深圳市俊霖技术发展有限公司
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用粘土湿型砂造型,浇注以后,除贴近铸件的部分型砂中活性膨润土受热失效成为死粘土外,大部分型砂可以回收使用。这是粘土湿型砂的主要优点之一。
配制粘土湿型砂时,旧砂用量一般都在90%以上,如果对旧砂的处理不当,无论怎样加强混砂,无论添加什麽辅助材料,都不可得到好的型砂。所以,对旧砂进行有效的处理,是保证型砂质量的前提。
1.旧砂温度的控制
热砂问题,已被公认为粘土湿型砂铸造必须面对的最大问题。型砂温度太高,铸件容易产生夹砂、表面粗糙、冲砂、气孔等缺陷。热砂对铸件质量的负面影响,主要由于以下几个方面:
2·由于热砂使水分蒸发,混砂时无论怎样注意,也难以控制型砂的性能;·将热型砂送往造型机的过程中,由于水份损失,型砂性能改变,造型时实际上用的型砂,其性能与混砂时控制的性能差别很大;·造型时,热型砂的水分容易在模样表面上凝结,型砂粘模;·合型后,热砂的水分蒸发,凝结在冷的芯子上,会使芯子的强度降低,铸件也易于产生气孔;·如果旧砂要贮存在砂斗中备用,则热砂容易粘附在砂斗壁上。严重时,砂斗四周堵满了型砂,只剩中间一个孔洞,使系统中的型砂只有一部分周期使用,这部分型砂周转快、温度又会进一步提高,使热砂问题更加严重。
多高温度的砂算是热砂?判断热砂的温度界限,是看其是否使混砂、造型及铸件质量方面出现问题。对此,许多研究者从个方面进行了研究;有人研究了型砂温度对其性能稳定性的影响;有人研究了温度对膨润土-水系统流变性的影响;有人研究了型砂温度与铸件质量的关系。各方面的研究,得到了一致的结论,即:为保证型砂的性能稳定,温度应保持在50℃以下。
使型砂冷却,最有效的办法是加水,但是,简单的加水,效果是很差的。一定要吹入大量空气使水分蒸发,才能有效地冷却。
以下,给出一个简略的计算比较:
型砂的比热大致是:9.22×102J/kg·℃,
水的比热是:4.19×103J/kg·℃,
水的蒸发热是:2.26×106J/kg,
吨砂中加20℃的水10kg(加水1%),使其温度升到50℃,所能带走的热量为4.19××10×30,即12.57×105J。
吨砂温度降低1℃,需散热9.22×102×1000 J,即9.22×105 J。
所以,在旧砂中加水1%,只能使温度降低24.5℃。
使1吨砂中的水分蒸发1%(10kg),能带走的热量为2.26×107J,却可使砂温降低24.5℃。
以上的分析表明:简单地向皮带机上加水或向砂堆洒水,冷却效果是很差的。即使加水后向砂表面吹风,也不能有多大的改善。加水后,要使水在型砂中分散均匀,然后向松散的砂吹风,使水分迅速蒸发,同时将蒸汽排除。
目前,型砂冷却装置的品种、规格很多,主要有冷却滚筒、双盘冷却器和冷却沸腾床等,都是利用水分蒸发冷却型沙。其中,冷却沸腾床效果较好。