《一种铸造用水玻璃砂的制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种铸造用水玻璃砂的制备方法.pdf（5页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102366812 A (43)申请公布日 2012.03.07 CN 102366812 A *CN102366812A* (21)申请号 201110307628.2 (22)申请日 2011.10.11 B22C 1/18(2006.01) B22C 1/02(2006.01) B22C 5/04(2006.01) (71)申请人 许立新 地址 214000 江苏省无锡市锡山区锡北镇北 光明村石桥浜 3 号 （许立新） (72)发明人 许立新 (74)专利代理机构 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人 刘宗杰 (54) 发明名称 一种铸造用水玻璃砂的制备。
2、方法 (57) 摘要 本发明公开了一种铸造用水玻璃砂的制备方 法， 该方法包括配制改性水玻璃和制备型砂两个 步骤， 其中配置改性水玻璃采用复合改性剂， 所述 复合改性剂由滑石粉、 淀粉、 聚丙烯醇、 纳米氧化 铝粉组成， 其中以复合改性剂总量为基准滑石粉 占35-50， 淀粉占6-12， 聚丙烯醇占14-18， 纳米氧化铝粉占 25-35。并发明的型砂提高了 强度， 并改善了溃散性。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 CN 102366820 A1/1 页 2 1. 一种铸造用水玻璃砂的制备方法， 其特征在于。
3、， 该方法包括如下步骤 ： 1) 配制改性水玻璃 ； 在室温下， 在模数为 2.5-3.5， 密度为 1.30-1.45g/cm3的水玻璃中 加入占水玻璃总量 8-10的复合改性剂， 所述复合改性剂由滑石粉、 淀粉、 聚丙烯醇、 纳米 氧化铝粉组成， 其中以复合改性剂总量为基准滑石粉占 35-50， 淀粉占 6-12， 聚丙烯醇 占 14-18， 纳米氧化铝粉占 25-35， 搅匀后制成改性水玻璃 ； 2) 制备型砂 ： 在铸造用标准砂中加入占石英砂 5-6.5的步骤 1) 制备的改性水玻璃， 在混砂机中搅拌 40-80 分钟后即可。 权 利 要 求 书 CN 102366812 A CN 1。
4、02366820 A1/3 页 3 一种铸造用水玻璃砂的制备方法 技术领域 0001 本发明涉及铸造领域， 特别涉及水玻璃砂砂型铸造领域。 背景技术 0002 水玻璃是一种人们熟知、 古老的造型、 制芯用的无毒、 无味、 绿色铸造无机粘结剂， 从 20 世纪 50 年代引入铸造生产 ( 参见英国专利， GB782205)， 至今已有 50 多年的应用历史 了。水玻璃砂使用性能优越灵活， 既可造型也可制芯， 最早的 CO2气体硬化冷芯盒工艺应属 水玻璃 -CO2法。但是， CO2硬化水玻璃砂存在的最大问题是浇注后溃散性差， 铸件清砂及旧 砂回用困难， 严重阻碍了它的推广应用。 0003 与树脂砂。
5、型比较， 低模数水玻璃砂存在强度低、 抗湿性差、 溃散性不好、 铸件清砂 以及旧砂再生回用困难等许多问题， 一直困扰着铸造工作者几十年的时间， 至今也没有得 到较好的解决。 0004 为解决低模数水玻璃砂存在的上述问题， 我国在相当长的时间里， 对水玻璃砂开 展了大量的科研攻关工作， 但仍未取得突破性进展。原因是人们企图在低模数钠水玻璃加 入量较高的情况下， 通过加入各种有机或无机溃散剂等附加物的办法来解决存在的问题， 但收效甚微。俄罗斯 . 等人提出， 在模数 2.0 的水玻璃混合料中加 入煤渣附加物的办法， 可使水玻璃的粘结强度提高 5 10 倍， 由于采用的水玻璃的模数太 低， Na2O。
6、 含量太高， 不适用于铸造工业， 而仅大量应用于建筑行业。日本二俣腾美等人采 用微波加热提高水玻璃砂芯的强度， 将砂中水玻璃加入量减少到 1 2， 达到改善水玻 璃砂溃散性的目的， 但是微波照射的砂芯的抗湿性较差， 在生产中未能得到应用。俄罗斯 等人通过试验找出了水玻璃砂溃散性差的根本原因， 他认为金属液高 温浇注时， 水玻璃砂在强热的作用下， 其中的 Na2O 对石英砂的侵蚀与烧结， 形成烧结体。这 种烧结体的强度在常温下决定了水玻璃砂残留强度的高低。 所以， 减少烧结体的形成量， 即 减少 Na2O 对石英砂的侵蚀与烧结， 是降低水玻璃砂的残留强度， 提高其溃散性的根本方法。 因此， 大幅。
7、度降低砂中 Na2O 的含量， 即钠离子的数量， 才是解决该问题的根本方法。但是， 长期的生产实践表明， 水玻璃的粘结强度低， 若想提高水玻璃型芯砂的强度就需要加大水 玻璃的加入量， 相应地， 也就必然导致其溃散性差。所以， 若想足够的硬化强度与优越的溃 散性二者兼得， 就必须在提高水玻璃模数的基础上大幅度增加它本身的粘结强度。 发明内容 0005 针对现有技术的不足， 本发明的目的之一在于提供一种铸造用水玻璃砂的制备方 法， 以提高水玻璃砂的强度并改善其溃散性。 0006 为实现上述目的， 本发明采用的技术方案为 ： 0007 一种铸造用水玻璃砂的制备方法， 该方法包括如下步骤 ： 0008。
8、 1) 配制改性水玻璃 ； 在室温下， 在模数为 2.5-3.5， 密度为 1.30-1.45g/cm3的水玻 璃中加入占水玻璃总量 8-10的复合改性剂， 所述复合改性剂由滑石粉、 淀粉、 聚丙烯醇、 说 明 书 CN 102366812 A CN 102366820 A2/3 页 4 纳米氧化铝粉组成， 其中以复合改性剂总量为基准滑石粉占 35-50， 淀粉占 6-12， 聚丙 烯醇占 14-18， 纳米氧化铝粉占 25-35， 搅匀后制成改性水玻璃 ； 0009 2)制备型砂 ： 在铸造用标准砂中加入占石英砂5-6.5的步骤1)制备的改性水玻 璃， 在混砂机中搅拌 40-80 分钟后即可。
9、。 0010 本发明的有益效果是 ： 0011 通过合理选择和搭配复合改性剂的各组分， 使得各组分之间起到协同作用， 使得 由添加了该复合改性剂的改性水玻璃制备的型砂强度提高 40以上， 并且改善了型砂的溃 散性， 只需通过干法震动即可落砂， 避免水爆或水溶清砂， 节省费用， 保护环境。 0012 下面结合实施例进一步说明本发明的优点。 具体实施方式 0013 实施例一 0014 一种铸造用水玻璃砂的制备方法， 该方法包括如下步骤 ： 0015 1) 配制改性水玻璃 ； 在室温下， 在模数为 2.5-3.5， 密度为 1.30-1.45g/cm3的水 玻璃中加入占水玻璃总量 8的复合改性剂， 。
10、所述复合改性剂由滑石粉、 淀粉、 聚丙烯醇、 纳 米氧化铝粉组成， 其中以复合改性剂总量为基准滑石粉占 35， 淀粉占 12， 聚丙烯醇占 18， 纳米氧化铝粉占 35， 搅匀后制成改性水玻璃 ； 0016 2) 制备型砂 ： 在铸造用标准砂中加入占石英砂 5的步骤 1) 制备的改性水玻璃， 在混砂机中搅拌 40 分钟后即可。 0017 实施例二 0018 一种铸造用水玻璃砂的制备方法， 该方法包括如下步骤 ： 0019 1) 配制改性水玻璃 ； 在室温下， 在模数为 2.5-3.5， 密度为 1.30-1.45g/cm3的水 玻璃中加入占水玻璃总量 9的复合改性剂， 所述复合改性剂由滑石粉、。
11、 淀粉、 聚丙烯醇、 纳 米氧化铝粉组成， 其中以复合改性剂总量为基准滑石粉占 45， 淀粉占 10， 聚丙烯醇占 15， 纳米氧化铝粉占 30， 搅匀后制成改性水玻璃 ； 0020 2) 制备型砂 ： 在铸造用标准砂中加入占石英砂 5.8的步骤 1) 制备的改性水玻 璃， 在混砂机中搅拌 60 分钟后即可。 0021 实施例三 0022 一种铸造用水玻璃砂的制备方法， 该方法包括如下步骤 ： 0023 1) 配制改性水玻璃 ； 在室温下， 在模数为 2.5-3.5， 密度为 1.30-1.45g/cm3的水玻 璃中加入占水玻璃总量 8-10的复合改性剂， 所述复合改性剂由滑石粉、 淀粉、 聚。
12、丙烯醇、 纳米氧化铝粉组成， 其中以复合改性剂总量为基准滑石粉占 50， 淀粉占 8， 聚丙烯醇占 16， 纳米氧化铝粉占 26， 搅匀后制成改性水玻璃 ； 0024 2) 制备型砂 ： 在铸造用标准砂中加入占石英砂 6的步骤 1) 制备的改性水玻璃， 在混砂机中搅拌 80 分钟后即可。 0025 实施例四 0026 一种铸造用水玻璃砂的制备方法， 该方法包括如下步骤 ： 0027 1) 配制改性水玻璃 ； 在室温下， 在模数为 2.5-3.5， 密度为 1.30-1.45g/cm3的水玻 璃中加入占水玻璃总量 8-10的复合改性剂， 所述复合改性剂由滑石粉、 淀粉、 聚丙烯醇、 说 明 书 。
13、CN 102366812 A CN 102366820 A3/3 页 5 纳米氧化铝粉组成， 其中以复合改性剂总量为基准滑石粉占 45， 淀粉占 11， 聚丙烯醇 占 17， 纳米氧化铝粉占 27， 搅匀后制成改性水玻璃 ； 0028 2) 制备型砂 ： 在铸造用标准砂中加入占石英砂 6.5的步骤 1) 制备的改性水玻 璃， 在混砂机中搅拌 60 分钟后即可。 0029 实施例一至四的型砂的主要技术指标 0030 24 小时干压强度 3.6MPa 0031 100残留强度 0.15MPa 0032 表 1 是实施例一至四性能与现有技术的普通水玻璃砂的性能对比 ： 0033 表 1 实施例一至四。
14、性能与现有技术的普通水玻璃砂的性能对比 0034 本发明 现有技术 干压强度 (MPa) 3.2 2.3 残留强度 (MPa) 0.15 1.5 溃散性 好 差 发气量 (ml/g) 8 16 清砂方式 干法震动 水爆或水溶 铸件质量 无裂纹， 光泽， 气孔少 有裂纹， 晦暗， 气孔多 0035 申请人声明， 本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程， 但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程， 即不意味着本发明必须依赖上述详细 工艺设备和工艺流程才能实施。 所属技术领域的技术人员应该明了， 对本发明的任何改进， 对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、 具体方式的选择等， 均落在本发明的 保护范围和公开范围之内。 说 明 书 CN 102366812 A 。