水玻璃有机酯自硬砂工艺简介

1、工艺指导书改性水玻璃和有机酯工艺指导书目录第一部分水玻璃基础 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 水玻璃有机酯自硬砂工艺简介 1 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 关于水玻璃的几个基本概念 1第二部分改性水玻璃 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 改性水玻璃自硬砂的主要性能参数 3 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 酯硬化水玻璃硬化机理 4 HYPERLINK l bookma

2、rk14 o Current Document 影响水玻璃自硬砂硬化特性的主要因素 5 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 改性水玻璃自硬砂的材料 6 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 改性水玻璃和有机酯固化剂的使用方法 7 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 混砂、造型注意事项 8 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 常见问题诊断及解决方案 9第三部分再生砂水玻璃再生砂的特性 11 HYPERLINK

3、 l bookmark28 o Current Document 再生砂工艺要点 .11 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 再生砂水玻璃材料及工艺 .12 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 常见问题诊断及解决方案 .13关于水玻璃残留 Na2O 14工艺指导书改性水玻璃和有机酯工艺指导书改性水玻璃和有机酯第一部分水玻璃基础水玻璃有机脂自硬砂工艺简介改性水玻璃有机酯自硬砂工艺是一种先进的造型工艺，它克服了传统水玻璃砂加入量高、溃散 性差、旧砂回用率低等缺点，是一种符合二十一世纪可持续发展的绿色环保

4、工艺。我公司顺应时代 发展潮流，契合铸造厂家的实际需要，发展和完善了这一重要而先进的生产技术。水玻璃作为一种铸造粘结剂，引进中国铸造车间已有几十年的历史，其应用工艺也从早期的二 氧化碳硬化，发展到固化剂硬化。二氧化碳硬化法硬化速度快，但硬化过程中稳定性欠佳，常使型 砂过吹，厚大砂芯内部难以硬透，导致铸件产生较多的缺陷。粉状硬化剂硬化法虽然比二氧化碳法 有了较大进步，但由于水玻璃容量高达8%以上，浇铸后型砂残留强度高，溃散性差，这使其应用受到限制。液体硬化剂的使用，由于其水玻璃加入量少、溃散性好、工艺简单等特点，至今已发展 成为一种有强大生命力的新型砂型。它具有以下的工艺特点：水玻璃加入量低而砂

5、型强度高。改性水玻璃的加入量为砂重的2.23.0% ,型砂抗压强度达2.03.6MPa 。型砂综合工艺性能好。冬季硬透性好，硬化性能可调性好。通过调整水玻璃和固化剂的种 类及加入量，容易适应外界环境、铸件生产要求的变化，可完全满足不同工厂造型制芯的工艺要求， 能建成生产线大批量生产。可实现水玻璃砂的干法再生回用，回用率80%可以消除水玻璃砂废砂和废水对生态环境的污染。可以大大提高工厂铸件质量。铸件质量超过原CO 2水玻璃砂工艺的水品，表面质量和尺寸精度与树脂自硬砂工艺相同，铸件内部质量远优于吠喃树脂自硬砂工艺。砂型发气量低，可有效防止铸件裂纹及气孔缺陷。生产成本低，环境污染小。可见，改性水玻璃

6、自硬砂工艺无论其工艺性能、铸件质量，还是生产成本、环境保护方面比其 它工艺更具竞争力。它绿色环保，符合国家大政策方针；生产成本低而工艺性能好，满足铸造厂家 的实际需求；铸件质量好，符合客户利益，是一种优良的铸造砂型种类。二、关于水玻璃的几个基本概念钠水玻璃的化学表达式为NazO.mSiO 2.nH2O ,主要成分是硅酸钠，为弱酸强碱盐，其干态时为白色或灰白色团块或粉状。溶于水时，纯的钠水玻璃外观为无色粘稠状液体，当含有少量杂质时， 外观呈灰色或绿色。钠水玻璃有几个重要参数，直接影响其化学和物理性能，也直接影响水玻璃砂 的工艺性能。了解这些参数，对您选择合格的水玻璃产品有所帮助。.模数水玻璃的模

7、数是 SiO2和Na2O的物质量之比，通常用 m表示。水玻璃的模数会影响水玻璃的物 化性质，如SiO2和Na2O的相对含量，水玻璃的分散状态等，并通过影响这些物化性能，对水玻璃 的耐老化性能、硬化速度、砂型再生性能等多项应用性能造成影响。模数高的水玻璃，其粘度往往 较大，硬化速度快、可使用时间短、硬化初期强度较高， 但24小时后型砂达到的终硬化强度却较低， 而且易凝结、不稳定，容易老化而影响性能。而低模数的水玻璃由于Na2O质量分数高，粘结膜中硅酸钠凝胶量多，虽硬化速度相对较慢，终硬化强度却较高，且不易老化，可使用时间长，更适宜 用于再生砂的场合。需要指出的是，高模数和低模数的概念是相对的。用

8、于铸造砂型的水玻璃，模 数即不能太高，也不能太低。模数介于 2.03.0之间的水玻璃，其各项性能较平衡，为铸造行业所工艺指导书改性水玻璃和有机酯工艺指导书常用。.浓度、密度和粘度浓度指水玻璃中 SiO2和Na2O的总体含量。当模数一定时，浓度越大，密度越大，说明固体含 量高，即水玻璃中硅酸钠的绝对含量高，水玻璃粘接力大。在使用中，一般用水玻璃的密度和波美 度来反映硅酸钠的浓度。 铸造上常用的水玻璃，密度介于1.31.6 g/cm 3之间，波美度介于3554 Be 之间。为了方便储存，模数高的水玻璃，其密度反而更低。粘度也影响水玻璃的工艺性能。当浓度一定时，水玻璃模数越大，粘度越大；增加水玻璃浓

9、度 时，高模数水玻璃的粘度比低模数水玻璃的粘度增加的更快；水玻璃模数不变时，浓度越大，粘度 越大。粘度太大的水玻璃难于混匀，不能应用在铸造工艺上，一般铸造用水玻璃的粘度小于350MPa.S。.铸造钠水玻璃的技术指标行标规定的钠水玻璃要达到七项技术指标，包括密度、Na2O含量、SiO2含量、模数、铁含量和水不溶物含量。除前文介绍的两方面内容外，还特别规定了元素铁盒不溶性盐的含量。它们与氯化 钠、硫酸钠、碳酸钠等水溶性杂质一起，会对水玻璃的粘度、硬化速度、粘接强度、老化速度等产 生不利的影响。下表例举了两种钠水玻璃的技术指标。型号密度(g/cm 3)Na2O含量 (%)SiO2含量 (%)模数(m

10、)铁含量 (%)水不溶物含量 (%)ZS2.91.40-1.5025.710.22.512.900.0429.212.82.20-2.500.050.8工艺指导书改性水玻璃和有机酯工艺指导书第二部分改性水玻璃改性水玻璃自硬砂的主要性能参数改性水玻璃的几项重要的应用性能，如加入量、终强度、溃散性等，会对造型、落砂等多种工 艺性能造成重大影响。根据其对工艺、性能的影响，选用改性水玻璃产品时，需要关注如下几个问 题：.终强度改性水玻璃强度的高低，是选择水玻璃产品时首先应该考虑的问题。水玻璃砂型必须具有相当 高的强度，才能抵抗各种外力的破坏，保证在起模、搬运、下芯、合型等过程中不会破损、塌落； 在金属

11、液的冲刷下不会胀砂和跑火。影响这种抵抗能力的最主要指标是终强度。它不仅对整个造型 工作能否顺利完成影响巨大，而且还影响着水玻璃使用量的大小。因为当水玻璃强度不高时，只能 通过增加加入量来保证终强度，而这会带来溃散性差等一系列综合问题，是铸造厂家所不希望的。 因此，终强度是厂家在选择水玻璃产品时，首先应该关注的指标。我们认为，砂型抗拉终强度至少 应达到0.4MPa ,才能保证工艺的稳定性。.水玻璃的加入量水玻璃的加入量是在选择水玻璃产品时，铸造厂家应该考虑的问题最重要的问题之一。因为它 不仅关乎成本，而且对整个工艺的性能会造成重要影响。水玻璃的加入量大，砂型硬化强度越高， 但同时其残留强度也越高

12、，这就是说，就同样的产品和工艺而言，越高的加入量，就意味着越差的 溃散性，这绝不是铸造厂家所希望的结果。因此，选用加入量较小的水玻璃产品将非常重要。当然，除了水玻璃自身的特性以外，其加入量还受到其他因素，例如原砂的影响。酯硬化改性 水玻璃砂的优点之一，就在于对原砂的要求不像树脂砂那么严格。原砂的适用范围大，可用硅砂、 铭铁矿砂、镁橄榄石砂等各种原砂。但是，为了保证砂型的质量，降低水玻璃的加入量，使用厂家 还是应对原砂的含水量、含泥量、粒形及微粉含量4个指标加以限定。一般角形系数小于1.35,粒度最好为40/70目，含泥量小于0.5%,含水量小于0.8%;用于生产铸钢件的硅砂其 SiO2含量应大

13、 于97%,生产铸铁件时应大于 90%。天然原砂通常很难满足上述要求，因此建议采用干燥的擦洗砂 或水洗砂，比如福建晋江擦洗砂（角形系数 1.35 ,含泥量0.3% ,水分0.5% ,粒度40/70 ）,海城 水洗砂（角形系数1.30 ,含泥量0.1% ,水分0.3% ,粒度40/70）一般的改性水玻璃砂型，水玻璃加入量为2.03.0% ,当原砂条件不太好、工艺要求强度特别高的时候，可能会需要加到 3.54.0%。许多厂家在试用的时候往往推荐小的加入量，但我们认为：盲 目追求低加入量的做法并不可取，水玻璃的加入量应使终强度略高于工艺要求，用以保证造型工作 无论在何种天气状态下也能顺利进行。好的改

14、性水玻璃残留强度低，即时略多加一点，也还是有好 的溃散性；而如果盲目追求低加入量，仅仅满足临界的终强度要求，虽然溃散性得到保证，在天气 情况不好的时候却有砂型破损的危险，这种尝试从长远来说不值得。.残留强度残留强度是评价水玻璃溃散性常用的指标。水玻璃砂的残留强度高，则意味着出砂性差，出砂 后结块的砂子再生困难。理想的说，我们希望水玻璃砂的残留强度越低越好。但实际上，对于一般 的水玻璃而言，水玻璃砂的残留强度是与砂型的终强度、水玻璃的加入量成正比的。也就是说，水 玻璃的加入量越大，砂型的硬化强度越高，其残留强度也就越高；水玻璃的加入量越低，砂型的硬 化强度也就越低，残留强度相同降低。这正好违背了

15、我们所希望的终强度高而残留强度低的规律。工艺指导书改性水玻璃和有机酯工艺指导书解决的办法是在水玻璃中加入有机附加物和无机附加物。有机附加物如糖类、树脂、纤维素等, 在高温下挥发、汽化或燃烧碳化，可在一定程度上破坏水玻璃膜的完整性，从而降低水玻璃砂的残 留强度。无机附加物如二价或三价的金属氧化物，能在高温下与熔融硅酸钠形成高熔点相，使残留 强度峰值后移，同时由于与硅酸钠具有不同的收缩系数，能在冷却时造成裂纹或形成脆化膜，降低 残留强度。经过有机改性和无机改性的水玻璃，在经过高温后残留强度一般较普通水玻璃低。因此, 从降低残留强度，改善出砂性能方面出发，我们建议厂家选用改性水玻璃产品。.可使用时间

16、和脱模时间在使用相同的有机酯固化剂的条件下， 不同水玻璃产品白可使用时间 /脱模时间存在一定的差异。通过使用不同的有机酯固化剂，水玻璃砂的可使用时间和脱模时间是可调的。但是，通过使用较慢 的酯固然能使水玻璃砂的可使用时间延长，可这样做砂型脱模时间也会相应的延长。显然，这种以 降低生产效率为代价的做法并不可取。因此，可使用时间和脱模时间的比值应尽量的大，这样有利 于造型工作从容不迫的完成和提高工作效率。如果改性水玻璃与有机酯固化剂配合使用，可使用时 间约为脱模时间的1/41/5 ,即能保证砂型造型工作顺利完成，脱模时间也能够满足生产需求。.耐老化性能在水玻璃中，自发地生成胶体聚合的现象称为老化”

17、，水玻璃老化会严重降低水玻璃的粘结强度。新制纯净的水玻璃无光散射现象，属于真溶液。在存放过程中，水玻璃中的硅酸会自发聚合反应， 不断生成聚硅酸月园多余的 Na +被排斥出来，最终成为聚硅酸胶粒和正硅酸钠的平衡体系。因此， 就会出现光散射的丁泽尔现象，水玻璃溶液的粘度和粘接强度都会较新制的水玻璃低，严重的时候,粘接强度会下降 3035%。水玻璃的老化有很多危害。首先，它导致水玻璃的粘接强度降低，为了 保证型芯的强度，只有多加水玻璃，这就造成了溃散性的问题；其次，它限制了高模数水玻璃的应 用，高模数的水玻璃溃散性较低模数水玻璃好。一系列的物理改性、化学改性、复合改性的方法能 够解决这一问题。这也是

18、改性水玻璃比普通水玻璃的性能优越之处。.储存强度水玻璃粘结剂基体中含有大量亲水性的Na+和OH-离子，因为水合作用的存在， 他们在潮湿的空气中能够吸收环境中的水分而侵蚀基体，严重的时候甚至能使Si-O-Si键断裂而重新溶解，这使水玻璃砂型强度显著下降。对造型制芯以后并不马上合型、浇注，而是要放置七八个小时甚至更长时 间才进行下一步工序的厂家来说，采用加入了无机附加物或者憎水性有机材料的改性水玻璃，对改 善砂型的回潮是有帮助的。、酯硬化水玻璃砂硬化机理水玻璃的硬化方法有很多种，如CO2硬化、加热硬化、酯硬化等，但按照机理来讲，其硬化途径则可分为两种，即物理硬化和化学硬化。物理硬化指除去水玻璃中的

19、水分，使其因失水而硬化； 化学硬化指通过硅酸钠水解，形成硅酸溶胶，最后形成硅酸凝胶的硬化过程。这两种机理既有区别， 又有联系。在实际的水玻璃硬化过程中，很难区分到底是物理硬化还是化学硬化，往往是两者兼有， 共同作用。有机酯固化剂硬化水玻璃砂，就是物理硬化与化学硬化相结合的过程。整个硬化过程可 以分为三个阶段：第一阶段，有机酯在碱性水玻璃溶液中发生水解，生成有机酸和醇。这个阶段取决于有机酯与 水玻璃的互溶性和水解速度。它决定了型砂可使用时间的长短。第二阶段，有机酯水解生产的酸和水玻璃反应，及广义的酸碱反应，它使水玻璃模数升高，粘 度增大，最终超过临界值而失去流动性。工艺指导书改性水玻璃和有机酯工

20、艺指导书改性水玻璃和有机酯第三阶段，水玻璃进一步失水，固化完全。有机酯硬化水玻璃反应步骤图R-COOR + xH 2O0H- 1 RCOOH + R OHNa2O.mSiO2.nH2O + xRCOOH . (1-x/2)Na2O.mSiO2.(n+x/2)H 2O + xRCOONa进一步失水硬化三、影响水玻璃自硬砂硬化特性的主要因素影响因素工艺性能硬化速度终强度可使用时间起模时间溃散性有机酯加入量T加快快脂加入量T加快降低缩短缩短改性水玻璃加入量T增加缩短变差原砂质里角形系数T降低微粉及泥含量T降低缩短砂温T加快降低缩短缩短环境条件气温T加快缩短湿度T减慢降低缩短缩短.原砂的影响:尽管酯硬

21、化改性水玻璃砂对原砂的要求不像树脂砂那么严格，但为了保证砂型的质量，降低水 玻璃的加入量，使用厂家还是应对原砂的含水量、含泥量和粒形及微粉加以限定。因为如果原砂质 量太差，就需多加改性水玻璃以保证砂型强度，这样砂型溃散性就会受影响。一般要求角形系数应 小于1.35,粒度最好为40/70目，含泥量小于 0.5%,含水量小于0.8%;用于生产铸钢件的硅砂其 SiO2含量应大于97%,生产铸铁件时应大于90%。天然原砂通常很难满足上诉要求，我们建议采用干燥的擦洗砂或水洗砂，比如附件晋江擦洗砂（角形系数0.35 ,含泥量0.3% ,水分0.5% ,粒度40/70目），而海城水洗砂（角形系数 1.30

22、,含泥量0.1% ,水分0.3% ,粒度40/70目）.水玻璃的影响：水玻璃质量的好坏，直接影响到水玻璃砂的性能。一般选用透明或半透明的钠水玻璃（达到国 际水品Fe0.5% ,水不溶物0.8%）,然后添加高分子有机物和无机添加剂对其进行改进，可保证水玻璃的质量，能有效减少水玻璃加入量、提高水玻璃的粘接强度和改善型砂的溃散性。水玻璃的模数对改进水玻璃性能影响也很大。高模数水玻璃的粘接强度比低模数水玻璃低，溃 散性却更好。把改性水玻璃的模数控制在m=2.22.4 ,能顾及粘结强度和溃散性两方面的需求。冬天温度低，水玻璃砂硬化速度慢，就选用模数较高的（m=2.4 ）改性水玻璃；夏天温度高，水玻璃砂硬

23、化快，就选用模数较低的（m=2.2）改性水玻璃。水玻璃密度越大，硬化强度越高，但密度过大会使粘度过大，难以混砂均匀；而密度过小则含 水量大，型砂强度低。故改性水玻璃的密度一般控制在1.31.6g/cm 3 （即4851 Be）。工艺指导书改性水玻璃和有机酯工艺指导书改性水玻璃和有机酯3,改性剂的影响:普通的钠水玻璃在冬天温度较低时，难以硬透。对水玻璃进行复合改性，可促进酯硬化改性水 玻璃硬化完全，增加其硬透性，而且抗老化性能、硬化强度也可同步提高。另外，加入有机改性剂 有助于改善溃散性。加入一定量的无机增强剂能够提高水玻璃的粘结性能。总之，适当的改性对提 高水玻璃砂的各项性能都是有益的。4.有

24、机酯固化剂的影响：酯硬化改性水玻璃砂的有机酯固化剂在型砂中必须具备一定的数量才能使反应达到一定的程度，砂型硬化。这个数量不但与水玻璃的加入量有关，还与水玻璃的模数、浓度、有机酯的种类及 纯度有关。有机酯加入量过多，会使反应过度，型砂强度下降；加入量不足，硬化反应不充分，砂 型强度也低。一般有机酯的加入量为水玻璃加入量的1619% ,厚大型（芯）适当增加酯的加入量。不同种类的有机酯与水玻璃反应速度不同，所获的硬化强度也不相同。通过有机酯固化剂与水玻璃 的相互搭配，共同完成对各种环境条件下型砂硬化速度及可使用时间的调控。通常，由快速固化剂 获得的型砂终硬化强度较低，而由慢速固化剂获得的型砂终硬化强

25、度较高。有机酯固化剂的质量指 标包含含水率、游离酸率、水不溶率、凝胶化时间等。5,环境温度与环境湿度的影响：酯硬化改性水玻璃砂受环境的影响比较大。环境温度越高，硬化速度越快；环境温度越低，硬化速度越慢，硬透性越差。因此，在冬天天气较冷的时候（一般温度80% ,应引起注意，砂型应 尽快使用。四、改性水玻璃自硬砂的材料.改性水玻璃产品名称：改性水玻璃产品牌号：KGS-1、KGS-2、KGS-3、KGS-6产品用途：与有机酯固化剂配合，用于重型机械、水泵、阀门、铁路、工程机械、矿山、军工 等行业的铸钢件、铸铁件、铸铜件及有色合金件等铸件的生产。KGS-1硬化速度较慢，与慢酯配合，适合夏季使用；KGS

26、-3硬化速度较快，与快酯配合，适合冬季使用；KGS-2介于前两者之间，春秋季适用。产品技术指标:牌号粘度(MPa.s )密度(g/cm 3)型砂抗拉强度（MPa,24h）KGS-1150-3501.3-1.60.5-0.9KGS-2150-3501.3-1.60.5-0.9KGS-3150-3501.3-1.60.4-0.7KGS-6150-3501.3-1.6工艺指导书改性水玻璃和有机酯工艺指导书改性水玻璃和有机酯产品包装、储存及运输:1）本品用硬质桶包装，包装桶上应有清晰、牢固的标志，标明产品名称、型号、批号、净含量、 生产厂家地址及生产日期。2）本品应避免在阳光下暴晒，避免杂质混入，避免

27、与酸性物质接触，避免在冰点以下储存，开封 后尽快用完，勿长期暴露在空气中；3）本产品按非危险品运输。.有机酯固化剂产品名称：改性水玻璃固化剂产品牌号：KYZ-A、KYZ-A-1、KYZ-B、KYZ-B-1、KYZ-B-2共五个牌号，可根据客户的要求进 行调配。KYZ-A是一种慢酯，硬化速度较慢，适合在 KYZ-A是一种慢酯，硬化速度较慢，适合在 KYZ-A-1是一种特慢酯，适合夏天温度大于 间也别长时，也适用该固化剂；KYZ-B是一种中酯，硬化速度适中，适合在KYZ-B-1配合使用。KYZ-B-1是一种快酯，硬化速度较快，适合在KYZ-B-2是一种特快酯，在冬季气温低于25-35 C之间使用；

28、30 c时使用；当型砂特别大，需要的水玻璃砂可使用时15-25 C之间使用；既可单独使用，也可与 KYZ-A 或5-10 C之间使用；0C时适用。产品技术指标:牌号粘度（MPa.s ）密度（g/cm3）残酸量（）KYZ-A1001.1-1.32KYZ-A-11001.1-1.32KYZ-B1001.1-1.32KYZ-B-11001.1-1.32KYZ-B-21001.1-1.32产品包装、储存及运输:1）本品用硬质桶包装，包装桶上应有清晰、牢固的标志，标明产品名称、型号、批号、净含量、 生产厂家地址及生产日期。2）本品应保存在阴凉、通风、干燥的库房内，避免接触火源、热源；避免与碱性物质接触。

29、五、改性水玻璃和有机脂固化剂的使用方法改性水玻璃和有机酯固化剂配合使用，其型号选择和配比与季节、用户工艺有关，同时受不同 混砂设备的影响。根据生产条件的不同，推荐使用不同的混砂工艺。.球形混砂机球形混砂机混碾速度快、时间短、效率高，混砂时产生热量大，有利于砂型的快速硬化，如果使用金属模具，采用加热振动紧实台（一般温度在100 c左右），硬化速度还会加快。球形腔内无物料停留或堆积的 死角”区，与混合料接触的零部件少，而且由于砂流的冲刷能减少粘附（或称自清洗的作用），因此可减少人工清洁工作量。但球形混砂机采用间歇式混砂方式，混砂量有限，据了解国内最大的球形混砂机每次的混砂量也才200kg/次。因此

30、，小型芯（一般小于50kg ）可采用这种混砂工艺指导书改性水玻璃和有机酯工艺指导书改性水玻璃和有机酯方式，混碾工艺如下。根据现场工艺要求可调节混砂时间。.连续式混砂机连续式混砂机可连续混砂，效果好，速度快，现混现用，混砂机的自清理性好。大批量生产或 者生产大型铸件的型（芯），优选连续式混砂机混砂。连续式混砂机混砂次序如下：先在水平螺旋混砂装置内将原砂与有机酯固化混合均匀，再在水平螺旋混砂装置的末端（或垂 直的锥形快速混砂装置的始端）加入一定量的水玻璃，快速混合，出砂直接卸入砂箱或芯盒中造型 与制芯。.普通碾轮式混砂机碾轮式混砂机混碾工艺为：混制的时间以混碾均匀为宜，一般整个时间为3-5分钟。六

31、、混砂、造型注意事项.根据原砂的条件决定水玻璃的加入量，根据天气的变化选用和配置固化剂。一般的型（芯）砂的配比为：改性水玻璃的加入量为2.5-3.0% ,有机酯的加入量16-19% （占水玻璃的）。如果砂的质量较差，可把水玻璃的加入量提高到3.5-4.0% 。.有机酯硬化水玻璃砂混砂工艺为现在原砂中加入有机酯混匀，然后再加水玻璃混匀直至卸砂。如将有机酯和水玻璃的加入量次序颠倒，水玻璃砂的强度会下降 20%-30%。有机酯和水玻璃同时加入也会降低水玻璃型砂的粘结强度。.好的型（芯）砂务必在可使用时间之内完成造型。观察型（芯）砂开始发粘，呈粘连状时即为可 使用时间，时间超过，流动性恶化，充型能力变

32、差，造型（芯）后强度大大下降，表面稳定性差， 容易造成塌箱及冲砂，砂眼等缺陷。.根据季节变化选择合适的水玻璃产品。夏季使用KGS-1 ,与慢酯配合；冬季使用 KGS-3 ,与快酯配合；春秋季节使用 KGS-2，快酯、慢酯配合使用。.造型时需砂型具有一定强度（抗压强度达到0.14MPa ）才能起模，不能太早，也不能太迟。太早砂型强度低，不能够支撑自生变形，甚至塌箱；太迟砂型强度高，起模阻力大，会损坏砂型，模具损伤。一般如果采用连续式混砂机的造型生产线，可使用时间控制在 4-6 min,脱模时间在18-24 min。工艺指导书改性水玻璃和有机酯工艺指导书这样即保证砂型强度，又满足生产效率。如果是小

33、批量而采用碾轮式混砂机，就要考虑造型操作时 间。因为混砂时间延长，可使用时间和脱模时间也需要适当的增加。改性水玻璃与有机酯固化剂的典型配比硬化度最快特快快中偏快中中偏慢慢极慢适用温度05101520253035KYZ-A-120%40%KYZ-A30%50%80%100%80%60%KYZ-B90%100%70%50%20%KYZ-B-210%不同原砂条件下水玻璃的推荐加入量原砂水玻璃硬化剂占水玻璃量原砂要求1002.2-2.3%16-19%含泥 0.5% ,含水 0.5,角形系数w 1.251002.6-3.0%16-19%含泥 0.5% ,含水 0.5,角形系数w 1.351003.2-3

34、.8%16-19%含泥 0.5% ,含水 0.5,角形系数w 1.45.采取连续混砂机混砂时，要注意水玻璃和固化剂的准确定量，以及混砂的时间和强度。我国大多数用于酯硬化水玻璃砂的连续式混砂机都是在自硬树脂砂的连续式混砂机基础上改装的，两种型砂 的混砂工艺相同，但水玻璃的粘度要大于树脂砂，因此混制时间需要更长，混制强度要求更大。另 外，混砂机里不用了的水玻璃砂要及时排出，以免水玻璃砂硬化堵塞混砂机。.采用碾轮式混砂机混砂时需要注意，如果混砂时间较长，造型时不能超过型砂可使用时间，否则 型砂就会报废。大批量生产，混砂量加大时，需要建立酯硬化改性水玻璃砂造型生产线。生产线一 般控制在4-6 min成

35、型，18-24 min脱模，能满足生产要求。.为了获得光滑致密强度高的型芯表面，必须将型芯均匀捣实。型芯要多扎气孔，间距150-200mm ,深度要足够，这既有利于型芯水分逸出，又利于浇注过程中排气。.改性水玻璃砂的存放性较好，基本没有返碱粉化现象，但当空气湿度80%时，应引起注意，为防止砂芯受潮，需尽快合箱浇注。七、常见问题诊断及解决方案序号缺陷的表征产生原因防止措施1可使用时间短， 常发生在夏大的 高温季节，型砂 强度低，型芯表 面发酥.水玻璃模数高.所用有机酯不合适，硬化速度快.混砂时间过长.原砂温度太高.采用较低模数水玻璃.采用硬化速度慢的有机酯.缩短混砂时间.降低砂温2硬化速度太慢，

36、 常在冬天的低温 季节出现.水玻璃模数太低.所用的有机酯不合 适，硬化速度太慢.米用较局模数水玻璃.采用硬化速度快的有机酯.预热原砂、水玻璃.增加有机酯的加入量10 |工艺指导书改性水玻璃和有机酯11 |工艺指导书改性水玻璃和有机酯11 |序号缺陷的表征产生原因防止措施3砂型芯产生蠕 变、塌落.型砂配比不合适，硬 化反应/、完全.原砂水分过高.原砂粉尘太多，硬透 性差.调整配比，增加有机酯加入量， 或提高水玻璃的模数.控制砂中的粉尘4粘模.模具表面粗糙，模具 表向油漆小合适.起模时砂型的强度太 低.修整模具表面，模具表面米用聚 酯漆.待型砂强度更局后起模5铸件冲砂、夹砂.浇注系统设置不当.型砂

37、强度太低.浇道及砂型中有浮砂.设置浇注系统时不使金属液直 接冲击砂型在直浇道底部垫耐 火砖.大、中铸件浇注系统采用耐火科.调整型配比，提高砂型的强度.合型前吹净浇道口的型腔中的 浮砂6铸件表向粘砂.涂料质量差，涂层薄.砂型紧实度低.砂型强度低，表面发 酥.造型材料耐火度不图.选用好的涂料涂刷到规定的厚 度.提高砂型紧实度，造型操作在型 砂可使用时间内完成.在铸件热节大、散热条件差的部 位使用特种砂7铸件气孔.原砂水分含量高.型砂混合不均匀、局部水分高.砂型吸湿.控制原砂水分.选用混砂功能好的设备.采取防止砂型回潮吸湿的措施， 在刷涂料前用热风烘干砂型，涂 刷涂料后进一步烘干8残留强度高.水玻璃

38、加入量高. 砂质量差.尽量降低水玻璃加入量，米用局品质的原砂.采用改性水玻璃工艺指导书改性水玻璃和有机酯工艺指导书改性水玻璃和有机酯第三部分再生砂水玻璃一、再生砂的特性众说周知，水玻璃旧砂粒上的残留粘结膜在高温浇注后不能燃烧分解，而是形成一种低熔点的 硅酸钠胶牢固地粘附在砂粒表面，这会严重影响水玻璃旧砂的使用性能。再生砂是使用过的旧砂块 经过破碎、去磁、去除了砂粒表面残留粘结剂膜的旧砂，它的性能比较接近新砂，能够作为面砂或 单一砂使用。但是，这种再生处理，尤其是干法再生处理，并不能完全去除旧砂粒上残留的粘结剂 膜。因此，再生砂具有一些新砂所不具备的特性。1、吸湿性水玻璃再生砂具有很强的吸湿性。

39、将浇注后的酯硬化水玻璃旧砂块经振动破碎成沙粒，然后经再生设备干法再生或湿法再生，得到的再生砂由于砂样中残留Na2O的影响，再生砂的吸湿性很强。尤其是干法再生砂，残留 Na2O含量较高，是湿法再生砂的3倍左右，Na2O亲水，很容易导致再生 砂吸潮。在使用的时候需要特别注意。2、可使用时间水玻璃再生砂可使用时间较短。由于残留酯和残留水玻璃的影响，酯硬化水玻璃再生砂的硬化 速度加快，可使用时间缩短。尤其是干法再生砂，其中残留的粘结剂含量较多，且具有很强的吸湿 性和强碱性，有利于有机酯的水解，甚至在新的有机酯和水玻璃反应前，残留的有机酯已经完成了 水解反应，这导致其与新砂和湿法再生砂相比，可使用时间缩

40、短了3/4以上。3、粘结强度再生砂粘结强度低。由于再生砂的残留粘结剂中含有失水高模数水玻璃、有机酯、杂质盐等多 种物质，再生砂，尤其是干法再生砂的粘结强度受到了很大的影响。在同样的条件下对比，干法再 生砂的粘结强度只有新砂和湿法再生砂的 1/3左右。4、溃散性再生砂溃散性差。虽然一次再生的砂在适当的条件下， 能够满足可使用时间和粘结强度的要求， 但随着循环次数的增加，即便每次都加入 20%的新砂，残留水玻璃的累积重熔还是会使再生砂的溃 散性越来越差。、再生砂工艺要点由于再生砂的特殊性质，我们在使用水玻璃再生砂的时候需要特别注意3点。1、再生砂的品质严格控制再生砂的品质，尤其是再生砂中Na2O的

41、去除率，对再生砂的应用非常重要。科学的说，衡量水玻璃再生砂性能的好坏，除了常用的残留Na2O指标外，还有再生砂的强度性能、可使用时间、溃散性、粒度分布、耐火度、透气性等指标都是应该关注的。因为这些性能指标既相对独 立，又互相影响，对应用影响很大。但实际上，我们并不经常测定所有的水玻璃砂性能，而只关注最主要的性能指标。再生砂中Na2O含量就是一项主要的性能指标，它对再生砂的可使用时间、溃散性、耐火度等都具有很大的影响。后文给出了水玻璃再生砂中氧化钠含量的测定方法。根据氧化12 |工艺指导书改性水玻璃和有机酯工艺指导书钠含量测定及其他测定的结果，水玻璃再生砂的残留Na2O大件0.5% ,中小件0.

42、8% ;水分0.5% ;微粉（140目）1%；砂温0 35c时，才能够正常使用。2、再生砂水玻璃的选择与普通的改性水玻璃一样，衡量一种再生砂水玻璃的好坏，应该综合考虑其强度、加入量、可 使用时间、溃散性等。但由于再生砂独特的性能，似乎模数对水玻璃诸多性能的影响更加显著。一 方面，再生砂的粘结强度与所采用的水玻璃的模数有很大的关系。水玻璃的模数越高，其强度越低。 这一规律在使用新砂的时候表现的并不明显，而对于再生砂，可能适当的降低水玻璃模数，强度能 提高一倍以上。另一方面，降低再生砂水玻璃的模数，结合慢酯使用，能有效延长干法再生砂的可 使用时间。3、旧砂再生工艺我们已经知道，湿法再生的砂，比干法

43、再生砂具有更低的残留Na2O含量，具有更好的再使用性能。但湿法再生对环境的污染较大，有时候不得不采取干法再生。需要特别提醒的是，干法再生 前对水玻璃旧砂进行 320 c以上的加热，旧砂中残留的有机酯受热分解，残留水玻璃中的结晶水受 热挥发，可以大大降低残留酯和残留水玻璃对再生砂性能的影响，也能大大提高再生处理的效率， 对延长再生砂的可使用时间，提高再生砂的粘结强度很有帮助。、再生砂水玻璃材料及工艺产品名称：再生砂水玻璃产品牌号：KGS-4、KGS-5共两个牌号产品用途：适用于再生砂的场合KGS-4为慢速水玻璃；KGS-5为快速水玻璃。产品技术指标：牌号粘度(MPa.s )密度(g/cm 3)型

44、砂抗拉强度（MPa , 24h）KGS-4150-3501.3-1.60.4-0.6KGS-5150-3501.3-1.60.4-0.6使用方法：与有机酯固化剂按照一定的比例配合使用。再生砂可使用时间较短，我们推荐使用连续式混砂机。混砂工艺如下：先在水平螺旋混砂装置内将原砂与有机酯固化剂混合均匀，再在水平螺旋混砂装饰的末端（或 垂直的锥形快速混砂装置的始端）加入一定量的水玻璃，快速混合，出砂直接卸入砂箱或芯盒中造 型与制芯。应用举例有机酯水玻璃砂（芯砂的水玻璃加入量 2.8%-3.0% ）,将其循环回用的旧砂，用机械摩擦除去残 留Na2O 20%-35%，经除尘分筛后，加入m=1.6-2.0、

45、C=42-43%的硅酸钠溶液（水玻璃加入量 2.4%, 有机酯固化剂加入水玻璃的16% ）,再生砂的标准试样抗压强度2h、4h和6h分别可达到0.66MPa、0.95MPa 和 1.7MPa 。13 |工艺指导书/Ow 改性水玻璃和有机酯注意事项1）与有机酯固化剂 KYZ-A-1和KYZ-B-1搭配使用，配比可根据生产工艺条件进行调配。2） 一般的型（芯）砂的配比为：改性水玻璃加入量 1.8-3.0% ,有机酯的加入量 10-18% （沾水玻 璃）。3）与改性水玻璃一样，有机酯硬化改性很碎玻璃砂混砂工艺为现在再生砂中加入有机酯混匀，然 后再加水玻璃混匀直至卸砂。如将有机酯和水玻璃的加入次序颠倒

46、，或同时加入，水玻璃砂的 强度会明显下降。4）掌握好型（芯）砂的可使用时间。再生砂的可使用时间比芯砂短，要注意观察水玻璃砂的可使 用时间，一旦型（芯）开始发粘呈粘结状，可使用时间就已达到。时间超过，流动性恶化，充 型能力变差，造型（芯）后强度大大下降，表面稳定性差，容易造成塌箱及冲砂、砂眼等缺陷。5）严格控制再生砂的品质，尤其是再生砂中Na2O的去除率。根据氧化钠含量测定及其他测定的结果，水玻璃再生砂的残留Na2O大件0.5% ,中小件0.8% ;水分0.8% ;微粉（140目）1% ;砂温w 35 c时，才能够正常使用。用作铸钢背砂，经物理再生的回用砂的残留Na2O宜控制在0.6-0.8% ;用作铸铁单一砂，宜控制在0.32-0.40% 。6）干法再生前水玻璃旧砂进行320 c以上的加热，旧砂中残留的有机酯受热分解，残留水玻璃中的结晶水受热挥发，可以大大降低残留酯和残留水玻璃对再生砂性能的影响，也能大大提高再 生处理的效率，对延长再生砂的可使用时间，提高再生砂的粘结强度很有帮助。7）水玻璃再生砂本身具有较强的吸湿性，要注意砂型的防潮， 尤其是当空气湿度 80%时，更应引起注意。产品包装、储存及运输：.本品用硬质桶包装，包装桶上应有清晰、牢固的标志，标明产品名称、型号、批号、净含量、 生产厂家地址及生产日期。