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鑄造用膨潤土可遏止鑄件出現夾砂、結疤、掉塊、砂型塌方等現象
2022-01-19
鑄造用膨潤土關鍵有鈉基膨潤土和鈣鈉膨潤土兩大類，鈣基膨潤土是由純天然鈣基膨潤土或人力鈉化膨潤土生產加工而成，以其重復使用性好和濕壓抗壓強度高而受鑄造業熱烈歡迎。因具備較好的延展性，可遏制鑄造件發生夾砂、結痂、掉塊、砂模坍塌等狀況，加上成形性強、凹模抗壓強度高，有利于金屬材料領域鑄造濕態或干態型模，是精密鑄造優選的型砂粘結劑。鈣鈉膨潤土由純天然基鈣鈉膨潤土生產加工而成，是輕形鑄造件廣泛采取的型砂粘結劑。它以好用和鑄造件清砂方便快捷而受客戶熱烈歡迎。
與別的粘結劑對比，膨潤土有一個至關重要的特性，便是它具備一定的耐高溫能力。只需加溫溫度不太高，脫除開自由水的膨潤土只需放水，仍能修復粘結能力。膨潤土的粘結能力僅有在放水之后才可以主要表現出去。膨潤土喪失粘結能力，也與它的脫干相關。到現在為止，覺得膨潤土中的水份有三種形狀：一種水為自由水，即膨潤土顆粒物吸咐的水，加溫到100℃以上，就可去除自由水，脫除開自由水的膨潤土，粘結能力不受影響；二種水為堅固束縛水，110℃下長期加溫，膨潤土可徹底去除自由水，但不容易去除堅固束縛水。已徹底去除自由水的膨潤土，再在較高的溫度(如200℃，300℃)下加溫仍會再次減脂，表明仍有水份損害。膨潤土經那樣加溫脫干后，只需放水，能徹底恢復粘結能力；三種水為晶格常數水，也有些人稱作構造水。晶格常數水僅有在非常高的溫度下才可以一部分或所有去除。膨潤土的晶格常數水去除之后，即缺失粘結能力，變成死黏土。
不一樣的膨潤土，缺失粘結能力的溫度不一樣。由差熱分析試驗證實：一般來說，純天然鈉膨潤土的無效溫度為638℃，鈣膨潤土為316℃。人力活性的鈉膨潤土，因為活性標準各不相同，無效溫度不一，但都小于純天然鈉膨潤土。不難看出，黏土粘結砂中存有二種膨潤土，一種是合理膨潤土，另一種是死黏土。死粘土越多，黏土粘結砂特性越差。
鈉膨潤土在600℃下列加溫，它的粘結能力通常不受影響。加溫溫度超出600℃，就大幅度地缺失粘合能力。加溫到700℃以上，幾乎徹底缺失了粘結能力。鈣膨潤土在100℃以上，就逐漸遲緩地喪失粘結能力。加溫溫度再提升，粘結能力的缺失就越顯著。人力活性不太好的鈉膨潤土，在最開始應用時，無效溫度僅略低純天然鈉膨潤土，幾回不斷加溫后，就與鈣膨潤土相仿。
當熔化金屬材料引入鑄造模具之后，假如接近鑄造件表層的型砂被加溫到800℃以上(有一些非有色金屬達不上此溫度)。無論你用哪些的膨潤土，這一部分型砂中的膨潤土都是會變為死黏土。這種死黏土，一部分陪同型砂一道附在鑄造件表層上，被鑄造件帶去，一部分留到回收利用的舊砂中。除開生產制造大型鑄件，在鑄造全過程中，絕大多數型砂達不上如此的溫度。但因為不一樣的鑄造廠家選用不一樣廠家生產的膨潤土，去除晶格常數水的溫度是不一樣的，去除晶格常數水的速度也不一樣。如選用非常容易去除晶格常數水的膨潤土，即使在并不立即貼近鑄造件的型砂中，也會出現較多的膨潤土無效而變為死黏土。如選用不容易去除晶格常數水的黏土，造成的死黏土便會少一些。總而言之，膨潤土加上量越低就越好，黏土粘結砂中合理膨潤土成分越高，遇熱而無效的膨潤土就越大。
舊砂的操縱
用粘土濕型砂造型設計、鑄造之后，除接近鑄造件的一部分型砂中活力膨潤土遇熱無效變成死黏土外，絕大多數型砂可以回收利用應用。配置黏土濕型砂時，舊砂使用量一般都是在90%以上，假如對舊砂處理錯誤，不管怎樣加強混砂，無論加上哪些輔材，都無法得到好的型砂。因此，對舊砂開展合理有效的解決，是確保型砂品質的前提條件。
為確保型砂的功能平穩，舊砂溫度的操縱應維持在50℃下列，超出50℃就算是熱砂。熱砂問題，已被認可為黏土濕型砂鑄造務必面臨的較大問題。型砂溫度太高，鑄造件非常容易造成夾砂、表層不光滑、沖砂、出氣孔等缺點。現階段，型砂制冷設備的種類、規格型號許多，關鍵有制冷滾桶、雙盤冷卻塔和制冷沸騰床等，全是運用水分空氣冷卻型砂。在其中，制冷沸騰床實際效果不錯。
嚴控舊砂水份很重要，進到混砂的舊砂水份太低，對混砂品質的干擾很有可能并不遜于砂溫過高。鑄造模具澆筑之后，因為熱金屬材料的危害，許多細砂表層上的土-水粘結膜都脫干干躁了，放水使其吸濕修復可塑性是很很難的。舊砂的水分越低，在混砂機中放水混碾使之做到規定特性所必須的時間段就越長。因為生產制造中混砂的時間是比較有限的，舊砂的水份越低，混到砂的綜合性品質就越差。進到混砂機的舊砂，水份只有比混到砂稍低一點。那樣，從砂制冷到進到混砂機也有一段非常長的時間，水可以充足濕潤舊砂細砂表層上的膨潤土。
針對用粘土濕型砂生產制造的鑄造鐵件，型砂的粒度分布以細一些為好。因為混砂時舊砂使用量一般都是在90%以上，決策型砂粒度分布的要素主要是舊砂。新砂添加量非常少，不太可能靠添加新砂來更改型砂的粒度分布。因此，應當常常檢驗舊砂的粒度分布：140目篩上的細砂應在10%～15%中間，200目篩、270目篩和汽車底盤上細沙的總數應盡量避免，細沙的總數一般應低于4%。吸濕石粉的成分最好是將其操縱在2%～5%中間，吸濕石粉成分太高，會使型砂的水分較高，便于造成鑄造件上造成針眼、表層不光滑和砂孔的缺點；吸濕石粉成分太低，則型砂的特性(尤其是可緊實性)不容易平穩。吸濕石粉中主要是死黏土，還包含焦化廠了的粉煤砂類和別的石粉。
加補膨潤土的量
混砂時，務必添加一定量的膨潤土，使型砂中享有必需的膨潤土量。膨潤土成分通常用亞甲基藍測定方法，用亞甲基藍法測出的膨潤土量稱作合理膨潤土的量。
新砂加補量
補加的新砂不適合過多，以維持系統軟件砂總產量平穩為標準。新砂添加量過多，會對型砂品質有負面影響的危害。在我國軋鋼廠一般撒落砂都較多，許多廠新砂加補量為5%～8%。自然，新砂加補量還需要考慮到許多要素，如機器設備標準、芯砂進到量。
粉煤加補量
粉煤加補的總數，須依據舊砂中合理粉煤的測量值來明確。黏土濕型砂中的粉煤成分大概上宜操縱在3.5%～5.5%中間。自然，粉煤加補的總數還需要依據工件的特性、粉煤的品質實際明確。
混砂
混砂的首要功能是將黏土粘結砂中各成分混和勻稱，使水分充足濕潤膨潤土，并使合理膨潤土膏施膠在細砂表層上。總體目標是使黏土粘結砂具備融入造型設計機器設備的特性，因為膨潤土膏是半固體黏性原材料，做到以上總體目標需要的動能非常大。假如混砂機器設備的輸出功率不高，或混砂時間不足，膨潤土就不可以充分運用其粘結功效，型砂的抗壓強度不高，別的特性也不太好。假如提升型砂中的水分，使膨潤土膏的水份提高、黏度降低，就可以減少施膠膨潤土膏所需的動能，即混砂時間可以減少。可是，因為膨潤土膏的黏度降低，型砂的濕壓抗壓強度也驟降，這類方法事實上是不可取的。
為了更好地降低混砂需要的動能，選用科學合理的投料次序是很重要的。混舊砂時不必按習慣性先放顆粒料(砂和膨潤土)，干混一段時間，隨后放水攪拌。應先加砂和水混勻，后加膨潤土，由于水已分散化，沒有很大的水珠，添加膨潤土后只有產生很多較小的黏土球。壓開這種小黏土球是容易的，必須的動能也較小。換句話說，用一樣的混砂機器設備，獲得質量同樣的型砂，需要的混碾時間較短。海外有的軋鋼廠，在選用間歇性混砂機的情況下，混砂前先向混砂機中放水，運行幾秒(自然機器設備層面確保水不泄露)。那樣，不但有以上先放水的好處，并且可以在每一次混砂前將碾輪和刮刀清洗，提高混砂高效率。
濕壓抗壓強度
濕壓強度的保障措施，一定要依照造型設計方式選中，決不是抗壓強度越高越好。抗壓強度愈高的型砂，造型設計時舂實所需的動能愈大。如今，許多軋鋼廠型砂的抗壓強度都太高。一些手工制作造型設計或震機造型用的型砂，濕抗拉強度達到130～170kPa。用那樣的型砂無法將鑄造模具舂得太緊實，結果，鑄造件的表層質量不太好，也易于造成鑄造缺陷缺點。
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