混砂作业指导书

混砂作业指导书1适用范围本指导书适用于机械制造行业铸造车间黏土湿型砂、树脂自硬砂的混制作业，覆盖碾轮式间歇混砂机、转子式连续混砂机、双臂连续混砂机等主流混砂设备的操作管控，规范混砂作业流程、工艺参数、质量控制、安全环保要求，保障型砂质量稳定，满足铸件生产要求。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T9442-2018铸造用硅砂GB/T2684-2009铸造用原砂及混合料试验方法GB/T7143-2010铸造用膨润土和黏土GB11529-2019铸造防尘技术规程GBZ2.1-2019工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素JB/T10549-2006混砂机技术条件3岗位职责3.1混砂班长负责混砂作业的生产组织安排，根据生产计划下达混砂任务，核对工艺配比与参数，组织日常设备点检与维护，牵头处理混砂过程中的质量与设备异常，监督岗位操作符合规范要求，审核当班作业记录，对接铸造车间与质量部门的生产与检验要求。3.2混砂操作工经专项培训考核合格后持证上岗，严格按照本指导书要求完成作业前点检、原材料计量、混砂操作、设备日常保养与现场清理，如实填写作业记录，发现异常立即停车上报，落实岗位安全与环保要求，正确穿戴劳保用品。3.3型砂质量检验员负责型砂性能的按频次检测，出具检测报告，及时反馈不合格信息，跟踪不合格型砂的处理过程，定期校准检测设备与计量器具，整理归档质量检测记录。4作业前准备4.1人员准备混砂操作工必须完成工艺操作、设备操作、安全环保专项培训，考核成绩合格取得上岗资格，熟知本岗位工艺参数、设备结构、应急处置流程；作业前按要求穿戴全套劳保用品：佩戴KN95及以上级别的防尘口罩、防砸劳保鞋、防护安全帽、耐磨手套，禁止穿化纤易燃衣物、拖鞋，禁止携带火种、手机等无关物品进入作业区域。4.2设备与计量器具准备作业前按照《混砂机点检规程》完成以下检查项目：（1）机械部件检查：碾轮式混砂机检查碾轮与底盘间隙，新碾轮间隙控制为25-30mm，磨损后最小间隙不得低于8mm，间隙超差及时调整；转子式混砂机检查转子叶片紧固情况，叶片与底盘间隙控制为5-10mm，磨损量超过原厚度1/4时提前更换；检查卸料门开关灵活性，密封间隙不超过1mm，开关行程误差不超过2mm，卸料门密封磨损超标立即更换。（2）电气与润滑系统检查：检查急停按钮、接地保护装置完好有效，各润滑点油位符合要求，油脂没有变质，手动注油点按要求加注润滑脂，减速机润滑油油位在油标1/2-2/3位置，不足及时补充。（3）除尘系统检查：检查除尘风管通畅，布袋无破损，引风机运行正常，作业前开启除尘系统，待风管静压稳定在120-150Pa后方可准备混砂，除尘系统故障未排除禁止启动混砂作业。（4）计量器具检查：电子配料秤精度误差要求不超过±0.2%，机械磅秤误差不超过±0.5%，所有计量器具均在校准有效期内，作业前进行零点校准，零点误差超差及时调整。（5）空载试运行：完成所有检查后，空载运行混砂机3-5分钟，检查运行电流、振动、异响是否正常，额定负载电流不超过电机额定电流的90%，振幅不超过0.1mm，运行正常后方可投料作业。4.3原材料准备（1）原材料验证：所有入库原材料必须有合格质量证明文件，核对原材料牌号、批号、检验结果，符合工艺要求方可使用，不合格原材料严禁投入使用。（2）原材料存放与预处理：不同品种、牌号的原材料分区存放，设置清晰标识，标注名称、牌号、检验状态；旧砂回用前必须经过10mm×10mm筛网过筛去除大块杂物，再经过磁选去除含铁杂质，磁选后旧砂含铁杂质占比不超过0.5%；回用旧砂温度控制不超过50℃，温度超标时通过风冷、水冷降温至要求范围后方可使用。（3）主要原材料性能要求：①黏土湿型砂用原材料：新砂：灰铸铁用新砂SiO₂含量≥90%，铸钢用新砂SiO₂含量≥96%，含泥量≤1.0%，含水量≤1.5%，AFS细度控制为50-60，角形系数≤1.3。膨润土：膨胀容≥12ml/g，吸蓝量≥35g/100g，吸附水≤12%，湿压强度≥0.16MPa。煤粉：灰分≤10%，挥发分30-35%，固定碳≥55%，水分≤5%，硫含量≤0.5%。②树脂自硬砂用原材料：原砂：含泥量≤0.2%，含水量≤0.2%，酸耗值≤5.0ml(0.1mol/LNaOH)/50g，SiO₂含量≥95%，AFS细度控制为40-50，灼减量≤0.5%。呋喃树脂：含氮量≤2%，粘度(20℃)≤50mPa·s，水分≤1.0%，游离甲醛≤0.3%。对甲苯磺酸固化剂：有效含量65-70%，酸度符合工艺要求，水分≤30%。回用树脂砂：回用比例不超过70%，灼减量≤2.0%，含泥量≤0.5%，超标时补充20-40%新砂调整。5混砂作业操作流程与工艺参数所有混砂作业每批次投料量不得超过混砂机额定容积的80%，严禁超负荷运行。5.1间歇式碾轮混砂机黏土湿型砂混制作业5.1.1加料顺序严格按照以下顺序加料，不得随意调整顺序：第一步加入全部回用旧砂与新砂，第二步加入膨润土、煤粉、淀粉等固态附加材料，第三步加入称量好的水，顺序错误会导致型砂成分不均匀，性能下降。5.1.2混砂时间控制总混砂时间根据混砂机规格控制为6-10分钟，具体分段为：投砂后干混2-3分钟，加入固态附加材料后继续干混1-2分钟，加水后湿混3-5分钟，不得随意缩短混砂时间。5.1.3工艺配比与性能要求按铸件类型调整配比与性能参数，具体要求如下：（1）普通灰铸铁小件（单重<100kg）：配比为回用旧砂75-80%，新砂20-25%，膨润土3.0-4.0%，煤粉2.0-3.0%，水适量；性能要求：湿压强度0.12-0.15MPa，透气性≥120，水分3.2-4.0%，紧实率40-50%，有效膨润土含量7-8%，有效煤粉含量4-5%。（2）灰铸铁中大件（单重100-1000kg）：配比为回用旧砂70-75%，新砂25-30%，膨润土4.0-5.0%，煤粉3.0-4.0%，水适量；性能要求：湿压强度0.15-0.18MPa，透气性≥150，水分3.8-4.5%，紧实率45-55%，有效膨润土含量8-10%，有效煤粉含量5-6%。（3）球墨铸铁件：配比为回用旧砂70-75%，新砂25-30%，膨润土4.0-5.0%，煤粉4.0-5.0%，淀粉0.1-0.2%，水适量；性能要求：湿压强度0.16-0.20MPa，透气性≥160，水分3.5-4.2%，紧实率42-52%，有效膨润土含量8-9%，有效煤粉含量5-6%。（4）碳钢铸件：配比为回用旧砂65-70%，新砂30-35%，膨润土5.0-6.0%，淀粉0.2-0.3%，水适量，不添加煤粉；性能要求：湿压强度0.18-0.22MPa，透气性≥180，水分4.0-4.8%，紧实率45-55%，有效膨润土含量9-11%。5.1.4操作步骤（1）完成所有准备工作后，核对配比，准确称量每锅所有原材料；（2）开启混砂机，投入称量好的新旧砂，按规定时间干混；（3）干混结束后投入固态附加材料，继续干混至规定时间；（4）干混结束后缓慢均匀加入称量好的水，禁止一次性倾倒加水，防止水分结团，启动湿混；（5）湿混结束后，停车取样，进行目视检查与性能检测，合格后打开卸料门，将型砂排入储砂斗，卸料完成后关闭卸料门，开始下一锅混制；（6）更换型砂品种时，必须彻底清理混砂机底盘、碾轮、内壁残留的旧型砂，清理出的残留型砂单独存放，不得混入新型砂，清理合格后方可混制新品种。5.2连续式转子混砂机黏土湿型砂混制作业5.2.1工艺要求连续混砂总混碾时间控制为2-3分钟，各原材料给料精度要求：新砂、旧砂给料误差≤±1%，固态附加材料给料误差≤±0.2%，水给料误差≤±0.1%，在线紧实率检测控制精度≤±2%，水分控制精度≤±0.1%，型砂性能要求与间歇式混砂一致。5.2.2操作步骤（1）开机顺序：先启动除尘系统，再启动砂输送系统，最后启动混砂机，空载运行1分钟，确认运行正常；（2）根据生产工艺要求设置各原材料给料机转速、给料量，校准各给料系统零点；（3）开启给料系统开始连续混砂，初始3分钟产出的型砂成分不均匀，排入回砂系统重新混制，不得流入造型工序；（4）生产过程中每15分钟记录一次在线紧实率与水分数据，每30分钟人工取样复核一次性能，根据检测结果及时调整给料量：紧实率偏高说明水分偏高，降低给水流量；紧实率偏低说明水分偏低，增加给水流量；湿压强度不足对应增加膨润土给料量；透气性不足对应增加新砂配比；（5）停机前先关闭给料系统，继续运行混砂机1-2分钟，排空机内残留型砂后停机，清理设备现场。5.3树脂自硬砂混制作业树脂自硬砂混制核心要求是控制总混砂时间，避免提前固化，调整固化剂加入量适应环境温度变化。5.3.1间歇式树脂砂混制（1）加料顺序：原砂（新砂+回用砂）→干混→加固化剂混碾→加树脂混碾，禁止将固化剂与树脂预先混合，禁止先加树脂后加固化剂，避免提前反应。（2）混砂时间控制：投砂后干混60秒，加入固化剂后混碾30-60秒，加入树脂后混碾30-60秒，总混砂时间不得超过120秒，混砂时间过长会导致型砂提前固化，强度下降。（3）工艺参数：呋喃树脂加入量占砂重的0.8-1.2%，固化剂加入量为树脂质量的30-50%，按环境温度调整：环境温度<15℃时，固化剂加入量为树脂的40-50%；15℃≤环境温度≤25℃时，固化剂加入量为树脂的35-40%；环境温度>25℃时，固化剂加入量为树脂的30-35%。型砂性能要求：1小时抗拉强度≥0.4MPa，24小时抗拉强度≥1.2MPa，透气性≥200，可使用时间10-30分钟，满足造型起模要求。5.3.2连续式树脂砂混制（1）原砂连续输送给料，固化剂与树脂采用计量泵定量输送，计量精度误差≤±2%，总混砂时间控制为45-90秒。（2）操作要点：混砂作业启动前，先调整原砂给料量、固化剂与树脂流量，取样检测性能合格后，方可正式生产；正式生产后每1小时取样检测一次1小时抗拉强度与可使用时间，环境温度变化超过5℃时，立即调整固化剂加入量；原砂水分超过0.2%时，树脂加入量提高0.2-0.3%，弥补水分对强度的影响；停机后排空混砂机内残留型砂，用新砂清洗混砂腔，防止残留固化树脂粘结设备。6型砂质量过程控制与检测6.1检测频次要求（1）间歇式黏土湿型砂：每4小时检测一次全套性能，更换原材料批次、更换型砂品种、设备检修后必须检测第一锅型砂性能，每锅混制完成后操作工必须进行目视检查。（2）连续式黏土湿型砂：每2小时检测一次全套性能，在线紧实率、水分每15分钟记录一次。（3）树脂自硬砂：每1小时检测一次可使用时间与1小时抗拉强度，每日检测一次原砂（含回用砂）含泥量与水分。6.2检测方法要求所有检测按照GB/T2684-2009《铸造用原砂及混合料试验方法》执行，紧实率采用压实法检测，湿压强度采用万能强度试验机检测，透气性采用透气性仪检测，有效膨润土含量采用亚甲基蓝滴定法检测，有效煤粉含量采用灼烧法检测。操作工目视检查要求：合格型砂手感松散均匀，无直径超过10mm的结团，手捏成团后，从1m高度自由掉落能够散开，符合该要求即为目视合格，存在大结团、干湿不均的直接判定为不合格。6.3不合格型砂处置（1）黏土湿型砂不合格处置：水分偏高0.5%以上，加入5-10%干燥旧砂重新混制3分钟；水分偏低0.5%以上，补加对应量的水重新混制3分钟；湿压强度低于下限0.02MPa以上，补加0.5-1%膨润土重新混制；透气性低于下限20%以上，增加10-15%新砂比例，降低黏土含量后重新混制；不合格型砂严禁流入造型工序，单独存放处置，不得直接流入下工序。（2）树脂自硬砂不合格处置：抗拉强度低于下限，检查计量泵精度，调整树脂与固化剂加入量后重新混制；可使用时间短于要求，降低固化剂加入量5-10%，环境温度过高时加入0.05-0.1%缓凝剂；可使用时间过长、固化太慢，提高固化剂加入量5-10%；不合格型砂若未固化，可以重新调整配比后混制，已经固化的不合格型砂作为废料处理，不得回用。7设备维护与保养混砂设备按照分级保养制度执行，具体要求：7.1日常保养（每班作业后）（1）彻底清理混砂机内壁、底盘、碾轮、卸料门的残留型砂，清理设备周围地面散落的型砂，保持现场清洁；（2）检查各润滑点油位，补充润滑油，清理防尘罩，检查密封件；（3）填写设备点检与运行记录，关闭电源、压缩空气阀门，关闭除尘系统。7.2每周保养（每周停机检修时）（1）清理卸料门、混砂机腔的积砂，检查并紧固碾轮、转子叶片、主轴的连接螺栓，螺栓松动及时紧固；（2）检查输送皮带松紧度，调整皮带张紧度，皮带磨损超标及时更换；（3）清理除尘布袋积灰，更换破损布袋，检查引风叶片磨损情况。7.3每月保养（每月末）（1）更换减速机润滑油，所有轴承加注新润滑脂，检查轴承磨损情况；（2）检测碾轮、叶片磨损量，碾轮磨损超过原厚度1/3、叶片磨损超过原厚度1/4时，及时更换；（3）校准计量器具与在线检测传感器，保证精度符合要求；（4）检查电气系统绝缘、接地保护，绝缘老化及时更换，接地电阻不超过4Ω，不符合要求及时整改。7.4年度保养（每年大修时）（1）拆解混砂机所有部件，全面检查磨损情况，更换所有磨损超标的零件；（2）重新调整碾轮间隙、转子同轴度，对转子做动平衡校正，不平衡量不超过5g；（3）对设备机架、壳体做防锈防腐处理，重新刷漆；（4）校验混砂机额定出力，记录设备大修情况，存入设备档案。8安全操作与环保要求8.1安全操作要求（1）开机前必须确认混砂机腔内部无人员、无遗留工具，关闭防护门后才能启动，混砂机运行过程中严禁将手、工具伸入混砂腔，严禁在卸料口正前方站立，防止型砂冲出伤人；（2）设备运行过程中出现异响、振动超标、电流过高等异常，必须立即按下急停按钮，切断电源后才能检查处理，严禁带电故障排查；（3）加料作业时严禁从混砂机上方往下投掷物料，防止掉落伤人；（4）设备检修时必须在电源开关处悬挂“正在检修，禁止合闸”警示标识，安排专人监护，严禁无人监护检修；（5）作业场所严禁吸烟，所有电气设备符合防爆要求，树脂等易燃材料存放符合防火要求，配备足够的灭火器材。8.2环保与职业健康要求（1）混砂作业必须先开启除尘系统，再启动混砂，除尘系统故障必须停机，严禁无除尘作业，作业场所空气中粉尘浓度不得超过8mg/m³，符合GBZ2.1-2019要求；（2）所有原材料封闭存放，输送过程采用密闭输送，减少无组织扬尘，清运废渣、废砂时必须洒水降尘，防止扬尘扩散；（3）冲洗设备的废水排入沉淀池，沉淀后上层清水回用，底泥定期清运至指定固废处理场所，严禁乱排乱放，废树脂、废包装桶集中交由有资质单位回收处理，不得随意丢弃；（4）操作工必须全程佩戴KN95及以上防尘口罩，口罩每4小时更换一次，污染后立即更换，所有岗位人员每年进行一次职业健康检查，建立职业健康档案。9常见异常情况处理混