粘土濕型砂的控制要點(diǎn)

1、粘土濕型砂的控制要點(diǎn)用粘土粘結(jié)砂作造型材料生產(chǎn)鑄件，是歷史悠久的工藝方法，也是應(yīng)范圍最廣的工藝方法。說(shuō)起歷史悠久，可追溯到幾千年以前；論其應(yīng)用范圍則可說(shuō)世界各地?zé)o一處不用。值得注意的是，在各種化學(xué)粘結(jié)砂蓬勃發(fā)展的今天，粘土濕型砂仍是重要的造型材料，其適用范圍之廣，耗用量之大，是任何其他造型材料都能與之比擬的。據(jù)報(bào)道，美國(guó)鋼鐵鑄件中，用粘土濕型砂制造的占80%以上日本鋼鐵鑄件中，用粘土濕型砂制造的占73%以上。適應(yīng)造型條件的能力極強(qiáng)，也是粘土濕型砂的一大特點(diǎn)。1890年震壓式造型機(jī)問(wèn)世，長(zhǎng)期用于手工造型條件的粘土濕型砂，用于機(jī)器造型極為功，并為此后造型作業(yè)的機(jī)械化、自動(dòng)化奠定了基礎(chǔ)。近代的高壓造

2、型、壓造型、氣沖造型、靜壓造型及無(wú)震擊真空加壓造型等新工藝，也都是以用粘土濕型砂為前提的。各種新工藝的實(shí)施，使粘土濕型砂在鑄造生產(chǎn)中的地位更加重要，也粘土濕型砂面臨許多新的問(wèn)題，促使我們對(duì)粘土濕型砂的研究不斷加強(qiáng)、識(shí)不斷深化現(xiàn)今，隨著科學(xué)技術(shù)的速發(fā)展，各產(chǎn)業(yè)部門(mén)對(duì)鑄件的需求不斷增長(zhǎng)，時(shí)，對(duì)鑄件品質(zhì)的要求也越來(lái)越高?，F(xiàn)代的鑄造廠，造型設(shè)備的生產(chǎn)率已高到前所未有的水平，如果不能使型砂的性能充分適應(yīng)具體生產(chǎn)條件，或能有效的控制其穩(wěn)定、一致，則不用多久就可能將鑄造廠埋葬于廢品之中隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前采用粘土濕型砂的鑄造廠，一般都適合其體條件的砂處理系統(tǒng)，其中包括：舊砂的處理、新砂及輔助材料的加入、

3、砂的混制和型砂性能的監(jiān)控。粘土濕砂系統(tǒng)中，有許多不斷改變的因素。如某一種或幾種關(guān)鍵性能能保持在控制范圍之內(nèi)，生產(chǎn)中就可能出現(xiàn)問(wèn)題。一個(gè)有效的砂處理系統(tǒng)應(yīng)能監(jiān)控型砂的性能，如有問(wèn)題，應(yīng)能及時(shí)加以改正。由于各鑄造廠砂處理系統(tǒng)安排不同，選用的設(shè)備也不一樣，要想擬定套通用的控制辦法是做不到的。這里，打算提出一些目前已被廣泛認(rèn)同的制要點(diǎn)。各鑄造廠認(rèn)真地理解了這些要點(diǎn)之后，可根據(jù)自己的具體條件確可行的控制辦法。而且，還要隨著技術(shù)的進(jìn)步和工廠的實(shí)際能力（包括人和資金）不斷改進(jìn)對(duì)型砂系統(tǒng)的控制。一舊砂的處理用粘土濕型砂造型，澆注以后，除貼近鑄件的部分型砂中活性膨潤(rùn)土熱失效成為死粘土外，大部分型砂可以回收使用。

4、這是粘土濕型砂的主要點(diǎn)之一。配制粘土濕型砂時(shí)，舊砂用量一般都在90%以上，如果對(duì)舊砂的處理當(dāng)，無(wú)論怎樣加強(qiáng)混砂，無(wú)論添加什麼輔助材料，都不可得到好的型砂。以，對(duì)舊砂進(jìn)行有效的處理，是保證型砂質(zhì)量的前提。1舊砂溫度的控制熱砂問(wèn)題，已被公認(rèn)為粘土濕型砂鑄造必須面對(duì)的最大問(wèn)題。型砂溫太高，鑄件容易產(chǎn)生夾砂、表面粗糙、沖砂、氣孔等缺陷。熱砂對(duì)鑄件質(zhì)的負(fù)面影響，主要由于以下幾個(gè)方面：由于熱砂使水分蒸發(fā)，混砂時(shí)無(wú)論怎樣注意，也難以控制型砂的性能將熱型砂送往造型機(jī)的過(guò)程中，由于水份損失，型砂性能改變，造時(shí)實(shí)際上用的型砂，其性能與混砂時(shí)控制的性能差別很大；造型時(shí)，熱型砂的水分容易在模樣表面上凝結(jié)，型砂粘模；合

5、型后，熱砂的水分蒸發(fā)，凝結(jié)在冷的芯子上，會(huì)使芯子的強(qiáng)度降低鑄件也易于產(chǎn)生氣孔；如果舊砂要貯存在砂斗中備用，則熱砂容易粘附在砂斗壁上。嚴(yán)重時(shí)砂斗四周堵滿了型砂，只剩中間一個(gè)孔洞，使系統(tǒng)中的型砂只有一部分周使用，這部分型砂周轉(zhuǎn)快、溫度又會(huì)進(jìn)一步提高，使熱砂問(wèn)題更加嚴(yán)重。多高溫度的砂算是熱砂？判斷熱砂的溫度界限，是看其是否使混砂、型及鑄件質(zhì)量方面出現(xiàn)問(wèn)題。對(duì)此，許多研究者從個(gè)方面進(jìn)行了研究；有研究了型砂溫度對(duì)其性能穩(wěn)定性的影響；有人研究了溫度對(duì)膨潤(rùn)土-水系統(tǒng)變性的影響；有人研究了型砂溫度與鑄件質(zhì)量的關(guān)系。各方面的研究，得了一致的結(jié)論，即：為保證型砂的性能穩(wěn)定，溫度應(yīng)保持在50C以下。使型砂冷卻，最有

6、效的辦法是加水，但是，簡(jiǎn)單的加水，效果是很差的一定要吹入大量空氣使水分蒸發(fā)，才能有效地冷卻。以下，給出一個(gè)簡(jiǎn)略的計(jì)算比較：型砂的比熱大致是：9.22x102J/kgC,水的比熱是：4.19x103J/kgC,水的蒸發(fā)熱是：2.26x106J/kg，1噸砂中加20C的水10kg（加水1%），使其溫度升到50C,所能走的熱量為4.19x103x10 x30,即12.57x105J。1噸砂溫度降低1C,需散熱9.22x102x1000J，即9.22x105J所以,在舊砂中加水1%,只能使溫度降低24.5C使1噸砂中的水分蒸發(fā)1%(10kg)，能帶走的熱量為2.26x107J,可使砂溫降低24.5C。

7、以上的分析表明：簡(jiǎn)單地向皮帶機(jī)上加水或向砂堆灑水，冷卻效果是差的。即使加水后向砂表面吹風(fēng)，也不能有多大的改善。加水后，要使水型砂中分散均勻，然后向松散的砂吹風(fēng)，使水分迅速蒸發(fā)，同時(shí)將蒸汽排除目前，型砂冷卻裝置的品種、規(guī)格很多，主要有冷卻滾筒、雙盤(pán)冷卻和冷卻沸騰床等，都是利用水分蒸發(fā)冷卻型沙。其中，冷卻沸騰床效果較好2舊砂的水分控制幾乎所有的鑄造廠都檢查和控制混成砂的水分，但是，對(duì)于嚴(yán)格控制砂水分的重要性，很多鑄造廠的領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員還缺乏足夠的認(rèn)識(shí)進(jìn)入混砂的舊砂水分太低，對(duì)混砂質(zhì)量的影響可能并不亞于砂溫過(guò)高試驗(yàn)研究和經(jīng)驗(yàn)都已證明，加水潤(rùn)濕干膨潤(rùn)土比潤(rùn)滑濕膨潤(rùn)土難得多型砂中的膨潤(rùn)土和水，并非簡(jiǎn)單的

8、混在一起就行，要對(duì)其加搓揉，使之成可塑狀態(tài)。這就像用陶土和水制陶器一樣，將水和土和一和，是松散的，有粘接能力；經(jīng)過(guò)搓揉和摔打，使每粒土都充分吸收了水分，就成為塑性態(tài)，才可以成形，制成陶器毛坯。鑄型澆注以后，由于熱金屬的影響，很多砂粒表面上的土-水粘結(jié)膜都水干燥了，加水使其吸水恢復(fù)塑性是很不容易的。舊砂的水分較低，在混機(jī)中加水混碾使之達(dá)到要求性能所需要的時(shí)間就越長(zhǎng)。由于生產(chǎn)中混砂的間是有限的，舊砂的水分越低，混成砂的綜合質(zhì)量就越差。目前，各國(guó)鑄工作者已有了這樣一種共識(shí)：進(jìn)入混砂機(jī)的舊砂，水分只能比混成砂略低點(diǎn)。較好的做法是：在舊砂冷卻過(guò)程中充分加水冷卻后所含的水分略低于成砂。這樣，從砂冷卻到進(jìn)入

9、混砂機(jī)還有一段相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，水可以充分濕舊砂砂粒表面上的膨潤(rùn)土。更好的做法是：在系統(tǒng)中設(shè)混砂機(jī)對(duì)舊砂進(jìn)行預(yù)混，冷卻后的舊砂在混混砂機(jī)中加水進(jìn)行預(yù)混，以改善舊砂中膨潤(rùn)土和水的混合狀態(tài)。國(guó)外，的鑄造廠預(yù)混時(shí)，將需補(bǔ)加的新砂、膨潤(rùn)土、煤粉等附加料全部加入。天的新偉祥鑄造公司，用德國(guó)制造的EiRich混砂機(jī)預(yù)混。經(jīng)過(guò)預(yù)混的舊砂，進(jìn)入混砂機(jī)后加水量很少，只是略微調(diào)整。型砂中的膨潤(rùn)土和水在混砂機(jī)一步得到調(diào)制，型砂的性能就更為穩(wěn)定一致。3舊砂的粒度對(duì)于用粘土濕型砂制造的鑄鐵件，型砂的粒度以細(xì)一些為好。由于混時(shí)舊砂用量一般都在90%以上，決定型砂粒度的因素主要是舊砂。新砂加量很少，不可能靠加入新砂來(lái)改變型砂的

10、粒度。所以，應(yīng)該經(jīng)常檢測(cè)舊砂粒度。檢測(cè)粒度時(shí)，取樣后先清洗除去泥分（可用測(cè)定含泥量時(shí)剩下的砂樣）烘干后篩分對(duì)粒度有以下兩點(diǎn)要求（1）140目篩上的砂粒應(yīng)在10-15%之間。保持較多的細(xì)砂，可以減鑄件表面粘砂。而且，會(huì)增加砂粒之間粘結(jié)橋的數(shù)量，從而降低型砂的脆性避免沖砂缺陷。此外，這對(duì)提高型砂的溫強(qiáng)度、干強(qiáng)度和水分遷移后增濕強(qiáng)度都有好處。（2）200目篩、270目篩和底盤(pán)上細(xì)砂的總和應(yīng)盡量地少。這樣的細(xì)砂對(duì)改善鑄件表面質(zhì)量的作用不大，卻會(huì)使混成砂的水分較高，而且會(huì)使砂的透氣性降低。細(xì)砂的總和一般應(yīng)少于4%。4吸水細(xì)粉的含量吸水細(xì)粉中主要是死粘土，還包括焦化了的煤粉細(xì)粒和其他細(xì)粉吸水細(xì)粉的含量并非

11、越低越好，最好將其控制在2-5%之間吸水細(xì)粉，混砂時(shí)會(huì)和膨潤(rùn)土爭(zhēng)奪水分，使混成砂達(dá)到可緊實(shí)性目標(biāo)所需的水分增高。但是，據(jù)目前大家的認(rèn)識(shí)，吸水細(xì)粉的吸水能力比膨潤(rùn)強(qiáng)，而保持水分的能力卻低于膨潤(rùn)土。因此，在型砂中加水量略有不當(dāng)時(shí)吸水細(xì)粉對(duì)型砂性能有一定的微調(diào)和穩(wěn)定作用。水分高時(shí)，細(xì)粉首先吸水膨潤(rùn)土所吸收水可較穩(wěn)定一致；混成砂在輸送過(guò)程中水分蒸發(fā)時(shí)，吸水細(xì)所吸的水先蒸發(fā)，粘結(jié)砂粒的粘土膏中的水分較為穩(wěn)定，型砂的性能也就小波動(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)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

12、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)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1、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)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

13、好的型砂系統(tǒng)，新砂補(bǔ)加量一般是每澆注1噸鐵120150kg。如考慮砂-鐵比平均為5，則混砂時(shí)新砂補(bǔ)加量為2.63%。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5-8%，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)自舊砂全沒(méi)有處理、生產(chǎn)量又小的條件。2、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)和差熱分實(shí)驗(yàn)，得知天

14、然鈉膨潤(rùn)土的失效溫度為638C,鈣膨潤(rùn)土為316C。人工化的鈉膨潤(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)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100c以上，就可脫除自水。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110C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

15、由水的膨潤(rùn)土，再在較高的溫度(200C,300C)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，也有人稱之為結(jié)構(gòu)水。晶格水只有在相當(dāng)高的溫度下才部分或全部脫除。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F.Hofmann曾就天然鈉膨潤(rùn)土和鈣膨潤(rùn)的耐用性作了測(cè)定。試驗(yàn)所用的膨土，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

16、度是一致的，由圖可以看出:加熱冕廈圖2捆掘魁度対聘潤(rùn)土站堀繼力的酸腳1鈣礙淋土皆惦I潤(rùn)士鈉膨潤(rùn)土在600C以下加熱，它的粘結(jié)能力基本上不受影響。加熱溫度超600C,就急劇地喪失粘接能力。加熱到700C以上，差不多完全喪失了結(jié)能力。鈣膨潤(rùn)土在100C以上，就開(kāi)始緩慢地失去粘結(jié)能力。加熱溫度再提高，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800C以上（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

17、砂達(dá)不到這樣的溫度。些型砂中膨潤(rùn)土的情況又怎樣呢？不同的膨潤(rùn)土，脫除晶格水的溫度是不同的，脫除晶格水的速率也不一樣如采用容易脫除晶格水的膨潤(rùn)土，即使在并不直接接近鑄件的型砂中，也有較多的膨潤(rùn)土失效而變成死粘土。如采用不易脫除晶格水的粘土，產(chǎn)生死粘土就會(huì)少一些。因此，有人用耐用性來(lái)描述膨潤(rùn)土是否容易失效。所謂耐用性，是一相對(duì)的概念，沒(méi)有絕對(duì)的判據(jù)。在相同的情況下，每經(jīng)一次澆注，用甲膨土?xí)r型砂中產(chǎn)生的死粘土比用乙膨潤(rùn)土?xí)r少，也就是甲粘土的耐用性比粘土好。既然不同品種的膨潤(rùn)土的耐用性不同，在相同的生產(chǎn)條件下，澆注金屬液后，用不同膨潤(rùn)土的型砂，因受熱而失效的膨潤(rùn)土量也就不同。此外，型活性膨潤(rùn)土（吸藍(lán)膨

18、潤(rùn)土）的含量越高，受熱而失效的膨潤(rùn)土也就越多。根據(jù)鑄件的壁厚和形狀以及澆注以后金屬傳遞給砂型的熱量，可以得到砂內(nèi)的溫度場(chǎng)。再根據(jù)型砂中的活性膨潤(rùn)土含量和所用膨潤(rùn)土的品種，就可算出失效的膨潤(rùn)土量。許多研究試驗(yàn)工作表明：對(duì)于壁厚75mm以下的鑄鐵件，每澆注1噸鐵水約能使147kg型砂溫度升到638C（鈉膨潤(rùn)土失效溫度）以上，溫度升316C（鈣膨潤(rùn)土失效溫度）以上的型砂則為250kg左右，可以忽略鑄件狀和鑄型中砂鐵比的影響由上述結(jié)果，我們就可以歸納為一個(gè)簡(jiǎn)明而實(shí)用的線圖（圖3）。由系統(tǒng)砂活性膨潤(rùn)土的含量和所用膨潤(rùn)土的品種，就可知道每澆筑1噸鐵水造成的效膨潤(rùn)土量。-ft*Q2fy啟孑拭吟石柬猷（I申祈

19、性潤(rùn)止肯甘）再根據(jù)每噸鐵水用砂量，就很容易算出混砂時(shí)需要補(bǔ)加膨潤(rùn)的百分?jǐn)?shù)。例如，某廠型砂中使用鈣膨潤(rùn)土，系統(tǒng)砂中保持活性膨潤(rùn)土量8%，每澆1噸鐵水約用砂5噸。由圖3查到，每澆注1噸鐵水失效的膨潤(rùn)土量為20k每噸砂中失效膨潤(rùn)土為4kg。所以，混砂時(shí)需補(bǔ)加的膨潤(rùn)土為0.4%。此外，如補(bǔ)加的新砂量較多時(shí)，還要加新砂所需的膨潤(rùn)土由于用粘土濕型砂制造的鑄鐵件壁厚超過(guò)75mm者很少，圖3實(shí)際上可用大多數(shù)有較完備砂處理系統(tǒng)的型砂。3、煤粉鑄鐵用粘土濕型砂中的煤粉含量，要根據(jù)鑄件的特點(diǎn)，煤粉的質(zhì)量具體確定煤粉含量大致上宜控制在3.5-5.5%之間?；焐皶r(shí)補(bǔ)加的數(shù)量，須根據(jù)舊砂中有效煤粉的測(cè)定值來(lái)確定。舊砂中有

20、效粉量的測(cè)定方法，這里就不說(shuō)了。三、混砂混砂的主要作用是：將型砂中各組分混合均勻，使水分充分潤(rùn)濕粘土，并粘土膏涂布在砂粒表面上。目標(biāo)是使型砂具有適應(yīng)造型設(shè)備的性能，由于土膏是半固態(tài)粘性物料，達(dá)到上述目標(biāo)所需的能量很大。如果混砂設(shè)備的功率不高，或混砂時(shí)間不夠，粘土就不能充分發(fā)揮其粘結(jié)用，型砂的強(qiáng)度不高，其它性能也不好。如果增加型砂中的水分，使粘土膏的水分增高、粘度下降，就可以減少涂粘土膏所需的能量，即混砂時(shí)間可以縮短。但是，由于粘土膏的粘度下降型砂的濕強(qiáng)度也急劇下降，這種辦法實(shí)際上是不可取的。1、混砂時(shí)的加料順序?yàn)榱藴p少混砂所需的能量，采用合理的加料順序是很重要的很多工廠，混砂時(shí)習(xí)慣于先加干料（

21、砂和粘土），干混一段時(shí)間，然后加混勻。這種操作方法有三個(gè)缺點(diǎn)：（1）混干料時(shí)粉塵飛揚(yáng)，污染環(huán)境且有害于工人的健康；（2）混砂機(jī)內(nèi)抽塵會(huì)損失大量有效粉料；（3）需要較長(zhǎng)的混砂時(shí)間。在混勻了的干料中加水，即使水加得很分散也是一滴一滴地落在干料中。因?yàn)檎惩潦怯H水的，加上水滴表面張力的作用水滴附近的粘土很快就聚集到水滴上，形成較大的粘土球。將這些粘土球碎并使它涂布在砂粒表面上是比較困難的，需要的能量也比較大。如果先加砂和水混勻，后加粉狀粘土，因?yàn)樗逊稚?，沒(méi)有較大的水滴，入粘土后只能形成大量較小的粘土球。壓開(kāi)這些小粘土球是比較容易的，要的能量也較小。也就是說(shuō)，用同樣的混砂設(shè)備，得到品質(zhì)相同的型砂，所需

22、的混碾時(shí)間較短H-yrJ*i3IV?藝UIK出fh圖4加料順序?qū)焐靶Ч挠绊?-先加干料2-先將水和砂子混勻圖4.是就兩種加料方法進(jìn)行試驗(yàn)所得到的結(jié)果。曲線1和2的差別是明顯的型砂配方是：木里圖砂100%；外加黑山膨潤(rùn)土5%；水3%。混砂設(shè)備是實(shí)驗(yàn)室用混砂機(jī)。由圖4可以看到，為使型砂有合理的強(qiáng)度，用先加干料后加水的工藝，需17min；用先加砂和水后加干料的工藝，只需混13min。使用大量返回的舊砂時(shí)，也應(yīng)先加舊砂和水，最后加粘土粉。國(guó)外有的鑄造廠，在采用間歇式混砂機(jī)的條件下，混砂前先向混砂機(jī)中加水運(yùn)轉(zhuǎn)幾秒鐘（當(dāng)然設(shè)備方面保證水不泄漏）。這樣，不僅有上述先加水的處，而且可以在每次混砂前將碾輪和

23、刮板洗凈，增進(jìn)混砂效率。2型砂中有效膨潤(rùn)土量和混砂效率粘土濕型砂混砂時(shí)，必須加入一定量的膨潤(rùn)土，使型砂中保有必要的膨潤(rùn)量。膨潤(rùn)土含量通常用亞甲基藍(lán)法予以測(cè)定。用亞甲基藍(lán)法測(cè)得的膨潤(rùn)土量以前統(tǒng)稱之為有效膨潤(rùn)，現(xiàn)在看來(lái)，稱之為活性膨潤(rùn)土更為適當(dāng)。活性膨土是能與水結(jié)合而起作用的，但是，在實(shí)際應(yīng)用的型砂中，并非所有的活膨潤(rùn)土都起作用，也就是說(shuō)，并非都是有效的。有效膨潤(rùn)土是型砂中實(shí)際起作用的膨潤(rùn)土，只是活性膨潤(rùn)土的一部分。提出，用混砂效率來(lái)衡量粘土濕砂的調(diào)制程度?；焐靶?有效膨潤(rùn)土含量/活性膨潤(rùn)土含量x100%良好的粘土濕型砂，混砂效率應(yīng)在60%以上。在生產(chǎn)條件下，根據(jù)型砂的濕抗壓強(qiáng)度，水分和可緊實(shí)性，可由圖5求得砂中的活性膨潤(rùn)土含量和有效膨潤(rùn)土含量，從而可以算出混砂效率。軌fi皿丿U5齬土總空尅醫(yī)能關(guān)毛軌fi皿丿U5齬土總空尅醫(yī)能關(guān)毛7亠：屮討2例如，某鑄造廠粘土濕型砂的抗壓強(qiáng)度為178kPa，可緊實(shí)性為42%，水為3.5%。從縱坐標(biāo)上濕抗壓強(qiáng)度為178kPa點(diǎn)畫(huà)水平直線，按此直線水分為3.5%的點(diǎn)，得知砂型的活性膨潤(rùn)土含量為7.5%。在上述直線上，找出可緊實(shí)性為42%的一點(diǎn)，從而得知型砂中有效膨潤(rùn)土為4.5%。混砂效率=4.5/7.5=60%四、型砂性能的控制粘土濕型砂對(duì)各種造型方式的適應(yīng)性很好，可用于