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1、垂直分型射压造型线型砂质量控制及生产应用在粘土砂铸造生产过程中，型砂是关键，其性能操纵得好与坏，质量 稳固与否，将对铸件质量产生庞大的阻碍。我公司的造型线为 ZZ416 垂直 分型射压造型线，铁液采纳中频电炉熔炼，铸件以薄壁铸铁（灰铸铁和球 墨铸铁）件为主，产品包括汽车零配件、管道件、阀门件等。我公司通过 多年生产实践，在型砂质量操纵方面做了大量工作，并取得了良好成效。1 原材料质量要求1.1 原砂选用河北围场擦洗砂，含泥量<1.0%,SiO2>85%,原砂粒度70/140目。由于垂直分型射压造型属高密度造型，为减少砂型受热膨胀，幸免因砂粒 受挤压从砂型表面脱落而引起铸造缺陷，粒度
2、要求不宜过于集中，原砂最 好采纳 4筛集中率 85%以上，主峰筛（ 100目）量操纵在 40%以内。新砂 补加量在 5%以下。1.2煤粉煤粉灰份应 <10%，煤粉含灰量过高，使得型砂含泥量增加，阻碍 型砂使用性能。含硫量W 1.5%;煤粉粒度95%以上的颗粒通过140目筛, 同时煤粉不承诺有大颗粒存在，因其在浇注过程中遇金属液燃烧时刻长， 阻止铁液靠近型壁，待铁液凝固后，便会造成铸件表面凹坑，阻碍铸件表 面粗糙度。挥发分的高低是衡量煤粉质量好坏的要紧指标之一，好的煤粉 挥发分含量较高，浇注时，型腔内易形成还原性气体，析出大量的光亮碳， 提升铸件的外观质量。但挥发分超过 40%，型砂发气量
3、增大，铸件易产动 气孔、浇不足等缺陷。因此，挥发分一样在 30%-38%。1.3 膨润土选用钠基膨润土。湿压强度120kPa,吸蓝量（g/100g）> 38,粒度过200 目90%。2 型砂性能质量操纵2.1 湿压强度如果型砂湿态强度不足，在起模、搬运砂型、下芯、合型等过程中， 砂型有可能破旧和塌落；浇注时砂型承担不住金属液的冲刷和冲击造成砂 孔缺陷，甚至铁液泄漏。一样用湿压强度来表示型砂湿态强度，一样操纵 在 150-200kPa。2.2 透气性 型砂的透气率不可太低以免浇注过程中发生呛火和铸件产动气孔缺 陷，但绝不能明白得为型砂透气率越高越好。因为透气率过高表明沙粒间 孔隙较大，金属
4、液易于渗透而造成表面粗糙，还可能产生气械粘砂。湿粘 砂的透气率按照浇注金属的种类和温度、铸件的大小和壁厚、造型方法、 型砂的发气量大小等决定，一样操纵在 90-160。2.3 紧实率和含水量 紧实率和含水量是衡量型砂综合性能的重要参数。湿型砂水分一定要 适中，否则膨润土未被充分润湿阻碍混砂，进而导致造型起模困难且砂型 发脆易碎、表面耐磨强度低，铸件易产生砂眼和冲蚀缺陷。一样紧实率操纵在 32%-40%，最佳 34%-38%。高密度造型用型砂含水 量在 2.8%-3.8%。型砂的紧实率 /含水量比值一样在 10-12。2.4 含泥量高密度造型最理想的铸铁用型砂含泥量（含煤粉）为10%-13%，不
5、应> 14%;理想的旧砂含泥量为 8%-11%，不应12%。2.5 有效粘土 型砂的有效膨润土是指全部仍旧具有粘结能力的膨润土。一样高密度 造型的有效膨润土操纵在 6%-8%。2.6 有效煤粉量（燃损） 煤粉高温下气相分解，在砂粒表面沉积形成“光亮碳” ，防止铸件表面 粘砂，提升铸件表面质量。如果型砂中有效煤粉含量过高，同时型砂透气 性又较差，因型腔内气体量增大，铸件易产动气孔、冷隔、浇不足等缺陷。 为此大多数铸造企业通过测定型砂及附加物的发气量，运算有效煤粉含量， 一样操纵在 3.0%-4.5%。按照我们的体会并参照其他企业做法，我们将测定有效煤粉含量的方 法改为测定型砂挥发分。挥发分
6、的测定时将样砂放入 的坩埚并置于马弗炉 内，在649C下煅烧1h后称重测得。现场通过型砂挥发重量的变化来操纵 有效煤粉含量更切合实际，测发气性不是专门准确，缘故是型砂中有机物 （砂芯）等也是发气的， 不易辨论。 一样型砂挥发分含量操纵在 2.0%-3.0% （质量分数）。2.7 粒度 型砂粒度直截了当阻碍透气性和铸件表面粗糙度，但原砂粒度并不能 代表实际型砂中砂子的粒度，因为在铸造过程中部分砂粒可能破裂成细粉， 另一部分可能烧结成粗粒，而且不同粗细的砂芯溃碎后也会混入旧砂，因 此应将测定含泥量的型砂用筛分法测定粒度，一样型砂粒度 AFS 值操纵在 5565。2.8 回用砂（旧砂）质量操纵 回用
7、砂的降温：因垂直分型造型线为造型、浇注连续作业，回用砂反 复循环使用，其温度的高低将直截了当阻碍型砂的温度，从而阻碍型砂的 整体性能：其一，热砂有粘贴在较冷料仓壁的倾向并形成料斗缩管，使系 统砂中只有少部分被频繁使用，砂的周转率增加速度，使系统砂中只有少 部分被频繁使用，砂的周转率增加速度，使砂温进一步升高；其次，热型 砂与模具接触，由于水分凝聚而粘结在一起，脱模时造成型腔表面粗糙及 砂粒松散；其三，砂温越高，砂型水蒸气压越大，砂型表面的水分蒸发速 度越快，风干现象越严峻，风干后的型砂强度更低，浇注时铁液冲刷型腔 内的风干砂导致铸件产生砂眼缺陷。因此如何降低回用砂温度，将成为造 型线能否生产出
8、优质铸件的关键因素之一。回用砂温度操纵的目的是最终 向混砂机输送的旧砂温度应低于 45C。最佳方法是在落砂机后安装冷却装 置（冷却滚筒、沸腾冷却床、双盘冷却器等） 。其中沸腾冷却床冷却成效较 好，因回用砂在沸腾冷却床中翻腾与喷水雾同时进行，从而增加了水与砂 的接触面积和时刻，达到降低砂温之目的。而传统的做法向传送带上的砂 子喷水并不能有效地冷却回用砂，是不可取得。其缘故是，传统方法中的 水没有足够的时刻与所有砂粒充分接触，同时局部热砂和水的混合物有可能使周围空气的湿度达到饱和，在此情形下不可能将水由液体转变为气体， 并把形成的水蒸汽有效排除。回用砂中芯砂的阻碍：砂芯的加入对湿型砂性能有阻碍。铸
9、型浇注后 仅有部分砂芯的砂粒表层数值被烧坏，而未被烧掉的仍滞留在型砂中，因 砂芯打部分是覆膜砂芯（以树脂为粘结剂） ，芯砂表面树脂不亲水，补加的 潮湿膨润土专门难与其粘结，导致产生脆性型砂。脆性型砂不能保证砂型 棱角处的质量，而且随着铁液的冲刷极易产生砂眼。此外，脆性型砂还会 给起模带来不良阻碍。为了防止芯砂的加入对湿型砂的阻碍，加入新砂的 量应保持在混制沙总量的 2%-5%。同时在安排铸件生产时应注意有芯和无 芯产品的合理搭配，尽可能减少型砂中的芯砂量。3 生产应用3.1 混砂工艺 混砂过程第一应做到将砂、膨润土、水及附加物混和平均；在揉搓各 种材料使粘土膜平均包覆在砂粒周围。加料顺序一样是
10、先将干料混合，再 加水湿混。但经观看，型砂通过松砂后总有些像小米粒大小坚硬的砂团包 裹在型砂中，其成分实际上确实是膨润土和砂子的烧结物和粘土球，该砂 团遇水就开。因此混砂工艺建议改为，加砂后先加水湿混化解粘砂团，再 加其它粉料。旧砂+新砂+水（最好为雾化水）；湿混15s后，加膨润土 +煤粉+添加剂， 混120150&混砂时刻不易过长，否则砂子发热降低流淌性，强度反而受 阻碍。3.2 造型造型前应先预热模板（专门是冬天冰冷季节），使其温度高于型砂5C 为宜，起模时不粘模，表面也不干燥，铸型表面光洁。3.3 型砂检测 一是严格原材料的进货检验（包括原砂、膨润土、煤粉等） ；二是加大型砂的在
11、线检测，对型砂性能进行定期检测，及时发觉咨询题并及时解决。3.4 型砂好坏的判定有些企业认为，能够“用湿压强度的值”代替“有效膨润土的值”来 决定混砂机中膨润土的添加量，这种观点是不成立的。简单讲，在型砂中 的膨润土和死粘土都产生湿压强度，增加死粘土的量，而紧实率不变，湿 压强度的值也会增加，因此湿压强度会有误导作用。在考虑湿压强度的时 候还要同时考虑其他性能和有效粘土、 含泥量的结果。“有效粘土含量测试” 是唯独能够测定型砂中膨润土含量的方法。在保证有效粘土含量的前提下，混砂现场应重点操纵型砂紧实率，使 型砂中的膨润土和水分比例适中，充分发挥膨润土的粘结作用，幸免因水 分过多使型砂显现自由水
12、的现象。3.5 浇注 应快速、高温、连续浇注，快速充型；否则易产生串气、冲砂，形成 水分迁移（俗称放炮） ，造成砂型损坏，显现铸件废品。4 要紧缺陷分析与计策4.1 砂眼 砂眼是由于浇注系统或型内掉有砂粒或因铁液冲刷型壁，零散砂粒掉 落引起。如果型砂混制位置与造型线距离较远，湿砂型在皮带输送过程中， 型砂表层脱水强度急剧下降，北方天气干燥季节中“风干”现象更加严峻， 应引起注意和重视。另外旧砂反复使用若型砂中的灰分、含泥量过高，将 导致型砂韧性低发脆、起模性能差，使砂型的棱角和边缘破裂，引起砂眼 缺陷。防止砂眼措施：采纳优质膨润土，按照季节（干燥、潮湿等）变 化，合理操纵型砂水分，提升型砂强度
13、；调解旧砂除尘设备，将旧砂含 泥量操纵在 12%以下，造型处型砂紧实率提升为 34%-38%，含水量为 3.2% -3.8%，使紧实率与含水量的比例在1012的范畴内；型砂中加入少量 淀粉，提升型砂韧性，降低起模摩擦阻力，增强表面风干强度；及时调 整旧砂中芯砂含量，适当延长混碾时刻。4.2 粘砂粘砂是由于铁液渗透铸型而产生的表面缺陷。米取的计策为：米纳 粒度较细、分布适中的原砂，提升型砂的流淌性和紧实度（铸型硬度操纵 在90左右），减少铸型表面的间隙；使用高效优质煤粉，操纵型砂中的 有效煤粉含量即挥发分，减少铁液表面氧化及对砂型表面的潮湿和渗透； 适当减低浇注温度，减少铁液压力。4.3 球铁件气孔气孔防止：提升型砂透气性；操纵型砂煤粉加入量及水分和 芯砂含量，减少型砂发气量；模板上合理布置排气槽，利于铸型内气体 向外逸出；适当提升浇注温度（1380C）和速度，在浇包液面上撒冰晶 石粉。