一种阀门铸造用砂型的制备方法及砂型

摘要

本发明提供了一种阀门铸造用砂型的制备方法，应用以下以重量组份计的原料：原砂100、宝珠砂15‑25、粘结剂6‑12、固化剂10‑25、乌洛托品1‑2、液态酚醛树脂1‑2份、偶联剂10‑25、硅藻土10‑15份；包括以下步骤：S1原砂制备；S2宝珠砂制备；S3搅拌混合；S4覆膜砂制备；S5砂型制备；本发明的有益效果为：利用宝珠砂代替一定比例的石英砂提高强度，降低粘结剂用量和固化剂用量，发气量较低，能降低氢氧氮综合气孔；加入液态酚醛树脂，减少了乌洛托品量，减少覆膜砂燃烧产生氨气、苯酚、甲醛和氮氧化物等有害气体的产生量，更加的环保；粘接剂采用苯并噁嗪树脂，增加耐高温性，且与有机和无机填料都能相容，润湿速度快，在交联后可以具有较高的杋械强度和耐热性能。

说明书

技术领域

本发明涉及阀门铸造技术领域，尤其涉及一种阀门铸造用砂型的制备方法及砂型。

背景技术

覆膜砂是指造型前在砂粒表面上覆有一层固体树脂膜，用于制作铸钢或铸铁产品的型砂或芯砂。制作覆膜砂有冷法和热法两种工艺，冷法用乙醇将树脂溶解，并在混砂过程中加入乌洛托品，使二者包覆在砂粒表面，乙醇挥发，制得覆膜砂；热法把砂预热到一定温度，加树脂使其熔融，搅拌使树脂包覆在砂粒表面，加乌洛托品水溶液及润滑剂，冷却、破碎、筛分得覆膜砂。

由于覆膜砂具有强度高、发气量低、生产铸件尺寸精度高、表面光洁、便于保存等优点，近年来应用日益广泛，但目前的覆膜砂耐热性较差，具体体现在铸造结构比较复杂的铸件时易发生破裂，尤其是在铸造薄壁铸件时更易破裂，材料协调度较差。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种阀门铸造用砂型的制备方法及砂型。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种阀门铸造用砂型的制备方法，应用以下以重量组份计的原料：原砂100、宝珠砂15-25、粘结剂6-12、固化剂10-25、乌洛托品1-2、液态酚醛树脂1-2份、偶联剂10-25、硅藻土10-15份；包括以下步骤：

S1原砂制备

将石英砂放入粉碎机中粉碎，然后过100目筛，收集过筛粉末，得到粉碎石英砂；将上述得到的粉碎石英砂置入滚筒窑内加热至220-620℃，然后再冷却至130-150℃，备用；

S2宝珠砂制备

将铝矾土加入电弧炉中,放电加热至3000℃，将其中的铝矾土煅烧成熔融液体；当铝矾土熔融液体流出电弧炉底部出口时，对其施以10m/S的空气压，利用强风将铝矾土熔融液体破碎，冷却之后，得到球形的人造宝珠砂，过100目筛，收集过筛粉末，得到宝珠砂；

S3搅拌混合

将S1和S2中制得的原砂与宝珠砂搅拌混合均匀，得到混合砂；

S4覆膜砂制备

在S5中搅拌混合产物中依次加入粘结剂、固化剂、偶联剂、硅藻土；混合搅拌3-5min；加入液态的酚醛树脂搅拌1-2min；加入乌洛托品并搅拌0.5-1min；

S5砂型制备

将S4中得到的型砂倒入模具中，进行压制，得到砂型。

作为上述技术方案的改进，应用以下以重量组份计的原料：原砂100、宝珠砂20、粘结剂9、固化剂18、乌洛托品1.5、液态酚醛树脂1.5份、偶联剂20、硅藻土12份。

作为上述技术方案的改进，所述粘结剂采用硅酸钠或硅酸钾的水溶液中的一种。

作为上述技术方案的改进，所述固化剂采用苯并噁嗪树脂。

作为上述技术方案的改进，所述苯并噁嗪树脂为经端胺基液体丁腈橡胶橡胶和有机硅树脂改性的苯并噁嗪树脂。

一种砂型，应用上述权利要求1-5中任一一种阀门铸造用砂型的制备方法制得。

本发明的有益效果：利用宝珠砂代替一定比例的石英砂；宝珠砂有耐高温，低膨胀的特点，性能可与锆英砂媲美，用其配制型砂，铸件不会产生膨胀缺陷；覆膜表面积小，能够提高强度，降低粘结剂用量和固化剂用量，发气量较低，能降低氢氧氮综合气孔；

在制造过程中加入了适量的液态酚醛树脂，同时减少了乌洛托品的添加的含量，由于覆膜砂在燃烧时产生烟气的主要来源为乌洛托品的燃烧，而本覆膜砂制造方法在制造过程中添加了液态酚醛树脂，能够保证制造的覆膜砂的性能的同时，适当减少乌洛托品的添加量，因此，覆膜砂在制芯及浇铸过程中，能够大量的减少覆膜砂燃烧产生氨气、苯酚、甲醛和氮氧化物等有害气体的产生量，更加的环保，提升了覆膜砂的使用性能；

粘接剂采用苯并噁嗪树脂，增加耐高温性，即使在非常高的温度下，也能保持其结构的整体性和尺寸的稳定性，且与各种各样的有机和无机填料都能相容，润湿速度快，在交联后可以具有较高的杋械强度和耐热性能。

附图说明

图1为本发明实施例所述一种阀门铸造用砂型的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

实施例1

如图1所示，本实施例所述一种阀门铸造用砂型的制备方法，应用以下以重量组份计的原料：原砂100、宝珠砂15、粘结剂6、固化剂25、乌洛托品1、液态酚醛树脂2份、偶联剂10、硅藻土10份；包括以下步骤：

S1原砂制备

将石英砂放入粉碎机中粉碎，然后过100目筛，收集过筛粉末，得到粉碎石英砂；将上述得到的粉碎石英砂置入滚筒窑内加热至220-620℃，然后再冷却至130-150℃，备用；

S2宝珠砂制备

将铝矾土加入电弧炉中,放电加热至3000℃，将其中的铝矾土煅烧成熔融液体；当铝矾土熔融液体流出电弧炉底部出口时，对其施以10m/S的空气压，利用强风将铝矾土熔融液体破碎，冷却之后，得到球形的人造宝珠砂，过100目筛，收集过筛粉末，得到宝珠砂；

S3搅拌混合

将S1和S2中制得的原砂与宝珠砂搅拌混合均匀，得到混合砂；

S4覆膜砂制备

在S5中搅拌混合产物中依次加入粘结剂、固化剂、偶联剂、硅藻土；混合搅拌3-5min；加入液态的酚醛树脂搅拌1-2min；加入乌洛托品并搅拌0.5-1min；

S5砂型制备

将S4中得到的型砂倒入模具中，进行压制，得到砂型。

所述粘结剂采用硅酸钠或硅酸钾的水溶液中的一种。

所述固化剂采用苯并噁嗪树脂；所述苯并噁嗪树脂为经端胺基液体丁腈橡胶橡胶和有机硅树脂改性的苯并噁嗪树脂。

一种砂型，应用上述一种阀门铸造用砂型的制备方法制得。

实施例2

如图1所示，本实施例所述一种阀门铸造用砂型的制备方法，应用以下以重量组份计的原料：原砂100、宝珠砂25、粘结剂12、固化剂10、乌洛托品1、液态酚醛树脂2份、偶联剂25、硅藻土15份；包括以下步骤：

S1原砂制备

将石英砂放入粉碎机中粉碎，然后过100目筛，收集过筛粉末，得到粉碎石英砂；将上述得到的粉碎石英砂置入滚筒窑内加热至220-620℃，然后再冷却至130-150℃，备用；

S2宝珠砂制备

将铝矾土加入电弧炉中,放电加热至3000℃，将其中的铝矾土煅烧成熔融液体；当铝矾土熔融液体流出电弧炉底部出口时，对其施以10m/S的空气压，利用强风将铝矾土熔融液体破碎，冷却之后，得到球形的人造宝珠砂，过100目筛，收集过筛粉末，得到宝珠砂；

S3搅拌混合

将S1和S2中制得的原砂与宝珠砂搅拌混合均匀，得到混合砂；

S4覆膜砂制备

在S5中搅拌混合产物中依次加入粘结剂、固化剂、偶联剂、硅藻土；混合搅拌3-5min；加入液态的酚醛树脂搅拌1-2min；加入乌洛托品并搅拌0.5-1min；

S5砂型制备

将S4中得到的型砂倒入模具中，进行压制，得到砂型。

所述粘结剂采用硅酸钠或硅酸钾的水溶液中的一种。

所述固化剂采用苯并噁嗪树脂；所述苯并噁嗪树脂为经端胺基液体丁腈橡胶橡胶和有机硅树脂改性的苯并噁嗪树脂。

一种砂型，应用上述一种阀门铸造用砂型的制备方法制得。

实施例3

如图1所示，本实施例所述一种阀门铸造用砂型的制备方法，应用以下以重量组份计的原料：原砂100、宝珠砂20、粘结剂9、固化剂18、乌洛托品1.5、液态酚醛树脂1.5份、偶联剂20、硅藻土12份；包括以下步骤：

S1原砂制备

将石英砂放入粉碎机中粉碎，然后过100目筛，收集过筛粉末，得到粉碎石英砂；将上述得到的粉碎石英砂置入滚筒窑内加热至220-620℃，然后再冷却至130-150℃，备用；

S2宝珠砂制备

将铝矾土加入电弧炉中,放电加热至3000℃，将其中的铝矾土煅烧成熔融液体；当铝矾土熔融液体流出电弧炉底部出口时，对其施以10m/S的空气压，利用强风将铝矾土熔融液体破碎，冷却之后，得到球形的人造宝珠砂，过100目筛，收集过筛粉末，得到宝珠砂；

S3搅拌混合

将S1和S2中制得的原砂与宝珠砂搅拌混合均匀，得到混合砂；

S4覆膜砂制备

在S5中搅拌混合产物中依次加入粘结剂、固化剂、偶联剂、硅藻土；混合搅拌3-5min；加入液态的酚醛树脂搅拌1-2min；加入乌洛托品并搅拌0.5-1min；

S5砂型制备

将S4中得到的型砂倒入模具中，进行压制，得到砂型。

所述粘结剂采用硅酸钠或硅酸钾的水溶液中的一种。

所述固化剂采用苯并噁嗪树脂；所述苯并噁嗪树脂为经端胺基液体丁腈橡胶橡胶和有机硅树脂改性的苯并噁嗪树脂。

一种砂型，应用上述一种阀门铸造用砂型的制备方法制得。

实施例4

如图1所示，本实施例所述一种阀门铸造用砂型的制备方法，应用以下以重量组份计的原料：原砂100、宝珠砂15、粘结剂6、固化剂25、乌洛托品2、液态酚醛树脂2份、偶联剂10、硅藻土10份；包括以下步骤：

S1原砂制备

将石英砂放入粉碎机中粉碎，然后过100目筛，收集过筛粉末，得到粉碎石英砂；将上述得到的粉碎石英砂置入滚筒窑内加热至220-620℃，然后再冷却至130-150℃，备用；

S2宝珠砂制备

将铝矾土加入电弧炉中,放电加热至3000℃，将其中的铝矾土煅烧成熔融液体；当铝矾土熔融液体流出电弧炉底部出口时，对其施以10m/S的空气压，利用强风将铝矾土熔融液体破碎，冷却之后，得到球形的人造宝珠砂，过100目筛，收集过筛粉末，得到宝珠砂；

S3搅拌混合

将S1和S2中制得的原砂与宝珠砂搅拌混合均匀，得到混合砂；

S4覆膜砂制备

在S5中搅拌混合产物中依次加入粘结剂、固化剂、偶联剂、硅藻土；混合搅拌3-5min；加入液态的酚醛树脂搅拌1-2min；加入乌洛托品并搅拌0.5-1min；

S5砂型制备

将S4中得到的型砂倒入模具中，进行压制，得到砂型。

所述粘结剂采用硅酸钠或硅酸钾的水溶液中的一种。

所述固化剂采用苯并噁嗪树脂；所述苯并噁嗪树脂为经端胺基液体丁腈橡胶橡胶和有机硅树脂改性的苯并噁嗪树脂。

一种砂型，应用上述一种阀门铸造用砂型的制备方法制得。

实施例5

如图1所示，本实施例所述一种阀门铸造用砂型的制备方法，应用以下以重量组份计的原料：原砂100、宝珠砂25、粘结剂12、固化剂10、乌洛托品2、液态酚醛树脂2份、偶联剂25、硅藻土15份；包括以下步骤：

S1原砂制备

将石英砂放入粉碎机中粉碎，然后过100目筛，收集过筛粉末，得到粉碎石英砂；将上述得到的粉碎石英砂置入滚筒窑内加热至220-620℃，然后再冷却至130-150℃，备用；

S2宝珠砂制备

将铝矾土加入电弧炉中,放电加热至3000℃，将其中的铝矾土煅烧成熔融液体；当铝矾土熔融液体流出电弧炉底部出口时，对其施以10m/S的空气压，利用强风将铝矾土熔融液体破碎，冷却之后，得到球形的人造宝珠砂，过100目筛，收集过筛粉末，得到宝珠砂；

S3搅拌混合

将S1和S2中制得的原砂与宝珠砂搅拌混合均匀，得到混合砂；

S4覆膜砂制备

在S5中搅拌混合产物中依次加入粘结剂、固化剂、偶联剂、硅藻土；混合搅拌3-5min；加入液态的酚醛树脂搅拌1-2min；加入乌洛托品并搅拌0.5-1min；

S5砂型制备

将S4中得到的型砂倒入模具中，进行压制，得到砂型。

所述粘结剂采用硅酸钠或硅酸钾的水溶液中的一种。

所述固化剂采用苯并噁嗪树脂；所述苯并噁嗪树脂为经端胺基液体丁腈橡胶橡胶和有机硅树脂改性的苯并噁嗪树脂。

一种砂型，应用上述一种阀门铸造用砂型的制备方法制得。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。