本发明是一种硅酸盐砂的添加剂,属于铸造造型材料。 金属硅酸盐砂由于改善铸造生产现场的环境而被广泛采用,特别是硅酸钠砂(水玻璃砂)由于成本低、使用方便,在铸造工业中普遍应用,但该砂制成铸型和型芯在浇铸后,干法落砂性不好,提高落砂性就成为铸造工业的重要问题。
我国六十年代后期提出水爆清砂工艺,应用该工艺使落砂工作极为简单,但水爆清砂工艺中却又出现铸件易产生裂纹的问题。改善硅酸钠砂的干法落砂性及消除水爆清砂裂纹,就成为我国铸造行业当今一大难题。
英国专利1546079提出一种粘结剂旨在改善干法落砂性,粘结剂由硅酸钠(水玻璃)和溃散剂组成,溃散剂是DE值小于5的淀粉水解物,据报导该溃散剂和硅酸钠水溶液作为原砂的粘结剂后,硅酸钠砂落砂性得以改善。应用该粘结剂则型砂中硅酸钠与淀粉水解物的含量的比例呈固定值,不能适应原砂品质不同,要求型砂中的硅酸钠与淀粉水解物比例的变化,因而不适用于我国的铸造工业。
本发明的任务是提出一种硅酸盐砂的添加剂,添加剂加入硅酸盐砂后,能提高该砂的干法落砂性及消除水爆清砂裂纹。
本发明添加剂是由淀粉糖浆、氯化物和具有氧化性能的无机物组成的糊状物质。糖浆中含糊精60~85%,氯化物可以是氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化铵。具有氧化性的无机物可以是高锰酸钾,氯酸钠,次氯酸钠、重铬酸钾等等、氯化物、氧化性无机物的含量可为0.1~10%。
本发明添加剂独立于原砂与硅酸钠之外,使用时添加剂的加入量可视原砂品质的不同而相异,型砂中硅酸钠和添加剂的含量比例,可任意调正。
应用本发明添加剂的硅酸钠砂,即由原砂加添加剂再加硅酸钠水溶液,制造铸型、型芯,浇铸后既提高铸件的干法落砂性,又消除了水爆清砂裂纹,完善了水爆清砂工艺,规定铸件入浴温度为350℃以下,定名该工艺为水浴清砂,达到水浴清砂无裂纹,完成了发明任务。
配制含糊精量为64%,70%,84%的淀粉糖浆,糖浆呈糊状,加入氯化钠、氯化钙、氯化镁或氯化铵,再加入氧化性无机物高锰酸钾、氯酸钠、次氯酸钠或重铬酸钾,二者的加入量均分有0.1%,0.5%,1%,3%,5%,7%,10%等多种,制成多种不同配比地添加剂,添加剂与原砂、硅酸钠水溶液混合成型砂,制成铸型,铸型硬化工艺与原水玻璃砂相同,浇铸后,干法落砂性良好,湿法水浴清砂,控制入浴温度不大于350℃,铸件在无强裂爆炸声中完成清砂工作,铸件无裂纹出现。这是因为:本添加剂受热燃烧-发汽等作用,使水玻璃砂残留强度降低,加上水玻璃、糖浆的水溶性,铸件入水后,在较小的汽化压力下使铸件出砂干净。
添加剂配制型砂的方法是:原砂干料混匀后加入本添加剂,混碾不低于2分钟,再加入硅酸钠水溶液后继续混碾至均匀待用。
应用上述型砂制造铸型及型芯,铸件为铁路车辆车钩、侧架,浇铸后,应用干法振动落砂,落砂性良好。故本发明添加剂亦是良好的溃散剂。同样应用本发明添加剂的硅酸钠砂的铸型,浇铸后应用湿法水浴清砂,控制入水温度不大于350℃,清砂后铸件无裂纹,表面光洁,外、内均无裂纹。