铸造行业砂型砂处理质量的影响因素

1/7铸造行业砂型砂处理质量的影响因素C－1。我厂使用碾轮式混砂机,多年来始终承受先干混和后湿混的混砂工艺。近来听说参加膨润土以前先湿混的效果更好，不知如何掌握先湿混的加水量?但是德国爱里许混砂机实行先干混而后加水湿混，似乎混砂质量还好,为什么？依据过去传统的混砂方法:参加旧砂、膨润土和煤粉后先一起干混一段时间，然后再加水湿混。这种混砂工艺的缺点是在干混过程中粉状材料简洁偏析而落入混砂碾的围圈和碾盘的夹角部位。加水以后粉料的润湿较慢，需要延长混砂时间才能将粉料渐渐裹带出来.混砂机的加料挨次最好是参加旧砂和砂后,马上参加全部加水量的７０～80%进展湿混。混合均匀后再参加膨润土和煤粉等粉料.然后再渐渐补加其余水分使型砂的紧实率或含水量到达要求。这种先湿混的方案已经得到广泛应用,可能比先干混法的混1/4案时遇到困难是生怕第一批加水过多而无法订正.实际上细心的混砂工经过培训后能够依据混砂机内砂子运动特征大致推断加水量是否适宜的。爱里许式混砂机的加水方法不同于其它混砂机,它是在加水前先将旧砂、砂、膨润土和煤粉一同参加混砂机中混合，用传感器测定出参加的全部材料总体湿度,靠计算机确定需要参加的全部水量,一次加水混匀。由于爱里许机器的转子搅拌功能强，也能在规定的140s合均匀。C—2.囯内绝大多数铸造工厂，尤其是中小型铸造工厂都是靠手捏和眼看来推断混砂碾中加水量是否适宜。结果是型砂干湿程度波动很大,各种性能也都随之变动。请问怎样才能使混砂加水自动化?湿型砂的湿度必需严格掌握，否则会影响会影响型砂的湿态强度、流淌性、韧性、透气性、起模性猛烈波动,也会导致铸件产生气孔、砂孔、夹砂、粘砂、胀砂等缺陷。靠手捏不能准确掌握型砂湿度，所以国内有些大铸造工厂、外资和合资铸造工厂使用进口的型砂加水掌握装置.在混砂阶段间续测定型砂干湿程度，自动确定是否需要连续加水.或者利用传感器测定混砂机称量斗或混砂机中各种材料的干湿程度一次自动加水。由于进口型砂水分掌握仪的价格较贵,影响国内中小工厂推广应用。国内有几家高校和科研单位曾研制成功混砂加水自动掌握装置，试用效果尚好。不过可能为了提高技术水平而将仪器功能增多,例如在一次测量中还自动检测和调整型砂的强度。也有的还包括测量型砂的透气性、温度等.这样就使装置的构造变得相当简单，价格提高，不是一般铸造工厂所能担当的.而且所增多的检测工程并不适用.由于混砂周期时间长度有限，假设湿混阶段测得含水量或紧实率还没到达预期程度,可以连续补加少许水分,依靠水的极强渗透力和润湿性，混砂几秒到十几秒钟后就能分散均匀，即可确定水分是否已经到达目标值.假设混砂机中型砂强度没到达预期值而马上补加膨润土，但是由于膨润土吸水缓慢,在砂粒外表分散和包覆需要较长时间。型砂的强度随着连续混砂还会不断上升，不能预先准确推想出卸料时型砂最终强度。而且，对于铸件品种比较稳定的单一砂而言，膨润土、煤粉的批料量并不需要在混砂过程中马上调整。至于透气性和型砂温度原来不属于混砂机自动掌握范围，应当是型砂试验室的检测内容。总而言之，我国众多铸造工厂,尤其是中小铸造工厂，最迫切需要的是构造相对简洁、价格比较低廉的型砂紧实率或含水量自动掌握仪。C－3。我厂的高压造型线生产汽缸体铸件.用国产碾轮式混砂机，混砂周期时间三分钟，型砂手感性能不好，有些脆和不易起模。但又不能延长混砂时间,以免供砂紧急依据囯产碾轮式混砂机产品名目给出数据，由生产率(ｔ/h)除以每批加料量〔ｋｇ),可计算出混砂周期时间(miｎ)，分别为2。6０～2.７0min/批.与实际需要相比，如此短的有效混砂时间严峻缺乏,以致型砂性能渐渐恶化。笔者在日本看到丰田、三6ｍｉn。我国很多工厂混砂周期时间缺乏的缘由是原设计依据过去低密度造型、低强度型砂制定的。当时砂型的压实比压缺乏300～40０kＰa，80～１00kPa。使用品质有限的钙基膨润土，有效膨润土含量也不高。如今高密度造型用型砂的湿压强度一般都超过140kPa,有的甚至到达2０0kＰa原有的产品样本、设备说明书及设计手册上规定的混砂机生产率已不适用。如型砂需要量大，无法延长混砂时间，最彻底的方法是攺造砂处理工部,改换使用高生产率混砂机。国内几家大型汽车厂纷纷引进外国转子混砂机的缘由就在于此。但是更多的中小铸造工厂财力缺乏,没有条件购置昂贵的进口设备，实行以下方法虽不能彻底解决问题，但多少对型砂质量有一些攺进：①加强对混砂工人的培训和治理，充分利用一切非必要的停机时间来延长混砂时间，即使只延长半分钟也能改进型砂韧性和起模性。曾经有个别工厂的造型机上为大容量砂斗，混砂工人就尽快装满砂斗，提前休息和抽1０～1２只砂箱造型。要求混砂工在混砂机旁专注混砂，随混随用。②利用节假日和周末休息期间,将砂系统中的全部砂子翻混一两遍。混砂时只加少量水掌握干湿程度，不加其它附加材料。这样可以将旧砂中积留的膨润土和煤粉团粒尽量混碾均匀。对型砂性能必会有改进.③另外还要留意：每日下班前必需将混砂机中的积砂完全去除干净.常常调整刮砂板与底盘和围圈的距离,准时更换已磨损刮砂板。这样才能提高混砂机的混砂程度。C－4可以在生产用混砂机中依据工艺规定混制型砂，混完后不要翻开卸砂门,取样测定其湿态抗压强度。然后再延长碾轮混砂机的混砂时间0．５～１min〔转子式混砂机延长１0～20湿压强度,强度值将有不同程度的上升。如此每次延长混砂时间和连续测定强度.强度上升渐渐趋于和缓，直到强度不再上升,即到达“峰值强度”为止。由于接近平台区的80～９０%左右即为生产中最适合使用强度。到达最适合使用强度的混砂时间应当是混制该种型砂的正确时间，工厂可以据此更正工艺规定的混砂时间要求。清华大学曾检验山东某动力机厂型砂使用S144。５miｎ，建议该工厂将混砂时间定为４。０min2min。Ｃ—56060kW。使用后觉察混砂效果相当差。该混砂机的电动机功率是否缺乏？是否应当更换其它类型的混砂机？型砂的混合均匀和型砂表现出优秀性能,靠的是有足够的电能传输到型砂中。因此，混砂机需要安装较大功率的电动机来混合型砂。分析比较国内外混砂机可以看出:混砂机的电机总功率(ｋW〕至少应当是每小时生产率〔ｔ/h〕的两倍以上,否则不行能在规定周期时间内混制出良好的型砂。例如Eirich动机功率与小时生产率之比大致在２.６~2.8；DＩSASAM-3SAＭ—62．24~2．36KＷ公司WM2.58～2.8３；B＆P1.92～3。00S111６、1118、1１20、１122分别为１。４7~１.8５。国产Ｓ141．３31。501。0，不行能在规定生产率之下混出好型砂。关键在于不管混砂机的类型如何,在混砂过程中没有足够的能量传输给型砂就不行能提高混砂效果。假定混砂机电机实际使用率为８５%,可以估算出每吨型砂耗用电能量〔kＷｈ〕。Eirich〔爱立许〕1．81，DISA１.87,KW2.471．481.１３～１。２8，与进口混砂机相比差距明显。在不更换混砂机的条件下,唯一的解决措施是降低生产率和延长混砂周期。以上争论都是基于混砂机的制造质量、维护保养水平和机械效率等都正常的状况下，否则问题会更加突出。也有铸造工厂生怕延长混砂时间会使型砂温度提高，这成为不愿延长混砂时间的借口之一.实际上将每吨型砂输入电能提高到接近进口混砂机的型砂耗能量,型砂温度或许仅仅上升三到五度左右。考虑1％，型砂温度可降低２5℃左右,只需多加少量水分，靠混砂机的排风装置,就可利用水分蒸发使型砂降温。C-6。我厂生产农用汽车球铁轮毂，产量较大。但生产条件相当落后，主要用手工造型。实行碾轮混砂机混制面砂,背砂是在地面混砂。铸件外表普遍存在砂孔缺陷。现要扩大产量和改进铸件品质，预备建成完整的砂处理系统。请问应中选择哪种形式的混砂机？目前国内工厂使用较多的混砂机有：①碾轮混砂机、②旋转底盘转子混砂机、③旋转刮砂板转子混砂机。也有个别工厂使用④摆轮式混砂机。实际上只要混砂时间足够长和有足够电能输送给型砂,混砂机受到良好的维护清理,任何种类混砂机都能混制出品质良好的型砂。在各种混砂机中,碾轮式应用最广。高密度型砂抱负的混砂周期时准时调整刮砂板与底盘和围圈距离，准时更换磨损的刮砂板。美国汽车行业铸造工厂要求刮砂板与底盘的间距为一个硬币的厚度。假设做到这些要求就确定能够混制出优良品质的型砂。我国制造的S14扬起，遇到高速旋转转子被打散和混合。规定的混砂周期120ｓ时间缺乏，应当增大电机功率和延长混砂时间。否则不能提高混砂的品质。C-7。有些铸造工厂觉察型砂中有很多黄豆大小旳“砂豆”。例如天津四周某厂的机械化造型的砂系统中就觉察大量砂豆。曾屡次利用节假日人工过筛去除型砂系统中的砂豆。但生产一星期后砂豆又消灭。请问砂豆是怎样形成的？怎样消退砂豆的产生？型砂中的砂豆不但损害流淌性，而且不利于铸件外表光滑度，还有可能造成气孔缺陷.砂豆的生成缘由可能有几方面。一是混砂加料挨次有问题,如依据先干混工艺，膨润土和煤粉参加后由于偏析而在混砂机的角落集中，加水时先将膨润土润湿而成粘土团，假设随后的混碾不充分，就成为砂豆留在型砂中。如依据先湿混工艺,先参加的水尚未分散开就参加膨润土和煤粉,甚至水还没加完就急于参加膨润土和煤粉,必定会1０s〔转子式〕至半分钟〔碾轮式〕后再参加膨润土和煤粉。另外的重要缘由是混砂时间不够长,混砂机的修理和清理不准时,混砂效果不够好,没有将积聚成的小砂豆混碾破散开。还有一个可能性,混砂参加的膨润土量过多，例如有一工厂使用转子混砂机，由于旧砂烧损严峻，砂补加量多，膨2%，混砂机来不及把全部参加的粘土团块混碎开，就会消灭小团粒和湿强度不高的状况。转子混砂机的混砂时间短也简洁形成砂豆,因此爱立许公司的转子140s，为的是削减砂豆。来哪些困难。应当怎样解决热砂?经过反复浇注的热量积蓄,使旧砂温度不断上升。国外有些人提出造型时型砂温度超4０℃43℃，12℃以上,可认为存在“热砂”问题。给生产造成的不良影响如下：①随着砂温提高，标准试样的重量和湿压强度等性能都会下降。②热砂蒸发出来的水蒸气分散在冷的运输皮带上,而使其粘附一层型砂，随时撒落地面而影响车间卫生。分散在砂斗内壁，砂斗挂砂越来越厚,容积越来越小。③砂型外表的热砂简洁脱水变干,使砂型外表发酥，棱角易碎,不耐金属液冲刷,简洁造成冲蚀和砂孔缺陷。④热砂的水蒸气分散在模板外表，使起模性恶化。水蒸气分散在型腔中冷铁和砂芯上,使铸件产生气孔缺陷。为了防止和解决热砂问题，对于经济条件较好的工厂,最重要的措施是应当在砂处理系统设计阶段就考虑到加大砂系统实际容量,削减型砂使用的循环次数,每班旧砂循环最好不超过两遍.尤其重要的是实行增湿通风冷却处理.我国有几家工厂应用构造良好的进口增湿沸腾冷却设备，能将型砂温度降低到要求范围内。国内有的工厂只是在落砂后斜爬皮带上自行按装一个简易的雾化喷水装置,依据来砂多少自动调整喷水量,也可以使砂温适当降低。此外，为了防止热砂粘附模样,除了必需在模板上喷涂以煤油或轻柴油为原料的脱模剂以外,还可承受模板加热装置，减小型砂与模样的温度差异，避开水蒸气分散在模板上,从而削减起模时砂型损坏。但是模板加热温度不行高于型砂温度，以免型腔外表脱水变脆弱而产生砂孔缺陷。C—9.有些工厂承受增湿冷却方法来到达旧砂降温的目的，但是在使用中发生通风除尘管道和除尘器布袋因长期结露造成粉尘堵塞的严峻问题,请问如何来防止和削减这种现象的发生？估量发生除尘管道和除尘器布袋的堵塞和结雾严峻问题的缘由是除尘系统的设计不合理。除尘管道应实行电热外壁,使管壁温度不低于管道中含尘水气温度，水蒸气就可以不分散在管道内壁。还要加大排风速度，有资料介绍管道中风速不低于18m/s，使微细尘土颗粒不致沉淀在管子中.布袋要选择不吸水材料制成.河北有一家挤压造型铸造工厂，落砂冷却滚筒除尘管道的水平局部实行内高外低的简洁直线构造，每日用水冲洗管道，将管道中积聚的粉尘冲洗流入室外的水池中。不需加热也可防止堵塞。C－1０。我厂是专业生产发动机汽缸体的工厂，铸件使用了大量砂芯，据统计大约每吨汽缸体铸件需用1。０~1.２吨树脂砂芯。所用原砂都是远途运来的优质擦洗砂。落砂时除少量心头直接做为废砂丢掉外,绝大局部溃散砂芯混入旧砂中。渐渐积存致使砂系统容纳不下,必需随时排掉一些旧砂块成为废砂。这些砂块都是远离铸件没受到高温加热的优良品质砂子，被扔掉确实惋惜。请问国外类似产品工厂有无方法削减擦洗砂消耗量和旧砂扔掉量？国外多砂芯铸造工厂和争论单位认为最好的方法是将旧砂再生处理后做为制芯的主要材料。用湿型旧砂制造砂芯的障碍是含有相当多的膨润土以及一些其它粉尘物质.这些物质与大多数砂芯粘结剂不相容,需要承受再生方法除掉。日本有人用离心式擦磨机加工处理经过枯燥的湿型旧砂,争论结果说明：旧砂预先经过枯燥可使粘土膜较易脱落，能够削减擦磨处理的反复次数。用机械再生砂配制壳芯砂最为抱负,由于在覆膜温度下壳芯树脂的粘度高，不易向砂粒上残留粘土层渗透。而且擦磨处理睬使砂粒外形变得较为圆整，壳芯砂的强度甚至比用原砂的还高。配制冷芯盒芯砂要求再生后泥分