SS-30有机爾 ,TI占水玻璃童比圈），：整惑硅砂 書味水玻璃12%DGDB系列的有1机酯占水玻璃运比例h（2）混制工艺及设备混制工艺为獵砂+有机痢 ；先混1，5tnin.再加水玻璃tB k5mjn AiA®.整砸硅砂釆用改制后的S252O连

2、续式混砂机.铭铁矿砂采 '用SJ14W轮式据砂机.肋型砂ft能在有机墙加人懾为口彳占水 玻璃最比例】的条件下，型砂抗压强度（胡如表3 所示”14）型砂自磽速度的牟响因窮及其调节方法 应 .：用中发现需要注意洞节型砂的锁比速度.以便适应不同型芯朋具他悄配下的需聲.研究中皱現型砂的有机齬硬牝水玻踽砂9鞫脂砂相比、具有无毒、 价廉.成本低凰时环境的污筮小等优点.与拈土活相 比劳动强度低，节的尢量能瞭.因而深受铸遗工作者 的欣迎.由干普嗨水玻墻砂的溃散性差.清理操作影 动强度丸，名用十申.小件生产.帝对丸型铸躬件的 牛产效果不好.極少应用.经过宝验研究和工艺改 建，丢用育机带硬比水圾璃砂成功地

3、解决了丸型铸钢 件的生产工艺问题匚现井绍如下*k原材（D按帘硅砂釆用晦城集团箍形硅砂.其化学 成分及粒度分布见表1和表2.（2）恪铁防砂采用南非锯铁矿砂苴化学成分 及较匮分布见表1和表2”原曙的化学成分（%）项日56甩5人】oMeO00矫6奇锲矿砂45.5B29.5IQ.RI3.3?a.5o117餐帝硅砂0J0磴4®£2膜砂的粒度分布（%）12度ft号2C30405。im1知<200底盘辂麻矿曲0 201 8Q15 402匕602b 8D1S,94»3.440J40.0 D0.B41DJ420 8430.311J9.34"伽0.500-00化学改性

4、水玻璃 W-154, Be ° -47,峡比頑度与气候条件变比气温）、砂温、空气的相 那锻度、原砂中的水分歷哽化刑的加人量等因诸有 黃、现分述如下：事$墾砂掘压营度數值衰型砂种类水玻璃量（%）24h (MPa)48b(MP时残 aCMPaj黄帶硅砂3,5J.44.40.45辭铁旷砂2.53.25 JO.« 气温高硬化連度加I快.反之粳化速度矍 砂硬化速度过快会因来不及造龜芯、而造战堂 ®）硬化后的终强度明显下降.解决的办法是谢节 水玻璃的蟆数.对东北地区：夏季取2M-2.40备 李取2.6-2.7,春秋季取£42.5”对南方地区，可 根据实际条件稠节就外

5、还可配合留的壁号调节. 砂瘟水玻璃涉】过烏也会使世砂磧化速度随 之加快，反2亦然* 一般要求砂温在20匸左右. 原砂中水并过為会薩成自硬砂的礎化速度过 慢，型砂顼化后的终强度明显下降，且达到餐强度的 时间也较在.一般枣求惊砂中的水分小于0.2%會空气的相对园度高会越自蘆砂砂型m内水 分向外迁毬困难，自哽砂的彊ft速度过瓯型盼硬化后 的终强度明显下降.且达到轉强摩的时同也较氏.酯的加人鼻壇加.歷砂的磧化速廈也会杯按 爲、抗压當度相应增加"但型砂的成本会提高° -锻 有机鹏的加入量小T 12% （占水玻璃加人負人X進型制茜工苦铸梨外皮面砂使用错铁旷砂，中间快期整形硅 砂.背砂使

6、用普通砂.砂芯面砂使用骼帙矿砂*内部 使用整形蛙砂并啟硫松层，型利水分迁移；制芯过程 与树脂砂10仿但需捣实.砂型§芯）成舉后4黏 即可脱棋，垦4芯）枚 期存故时*随着水分的迁移”翅芯的抗压强度也 会有少童提高，4. 型（芯逢剧違料工艺型§芯均需刷三遍醉基快干济料.简剧随点5. 盛用效果采玮有机酹水玻璃自礎砂*我厂理已生产了大世 丈型轉钢件、如濟琏、中空釉、舟中压外缸.叶片歴 2Jm3电铲JW带扳等达数可吨经址鐵粉和趙芦蛙探 伤枪苍质極送到厂家要求的标椎、铸件表面光洁直* 9 -维普资讯 n ttp:/勺礼萌相炳坯7 敬疑站冋几有机酯自硬水玻璃砂胶縫时间的测定1010北京蛋

7、显电机厂匚前直有机醍自酸水玻璃砂同苴他化学粘结刑自硬砂 样.应具有三牛羌诞性能、有町便用时间.脱模时阎 和硬化时间而尤UI可便用时间最为重夏n可使fl时 问实际上是指能够完美地将型砂制成合格砂世的那八 段时回h它反应了总机師自硬朮玻墻砂的7便用有 命J此外，為机酯R硬水玻璃砂的性能还餐量到斬 机腐的化学性框.质量等诸婆因素的影响、冃前国内外普迪采用的有机酯为：丙三醇二醋酸 酯*丙WIS 一醋酸酯*丙三醉一醋酸酯、乙二醉二醋 酸酯及乙二酹-醋嚴酯等、并按它们在破性水玻璃体 慕中的水解速度的不同而分曲怏酯.中酯和煨酯.bl 乙二薄二醋酸酯为例、它在聯性水玻璃休系中的水解 反应过程为：CHJCOOC

8、H；匚 H；OHO 4| 十 2比0 2C1I.COOH- ICH COOCH.CII OHCH.COOH CHbCOO H有机酯水解反应的结果是向怵系内提供才 W KT足水疲璃脏凝的丽提衆件锌遭用水玻瑞是硅叭(Nh2O 皿创0)的水 溶鞭.存在着F列的水解平険：Na2O - mSiO+fn+OHjOinSiO, nH.O+NaOH 当休系中出现H*后*将打破悴系的亲解平鯨促 使水菠璃发生水舞反应.产生硅嚴(mSiD, - nH，O、 样随莊酸分子的增多丽发生凝黑作用.变成硅酸济胶. 硅酸溶胶在一矩的条丼下逐惭聚合両生威擬胶.在铸造 临产中*就是利用水玻璃形成的凝胶将型砂粘结起来， 使砂璧具有

9、一宦的强度°苗此可见，体系中硅嚴凝胶形 贱的映鴉直按影响砂型强度建直的快慢.由于有机酯的*網連度覺诸多因索的影响.如温uwMi吗陈徳琪iI度、介履和催化制等一在满圮诸多因索梓曲的慵况 下.呵以違样认为：有机酣的朮解速度只由其自乌前 化学性能和产品质奄决定医1此.测定有机翡促便禾 披璃形成軽胶的胶联时间.可讯间接胞庭应有机酩自 嫂水诜璃的可便用时I引.井且通过孙有枇酯促檢水城 璃晤成掇胶时闾的测定.迖到科有扒酯逬行性能选择 和质屋梅舲的冃的°£胶涯时间及測定当有机酷和朮玻璃混耳成为韦机辎一水玻瑞体系 后.休系中便出现一系列的反应*幷逐渐出现琏啟健 忆 硅醜册胶的出现

10、将导致体系牯度增加、胶獻时间 就是体泵中的粘度價达到-定数值时所需的时间*当水玻璃的模数和浓度骗宦后胶程时同便由有 机障的水解連度确定”有机酯自硬水疲璃砂的町便用 时阖将由胶靛时间控制*有机酯自駛水玻圈秒的可便 用时何受胶醍时何的影响.当腔橇时间短时.可使用 时间变矩：反之.可使用时阖宝怪.珂此测定胶联时间可凶反应有机醋水玻璃自硬 砂的可使用时何和有机薛的水解速度”已知的测宦有枫酯促 血K班璃形成獄胶的胶擬时冋 的方法有电位袪和粘度羔*其电位法是通过测定体茶中 电位的变化来确定胶礙时间.对申孫电位变化的测定， 要求测试便器葫度爲且测斌出较斟难.粘度法屋酹定 体系屮随礙胶的逐渐形感和堆多时的粘度

11、变化.N 种新的昨时间测验方捷(1)理论依器设怨当有机酯滴到水玻璃表厨 后.将首先在茸界面处发生有机酯的水解反应、水解 产生的IT将沿I方向頤试一定擁度葢【如團1所 示人 井殛附何的推移在djtitF厂蔽底逐渐增加、同 时促使水玻璃柜dx处瞻成洛胶.并由涪胶转变成为 联胶*根Fick扩歆第二定律.此时距界面山处诃 H*锻度df有下列数学表达式：1010中引进的3OOMW 中宦外缸上半铸件最犬轮脾 尺 寸 5207mm x 3142mm x 1770mm,平 均壁厚 150mm帰大壁厚416mm),在】993年4月已通过 机械部的鉴建.6.经讲效益分析使用有机穂硬化水玻碉匹匀使用树脂砂相比.经 过计算毎吨新砂可95.5 E,毎吨铸件経砂 l .6t,以我厂年产EQOOt铸钢件中的M滋采用有机耶 理化水菠璃砂计算、一年可节约72万丘；勺使用