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          首頁 >> 新聞資訊 >>公司新聞 >> 水玻璃砂鍛造應留意的幾個疑問
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          水玻璃砂鍛造應留意的幾個疑問

          國內外幾十年來對樹脂砂鍛造技術的運用實習標明:樹脂砂盡管具有鑄件尺度精度高,外表光潔,外型效率高

          ,可以制作形狀雜亂和內部質量請求嚴厲的鑄件,舊砂收回再生簡略等長處;可是,樹脂砂的出產本錢高,環

          境污染嚴峻,在大家關于自身生存條件和環境的請求日趨嚴厲的條件下,由于車間勞動保護和出產環境衛生方

          面的出資很大,樹脂砂的運用受到必定約束。而水玻璃無色、無臭、無毒,在混砂外型、硬化和澆鑄進程中都

          沒有刺激性或有毒氣體溢出。故這些年很多國家對水玻璃砂從頭注重起來。

          水玻璃砂的硬化辦法可分為熱硬法、氣硬法和自硬法三大類,包括很多種辦法。但現在

          常用的硬化辦法首要有以下兩種:

          1、通常CO2氣硬法

          此法是水玻璃粘結劑范疇里運用最早的一種迅速成型技術,由于設備簡略,操作便利,運用靈活,本錢低價,

          在國內外大多數的鑄鋼件出產中得到了廣泛的運用。

          CO2氣體硬化水玻璃砂的首要長處是:硬化速度快,強度高;硬化后起模,鑄件精度高。

          通常CO2氣體硬化水玻璃砂的缺點是:型(芯)砂強度低,水玻璃參加量(質量分數)通常高達7~8%或許更多;

          含水量大,易吸潮;冬天硬透性差;潰散性差,舊砂再生艱難,很多舊砂被拋棄,構成環境的堿性污染。

          2、有機酯自硬法

          此法是選用液體的有機酯替代CO2氣體作水玻璃的硬化劑。

          這種硬化技術的長處是:型(芯)砂具有較高的強度,水玻璃參加量可降至3.5%以下;冬天硬透性好,硬化速

          度可依出產及環境條件經過改動粘結劑和固化劑品種而調整(5~150min);型(芯)砂潰散性好,鑄件出砂整

          理簡略,舊砂易干法再生,回用率≥80%,削減水玻璃堿性拋棄砂對生態環境的污染,節省拋棄砂的運送、占地 

          等費用,節省優異硅砂資本;型砂熱塑性好,發氣量低,可以戰勝呋喃樹脂砂出產鑄鋼件時易呈現的裂紋、氣

          孔等缺點;可以戰勝CO2水玻璃砂存在的砂型外表穩定性差、簡略過吹等技術疑問,鑄件質量和尺度精度可與樹

          脂砂相媲美;在一切自硬砂技術中出產本錢最低,勞動條件好。

          該硬化技術的首要缺點是:型芯砂硬化速度較慢,活動性較差。

          現在鍛造出產中,有時選用復合硬化技術,例如短時吹CO2到達起模強度后先起模,再吹熱空氣,或烘干,或運

          用有機酯自硬,或天然脫水枯燥,以獲得較大的終強度,進步出產效率。

          水玻璃砂鍛造時,應重點留意以下幾個首要疑問:

          1 影響水玻璃“老化”的要素有哪些?怎么消除水玻璃“老化”?

          新制備的水玻璃是一種真溶液。可是在寄存進程中,水玻璃中硅酸要進行縮聚,將從

          真溶液逐步縮聚成大分子的硅酸溶液,終究變成硅酸凝膠。因而,水玻璃實踐上是一種由不一樣聚合度的聚硅 

          酸構成的非均相混合物,易受其模數、濃度、溫度、電解質含量和寄存時刻的影響。 

          水玻璃在寄存進程中分子發作縮聚,構成凝膠,其粘結強度跟著儲存時刻的延伸而逐步下降,這一景象稱為水

          玻璃“老化”。

          “老化”景象可由下述兩組實驗數據來闡明:高模數水玻璃(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度相應下降9.9%、14%、23.5%、36.8%和40%;低模數水玻璃(M=2.44 

          ,ρ=1.41g/cm3)貯放7、30、60和90天后,干拉強度別離下降4.5%、5%、7.3%和11%。

          水玻璃寄存時刻對酯硬化水玻璃自硬砂前期強度影響不大,但對后期強度影響顯著,據測定,關于高模數水玻

          璃下降60%擺布,關于低模數水玻璃下降15~20%。殘留強度也隨寄存時刻的延伸而下降。

          水玻璃在寄存進程中聚硅酸的縮聚反響和解聚反響一起進行著,分子量發作了歧化,終究生成單正硅酸和膠粒 

          并存的多重渙散體系,也即是在水玻璃的老化進程中,聚硅酸的聚合度發作了歧化,單正硅酸和高聚硅酸的含

          量均隨寄存時刻的延伸而增多。水玻璃在寄存中縮聚、解聚反響的結果,使粘結強度下降了,即發作“老化” 

          景象。

           影響水玻璃“老化”的要素首要有:寄存時刻、水玻璃的模數和濃度。寄存時刻越長,模數越高,濃度越大,

          則“老化”越嚴峻。

          對久存的水玻璃可以選用多種辦法的改性處理,以消除“老化”,使水玻璃康復到新鮮水玻璃的功能:

          1、物理改性 

          水玻璃老化是緩慢開釋能量的自發進程,用物理改性處理“老化”的水玻璃即是用磁場、超聲波、高頻或加熱 

          等辦法,向水玻璃體系提供能量,促進高聚合的聚硅酸膠粒從頭解聚,促進聚硅酸的分子量從頭均勻化,然后

          消除了老化景象,這即是物理改性的機理。例如,用磁場處理后,水玻璃砂的強度進步了20~30%,削減水玻璃 

          參加量30~40%,節省CO2,改進潰散性,有較好的經濟效益。

          物理改性的缺點是不耐久,處理后再貯放,粘結強度又會下降,故適用于鍛造廠處理后趕快運用。尤其是M>2.6

          的水玻璃,硅酸分子濃度大,經過物理改性解聚后又會較快地縮聚,最佳是處理后當即運用。

          2、化學改性 

          化學改性是往水玻璃中參加少數化合物,這些化合物均富含羧基、酰胺基、羰基、羥基、醚基、氨基等極性基 

          團,經過氫鍵或靜電將其吸附在硅酸分子或膠粒外表,改動其外表位能和溶劑化才干,進步聚硅酸穩定性,然 

          后阻撓“老化”進行。

          例如往水玻璃中參加聚丙烯酰胺、改性淀粉、聚磷酸鹽等,可獲得較好的作用。 

          往通常水玻璃乃至改性水玻璃中摻入有機物可以起到多種作用,如:改動水玻璃的粘流性質;改進水玻璃混和 

          料的外型功能;進步粘結強度,使水玻璃的肯定參加量削減;進步硅酸凝膠的可塑性;下降殘留強度,使水玻 

          璃砂更適用于鑄鐵和有色合金。

          3、物理—化學改性

          物理改性適宜于已“老化”的水玻璃,改性后當即運用。化學改性適宜于處理新鮮水玻璃,改性后的水玻璃可 

          較長時刻的寄存。物理改性與化學改性聯系起來,能使水玻璃具有耐久的改性作用,例如在高壓釜中加聚丙烯 

          酰胺來改性“老化”的水玻璃作用極好,其間運用高壓釜的壓力和拌和是歸于物理改性,加聚丙烯酰胺是化學 

          改性。 

          2 怎么防止CO2吹氣硬化水玻璃砂型(芯)外表粉化? 

          鈉水玻璃砂吹CO2硬化并放置一段時刻后,有時在下型(芯)外表會出景象白霜一樣的物質,嚴峻下降該處外表 

          強度,澆注時易發作沖砂缺點。依據剖析,這種白色物質的首要成分是NaHCO3,也許是由于鈉水玻璃砂中含水 

          分或CO2過多而導致的,其生成的反響如下 

            Na2CO3+H2O→NaHCO3+NaOH

            Na2O+2CO2+H2O→2NaHCO3

            NaHCO3易隨水分向外遷移,使型、芯外表呈現類似霜的粉狀物。

          處理的辦法如下:

            1、操控鈉水玻璃砂的水分不要偏高(特別是旱季和冬天)。

            2、吹CO2時刻不宜過長。

            3、硬化的型、芯不要久放,應及時合型澆注。

            4、在鈉水玻璃砂中參加占砂1%(質量分數)擺布、密度為1.3g/cm3的糖漿,可以有用地防止外表粉化。

            3 怎么進步水玻璃砂型(芯)抗吸濕性?

          用CO2或加熱等辦法硬化的鈉水玻璃砂芯,裝配在粘土濕型中,假如不及時澆注,砂芯強度將急劇下降,不僅也

          許呈現蠕變,乃至斷塌;在濕潤的環境中儲放的砂芯,強度也顯著下降。表1為CO2硬化鈉水玻璃砂芯在相對濕

          度為97%環境中放置24h時的強度值。在濕潤環境中寄存失掉強度的因素,是由于鈉水玻璃從頭發作水合作用。

          鈉水玻璃粘結劑基體中的Na+與OH—吸收水分并浸蝕基體,終究使硅氧鍵Si—O—Si開裂,致使鈉水玻璃砂粘結

          強度明顯下降。

          處理此疑問的辦法有:

            1、在鈉水玻璃中參加鋰水玻璃,或在鈉水玻璃中參加Li2CO3、CaCO3、ZnCO3等無機附加物,由于能構成相 

          對不溶的碳酸鹽和硅酸鹽,以及可削減游離的鈉離子,因而可改進鈉水玻璃粘結劑的抗吸濕性。

            2、在鈉水玻璃中參加少數有機資料或參加具有外表活性劑作用的有機物,粘結劑硬化時,鈉水玻璃凝膠內

          親水的Na+和OH—離子或為有機憎水基取代,或相互聯系,顯露的為有機憎水基,然后改進吸濕性。

            3、進步水玻璃模數,由于高模數水玻璃的抗吸濕性比低模數水玻璃強。

            4、在鈉水玻璃砂中參加淀粉水解液。更好的辦法是選用淀粉水解液對鈉水玻璃改性。

          4 CO2吹氣硬化水玻璃—堿性酚醛樹脂砂復合技術有何特色?

           近幾年來,有些中小企業為進步鑄鋼件質量;急需選用樹脂砂技術,可是由于經濟才干有限,無力置辦樹脂砂

           再生設備,舊砂不能再生回用,出產本錢高。為了尋找一條既進步鑄件質量又不過多添加本錢的有用途徑,可 

          聯系CO2吹氣硬化水玻璃砂和CO2吹氣硬化堿性酚醛樹脂砂的技術特色,選用CO2吹氣硬化水玻璃—堿性酚醛樹脂 

          砂復合技術,用堿性酚醛樹脂砂作面砂,用水玻璃砂作背砂,一起吹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。酚醛樹脂在砂中的參加量為3%~4%(質量分數)。當CO2流量為0.8~1.0m3/h時,最佳

          吹氣時刻為30~60s;吹氣時刻過短則砂芯硬化強度低;吹氣時刻過長,砂芯強度并不隨之添加,并且糟蹋氣體。       

          CO2—堿性酚醛樹脂砂不含N、P、S等有害元素,因而杜絕了這些元素導致的鍛造缺點如氣孔、外表微裂紋等;

          澆注時不開釋H2S、SO2等有害氣體,有利于環境保護;潰散性好,極易整理;尺度精度高;出產效率高。

          CO2吹氣硬化水玻璃—堿性酚醛樹脂砂復合技術可廣泛用于鑄鋼件、鑄鐵件、銅合金和輕合金鑄件。

          該復合技術是一種簡潔的技術辦法,其進程為:先將樹脂砂和水玻璃砂別離混制好后,裝入兩個砂斗;再將混

          制好的樹脂砂作為面砂參加砂箱并舂實,面砂層厚度通常為30~50mm;然后參加水玻璃砂作背砂填充緊實;終究

          向鑄型內吹CO2氣體進行硬化。

          吹氣管的直徑通常為25mm,可硬化的規模為吹管直徑的6倍擺布。

          吹氣時刻取決于砂型(芯)的尺度巨細、形狀、氣體流量、排氣塞面積的巨細。通常吹氣時刻操控在15~40s。

          吹硬砂型(芯)后即可取模。砂型(芯)的強度上升速度快。取模后半小時內刷上涂料,4小時后即可合箱澆注。

          該復合技術特別適合于沒有樹脂砂再生設備而又要出產高品質鑄件的鑄鋼廠,技術操作簡潔,易于進行技術操

          控,出產的鑄件與其它樹脂砂出產的鑄件質量適當。 

          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合,用于出產高品質的各種鑄件。 

          5 CO2-有機酯復合硬化水玻璃砂技術有何利害? 

          這些年,CO2-有機酯復合硬化水玻璃砂技術有擴大運用的趨勢。其技術進程是:在混砂時參加必定數量的有機 

          酯(通常為正常需求量之半或水玻璃分量的4~6%);外型完成后,吹CO2硬化到脫模強度(通常請求抗壓強度 

          0.5MPa擺布);脫模后,有機酯持續硬化,型砂強度以較迅速度升高;吹完CO2再放置3~6h后,砂型即可進行合 

          箱和澆注。

          其硬化機理是:

          水玻璃砂吹CO2時,在氣體壓力差及濃度差的作用下,CO2氣體將力求向型砂各方向活動,CO2氣體與水玻璃觸摸

          后,當即與之反響生成凝膠。由于擴散作用,反響老是從外向里,外層先構成一層凝膠薄膜,阻止CO2氣體和水

          玻璃持續進行反響。因而在短時刻內,無論選用何種辦法操控CO2氣體,使其和全部水玻璃反響是不也許的。據

          剖析,當型砂到達最佳吹氣強度時,和CO2氣體反響的水玻璃約為65%,這即是說水玻璃沒有充分發揮粘結作用

          ,至少有35%以上的水玻璃沒有反響。而有機酯硬化劑能與粘結劑構成均勻的混合物,能充分發揮粘結劑的粘結

          作用,型芯砂的一切部分都以一樣的速度樹立強度。

          進步水玻璃加人量,砂型終強度將添加,可是其殘留強度也會添加,導致清砂艱難。而水玻璃參加量過少時,

          其終強度過小,達不到運用請求。在實踐出產中,通常把水玻璃參加量操控在4%擺布。

          單獨用有機酯硬化時,通常有機酯的加人量為水玻璃量的8~15%。而選用復合硬化時,吹CO2時估量已有一半擺 

          布的水玻璃硬化,還有一半擺布的水玻璃還沒有硬化。所以有機酯的加人量占水玻璃加人量的4~6%是對比適宜

          的。

          選用復合硬化法,可以充分發揮CO2硬化和有機酯硬化的兩層長處,并能使水玻璃的粘結作用充分發揮出來,到

          達硬化速度快,起模早,強度高,潰散性好,本錢低的綜合作用。

          可是CO2-有機酯復合硬化技術需求比單純的有機酯硬化法多加0.5~1%水玻璃,這將給水玻璃舊砂的再生增大難

          度。 

          6 為什么選用水玻璃砂技術出產鑄鐵件時簡略發作粘砂?怎么防止?

          用鈉水玻璃砂制作的砂型(芯)澆注鑄鐵件時,常發作嚴峻粘砂,這約束了它在鑄鐵出產中的運用。

          鈉水玻璃砂中的Na2O、SiO2等與液態金屬在澆注時發作的鐵的氧化物,構成低熔點的硅酸鹽。前已述及,假如 

          這種化合物中富含較多易熔性非晶態的玻璃體,那么這層玻璃體與鑄件外表聯系力很小,并且縮短系數與金屬 

          也不一樣,它們之間就會有較大應力,易于從鑄件外表鏟除,不發作粘砂。假如在鑄件外表構成的化合物中 

          SiO2含量高,FeO、MnO等含量少,它的凝結安排根本上具有晶體構造,會與鑄件牢固地聯系在一起,就發作粘

          砂。

          鈉水玻璃砂出產鑄鐵件時,由于鑄鐵件澆注溫度低,碳含量高,鐵、錳等不易氧化,構成的粘砂層呈晶體構造

          ,并且鑄鐵件與粘砂層之間難以樹立起適宜的氧化鐵層厚度,鑄件與粘砂層間不像樹脂砂出產鑄鐵件時可以經

          過樹脂熱解發作亮光碳膜,所以粘砂層不易鏟除。

          為了防止鈉水玻璃砂出產鑄鐵件時發作粘砂,可選用適宜的涂料。如用水基涂料,涂刷后需進行外表烘干,故

          最佳選用醇基快干涂料。

          通常鑄鐵件也可在鈉水玻璃砂中參加適量的煤粉(如3%~6%)(質量分數),使鑄件與粘砂層間可以經過煤粉的

          熱解發作亮光碳膜,由于它不被金屬及其氧化物所潮濕,使得粘砂層簡略從鑄件上剝離下來。

          7 水玻璃砂有望變成無廢砂排放的環保型型砂嗎?

          水玻璃無色、無臭、無毒,沾于肌膚和衣服后用水沖刷即無大礙,但有必要防止濺入眼里。水玻璃在混砂、外

          型、硬化和澆注進程中都沒有刺激性或有害氣體釋出,沒有黑色和酸性污染。但若技術失當,水玻璃參加過多

          ,水玻璃砂的潰散性便欠好,清砂時粉塵飛揚,也會構成污染。一起,舊砂再生艱難,廢砂的排放構成對環境

          的堿性污染。

          假如能戰勝這兩個難題,水玻璃砂便可變成根本沒有廢砂排放的環保型型砂。

          處理這兩個疑問的根本辦法是:將水玻璃的參加量下降到2%以下,根本上可以轟動落砂。當水玻璃參加量削減

          ,舊砂中殘留Na2O也削減,運用對比簡便的干法再生,有也許將循環砂中殘留Na2O量維持在0.25%以下。此再生

          砂可滿意中小型鑄鋼件單一型砂的運用請求。此刻,水玻璃舊砂即便不選用費用昂揚、進程繁復的濕法再生,

          而用對比簡便廉價的干法再生,也可以做到全額再生運用,根本不再有廢砂排放,砂鐵比可降到1∶1以下。

           8 水玻璃砂怎么有用再生?

          若水玻璃舊砂中殘留Na2O過高,參加水玻璃混砂后,型砂沒有滿足的可運用時刻,并且過多的Na2O堆集,會惡

          化石英砂的耐火度。因而水玻璃舊砂再生時要盡也許地去掉殘留Na2O。

          水玻璃砂再生辦法有濕法再生、干法再生、干熱聯合再生三種。

          1、濕法再生 

          由于舊砂中的殘留水玻璃可以溶于水,所以水玻璃舊砂可以用濕法再生。其技術進程是:水玻璃舊砂先經磁選

          、粉碎、過篩、二次磁選,再浸泡在10倍擺布的稀堿水中,并輔以強力拌和,然后經過濾、淋洗、甩干烘干、

          冷卻。

          水玻璃砂濕法再生的特色是:

            (1)舊砂中的Na2O去掉率通常可達80%以上,有的乃至可超越90 %。

            (2)再生砂回用率高,可達95%以上。

            (3)再生砂可作為外型的面砂和單一砂運用。

            (4)關于酯硬化水玻璃舊砂,能有用去掉殘留酯,延伸再生砂混砂后的可運用時刻。

          可是,水玻璃砂濕法再生的工序繁復,設備龐大,占地大,能耗高,并需求排放很多的廢水,濕砂要烘干,廢

          水要處理后才干排放,再生費用簡直與新砂相等。

          不一樣硬化技術的水玻璃舊砂,濕法再生的難易程度不一樣。舊砂外表的失水高模數水玻璃可溶于水,但速度

          緩慢,特別是CO2法水玻璃表層的不溶性硅凝膠主動溶解的進程更長,為了加速其溶解,通常有必要采納拌和或

          超聲振蕩。烘干硬化為主的水玻璃舊砂吸濕性強,失水的水玻璃膜較易溶解于水。 

          2、干法再生

          干法再生的原理是運用砂粒與砂粒之間及砂粒與機械之間的機械沖突、碰擊或高頻振蕩,使砂粒外表的廢水玻

          璃膜掉落,以到達去掉殘留Na2O的意圖。

          水玻璃砂干法再生的工作原理是:

          (1)預再生

          預再生開始于振蕩落砂機。振蕩落砂機是一振蕩沖突設備,從鑄件上落下的砂塊在落砂機的振蕩下逐步破碎,

          由于振蕩時砂塊與砂粒之間沖突,去掉了一部分廢水玻璃膜。

          (2)再生

          再生辦法有逆流沖突式、氣流碰擊式、機械離心式等,其間以逆流沖突再活力的再生作用較好,Na2O去掉率達

          40~50%。逆流沖突式再活力的原理是:旋轉的筒體和反向旋轉的轉子(葉輪)驅動砂流互相沖突,到達去掉砂

          粒外表水玻璃膜的意圖。

          (3)除塵

           除塵至關重要,由于在整個再生進程中發作很多富含廢水玻璃膜的粉塵,有必要將這些粉塵去掉掉,否則即便

          再生設備作用再好,脫膜率很高,仍然不能到達去掉殘留Na2O的意圖。并且舊砂粉塵含量高,會構成水玻璃參

           加量添加,進一步添加再生難度,這么就會構成一種惡性循環。 

          3、干熱聯合再生

          砂粒外表的水玻璃膜在通常濕度條件下具有強的耐性,靠碰擊和沖突很難去掉。為了進步脫膜效率,可選用熱

          法再生,行將舊砂加熱到180~200℃(酯硬化水玻璃舊砂加熱到300~350℃,以利去掉殘留有機酯),使水玻璃

           膜失水脆化,再進行碰擊或沖突,可使Na2O去掉率明顯進步。 

          干熱聯合再生辦法的殘留Na2O去掉率可進步到50%,通常可穩定在40%以上。

          水玻璃舊砂干法再生的長處是設備構造和體系安置較為簡略,出資較少,二次污染較易處理。 

          水玻璃舊砂干法再生的缺點是殘留Na2O去掉率低,干法再生后的砂通常可用于混制外型的背砂,不宜作為面砂

          或芯砂。盡管延伸再生加工時刻可進步Na2O去掉率,可是砂粒簡略破碎和粉化。選用干熱聯合再生,存在能源

          消耗增大和熱砂冷卻艱難等疑問。

          貴陽花溪閩興水玻璃有限公司是專業生產水玻璃(又名硅酸鈉、泡花堿)產品的廠家,是西南地區專業的水玻璃(硅酸鈉、泡花堿)生產及銷售企業。

          公司位于中國西南地區貴陽市花溪區,產品銷售范圍輻射整個貴州省及周邊地區,公司生產的液體水玻璃廣泛應用于地鐵、隧道、煤礦的防水堵漏以及土壤加固、防腐工程、石油勘探、鑄造、選礦、建筑施工等領域;產品嚴格按照液體硅酸鈉國家(GB/T 4209-2008)質量標準生產銷售。

          公司長期與中鐵隧道股份有限公司、中鐵十九局、中鐵四局、中國五礦集團、北京市政路橋、中國水電,等各大型企業合作,產品質量得到了客戶的一致認可和信賴;我公司擁有產品儲藏罐及配套的運輸車輛,貨源充足,價格合理,量大從優,可滿足不同用戶的各種需求。

          貴陽花溪閩興水玻璃廠以可靠的產品質量取信于客戶、服務于客戶,公司本著“質量至上、合作共贏”的經營原則,愿與各新老客戶攜手共進!

          貴州水玻璃廠

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