有机酯自硬水玻璃砂型砂工艺的应用实践

下面介绍四种生产中应用的典型工艺:

(1)适应中小件及机械化流水线生产的有机酯自硬水玻璃砂型砂工艺 原砂(100)+有机酯(水玻璃量的10%～14%,质量分数)+水玻璃(原砂量的2.6%,质量分数)。

其中原砂为湿法再生砂,根据温度变化确定有机酯、水玻璃的种类和比例(见图4-20)。图4-20中不同波美度水玻璃是将市售的两种普通高、低模数水玻璃按不同比例混合而成；不同品种有机酯可以混合使用；固化剂有机酯加入量占水玻璃量的比例根据所用水玻璃浓度决定。

图4-20表明:在水玻璃加入量基本不变的前提下,根据温度(包括气温和砂温)的变化选用匹配规格的有机酯和水玻璃,以控制型砂硬化反应速度。选用的方法是:以温度为支点的杠杆所对应(见图示,在一定范围内)的有机酯和水玻璃。有机酯的加入量随水玻璃浓度(与一定的模数相对应)的变化而变化。该工艺型砂可使用时间约6min,30min左右可翻箱起模。

图4-20 固化剂与水玻璃匹配选择随温度变化关联图

(2)生产特大型铸钢件的有机酯自硬砂工艺 某重型机器厂铸钢分厂是生产特大型铸钢件的大型企业,其生产的最大铸钢件净重达426t。产品以单件为主,生产方式为有机酯自硬水玻璃砂手工造型,要求型砂的耐火度特别高,可使用时间特别长。为了适应这种产品和生产方式的特殊性,型砂分为面砂和背砂,面砂的原砂采用铬铁矿砂,背砂的原砂以硅砂再生砂为主,固化剂采用极慢酯,粘结剂采用低模数水玻璃,其工艺配方如下:

面砂:原砂(铬铁矿砂,100)+有机酯(MDT800,水玻璃量的14%～15%,质量分数)+水玻璃(M=2.1～2.2,原砂量的1.7%,质量分数)。(www.xing528.com)

背砂:原砂(硅砂再生砂为主,100)+有机酯(MDT800,水玻璃量的15%～16%,质量分数)+水玻璃(M=2.1～2.2,原砂量的2.8%,质量分数)。

型砂的可使用时间长达40min左右。

(3)有机酯自硬水玻璃砂无箱造型生产线型砂工艺 某生产阀门的企业采用有机酯自硬水玻璃砂无箱造型生产线生产阀门铸钢毛坯,外模生产线型砂的原砂全部采用再生砂,外模砂块尺寸为1200mm×1200mm×(800～1000)mm,生产节奏为30min自动翻箱起模,90min合箱浇注,设计年产阀门铸件12000t。

(4)特种砂工艺 原砂除硅砂外统称特种砂。一般情况下,与硅砂密度、粒度相近的特种砂(如石灰石砂)可参照硅砂的配方。以锆砂和铬铁矿砂为原砂的有机酯自硬水玻璃砂的配方及强度性能见表4-29。

表4-29 以锆砂和铬铁矿砂为原砂的有机酯自硬水玻璃砂的配方及强度性能

① MDT-902,3质量份；MDT_-Q调节酯,1质量份。