水玻璃砂鑄造工藝大全
水玻璃砂的硬化方法可分為熱硬法、氣硬法和自硬法三大類,包括很多種方法。但目前
常用的硬化方法主要有以下兩種:
1、普通CO2氣硬法
此法是水玻璃粘結(jié)劑領(lǐng)域里應(yīng)用最早的一種快速成型工藝,由于設(shè)備簡單,操作方便,使用靈活,成本低廉,在國內(nèi)外大多數(shù)的鑄鋼件生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。
CO2氣體硬化水玻璃砂的主要優(yōu)點(diǎn)是:硬化速度快,強(qiáng)度高;硬化后起模,鑄件精度高。
普通CO2氣體硬化水玻璃砂的缺點(diǎn)是:型(芯)砂強(qiáng)度低,水玻璃加入量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))往往高達(dá)7~8%或者更多;含水量大,易吸潮;冬季硬透性差;潰散性差,舊砂再生困難,大量舊砂被廢棄,造成環(huán)境的堿性污染。
2、有機(jī)酯自硬法
此法是采用液體的有機(jī)酯代替CO2氣體作水玻璃的硬化劑。
這種硬化工藝的優(yōu)點(diǎn)是:型(芯)砂具有較高的強(qiáng)度,水玻璃加入量可降至3.5%以下;冬季硬透性好,硬化速度可依生產(chǎn)及環(huán)境條件通過改變粘結(jié)劑和固化劑種類而調(diào)整(5~150min);型(芯)砂潰散性好,鑄件出砂清理容易,舊砂易干法再生,回用率≥80%,減少水玻璃堿性廢棄砂對生態(tài)環(huán)境的污染,節(jié)約廢棄砂的運(yùn)輸、占地等費(fèi)用,節(jié)約優(yōu)質(zhì)硅砂資源;型砂熱塑性好,發(fā)氣量低,可以克服呋喃樹脂砂生產(chǎn)鑄鋼件時(shí)易出現(xiàn)的裂紋、氣孔等缺陷;可以克服CO2水玻璃砂存在的砂型表面穩(wěn)定性差、容易過吹等工藝問題,鑄件質(zhì)量和尺寸精度可與樹脂砂相媲美;在所有自硬砂工藝中生產(chǎn)成本最低,勞動(dòng)條件好。
該硬化工藝的主要缺點(diǎn)是:型芯砂硬化速度較慢,流動(dòng)性較差。
目前鑄造生產(chǎn)中,有時(shí)采用復(fù)合硬化工藝,例如短時(shí)吹CO2達(dá)到起模強(qiáng)度后先起模,再吹熱空氣,或烘干,或利用有機(jī)酯自硬,或自然脫水干燥,以獲得較大的終強(qiáng)度,提高生產(chǎn)效率。
水玻璃砂鑄造時(shí),應(yīng)重點(diǎn)注意以下幾個(gè)主要問題:
1 影響水玻璃“老化”的因素有哪些?如何消除水玻璃“老化”?
新制備的水玻璃是一種真溶液。但是在存放過程中,水玻璃中硅酸要進(jìn)行縮聚,將從
真溶液逐步縮聚成大分子的硅酸溶液,最后成為硅酸凝膠。因此,水玻璃實(shí)際上是一種由不同聚合度的聚硅酸組成的非均相混合物,易受其模數(shù)、濃度、溫度、電解質(zhì)含量和存放時(shí)間的影響。
水玻璃在存放過程中分子產(chǎn)生縮聚,形成凝膠,其粘結(jié)強(qiáng)度隨著貯存時(shí)間的延長而逐漸降低,這一現(xiàn)象稱為水玻璃“老化”。
“老化”現(xiàn)象可由下述兩組試驗(yàn)數(shù)據(jù)來說明:高模數(shù)水玻璃(M=2.89,ρ=1.44g/cm3)貯放20、60、120、180、240天后,吹CO2硬化的水玻璃砂干拉強(qiáng)度相應(yīng)下降9.9%、14%、23.5%、36.8%和40%;低模數(shù)水玻璃(M=2.44,ρ=1.41g/cm3)貯放7、30、60和90天后,干拉強(qiáng)度分別下降4.5%、5%、7.3%和11%。
水玻璃存放時(shí)間對酯硬化水玻璃自硬砂初期強(qiáng)度影響不大,但對后期強(qiáng)度影響明顯,據(jù)測定,對于高模數(shù)水玻璃下降60%左右,對于低模數(shù)水玻璃下降15~20%。殘留強(qiáng)度也隨存放時(shí)間的延長而降低。
水玻璃在存放過程中聚硅酸的縮聚反應(yīng)和解聚反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行著,分子量發(fā)生了歧化,最終生成單正硅酸和膠粒并存的多重分散體系,也就是在水玻璃的老化過程中,聚硅酸的聚合度發(fā)生了歧化,單正硅酸和高聚硅酸的含量均隨存放時(shí)間的延長而增多。水玻璃在存放中縮聚、解聚反應(yīng)的結(jié)果,使粘結(jié)強(qiáng)度下降了,即產(chǎn)生“老化”現(xiàn)象。
影響水玻璃“老化”的因素主要有:存放時(shí)間、水玻璃的模數(shù)和濃度。存放時(shí)間越長,模數(shù)越高,濃度越大,則“老化”越嚴(yán)重。
對久存的水玻璃可以采用多種方法的改性處理,以消除“老化”,使水玻璃恢復(fù)到新鮮水玻璃的性能:
1、物理改性
水玻璃老化是緩慢釋放能量的自發(fā)過程,用物理改性處理“老化”的水玻璃就是用磁場、超聲波、高頻或加熱等辦法,向水玻璃體系提供能量,促使高聚合的聚硅酸膠粒重新解聚,促使聚硅酸的分子量重新均勻化,從而消除了老化現(xiàn)象,這就是物理改性的機(jī)理。例如,用磁場處理后,水玻璃砂的強(qiáng)度提高了20~30%,減少水玻璃加入量30~40%,節(jié)約CO2,改善潰散性,有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
物理改性的缺點(diǎn)是不持久,處理后再貯放,粘結(jié)強(qiáng)度又會(huì)下降,故適用于鑄造廠處理后盡快使用。尤其是M>2.6的水玻璃,硅酸分子濃度大,經(jīng)過物理改性解聚后又會(huì)較快地縮聚,最好是處理后立即使用。
2、化學(xué)改性
#p#分頁標(biāo)題#e#化學(xué)改性是往水玻璃中加入少量化合物,這些化合物均含有羧基、酰胺基、羰基、羥基、醚基、氨基等極性基團(tuán),通過氫鍵或靜電將其吸附在硅酸分子或膠粒表面,改變其表面位能和溶劑化能力,提高聚硅酸穩(wěn)定性,從而阻止“老化”進(jìn)行。
例如往水玻璃中加入聚丙烯酰胺、改性淀粉、聚磷酸鹽等,可取得較好的效果。
往普通水玻璃甚至改性水玻璃中摻入有機(jī)物可以起到多種作用,如:改變水玻璃的粘流性質(zhì);改善水玻璃混和料的造型性能;提高粘結(jié)強(qiáng)度,使水玻璃的絕對加入量減少;提高硅酸凝膠的可塑性;降低殘留強(qiáng)度,使水玻璃砂更適用于鑄鐵和有色合金。
3、物理—化學(xué)改性
物理改性適宜于已“老化”的水玻璃,改性后立即使用。化學(xué)改性適宜于處理新鮮水玻璃,改性后的水玻璃可較長時(shí)間的存放。物理改性與化學(xué)改性結(jié)合起來,能使水玻璃具有持久的改性效果,例如在高壓釜中加聚丙烯酰胺來改性“老化”的水玻璃效果很好,其中利用高壓釜的壓力和攪拌是屬于物理改性,加聚丙烯酰胺是化學(xué)改性。
2 如何防止CO2吹氣硬化水玻璃砂型(芯)表面粉化?
鈉水玻璃砂吹CO2硬化并放置一段時(shí)間后,有時(shí)在下型(芯)表面會(huì)出現(xiàn)象白霜一樣的物質(zhì),嚴(yán)重降低該處表面強(qiáng)度,澆注時(shí)易產(chǎn)生沖砂缺陷。根據(jù)分析,這種白色物質(zhì)的主要成分是NaHCO3,可能是由于鈉水玻璃砂中含水分或CO2過多而引起的,其生成的反應(yīng)如下:
Na2CO3+H2O→NaHCO3+NaOH
Na2O+2CO2+H2O→2NaHCO3
NaHCO3易隨水分向外遷移,使型、芯表面出現(xiàn)類似霜的粉狀物。
解決的方法如下:
1、控制鈉水玻璃砂的水分不要偏高(特別是雨季和冬季)。
2、吹CO2時(shí)間不宜過長。
3、硬化的型、芯不要久放,應(yīng)及時(shí)合型澆注。
4、在鈉水玻璃砂中加入占砂1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))左右、密度為1.3g/cm3的糖漿,可以有效地防止表面粉化。
3 如何提高水玻璃砂型(芯)抗吸濕性?
用CO2或加熱等方法硬化的鈉水玻璃砂芯,裝配在粘土濕型中,如果不及時(shí)澆注,砂芯強(qiáng)度將急劇降低,不僅可能出現(xiàn)蠕變,甚至斷塌;在潮濕的環(huán)境中儲(chǔ)放的砂芯,強(qiáng)度也明顯降低。表1為CO2硬化鈉水玻璃砂芯在相對濕度為97%環(huán)境中放置24h時(shí)的強(qiáng)度值。在潮濕環(huán)境中存放失去強(qiáng)度的原因,是由于鈉水玻璃重新發(fā)生水合作用。鈉水玻璃粘結(jié)劑基體中的Na+與OH—吸收水分并浸蝕基體,最后使硅氧鍵Si—O—Si斷裂,致使鈉水玻璃砂粘結(jié)強(qiáng)度顯著降低。
表1 鈉水玻璃砂芯在高濕度環(huán)境存放對其強(qiáng)度的影響
水玻璃模數(shù)M
2.00
2.40
2.58
性能
抗拉強(qiáng)度/ MPa
硬化方法
CO2硬化1h后
0.41
0.34
0.34
CO2硬化1h后,再在相對濕度
0
0.21
0.2
為97%的環(huán)境中存放24h
解決此問題的措施有:
1、在鈉水玻璃中加入鋰水玻璃,或在鈉水玻璃中加入Li2CO3、CaCO3、ZnCO3等無機(jī)附加物,由于能形成相對不溶的碳酸鹽和硅酸鹽,以及可減少游離的鈉離子,因而可改善鈉水玻璃粘結(jié)劑的抗吸濕性。
2、在鈉水玻璃中加入少量有機(jī)材料或加入具有表面活性劑作用的有機(jī)物,粘結(jié)劑硬化時(shí),鈉水玻璃凝膠內(nèi)親水的Na+和OH—離子或?yàn)橛袡C(jī)憎水基取代,或相互結(jié)合,外露的為有機(jī)憎水基,從而改善吸濕性。
3、提高水玻璃模數(shù),因?yàn)楦吣?shù)水玻璃的抗吸濕性比低模數(shù)水玻璃強(qiáng)。
4、在鈉水玻璃砂中加入淀粉水解液。更好的方法是采用淀粉水解液對鈉水玻璃改性。
4 CO2吹氣硬化水玻璃—堿性酚醛樹脂砂復(fù)合工藝有何特點(diǎn)?
#p#分頁標(biāo)題#e#近幾年來,有些中小企業(yè)為提高鑄鋼件質(zhì)量;急需采用樹脂砂工藝,但是由于經(jīng)濟(jì)能力有限,無力購置樹脂砂再生設(shè)備,舊砂不能再生回用,生產(chǎn)成本高。為了尋找一條既提高鑄件質(zhì)量又不過多增加成本的有效途徑,可結(jié)合CO2吹氣硬化水玻璃砂和CO2吹氣硬化堿性酚醛樹脂砂的工藝特點(diǎn),采用CO2吹氣硬化水玻璃—堿性酚醛樹脂砂復(fù)合工藝,用堿性酚醛樹脂砂作面砂,用水玻璃砂作背砂,同時(shí)吹CO2硬化。
CO2—堿性酚醛樹脂砂所用的酚醛樹脂是由苯酚和甲醛在強(qiáng)堿性催化劑作用下縮聚,并添加耦合劑而制成。其PH值≥13,粘度≤500mPa•s。酚醛樹脂在砂中的加入量為3%~4%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。當(dāng)CO2流量為0.8~1.0m3/h時(shí),最佳吹氣時(shí)間為30~60s;吹氣時(shí)間過短則砂芯硬化強(qiáng)度低;吹氣時(shí)間過長,砂芯強(qiáng)度并不隨之增長,而且浪費(fèi)氣體。
CO2—堿性酚醛樹脂砂不含N、P、S等有害元素,因此杜絕了這些元素引起的鑄造缺陷如氣孔、表面微裂紋等;澆注時(shí)不釋放H2S、SO2等有害氣體,有利于環(huán)境保護(hù);潰散性好,極易清理;尺寸精度高;生產(chǎn)效率高。
CO2吹氣硬化水玻璃—堿性酚醛樹脂砂復(fù)合工藝可廣泛用于鑄鋼件、鑄鐵件、銅合金和輕合金鑄件。
該復(fù)合工藝是一種簡便的工藝方法,其過程為:先將樹脂砂和水玻璃砂分別混制好后,裝入兩個(gè)砂斗;再將混制好的樹脂砂作為面砂加入砂箱并舂實(shí),面砂層厚度一般為30~50mm;然后加入水玻璃砂作背砂填充緊實(shí);最后向鑄型內(nèi)吹CO2氣體進(jìn)行硬化。
吹氣管的直徑一般為25mm,可硬化的范圍為吹管直徑的6倍左右。
吹氣時(shí)間取決于砂型(芯)的尺寸大小、形狀、氣體流量、排氣塞面積的大小。一般吹氣時(shí)間控制在15~40s。
吹硬砂型(芯)后即可取模。砂型(芯)的強(qiáng)度上升速度快。取模后半小時(shí)內(nèi)刷上涂料,4小時(shí)后即可合箱澆注。
該復(fù)合工藝特別適合于沒有樹脂砂再生設(shè)備而又要生產(chǎn)高品質(zhì)鑄件的鑄鋼廠,工藝操作簡便,易于進(jìn)行工藝控制,生產(chǎn)的鑄件與其它樹脂砂生產(chǎn)的鑄件質(zhì)量相當(dāng)。
CO2吹氣硬化水玻璃砂也可與CO2吹氣硬化聚丙烯酸鈉樹脂砂復(fù)合,用于生產(chǎn)高品質(zhì)的各種鑄件。
5 CO2 有機(jī)酯復(fù)合硬化水玻璃砂工藝有何利弊?
近年來,CO2 有機(jī)酯復(fù)合硬化水玻璃砂工藝有擴(kuò)大應(yīng)用的趨勢。其工藝過程是:在混砂時(shí)加入一定數(shù)量的有機(jī)酯(一般為正常需要量之半或水玻璃重量的4~6%);造型完成后,吹CO2硬化到脫模強(qiáng)度(一般要求抗壓強(qiáng)度0.5MPa左右);脫模后,有機(jī)酯繼續(xù)硬化,型砂強(qiáng)度以較快速度升高;吹完CO2再放置3~6h后,砂型即可進(jìn)行合箱和澆注。
其硬化機(jī)理是:
水玻璃砂吹CO2時(shí),在氣體壓力差及濃度差的作用下,CO2氣體將力圖向型砂各方向流動(dòng),CO2氣體與水玻璃接觸后,立即與之反應(yīng)生成凝膠。由于擴(kuò)散作用,反應(yīng)總是從外向里,外層先形成一層凝膠薄膜,阻礙CO2氣體和水玻璃繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)。因此在短時(shí)間內(nèi),無論采用何種方法控制CO2氣體,使其和全部水玻璃反應(yīng)是不可能的。據(jù)分析,當(dāng)型砂達(dá)到最佳吹氣強(qiáng)度時(shí),和CO2氣體反應(yīng)的水玻璃約為65%,這就是說水玻璃沒有充分發(fā)揮粘結(jié)作用,至少有35%以上的水玻璃沒有反應(yīng)。而有機(jī)酯硬化劑能與粘結(jié)劑形成均勻的混合物,能充分發(fā)揮粘結(jié)劑的粘結(jié)作用,型芯砂的所有部分都以相同的速度建立強(qiáng)度。
提高水玻璃加人量,砂型終強(qiáng)度將增加,但是其殘留強(qiáng)度也會(huì)增加,導(dǎo)致清砂困難。而水玻璃加入量過少時(shí),其終強(qiáng)度過小,達(dá)不到使用要求。在實(shí)際生產(chǎn)中,一般把水玻璃加入量控制在4%左右。
單獨(dú)用有機(jī)酯硬化時(shí),一般有機(jī)酯的加人量為水玻璃量的8~15%。而采用復(fù)合硬化時(shí),吹CO2時(shí)估計(jì)已有一半左右的水玻璃硬化,還有一半左右的水玻璃還沒有硬化。所以有機(jī)酯的加人量占水玻璃加人量的4~6%是比較合適的。
采用復(fù)合硬化法,可以充分發(fā)揮CO2硬化和有機(jī)酯硬化的雙重優(yōu)點(diǎn),并能使水玻璃的粘結(jié)作用充分發(fā)揮出來,達(dá)到硬化速度快,起模早,強(qiáng)度高,潰散性好,成本低的綜合效果。
但是CO2 有機(jī)酯復(fù)合硬化工藝需要比單純的有機(jī)酯硬化法多加0.5~1%水玻璃,這將給水玻璃舊砂的再生增大難度。
6 為什么采用水玻璃砂工藝生產(chǎn)鑄鐵件時(shí)容易產(chǎn)生粘砂?如何防止?
用鈉水玻璃砂制造的砂型(芯)澆注鑄鐵件時(shí),常產(chǎn)生嚴(yán)重粘砂,這限制了它在鑄鐵生產(chǎn)中的應(yīng)用。
鈉水玻璃砂中的Na2O、SiO2等與液態(tài)金屬在澆注時(shí)產(chǎn)生的鐵的氧化物,形成低熔點(diǎn)的硅酸鹽。前已述及,如果這種化合物中含有較多易熔性非晶態(tài)的玻璃體,那么這層玻璃體與鑄件表面結(jié)合力很小,而且收縮系數(shù)與金屬也不相同,它們之間就會(huì)有較大應(yīng)力,易于從鑄件表面清除,不產(chǎn)生粘砂。如果在鑄件表面形成的化合物中SiO2含量高,F(xiàn)eO、MnO等含量少,它的凝固組織基本上具有晶體結(jié)構(gòu),會(huì)與鑄件牢固地結(jié)合在一起,就產(chǎn)生粘砂。
#p#分頁標(biāo)題#e#鈉水玻璃砂生產(chǎn)鑄鐵件時(shí),由于鑄鐵件澆注溫度低,碳含量高,鐵、錳等不易氧化,形成的粘砂層呈晶體結(jié)構(gòu),而且鑄鐵件與粘砂層之間難以建立起適宜的氧化鐵層厚度,鑄件與粘砂層間不像樹脂砂生產(chǎn)鑄鐵件時(shí)能夠通過樹脂熱解產(chǎn)生光亮碳膜,所以粘砂層不易清除。
為了防止鈉水玻璃砂生產(chǎn)鑄鐵件時(shí)產(chǎn)生粘砂,可采用合適的涂料。如用水基涂料,涂刷后需進(jìn)行表面烘干,故最好采用醇基快干涂料。
一般鑄鐵件也可在鈉水玻璃砂中加入適量的煤粉(如3%~6%)(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),使鑄件與粘砂層間能夠通過煤粉的熱解產(chǎn)生光亮碳膜,由于它不被金屬及其氧化物所潤濕,使得粘砂層容易從鑄件上剝離下來。
7 水玻璃砂有望成為無廢砂排放的環(huán)保型型砂嗎?
水玻璃無色、無臭、無毒,沾于皮膚和衣服后用水沖洗即無大礙,但必須避免濺入眼中。水玻璃在混砂、造型、硬化和澆注過程中都沒有刺激性或有害氣體釋出,沒有黑色和酸性污染。但若工藝失當(dāng),水玻璃加入過多,水玻璃砂的潰散性便不好,清砂時(shí)粉塵飛揚(yáng),也會(huì)造成污染。同時(shí),舊砂再生困難,廢砂的排放造成對環(huán)境的堿性污染。
如果能克服這兩個(gè)難題,水玻璃砂便可成為基本沒有廢砂排放的環(huán)保型型砂。
解決這兩個(gè)問題的根本措施是:將水玻璃的加入量降低到2-以下,基本上可以震動(dòng)落砂。當(dāng)水玻璃加入量減少,舊砂中殘留Na2O也減少,使用比較簡易的干法再生,有可能將循環(huán)砂中殘留Na2O量維持在0.25%以下。此再生砂可滿足中小型鑄鋼件單一型砂的應(yīng)用要求。此時(shí),水玻璃舊砂即使不采用費(fèi)用高昂、步驟繁復(fù)的濕法再生,而用比較簡易便宜的干法再生,也可以做到全額再生利用,基本不再有廢砂排放,砂鐵比可降到1∶1以下。
8 水玻璃砂如何有效再生?
若水玻璃舊砂中殘留Na2O過高,加入水玻璃混砂后,型砂沒有足夠的可使用時(shí)間,而且過多的Na2O積累,會(huì)惡化石英砂的耐火度。因此水玻璃舊砂再生時(shí)要盡可能地去除殘留Na2O。
水玻璃砂再生方法有濕法再生、干法再生、干熱聯(lián)合再生三種。
1、濕法再生
由于舊砂中的殘留水玻璃能夠溶于水,所以水玻璃舊砂可以用濕法再生。其工藝過程是:水玻璃舊砂先經(jīng)磁選、粉碎、過篩、二次磁選,再浸泡在10倍左右的稀堿水中,并輔以強(qiáng)力攪拌,然后經(jīng)過濾、淋洗、甩干烘干、冷卻。
水玻璃砂濕法再生的特點(diǎn)是:
(1)舊砂中的Na2O去除率一般可達(dá)80%以上,有的甚至可超過90 %。
(2)再生砂回用率高,可達(dá)95%以上。
(3)再生砂可作為造型的面砂和單一砂使用。
(4)對于酯硬化水玻璃舊砂,能有效去除殘留酯,延長再生砂混砂后的可使用時(shí)間。
但是,水玻璃砂濕法再生的工序繁多,設(shè)備龐大,占地大,能耗高,并需要排放大量的廢水,濕砂要烘干,廢水要處理后才能排放,再生費(fèi)用幾乎與新砂持平。
不同硬化工藝的水玻璃舊砂,濕法再生的難易程度不同。舊砂表面的失水高模數(shù)水玻璃可溶于水,但速度緩慢,特別是CO2法水玻璃表層的不溶性硅凝膠自動(dòng)溶解的過程更長,為了加速其溶解,往往必須采取攪拌或超聲振蕩。烘干硬化為主的水玻璃舊砂吸濕性強(qiáng),失水的水玻璃膜較易溶解于水。
2、干法再生
干法再生的原理是利用砂粒與砂粒之間及砂粒與機(jī)械之間的機(jī)械摩擦、撞擊或高頻振動(dòng),使砂粒表面的廢水玻璃膜脫落,以達(dá)到去除殘留Na2O的目的。
水玻璃砂干法再生的工作原理是:
(1)預(yù)再生
預(yù)再生開始于振動(dòng)落砂機(jī)。振動(dòng)落砂機(jī)是一振動(dòng)摩擦裝置,從鑄件上落下的砂塊在落砂機(jī)的振動(dòng)下逐漸破碎,由于振動(dòng)時(shí)砂塊與砂粒之間摩擦,去除了一部分廢水玻璃膜。
(2)再生
再生方式有逆流摩擦式、氣流撞擊式、機(jī)械離心式等,其中以逆流摩擦再生機(jī)的再生效果較好,Na2O去除率達(dá)40~50%。逆流摩擦式再生機(jī)的原理是:旋轉(zhuǎn)的筒體和反向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子(葉輪)驅(qū)動(dòng)砂流互相摩擦,達(dá)到去除砂粒表面水玻璃膜的目的。
(3)除塵
#p#分頁標(biāo)題#e#除塵至關(guān)重要,因?yàn)樵谡麄€(gè)再生過程中產(chǎn)生大量含有廢水玻璃膜的粉塵,必須將這些粉塵去除掉,否則即使再生設(shè)備效果再好,脫膜率很高,仍然不能達(dá)到去除殘留Na2O的目的。而且舊砂粉塵含量高,會(huì)造成水玻璃加入量增加,進(jìn)一步增加再生難度,這樣就會(huì)形成一種惡性循環(huán)。
3、干熱聯(lián)合再生
砂粒表面的水玻璃膜在通常濕度條件下具有強(qiáng)的韌性,靠撞擊和摩擦很難去除。為了提高脫膜效率,可采用熱法再生,即將舊砂加熱到180~200℃(酯硬化水玻璃舊砂加熱到300~350℃,以利去除殘留有機(jī)酯),使水玻璃膜失水脆化,再進(jìn)行撞擊或摩擦,可使Na2O去除率顯著提高。
干熱聯(lián)合再生方法的殘留Na2O去除率可提高到50%,一般可穩(wěn)定在40%以上。
水玻璃舊砂干法再生的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)布置較為簡單,投資較少,二次污染較易解決。
水玻璃舊砂干法再生的缺點(diǎn)是殘留Na2O去除率低,干法再生后的砂一般可用于混制造型的背砂,不宜作為面砂或芯砂。雖然延長再生加工時(shí)間可提高Na2O去除率,但是砂粒容易破碎和粉化。采用干熱聯(lián)合再生,存在能源消耗增大和熱砂冷卻困難等問題。
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