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1、鑄造車間自硬砂工藝技術改造探討(www.fonsin.com青島方信機械設備廠Mob:15966868639)隨著我國機械工業(yè)產品質量的升級及出口鑄件市場的不斷擴大，在鑄造車間技術改造中，有越來越多的企業(yè)首選自硬砂工藝替代原有粘土砂干型鑄造工藝。在本企業(yè)技改中如何根據(jù)自身的產品特點選擇合適的自硬砂工藝及相應設備是技改中普遍關心的核心問題。筆者結合近幾年的實踐就這一問題提出一點個人觀點與同仁們共同探討。1．自硬砂工藝的選擇自硬砂工藝是指在常溫下，型砂能自行硬化并獲得澆注要求強度的造型工藝的統(tǒng)稱。近幾年得以較快發(fā)展的自硬砂主要有：呋喃樹脂自硬砂、堿酚醛脂硬化自硬
2、砂、脲脘樹脂自硬砂（Pep—set自硬砂）、脂硬化改性水玻璃自硬砂。這些自硬砂各有優(yōu)缺點，應根據(jù)各企業(yè)不同的生產及產品特點擇優(yōu)選用。1．1呋喃樹脂自硬砂：這是應用最多、最廣、工藝最成熟的自硬砂，而且相對鑄件成本較低、舊砂利用率高、舊砂再生簡單，是技術改造的首選自硬砂工藝。呋喃樹脂砂在灰鐵、球鐵、鑄鋼、有色等鑄造中都得到極其廣泛地應用。但是由于呋喃樹脂砂高溫退讓性差，樹脂中含有較高的N，固化劑中含有S，因此一些壁厚不勻的鑄鋼件容易造成熱裂，厚大鑄鋼件易造成N氣孔，一些高牌號球鐵件易造成球化衰退，一些低碳鑄鋼件還易造成增碳，在選用工藝及選用樹脂種類時應引起足夠重
3、視。這種工藝一般用于單件小批量生產性質的鑄鐵生產中。1．2堿酚醛脂硬化樹脂自硬砂：其是為克服呋喃樹脂自硬砂的一些缺點發(fā)展起來的，國外稱α—set工藝。由于其完全不含N，固化劑不含S，用于鑄鋼、合金鋼鑄件不會產生N氣孔、針孔缺陷。由于堿酚醛樹脂砂常溫下只有部分樹脂發(fā)生交聯(lián)反應，在澆注金屬受熱時還有一個再硬化的過程，因此這種樹脂砂的高溫尺寸穩(wěn)定性好，鑄件尺寸精度高，因此在鑄鋼特別是合金鋼件、大型鑄鋼件的生產上應用愈來愈廣。但堿酚醛樹脂砂常溫強度較低，樹脂加入量較大，鑄件成本較高。堿酚醛樹脂砂的硬化劑是有機脂，調節(jié)硬化時間只能用脂的品種而不能用加入量調節(jié)。另外酚醛
4、樹脂粘度較大，可存放期短，使用中需要注意。1．3酚脲烷樹脂自硬砂（Pep—set工藝）：Pep—set工藝在近兩年發(fā)展較快，其綜合了呋喃樹脂與堿酚醛樹脂和特點，進一步提高了工藝適應性，其具有優(yōu)越的硬化特性的同時也具有較好的高溫退讓性。硬化時間可以在0.5~15分鐘內調整，生產效率高，有利用造型線批量生產。通過三種粘結劑組元比例的調整，可以保證足夠長的可使用時間，一旦開始固化又能迅速達到澆注強度，具有較好的澆注性能及工作時間/起模時間比特性。由于高溫退讓性好，可以生產薄壁復雜件而不必擔心鑄件裂紋，既適應鑄件、鑄鋼，也廣泛用于有色合金鑄件的生產，克服了呋喃樹脂砂
5、的性能缺陷，工藝適應性較強。同時對涂料要求較低，一般鑄鐵件不刷涂料而通過一些添加劑也能生產出表面光潔的鑄件。對再生設備的要求及回收率與前兩種工藝基本相同，而混砂設備需要增加一套液料系統(tǒng)且流量控制要求精確度較高。Pep—set工藝一般用于薄壁復雜鑄件（鑄鐵、鑄鋼、鑄鋁）的生產，也適宜于自動化造型線作業(yè)。對多材質、小批量生產性質也有一定適應性。1．4脂硬化改性水玻璃砂工藝：這是為克服CO2水玻璃砂的兩大難題（潰散性差、舊砂再生難）而開發(fā)的新一代水玻璃自硬砂。其基本原理是通過加入一定量的改性劑以提高水玻璃的粘結強度、降低型砂中水玻璃加入量，采用這種工藝能使水玻璃加
6、入量降低到2.5~3.0%，潰散性接近樹脂砂。該自硬砂繼承了CO2水玻璃砂高溫退讓性好的優(yōu)點，而且環(huán)保效果較好，因而在鑄鋼生產上得到應用。鐵路提速而取消水爆清砂后，在鐵路系統(tǒng)廣泛用于搖枕、側架鑄件（薄壁復雜件）的生產。該種工藝的粘結劑價格較之堿酚醛及Pep—set相對低一點，但一般機械再生的砂回收率只能達到80%左右，再生成本也相對較高，據(jù)一些用戶反映其工藝穩(wěn)定性相對差一點，可使用時間及強度隨循環(huán)次數(shù)變化較大，再生砂做面砂使用時必須加入大量新砂。因此，該種工藝一般用于有特殊要求的鑄鋼件生產上，規(guī)模生產時應慎重選擇。2．關于自硬砂再生設備自硬砂再生設備選擇是能
7、否用自硬砂工藝在適應生產規(guī)模及成本控制條件下生產出高質量鑄件的關鍵。自硬砂再生系統(tǒng)一般由破碎、再生、風選、調溫以及與之配套的輸送及除塵系統(tǒng)組成，根據(jù)不同的生產及工藝要求做一些相應的增減。2．1再生設備選擇注意事項近20年來，我國的自硬砂再生設備有了較大的發(fā)展，從最初的仿制日本技術，到后來的引進歐洲技術、展開技術合作并通過生產實踐得以不斷改進，基本上滿足生產要求。目前國內市場上流行的設備，如果硬按技術類別分的話，基本上可分為日本太陽技術、日本新東技術、德國FAT技術、德國克萊茵技術、意大利IMF技術等幾個類別，或根據(jù)工藝要求及生產廠家的不同而采用幾種技術的組合
8、。對此，大家均有一定的了解，現(xiàn)根據(jù)近幾年的實踐經(jīng)驗就
