深圳市俊霖技術發展有限公司
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用粘土濕型砂造型,澆注以后,除貼近鑄件的部分型砂中活性膨潤土受熱失效成為死粘土外,大部分型砂可以回收使用。這是粘土濕型砂的主要優點之一。
配制粘土濕型砂時,舊砂用量一般都在90%以上,如果對舊砂的處理不當,無論怎樣加強混砂,無論添加什麼輔助材料,都不可得到好的型砂。所以,對舊砂進行有效的處理,是保證型砂質量的前提。
1.舊砂溫度的控制
熱砂問題,已被公認為粘土濕型砂鑄造必須面對的最大問題。型砂溫度太高,鑄件容易產生夾砂、表面粗糙、沖砂、氣孔等缺陷。熱砂對鑄件質量的負面影響,主要由于以下幾個方面:
2·由于熱砂使水分蒸發,混砂時無論怎樣注意,也難以控制型砂的性能;·將熱型砂送往造型機的過程中,由于水份損失,型砂性能改變,造型時實際上用的型砂,其性能與混砂時控制的性能差別很大;·造型時,熱型砂的水分容易在模樣表面上凝結,型砂粘模;·合型后,熱砂的水分蒸發,凝結在冷的芯子上,會使芯子的強度降低,鑄件也易于產生氣孔;·如果舊砂要貯存在砂斗中備用,則熱砂容易粘附在砂斗壁上。嚴重時,砂斗四周堵滿了型砂,只剩中間一個孔洞,使系統中的型砂只有一部分周期使用,這部分型砂周轉快、溫度又會進一步提高,使熱砂問題更加嚴重。
多高溫度的砂算是熱砂?判斷熱砂的溫度界限,是看其是否使混砂、造型及鑄件質量方面出現問題。對此,許多研究者從個方面進行了研究;有人研究了型砂溫度對其性能穩定性的影響;有人研究了溫度對膨潤土-水系統流變性的影響;有人研究了型砂溫度與鑄件質量的關系。各方面的研究,得到了一致的結論,即:為保證型砂的性能穩定,溫度應保持在50℃以下。
使型砂冷卻,最有效的辦法是加水,但是,簡單的加水,效果是很差的。一定要吹入大量空氣使水分蒸發,才能有效地冷卻。
以下,給出一個簡略的計算比較:
型砂的比熱大致是:9.22×102J/kg·℃,
水的比熱是:4.19×103J/kg·℃,
水的蒸發熱是:2.26×106J/kg,
噸砂中加20℃的水10kg(加水1%),使其溫度升到50℃,所能帶走的熱量為4.19××10×30,即12.57×105J。
噸砂溫度降低1℃,需散熱9.22×102×1000 J,即9.22×105 J。
所以,在舊砂中加水1%,只能使溫度降低24.5℃。
使1噸砂中的水分蒸發1%(10kg),能帶走的熱量為2.26×107J,卻可使砂溫降低24.5℃。
以上的分析表明:簡單地向皮帶機上加水或向砂堆灑水,冷卻效果是很差的。即使加水后向砂表面吹風,也不能有多大的改善。加水后,要使水在型砂中分散均勻,然后向松散的砂吹風,使水分迅速蒸發,同時將蒸汽排除。
目前,型砂冷卻裝置的品種、規格很多,主要有冷卻滾筒、雙盤冷卻器和冷卻沸騰床等,都是利用水分蒸發冷卻型沙。其中,冷卻沸騰床效果較好。