酯硬化碱性酚醛树脂砂旧砂的干法再生现状比较分析

酯硬化碱性酚醛树脂砂由于其含有大量的碱性物质(主要是钾),在铸造过程中,钾与石英砂形成硅酸钾,覆盖于砂粒表面；此外钾还与树脂的分解产物O₂、CO和CO₂等作用生成碳酸钾。这些无机化合物的存在降低了再生砂的强度。

图5-42示出了在干摩擦再生机中,再生时间与灼烧减量、钾含量的变化情况。可看出,经过多次浇注循环的再生砂,表现出与一次浇注循环的再生砂非常类似的变化。而多次浇注循环再生砂由于残余有机物质的多次积累,其初始和最终的灼烧减量值、钾含量值,均高于一次循环再生砂。

表5-98表示经过多次浇注循环,在气流冲击再生机中再生的砂,若加入不同比例的新砂时,其抗拉强度的变化情况。由表可看出,酯硬化碱性酚醛树脂再生砂的再粘结强度,显著地低于所用的新砂,再粘结强度与浇注循环次数密切相关。加入新砂可增加酯硬化碱性酚醛树脂再生砂的抗拉强度。

图5-42 干摩擦再生时再生时间与灼烧减量、钾含量的变化

表5-98 酯硬化酚醛树脂再生砂比例与强度的关系(www.xing528.com)

注:树脂加入量1.5%(占原砂质量分数),固化剂加入量23%(占树脂质量分数),砂温为25℃。新砂为水洗后干燥的硅砂,AFS细度为38。

上述结果表明,酯硬化酚醛树脂砂可以用现有的干法再生工艺进行再生,能降低再生砂的灼烧减量和钾含量,但酯硬化碱性酚醛树脂再生砂的再粘结强度,显著地低于所用的新砂。

国内采用一般的干法机械再生,砂通过落砂机进入振动和离心两次脱膜再生、沸腾冷却,其过程通过除尘,将砂中破碎的细砂、粉尘及树脂抽走。正常的砂,经两级或多级再生来提高脱膜率。再生砂中未脱掉的树脂部分,特别是附着在较细粒砂子上面的脱膜较难,随残留树脂逐步积累,当灼烧减量大于正常要求时,生产中即采取加大新砂加入量来调剂。其再生砂的LOI值均较高,而且加入的新砂很多,达到30%,甚至40%,有的甚至过多加入新砂来降低LOI值。