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混配土在湿型砂中的应用

来源:网络 秩名 2016-08-04 浏览
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为解决煤粉自燃引入混配土,通过实际应用,对混配土在湿型砂中的应用与发展有了深刻的认识,结合某公司及国内其他工厂应用情况,对铸造混配土在湿型砂生产中的应用做简要分析。

铸造混配土

混配土在生产企业的应用是必然趋势

湿砂型铸造工艺中,为避免铸件表面粘砂,改善铸件表面质量,需要向型砂中加入一定量的抗粘砂附加物,其中煤粉是最普遍使用的添加剂。然而煤粉容易自燃的特性致使其在运输及存储中都有较大难度,运输过程需要格外注意防潮,仓储环境要阴凉、干燥、通风。据了解,国内外很多煤粉生产企业和铸造厂都发生过煤粉自燃事故,给企业带来了巨大的经济损失,严重的还造成了人身伤亡。

混配土是一种复合型的型砂加入物,主要是一定比例的膨润土与煤粉混合,另外根据需要添加其他一些材料,如α淀粉、碱化褐煤、天然沥青和纤维素等。北美地区从20世纪60年代便开始使用混配材料,如今北美、欧洲、澳洲等国外混配土市场已经非常成熟,国际一些知名的膨润土供应商,80%以上的膨润土均以混配土的形式供应给铸造企业。目前国内的诸多大中型铸造企业如一汽铸造、北汽福田、中国重汽、青岛青特、上柴、玉柴、华泰等,都已开始普遍使用混配土作为湿砂造型主要添加物,国内铸造材料厂商供应的混配土占比也越来越高。

混配土作为一种造型材料能够得到较快推广,主要源自它本身的一系列优良特性。

(1)较好地解决了煤粉自燃的问题。膨润土作为阻燃剂,混配50%以上比例的膨润土时,基本可以杜绝煤粉自燃的问题,这对包装、运输和存储都带来了极大的便利。尤其罐车运输和辅料罐存储必须应用混配土才能解决自燃存在的安全隐患。

(2)材料的混合使用更有利于混砂机自动加料,提高混砂机加料准确性,降低型砂波动。

(3)膨润土的阻燃作用,使混配土的水分可以控制的较单一煤粉高些,有利于降低扬尘,同时放入碱化褐煤能吸附煤粉和树脂燃烧释放的苯系物等有害气体等,另外混配土可以实现罐车运输和灌装存储,这些都对改善工厂环境带来较大帮助。

(4)混配土配比及添加物可以自由定制,有利于稳定型砂性能,提升铸件质量,最终降低综合成本。

混配土的以上特点,首先可以满足铸造厂对改善环境的迫切需求,缓解环保压力;其次,可以满足工厂对改善铸件质量的需求,适应铸件市场对铸件质量不断提升的要求;再者,可以满足铸造企业对型砂辅料的差异化需求。

鉴于以上分析可知,混配土在生产企业的应用是必然趋势。

如何选择适合自己的混配土

首先,生产企业在选择使用哪种类型的混配土之前,应该明确自己的需求。生产企业应明确具体生产线的产品特征,对目前铸件及型砂状况进行统计分析,汇总该生产线不同产品的煤粉、膨润土加入比例,计算最合适自己的混配土混制比例。同时应明确引入混配土后想要解决的型砂、铸件质量问题。

其次,筛选合适的供应商。目前国内混配土生产商越来越多,但好多中小型生产商并不愿提供详细的材料清单和配比,而国际知名的混配土生产商一般都会提供详细的材料清单及配比,对各材料作用明确说明,便于了解掌握混配土应用后对型砂的作用和影响。例如,国际知名某材料供应商的混配土可供客户选择的材料有:天然钠机膨润土、人工钠化膨润土、自制煤粉、α淀粉、碱化褐煤、天然沥青和纤维素等。生产企业在选择前应对供应商多做了解,不能提供原材料清单的尽量不要选择,因为型砂辅料加入后,并不能立即显现作用或影响,需要不断的循环替换和累计,待应用的混配土开始显现或影响时,如果发现有问题,造成的影响很难短时间调回,往往损失巨大。

与供应商沟通时,应明确将自己的需求告知,并与供应商共同商讨一个试用配方,以确定膨润土、煤粉的混配比例,同时确定各种添加物的种类与比例。不同的添加物可以满足不同的需要,比如解决粘砂问题可以选择混配天然沥青,解决铸件脱模不良、砂眼等问题可以适当混配α淀粉,改善型砂流动性、提高铸型光洁度可以选择褐煤,试用配方经过一段时间的试用后,双方再进一步商讨是否需要修改。当然,企业也可以直接选择供应商的一些成熟配方进行试用。

使用混配土过程中经常遇到的一些问题

(1)混配土价格高,替代煤粉后,平衡原材料使用成本压力大。针对这个问题,笔者结合本公司经验,认为通过混砂时合理补充部分除尘灰,可以有效地起到降低材料成本的效果。如我公司生产实践中,经试验室测定,沸腾床及混砂机处除尘灰内有效煤粉及有效膨润土的含量之和高达50%以上,但通过混砂时补加1/4~1/3混配土加入量的除尘灰,可有效节约15%~20%的混配土加入量。

(2)混砂配比转换不习惯。 许多铸造厂反映使用混配土后,混砂时原材料补加量的计算没有之前使用煤粉时那么简单明了,不习惯混砂配方的调整。根据笔者的经验,这需要工厂的型砂工程师加深对所用混配土材料的了解,熟悉每种材料在混配土里的占比,然后计算旧砂有效成分与期望的型砂有效成分的差值,计算出膨润土、煤粉的补加量,再根据各种材料在混配土里的占比,计算出混配土的加入量,这是一个在培训与应用中不断习惯的过程。

结语

铸造混配土的发展源自其优良特性,能够帮助企业在环保、效率、质量及综合成本等方面得到进一步的提升。混配土差异化的定制特性,也使得企业可以选择最适合自己生产实际的产品。希望未来经过技术进步,可以不断地提高混配土在型砂中的复用率,使得企业在节约成本的同时,也为我国的环境保护做出更多的贡献。

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