鑄鋼件上寶珠砂的應用

2022-07-11 11:03:32

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長期以來，國內鑄鋼件的生產多采用水玻璃砂工藝，但水玻璃砂潰散性差，澆注后形成堅硬的砂塊難以破碎，對砂子的再生和回用及鑄件的清理造成很大困難。隨著鑄造行業的不斷飛速發展，人們對生產技術、鑄件質量、勞動環境等要求不斷提高，在鑄造車間技術改造中，有越來越多的企業首選樹脂砂工藝。

為了有效地減少和防止鋼水對砂型（芯）的滲透引起粘砂，自20世紀80年代樹脂砂開始應用起，生產中就在鑄鋼件的壁厚和熱節處使用鉻鐵礦砂作面砂來防止金屬滲透粘砂。而對于鉻鐵礦砂來說，其主要成分為Cr2O3，其中三價鉻離子在空氣、水中很容易被氧化成六價鉻離子，人呼吸著被六價鉻離子污染的空氣容易致癌。

因此從環境保護、資源節約、人文關懷等方面，亟需要一種新型鑄造用砂來替代以上常見砂子，彌補各方面的不足和缺陷，一種新型人造砂——寶珠砂應運而生。本文主要介紹寶珠砂與邦尼樹脂一起應用于鑄鋼件的情況。

寶珠砂又名電熔陶粒。在電弧爐中加入含Al2O345~90%鋁礬土礦石原材料，利用電弧放電產生的高溫，將鋁礬土原料熔化成液體，在液體流出爐子時，對其施以70~85m/s的空氣壓，利用強風將液體原料破碎、冷卻后，得到形狀為球狀或接近球狀、表現光滑的砂粒。

從寶珠砂的物理及化學性能可以看出，寶珠砂具有以下特點：

（1）寶珠砂熱膨脹系數小，砂型穩定性好，不龜裂，減少產生砂子膨脹造成的脈紋等鑄造缺陷。

（2）寶珠砂粒度接近球形，表面光滑，結構致密，使得粘結劑能均勻覆蓋，流動性好，易舂實。

（3）寶珠砂硬度高，不易破碎，幾乎不產生灰分，樹脂加入量可以降低30%以上，可以減少型/芯砂發氣量，降低形成氣孔的風險。

（4）寶珠砂的莫來石相遠高于燒結產品，耐火度高，超過鋼水澆注溫度，適用于大型鑄鋼件、合金鋼造型，可完全替代鉻礦砂，造型方便不粘砂。

（5）回用再生性能好，耐用性和再生回收率高，再生率高達98%。與鉻鐵礦砂、鋯英砂相比，其價格只有鋯英砂25~50%。同時，因砂粒為球形，其表面積小，故樹脂的加入量可減少30%~50%，水玻璃的加入量≤4%；并減少了粘結劑所產生的鑄造缺陷，提高了鑄件的成品率。

寶珠砂