垂直分型射壓造型線型砂質(zhì)量控制及生產(chǎn)應(yīng)用

1、垂直分型射壓造型線型砂質(zhì)量控制及生產(chǎn)應(yīng)用在粘土砂鑄造生產(chǎn)過程中，型砂是關(guān)鍵，其性能操縱得好與壞，質(zhì)量 穩(wěn)固與否，將對鑄件質(zhì)量產(chǎn)生龐大的阻礙。我公司的造型線為 ZZ416 垂直 分型射壓造型線，鐵液采納中頻電爐熔煉，鑄件以薄壁鑄鐵（灰鑄鐵和球 墨鑄鐵）件為主，產(chǎn)品包括汽車零配件、管道件、閥門件等。我公司通過 多年生產(chǎn)實踐，在型砂質(zhì)量操縱方面做了大量工作，并取得了良好成效。1 原材料質(zhì)量要求1.1 原砂選用河北圍場擦洗砂，含泥量<1.0%,SiO2>85%,原砂粒度70/140目。由于垂直分型射壓造型屬高密度造型，為減少砂型受熱膨脹，幸免因砂粒 受擠壓從砂型表面脫落而引起鑄造缺陷，粒度

2、要求不宜過于集中，原砂最 好采納 4篩集中率 85%以上，主峰篩（ 100目）量操縱在 40%以內(nèi)。新砂 補(bǔ)加量在 5%以下。1.2煤粉煤粉灰份應(yīng) <10%，煤粉含灰量過高，使得型砂含泥量增加，阻礙 型砂使用性能。含硫量W 1.5%;煤粉粒度95%以上的顆粒通過140目篩, 同時煤粉不承諾有大顆粒存在，因其在澆注過程中遇金屬液燃燒時刻長， 阻止鐵液靠近型壁，待鐵液凝固后，便會造成鑄件表面凹坑，阻礙鑄件表 面粗糙度。揮發(fā)分的高低是衡量煤粉質(zhì)量好壞的要緊指標(biāo)之一，好的煤粉 揮發(fā)分含量較高，澆注時，型腔內(nèi)易形成還原性氣體，析出大量的光亮碳， 提升鑄件的外觀質(zhì)量。但揮發(fā)分超過 40%，型砂發(fā)氣量

3、增大，鑄件易產(chǎn)動 氣孔、澆不足等缺陷。因此，揮發(fā)分一樣在 30%-38%。1.3 膨潤土選用鈉基膨潤土。濕壓強(qiáng)度120kPa,吸藍(lán)量（g/100g）> 38,粒度過200 目90%。2 型砂性能質(zhì)量操縱2.1 濕壓強(qiáng)度如果型砂濕態(tài)強(qiáng)度不足，在起模、搬運(yùn)砂型、下芯、合型等過程中， 砂型有可能破舊和塌落；澆注時砂型承擔(dān)不住金屬液的沖刷和沖擊造成砂 孔缺陷，甚至鐵液泄漏。一樣用濕壓強(qiáng)度來表示型砂濕態(tài)強(qiáng)度，一樣操縱 在 150-200kPa。2.2 透氣性 型砂的透氣率不可太低以免澆注過程中發(fā)生嗆火和鑄件產(chǎn)動氣孔缺 陷，但絕不能明白得為型砂透氣率越高越好。因為透氣率過高表明沙粒間 孔隙較大，金屬

4、液易于滲透而造成表面粗糙，還可能產(chǎn)生氣械粘砂。濕粘 砂的透氣率按照澆注金屬的種類和溫度、鑄件的大小和壁厚、造型方法、 型砂的發(fā)氣量大小等決定，一樣操縱在 90-160。2.3 緊實率和含水量 緊實率和含水量是衡量型砂綜合性能的重要參數(shù)。濕型砂水分一定要 適中，否則膨潤土未被充分潤濕阻礙混砂，進(jìn)而導(dǎo)致造型起模困難且砂型 發(fā)脆易碎、表面耐磨強(qiáng)度低，鑄件易產(chǎn)生砂眼和沖蝕缺陷。一樣緊實率操縱在 32%-40%，最佳 34%-38%。高密度造型用型砂含水 量在 2.8%-3.8%。型砂的緊實率 /含水量比值一樣在 10-12。2.4 含泥量高密度造型最理想的鑄鐵用型砂含泥量（含煤粉）為10%-13%，不

5、應(yīng)> 14%;理想的舊砂含泥量為 8%-11%，不應(yīng)12%。2.5 有效粘土 型砂的有效膨潤土是指全部仍舊具有粘結(jié)能力的膨潤土。一樣高密度 造型的有效膨潤土操縱在 6%-8%。2.6 有效煤粉量（燃損） 煤粉高溫下氣相分解，在砂粒表面沉積形成“光亮碳” ，防止鑄件表面 粘砂，提升鑄件表面質(zhì)量。如果型砂中有效煤粉含量過高，同時型砂透氣 性又較差，因型腔內(nèi)氣體量增大，鑄件易產(chǎn)動氣孔、冷隔、澆不足等缺陷。 為此大多數(shù)鑄造企業(yè)通過測定型砂及附加物的發(fā)氣量，運(yùn)算有效煤粉含量， 一樣操縱在 3.0%-4.5%。按照我們的體會并參照其他企業(yè)做法，我們將測定有效煤粉含量的方 法改為測定型砂揮發(fā)分。揮發(fā)分

6、的測定時將樣砂放入 的坩堝并置于馬弗爐 內(nèi)，在649C下煅燒1h后稱重測得?，F(xiàn)場通過型砂揮發(fā)重量的變化來操縱 有效煤粉含量更切合實際，測發(fā)氣性不是專門準(zhǔn)確，緣故是型砂中有機(jī)物 （砂芯）等也是發(fā)氣的， 不易辨論。 一樣型砂揮發(fā)分含量操縱在 2.0%-3.0% （質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。2.7 粒度 型砂粒度直截了當(dāng)阻礙透氣性和鑄件表面粗糙度，但原砂粒度并不能 代表實際型砂中砂子的粒度，因為在鑄造過程中部分砂?？赡芷屏殉杉?xì)粉， 另一部分可能燒結(jié)成粗粒，而且不同粗細(xì)的砂芯潰碎后也會混入舊砂，因 此應(yīng)將測定含泥量的型砂用篩分法測定粒度，一樣型砂粒度 AFS 值操縱在 5565。2.8 回用砂（舊砂）質(zhì)量操縱 回用

7、砂的降溫：因垂直分型造型線為造型、澆注連續(xù)作業(yè)，回用砂反 復(fù)循環(huán)使用，其溫度的高低將直截了當(dāng)阻礙型砂的溫度，從而阻礙型砂的 整體性能：其一，熱砂有粘貼在較冷料倉壁的傾向并形成料斗縮管，使系 統(tǒng)砂中只有少部分被頻繁使用，砂的周轉(zhuǎn)率增加速度，使系統(tǒng)砂中只有少 部分被頻繁使用，砂的周轉(zhuǎn)率增加速度，使砂溫進(jìn)一步升高；其次，熱型 砂與模具接觸，由于水分凝聚而粘結(jié)在一起，脫模時造成型腔表面粗糙及 砂粒松散；其三，砂溫越高，砂型水蒸氣壓越大，砂型表面的水分蒸發(fā)速 度越快，風(fēng)干現(xiàn)象越嚴(yán)峻，風(fēng)干后的型砂強(qiáng)度更低，澆注時鐵液沖刷型腔 內(nèi)的風(fēng)干砂導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生砂眼缺陷。因此如何降低回用砂溫度，將成為造 型線能否生產(chǎn)出

8、優(yōu)質(zhì)鑄件的關(guān)鍵因素之一?；赜蒙皽囟炔倏v的目的是最終 向混砂機(jī)輸送的舊砂溫度應(yīng)低于 45C。最佳方法是在落砂機(jī)后安裝冷卻裝 置（冷卻滾筒、沸騰冷卻床、雙盤冷卻器等） 。其中沸騰冷卻床冷卻成效較 好，因回用砂在沸騰冷卻床中翻騰與噴水霧同時進(jìn)行，從而增加了水與砂 的接觸面積和時刻，達(dá)到降低砂溫之目的。而傳統(tǒng)的做法向傳送帶上的砂 子噴水并不能有效地冷卻回用砂，是不可取得。其緣故是，傳統(tǒng)方法中的 水沒有足夠的時刻與所有砂粒充分接觸，同時局部熱砂和水的混合物有可能使周圍空氣的濕度達(dá)到飽和，在此情形下不可能將水由液體轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w， 并把形成的水蒸汽有效排除?；赜蒙爸行旧暗淖璧K：砂芯的加入對濕型砂性能有阻礙。鑄

9、型澆注后 僅有部分砂芯的砂粒表層數(shù)值被燒壞，而未被燒掉的仍滯留在型砂中，因 砂芯打部分是覆膜砂芯（以樹脂為粘結(jié)劑） ，芯砂表面樹脂不親水，補(bǔ)加的 潮濕膨潤土專門難與其粘結(jié)，導(dǎo)致產(chǎn)生脆性型砂。脆性型砂不能保證砂型 棱角處的質(zhì)量，而且隨著鐵液的沖刷極易產(chǎn)生砂眼。此外，脆性型砂還會 給起模帶來不良阻礙。為了防止芯砂的加入對濕型砂的阻礙，加入新砂的 量應(yīng)保持在混制沙總量的 2%-5%。同時在安排鑄件生產(chǎn)時應(yīng)注意有芯和無 芯產(chǎn)品的合理搭配，盡可能減少型砂中的芯砂量。3 生產(chǎn)應(yīng)用3.1 混砂工藝 混砂過程第一應(yīng)做到將砂、膨潤土、水及附加物混和平均；在揉搓各 種材料使粘土膜平均包覆在砂粒周圍。加料順序一樣是

10、先將干料混合，再 加水濕混。但經(jīng)觀看，型砂通過松砂后總有些像小米粒大小堅硬的砂團(tuán)包 裹在型砂中，其成分實際上確實是膨潤土和砂子的燒結(jié)物和粘土球，該砂 團(tuán)遇水就開。因此混砂工藝建議改為，加砂后先加水濕混化解粘砂團(tuán)，再 加其它粉料。舊砂+新砂+水（最好為霧化水）；濕混15s后，加膨潤土 +煤粉+添加劑， 混120150&混砂時刻不易過長，否則砂子發(fā)熱降低流淌性，強(qiáng)度反而受 阻礙。3.2 造型造型前應(yīng)先預(yù)熱模板（專門是冬天冰冷季節(jié)），使其溫度高于型砂5C 為宜，起模時不粘模，表面也不干燥，鑄型表面光潔。3.3 型砂檢測 一是嚴(yán)格原材料的進(jìn)貨檢驗（包括原砂、膨潤土、煤粉等） ；二是加大型砂的在

11、線檢測，對型砂性能進(jìn)行定期檢測，及時發(fā)覺咨詢題并及時解決。3.4 型砂好壞的判定有些企業(yè)認(rèn)為，能夠“用濕壓強(qiáng)度的值”代替“有效膨潤土的值”來 決定混砂機(jī)中膨潤土的添加量，這種觀點(diǎn)是不成立的。簡單講，在型砂中 的膨潤土和死粘土都產(chǎn)生濕壓強(qiáng)度，增加死粘土的量，而緊實率不變，濕 壓強(qiáng)度的值也會增加，因此濕壓強(qiáng)度會有誤導(dǎo)作用。在考慮濕壓強(qiáng)度的時 候還要同時考慮其他性能和有效粘土、 含泥量的結(jié)果?！坝行д惩梁繙y試” 是唯獨(dú)能夠測定型砂中膨潤土含量的方法。在保證有效粘土含量的前提下，混砂現(xiàn)場應(yīng)重點(diǎn)操縱型砂緊實率，使 型砂中的膨潤土和水分比例適中，充分發(fā)揮膨潤土的粘結(jié)作用，幸免因水 分過多使型砂顯現(xiàn)自由水

12、的現(xiàn)象。3.5 澆注 應(yīng)快速、高溫、連續(xù)澆注，快速充型；否則易產(chǎn)生串氣、沖砂，形成 水分遷移（俗稱放炮） ，造成砂型損壞，顯現(xiàn)鑄件廢品。4 要緊缺陷分析與計策4.1 砂眼 砂眼是由于澆注系統(tǒng)或型內(nèi)掉有砂粒或因鐵液沖刷型壁，零散砂粒掉 落引起。如果型砂混制位置與造型線距離較遠(yuǎn)，濕砂型在皮帶輸送過程中， 型砂表層脫水強(qiáng)度急劇下降，北方天氣干燥季節(jié)中“風(fēng)干”現(xiàn)象更加嚴(yán)峻， 應(yīng)引起注意和重視。另外舊砂反復(fù)使用若型砂中的灰分、含泥量過高，將 導(dǎo)致型砂韌性低發(fā)脆、起模性能差，使砂型的棱角和邊緣破裂，引起砂眼 缺陷。防止砂眼措施：采納優(yōu)質(zhì)膨潤土，按照季節(jié)（干燥、潮濕等）變 化，合理操縱型砂水分，提升型砂強(qiáng)度；調(diào)解舊砂除塵設(shè)備，將舊砂含 泥量操縱在 12%以下，造型處型砂緊實率提升為 34%-38%，含水量為 3.2% -3.8%，使緊實率與含水量的比例在1012的范疇內(nèi)；型砂中加入少量 淀粉，提升型砂韌性，降低起模摩擦阻力，增強(qiáng)表面風(fēng)干強(qiáng)度；及時調(diào) 整舊砂中芯砂含量，適當(dāng)延長混碾時刻。4.2 粘砂粘砂是由于鐵液滲透鑄型而產(chǎn)生的表面缺陷。米取的計策為：米納 粒度較細(xì)、分布適中的原砂，提升型砂的流淌性