自硬树脂再生砂质量控制

1、自硬树脂再生砂的质量控制自硬树脂砂一般多采用机械再生法。通常情况下，自硬树脂砂的质量控制项目有：粒度分布、微粉含量、残留含水量、灼烧减量、残留含氮量、残留含碳量、耗酸量、耗碱量、含硫量、含氧化铁量、砂温、室温等。一、 粒度分布、微粉含量和残留含水量新砂及其再生砂的粒度分布、 微粉含量和残留含水量等变化情况见下表所列。微粉含量指砂中颗粒度在 150 目以下（有的指 200 目以下）至底盘以上微粉，以及底盘中至大于 20um 的粉尘的总含量。（注：微粉：对 30/50、40/70 筛号的原砂，140 筛号以下称为微粉；对 50/100、70/140筛号的原砂， 200 筛号以下为微粉；对100/2

2、00 筛号的原砂， 270 筛号以下为微粉。）表：粒度分布、微粉含量和残留含水量砂粒度分布（目） %总量含泥含水微粉%量量含量种2428455575100150 200%新砂0.810.6437.923.2621.484.321.120.28100.420.320.020.28再生1.186.426.424.429.069.222.860.2099.720.060.20砂表：日本丰田工厂所用新砂和再生砂的对比砂类型新砂再生 4次再生约 34 次使用半年20 目0.1粒28 目8.67.66.58.5度35 目45.940.63530.3分48 目29.235.03131.4布70 目10.81

3、1.81721.5%100 目4.44.39.17.3145 目0.80.61.20.8200 目0.30.10.10.1粒度指数60.260.366.866透气性500-600400-450351345树脂加入量 % （占砂量）1.10.90.720.7催化剂量 %( 占树脂量 )45554040抗压强度 MPa3.874.174.234.2表面稳定性 %97979898灼烧减量 %0.21.01.81.8室温1512.51711砂温161814.59湿度 %76917355微粉含量高，不但降低树脂砂的强度 （如在再生砂中增加150 目以下的微粉 0.5%，则树脂砂强度将降低20%），而且会

4、降低它的表面稳定性，同时还要增加粘结剂的加入量，以及使再生砂的灼烧减量大大增高，从而引起铸件的气孔缺陷。在日常生产中，一般要求微粉含量<1%-1.5%，底盘上的粉尘含量 <0.2%。在旧砂再生时，可以通过调整机械再生装置的除尘抽风量来控制微粉含量； 若大于要求值， 可加大抽风量，将微粉抽出。在再生砂质量控制较好的工厂中，经过多次除尘处理后，再生砂中的微粉含量一般比新砂的要低。在日常生产中为了检查砂子的粒度分布和微粉含量的变化情况，每月至少要测定一次。因为再生砂反复使用时砂颗粒有变小的趋势（其程度与砂粒结构、新砂的粒度分布等有关） ，所以要求砂粒结构为单一晶体，而不要是复合结晶的。新

5、砂的含水量仅与其干净程度和运输过程等有关， 而再生砂中的含水量则与生产管理有关。新砂、再生砂的含水量一般要求 <0.2%。含水量对树脂砂的强度和硬化速度有明显的不利影响， 特别是对尿烷系自硬树脂砂。因此，在回收、再生处理时切不可在循环系统中混入水份。潮湿季节因大气湿度高，要把再生砂残留含水量控制在 <0.2% 是比较困难的。此外，在风力除尘时，由风带入的水份往往使再生砂中的残留含水量相当高，应给予重视。在再生砂、新砂的贮存及取出使用时， 应特别注意粒度分布的偏析。表：再生砂质量控制指标筛号 200-用途灼烧减酸耗值PH 值材质(/ml)<<量 (%)<底盘量含水量

6、含氮量底 盘 量(%)<(%)<(%)<(%)<酚 醛 尿3.083.00.50.2灰铸铁烷类呋 喃 树3.02.050.80.20.20.1灰铸铁脂类呋 喃 树1.52.050.80.20.20.03碳钢脂类呋 喃 树4.01.060.80.20.2铸铝脂类呋 喃 树2.51.060.80.20.2铸铜脂类多 元 醇5.070.40.2铸铝尿烷类注：一般而言，呋喃树脂类灰铸铁件再生砂的灼烧减量2.5%时已算较高的了。表：树脂自硬砂用原砂的技术指标（质量分数，%）种类粒度SiO2含泥量含水量微 粉酸耗灼烧适用范围（筛号）值减量量/ml材质铸件类型特种砂见 3.6.2 节

7、以其他特种砂为原砂的型砂和芯砂部分特种钢各类铸件硅砂30/50>97<0.2<0.1-0.2<0.5-1<5<0.5重大型及大型硅砂40/70>97<0.2<0.1-0.2<0.5-1<5<0.5热节铸件铸钢硅砂40/70>96<0.2<0.1-0.2<0.5-1<5<0.5大、中型热节件硅砂50/100>96<0.2-0.3<0.1-0.2<0.5-1<5<0.5中、小型铸件硅砂40/70>90<0.2<0.1-0.2<0.5

8、-1<5<0.5重大及大型硅砂50/100>90<0.2-0.3<0.1-0.2<0.5-1<5<0.5铸件50/100>90<0.2-0.3<0.1-0.2<0.5-1<5<0.5铸铁硅砂一般铸件硅砂100/200>90<0.3<0.1-0.2<0.5-1<5<0.5硅砂70/140>85<0.2-0.3<0.1-0.2<0.5-1<5<0.5铸造非各类铸件硅砂100/200>85<0.3<0.1-0.2<0.5-

9、1<5<0.5铁合金注：微粉：对 30/50、40/70 筛号的原砂， 140 筛号以下称为微粉；对50/100 、70/140 筛号的原砂， 200 筛号以下为微粉；对 100/200 筛号的原砂，270 筛号以下为微粉。二、原砂的选择1、原砂2 含量要高，一般铸钢件97%，铸铁件 90%，SiO非铁合金铸件 85%。2、酸耗值应尽可能低，一般小于等于5ml。3、含泥量越小越好，一般质量分数小于0.2%，4、原砂粒度适中， 通常采用以 70 筛号为中心、主要部分集中在上下 3 或 4 个筛号上的原砂。 根据铸件大小， 材质不同，原砂粒度大小应有所变化。5、小于140 筛号的细粉应

10、尽量少，质量分数一般不得超过1%。6、原砂应保持干燥，水的质量分数不大于0.2%。7、角形因数要小， 粒形越接近圆形越好。 角形因数最好在1.3以下，尽可能不用1.45 以下的硅砂。8、硅砂的灼烧减量质量分数不得超过0.5%。三、树脂的选择树脂的选择主要根据铸件的合金特性及其对型砂性能要求（如硬化时间、高温强度、含氮量等）和成本来确定。譬如铸钢件浇注温度高，要求型砂热稳定性好，同时为减少气孔缺陷，希望型砂中氮含量低，故选用高糠醇、低氮或无氮树脂；而非铁合金铸件浇注温度低，型砂高温强度要求不高，但应有好的溃散性，故多选择高氮、低糠醇树脂；对于硬化速度要求较快的型砂，可选用含氮量偏高的树脂。在选用

11、树脂时，对树脂的粘度、游离甲醛含量、 PH 值等技术指标，也应提出严格要求。 粘度不仅影响到混砂设备计量的稳定性和准确性，也影响到树脂膜对砂粒的包覆程度， 因而影响到树脂砂的比强度，一般粘度不应大于 100mPa?s。游离甲醛主要影响混砂和制芯的劳动条件，故应尽可能低，要求质量分数在 0.5% 以下。由于呋喃树脂是酸自硬的， PH 过低将使树脂存放时变稠，缩短贮存期， PH 值一般以 6.5-7.5 为宜。树脂中水的质量分数通常在 2%-10%的范围内（铝合金用高氮呋喃树脂水的质量分数可能高达 20%），呋喃树脂的密度一般为 1.15-1.25g/cm3。四、树脂自硬砂的工艺性能1、终强度：树脂砂在24h 的强度值，它应保证型（芯）在搬运、下芯、合型、浇注时有足够的强度而不致损坏，这与型（芯）本身的大小、形状和工艺操作有关，一般型砂的终强度为0.6-0.8MPa，芯砂为0.8-1.0MPa，复杂砂芯为1.6-2.0MPa，非铁金属铸件砂芯应适当降低。决不要追求过高的终强度， 否则会增加树脂的加入量， 增加生产成本，增加气孔缺陷倾向，同时也给旧砂再生处理增加麻烦。2、表面安定性：树脂砂型（芯）应能承受住搬运时的磨损，浇注时金属液的冲刷和烘烤而不至于引起冲砂、砂眼及机械粘砂等缺陷，因此要求表面安定性大于