旧砂处理及旧砂再生

关于旧砂处理及旧砂再生第一节旧砂及旧砂质量评价体系1、粘土旧砂的特点粘土砂在长期反复使用过程中：——粘土因失去结构水而变成死粘土；——部分煤粉会被烧损而成为焦炭或灰分；——旧芯砂含量逐渐增加；这些失效的部分或成为＜0.02mm的细粉、或凝聚成团粒状、或包覆在砂粒表面

第2页,共25页，2024年2月25日，星期天1、粘土旧砂包覆的形式大都以多孔覆膜形式包覆在砂粒表面，且在反复循环使用过程中，会多次覆膜，在砂粒表面构成牢固的惰性膜，严重损害了原砂的原有性能，使型砂的透气性、强度（特别是热湿拉强度）等铸造性能显著下降第3页,共25页，2024年2月25日，星期天1、粘土旧砂的特点

旧芯砂含量逐渐增加，会引起膨润土的反活化现象，使型砂热湿拉强度和抗粘砂性显著下降。旧砂的使用，通常是通过添加部分新砂、膨润土、煤粉等后作为背砂使用但当其铸造工艺性能下降到无法再使用时，只能作为固体废弃物排放掉第4页,共25页，2024年2月25日，星期天第一节旧砂及旧砂质量评价体系

2、水玻璃旧砂的特点水玻璃旧砂一次使用过后：——砂粒表面的水玻璃粘结膜被严重破坏——残留强度随温度的变化连续出现几个峰值——水玻璃中的SiO2与液态金属反应产生铁的氧化物第5页,共25页，2024年2月25日，星期天2、水玻璃旧砂的特点如果在这些氧化物中，其SiO2含量过高，它的凝固组织基本上具有晶体结构，结果导致：——所形成的玻璃体很难破碎；——再利用时，砂粒表面残留物隔绝了粘结剂与砂粒表面良好接触及砂粒间的粘连；——造成铸件表面粘砂缺陷；水玻璃旧砂终因其溃散性差而无法循环复用第6页,共25页，2024年2月25日，星期天第一节旧砂及旧砂质量评价体系

3、树脂旧砂的特点树脂旧砂一次使用过后：——砂粒表面的树脂膜基本烧损——但残留微分含量相对较高同样不能满足或达到树脂砂工艺性能的要求，也只能作为固体废弃物排放第7页,共25页，2024年2月25日，星期天第一节旧砂及旧砂质量评价体系在砂型铸造生产中，每年大约有数以千万吨的旧砂被废弃大量的固体废弃物的排放造成：

——自然资源的浪费

——生态环境的污染

——生产成本的增加解决的途径：主要是再生第8页,共25页，2024年2月25日，星期天第一节旧砂及旧砂质量评价体系4、旧砂质量评价体系●

粘土旧砂粘土旧砂主要质量评价指标有：→旧砂中有效膨润土含量→旧砂中有效煤粉含量→旧砂中总含泥量→旧砂中砂粒粒形及其分布→旧砂中其他影响工艺性能的因素第9页,共25页，2024年2月25日，星期天4、旧砂质量评价体系●水玻璃旧砂水玻璃旧砂主要质量评价指标有：→旧砂中残留Na2O的含量→旧砂的含泥量→旧砂的酸耗值→旧砂中砂粒粒形及其分布第10页,共25页，2024年2月25日，星期天4、旧砂质量评价体系●树脂旧砂树脂旧砂主要质量评价技术指标有：→旧砂中的含泥量及微分含量→旧砂的酸耗值→旧砂中砂粒粒形及其分布第11页,共25页，2024年2月25日，星期天氧化钠含量的测定1、称取试样4~5克，移入250ml容量瓶中2、水解稀释至刻度，摇匀3、移取该试液置于300ml锥形瓶内4、加8~12滴甲基红指示液5、用0.2mol盐酸(HCl)标准溶液滴定，当溶液由黄变红即为终点。试样中氧化钠（NaO）的百分含量按下式计算。第12页,共25页，2024年2月25日，星期天氧化钠含量的测定式中：N——盐酸（HCl）标准溶液的当量浓度

M——试样重量（g)V——滴定时消耗的盐酸标准溶液的ml数

0.030099——氧化钠（Na2)毫克当量数第13页,共25页，2024年2月25日，星期天酸耗值的测定1、称取砂样50±0.01克，置于烧杯中，加入50ml蒸馏水；2、用移液管加入50ml、0.1mol的HCl标准溶液；3、用表面皿将烧杯盖上，在磁力搅拌器上搅拌5min；4、然后静置1h后，将此溶液用中速滤纸滤入锥形瓶中；5、用蒸馏水洗涤5次，每次用水10ml；6、滤液中加入3~4滴溴麝香草酚蓝指示剂；7、用0.1mol的NaOH标准溶液滴定至蓝色；8、当此色保持30s不变时，即为滴定终点。第14页,共25页，2024年2月25日，星期天酸耗值的测定酸耗值可按下式计算：耗酸值=式中：

——加入的0.1molHCl标准溶液的毫升数

——滴定消耗的0.1molNaOH标准溶液毫升数第15页,共25页，2024年2月25日，星期天酸耗值的测定如果所配制的标准溶液的浓度不是0.1mol，酸耗值可按下式计算：酸耗值=式中：

——加入的HCl标准溶液的ml数

——加入的HCl标准溶液的mol浓度

——滴定消耗的标准溶液的ml数

——滴定消耗的标准溶液的mol浓度第16页,共25页，2024年2月25日，星期天第五章旧砂及旧砂再生第二节旧砂再生1、旧砂再生的意义●绿色铸造是近些年随着政府和人们对环保意识的增强提出的。旧砂再生是实现绿色铸造主要途径之一。其意义在于：→旧砂再生是自然资源再利用的新成果；→旧砂再生是降低成本，改善粒形的唯一途径；→旧砂再生是提高铸件质量的新创造；→旧砂再生是减少环境污染和节约硅砂资源的重要举措。第17页,共25页，2024年2月25日，星期天第二节旧砂再生2、旧砂再生的方法：机械法、物理法、化学法3、旧砂再生的目的就是通过对旧砂进行机械的、物理的或化学的方法：→去除旧砂粒表面上积聚的残留物和惰性薄膜以及旧砂中的微粒、粉尘等→使其回复到接近新砂的物理特征→不明显降低其原的有各种工艺性能指标→达到可代替新砂使用之目的。第18页,共25页，2024年2月25日，星期天第二节旧砂再生4、旧砂再生主要解决的问题:

●减少固体废弃物排放量●改善原砂粒形，减少粘结剂的加入量，降低成本●提高铸件的成品率●节约有限的硅砂资源●改善工作条件和保护自然环境第19页,共25页，2024年2月25日，星期天第二节旧砂再生5、再生砂的特点再生砂与新砂相比，具有下列优点：●急热膨胀性小，热稳定性好；●粒度较均匀，均一性好；●粒形及砂粒表面得到改善并变得圆整；●有利于提高型砂工艺性能；●有利于提高铸件尺寸精度和铸件质量6、旧砂再生方法主要有：湿法再生、热法再生、机械再生、联合再生第20页,共25页，2024年2月25日，星期天6、旧砂再生方法湿法再生湿法再生主要是依靠水及在水中添加某些化学物质对旧砂进行冲洗、擦洗及酸洗等，以去除砂粒表面残留粘结剂及旧砂中泥分和微分含量以水力旋流器为主的水力清砂及水爆清砂就属于这一种湿法再生适用于：各类旧砂体系，再生效果好湿法再生缺点是：成本高，易造成二次污染第21页,共25页，2024年2月25日，星期天6、旧砂再生方法热法再生热法再生主要是对旧砂进行一定温度的加热处理，使旧砂粒表面的残留粘结剂在高