呋喃树脂砂再生共20页
呋喃树脂自硬砂控制技术
呋喃树脂自硬砂控制技术程利军零正技罗勇广西柳工机械股份有限公司广西柳州545007)摘要本文主要从硅砂的性能要求、造型过程的控制和再生砂的回用等对呋喃树脂自硬砂技术进行了探讨，供广大铸造同行参考。
关键词呋喃树脂自硬砂硅砂造型再生砂在线检测随着中国制造业近几年的长足发展，中国的铸造业也迎来了历史上最好的发展机遇。
目前，我国铸件的产量已连续多年位居世界之首。
呋喃树脂自硬砂工艺由于其生产周期短、铸件表面精度高、铸件质量容易控制、柔性化制造能力高等特点，已经被广泛的应用到机床铸件、耐磨铸件、工程机械铸件等产品中。
而铸造企业能否发挥呋喃树脂自硬砂的特点，有效的提高铸件的质量，这与型砂的控制技术有着密切的关系。
砂型铸造行业公认型砂控制技术、熔炼控制技术和管理水平三者决定了一个铸造厂在市场上的竞争能力，由此可见型砂的控制技术在铸造业中的重要性。
本文就呋喃树脂砂的一些控制技术提出一些个人的观点，希望同行提出批评指正。
1硅砂的技术要求1.1 硅砂的粒度组成硅砂的粒度反映了硅砂的颗粒大小和分布状态。
由于自硬砂强度的获得是依靠呋喃树脂“包覆”硅砂表面形成的高分子链，所以硅砂的粒度越细，从理论上说获得同样强度的树脂消耗量就越大，型砂的成本也就越高，所以在保证铸件不发生粘砂缺陷的前提下，尽可能提高硅砂的粒度。
1.2硅砂的角形系数硅砂的角形系数S=Sw／St图l试样抗拉强度与型砂粒度关系注：实验型砂组成的余量为0.212目以下Sw一硅砂的实际比表面积(cm2／g)St一硅砂的理论比表面积(cm2／g)硅砂的角形系数越小，表面就越园整，同样体积的硅砂表面积越小，硅砂和呋喃树脂的物理和化学结合力就越强，获得同样的抗拉强度需要的树脂消耗量就越低。
作为自硬砂用的硅砂角性系数要求≤1.30，最好≤1.15。
1.3硅砂的加工处理由于天然硅砂有大量直径小于0.02的泥分和一些污染物和一些有碱性的物资，泥分的存在极大的降低了硅砂的粒度组成，提高了树脂的消耗量，同时有碱性的物资在树脂砂硬化过程中消耗了大量的催化剂——对甲苯磺酸等物资，造成砂型硬化很慢甚至不硬化，所以硅砂必须经过擦洗和粒度分选处理。
铸造技术：自硬呋喃树脂砂性能及优缺点
铸造技术：自硬呋喃树脂砂性能及优缺点进群须知，供应商和业务员禁止入群表面稳定性将经 24小时硬化后的φ 50×50试样称重 W 1；然后放在 14目筛上振动 2分钟，再称重 W 2，则表面稳定性为：SSI=W 2/W 1 × 100％砂型（芯）表面稳定性不足会导致冲砂及砂眼、机械粘砂等缺陷，一般来说表面稳定性的好坏与型砂常温强度的高低是一致的。
增加树脂加入量，选择合适的固化剂品种及加入量，不超过可使用时间，造型时适当的紧实，芯盒填砂面用刮刀墁平等等都可提高表面稳定性。
生产上要求砂型（芯）的互作表面（即与铁水接触的表面）稳定性应大于 90%，现场经验判定方法是用手指摩擦硬化后的型（芯）表面，一般以摸不下砂粒为准。
透气性它与硬化速度无关，与砂的粒型和粒度组成有关，颗粒越小，粒度越分散，含微分越多则透气性越差，粘结剂加入量多也影响透气性。
透气性好是呋喃树脂砂的一个优点，他弥补了有机铸型发气量大的优点，但也不可忽视采用集中通气等方式解决砂型和型芯的通气。
发气量呋喃树脂是有机粘结剂，型砂发气量主要与树脂的成分和加入量有关。
脲醛的发起量大，而糠醇和甲醛的发气量低。
加入量大，发气量相应增大而且发气时间也延长，但与发气的增长率不成比例。
千方百计降低树脂加入量之所以成为树脂砂互艺最基本的问题之一，除了经济上的原因之外，也是为了尽量降低砂型发气量，以减少铸件的气孔、呛火等缺陷。
由于发气量与型砂灼减量成正比，为方便起见，生产厂常以测定型砂灼热减量的方法代替测定发气量。
溃散性其指标用高温残留强度高低来反映。
将试样经 24小时硬化后放在 100、 200、300℃的电炉中保持一定时间，取出冷却至室温，测定其抗压强度。
残留抗压强度越低，说明溃散性越好。
一般说呋喃砂溃散性比较好，500℃左右残留强度为零。
实际砂型浇注后，由于树脂砂导热性较差，靠近铁水部分的砂层经受高温显示出较好的溃散性，但离铁水稍远一些的砂层受到热作用较小，残留强度仍然很高。
呋喃树脂砂工艺知识第一章概论
呋喃树脂砂工艺知识第一章概论1 — 1 自硬呋喃树脂砂的概念自硬呋喃树脂砂的命名来源于英语的Furan No-Bake process，它表示以呋喃树脂为粘结剂，并加入催化剂混制出型砂，不需烘烤或通硬化气体，即可在常温下使砂型自行固化的造型方法。
通常被简称为“冷硬树脂砂”，甚至“树脂砂”。
以下介绍两个基本概念。
一、呋喃树脂的概念由碳原子和其它元素原子(如O、S、N等)共同组成的环叫做杂环、组成杂环的非碳原子叫杂原子。
含有杂环的有机化合物叫做杂环化合物。
所谓“呋喃”，是含有一个氧原子的五员杂环有机化合物，它是表示一族化合物的基本结构总称。
在呋喃系中不带取代基的杂环作为母体，叫做“呋喃”，它的衍生物则根据母体来命名。
呋喃本身在工业上并无什么用途，但它的衍生物——糠醛和糠醇，却是工业上的重要原料，它们是最重要的呋喃衍生物，糠醛学名叫α——呋喃甲醛，糠醇学名叫呋喃甲醇。
它们的分子结构如下：含有糠醇的树脂称为呋喃树脂。
作为铸造粘结剂用的呋喃树脂一般是用糠醇(FA)与尿素、甲醛或苯酚等缩合而成的,如尿醛呋喃树脂（UF/FA）、酚醛呋喃树脂(PF/FA)、酚脲醛呋喃树脂（UPF－FA)和甲醛——糠醇树脂(F/FA)等。
另附说明：由糠醛或糠醇本身进行均聚或与其它单体进行共缩聚而得到的缩聚产物，习惯上称为呋喃树脂。
这类树脂的品种很多，其中以糠醛苯酚树脂、糠醛丙酮树脂及糠醇树脂较为重要。
(1)糠醛苯酚树脂。
糠醛可与苯酚缩聚生成二阶热固生树脂，缩聚反应一般用碱性催化剂。
常用的碱性催化剂有氢氧化钠、碳酸钾或基它碱土金属的氢氧化物。
糠醛苯酚树脂的主要特点是在给定的固化速度时有较长的流动时间，这一工艺性能使它适宜用作模塑料。
用糠醛苯酚树脂制备的压塑粉特别适于压制形状比较复杂或较大的制品。
模压制品的耐热性比酚醛树脂好，使用温度可以提高10～20℃，尺寸稳定性、电性能也较好。
(2)糠醛丙酮树脂。
糠醛与丙酮在碱性条件下进行缩合反应形成糠酮单体缤纷可与甲醛在酸性条件下进一步缩聚，使糠酮单体分子间以次甲基键连接起来，形成糠醛丙酮树脂。
呋喃树脂砂.doc
浅谈铸铁件呋喃树脂自硬砂生产技术及应用作者：赵占良我国加入世贸组织以后，铸铁件的出口量增长迅猛，与此同时国际市场对铸件的要求也越来越高。
因砂型铸造中呋喃树脂粘结剂的应用，明显的提高了铸件的质量，给国内铸造aa 行业带来了较为显著的经济效益，得到了铸造界的一致认同。
但在生产过程中，也存在着一些问题，如果不加以重视和解决，势必会带来不必要的经济损失。
因此，我们在树脂砂生产技术方面，作了一些工作与探索，为我公司进一步加大国外来图加工业务，拓宽出口范围，作出了努力。
1.呋喃树脂砂的优缺点1.1优点1) 铸件的尺寸精度高、外部轮廓清晰；铸件表面光洁，外观质量好；组织致密，铸件综合品质高。
由于树脂砂具有较好的流动性、易紧实、脱模时间可调节、硬化后强度高、在其后的搬运及合箱过程中不变形；因树脂砂的刚度高，在浇注和凝固过程基本上无形壁位移现象，所以铸件的尺寸精度高，它比粘土砂及油砂生产的铸件可提高1-2个级别。
2) 不用烘干，缩短了生产周期，节省了能源。
3) 省去了烘干工序，型砂易紧实，溃散性好易清理等，大幅度降低了工人的劳动强度，为实现机械化生产创造了条件。
1.2不足之处1) 对原砂质量要求高；2) 造型和浇注现场，在生产过程中有刺激性气味。
3) 采用树脂砂生产，成本较高，应综合考虑。
由上所述可以看出，树脂砂的优点较为突出，因此在国内得到了推广应用。
2.呋喃树脂砂的生产工艺技术2.1原材料的选用1) 铸造用砂的要求原砂对呋喃树脂砂的性能粘结剂用量以及铸件表面质量的影响很大，要求原砂中的SiO2含量要高，含泥量和酸耗值要低。
粒度：大件42或30组别，中件21组别，小件15或10组别。
2) 呋喃树脂含糠醇的树脂称为呋喃树脂，其糠醇含量较高，树脂的存放性能得以改善，热强度高但增加了成本。
树脂中的游离甲醛是生产中产生刺激性气体的来源，也是恶化环境的因素之一，应加控制。
铸铁件生产应选用低氮或无氮树脂，实际应用根据铸件的技术要求和结构来选择。
呋喃树脂砂的应用
呋喃树脂砂的应用武汉重型机床集团铸锻公司有机自硬性铸型的开发是非量产铸造生产方式的一大改革，其生产效率和尺寸精度大大高于原有各种造型工艺水平。
目前树脂自硬砂工艺的优越性已被国内许多厂家的生产实践所肯定，其工艺已用于浇注所有种类的金属铸件。
1呋喃树脂砂的特性呋喃树脂砂具有如下特性：1）毒性小、气味低、粘度低，型、芯强度高。
2）砂子流动性好，性能稳定，储存期长。
3）可使用时间和脱模时间可以控制。
4）浇注后包覆在砂粒表面的树脂膜易除去，旧砂易回收利用。
5）可浇注所有类型的金属铸件。
6）对原砂的酸碱性要求严格。
7）硬化过程受周围环境的温度、湿度影响大。
呋喃树脂的原材料和它的组成如下表：1．1 硬化特性一般情况下，铸造用树脂是有C、H、O、N等原子以不同的形式结合而形成的液态的有机化合物。
在树脂生产阶段，各种原材料分子在热和催化剂的作用下，初步聚合成具有两维空间的线形链状结构的初聚物分子。
而在铸造生产使用时，由于第二种催化剂（固化剂或硬化剂）的加入，促使分子间这种聚合反应继续进行并形成具有非常大的分子量的具有三维空间结构的不溶性的体形网状高分子聚合物。
当三维结构聚合反应发生在砂子之间时，所形成的网状树脂结构就将砂粒彼此粘结起来，形成坚硬的骨架结构。
也就是树脂产生固化反应而硬化了。
1．2 可使用时间与可脱模时间1）可使用时间：指混好的树脂砂可以用来造型制芯的时间。
树脂砂混好后不立即使用，而是停留一段时间后再制型或制芯，则硬化强度随砂的停留时间延长而降低。
树脂和催化剂混合物聚合反应速度越快，其可用时间越短。
测试树脂砂可使用时间方法通常有三种：1）测型砂的初抗压强度值。
2）测型砂的终抗压强度值。
3）经验判断法。
2）可脱模时间：指型、芯达到起模不致损坏的强度所需的硬化时间。
型、芯在起模前处在封闭硬化状态，水分不易蒸发，硬化较慢，起模后，水分易蒸发，硬化较快。
如环境的相对湿度低，硬化反应进行的较完全，硬化强度亦高；环境的相对湿度较高，则硬化强度低。
铸造工艺大赛作品
“永冠杯”第五届中国大学生铸造工艺设计大赛参赛作品铸件名称：A件——横梁自编代码：AA0000W1方案编号：［单击此处键入方案编号］铸造具有十分悠久的发展历史，是现代装备制造业的基础共性技术之一，在现今制造技术中占有重要地位。
在改革开放后的30多年，我国的铸造技术有了很大的发展，突出地表现在三个方面：造型、制芯机械化、自动化程度明显提高，取代干型粘土砂和油砂的化学硬化砂的广泛应用；伴随着计算机技术的应用，铸造工艺由凭经验走向科学化。
这些对于提高生产效率，降低劳动强度，改善铸件的内在质量和外观质量，节省原材料和能源，起了重大作用。
本设计在对A—横梁的铸造工艺设计过程中，便紧随铸造工艺的发展趋势，采用树脂自硬砂造型，摒弃手工制图等传统方法，熟练运用CATIA V5、AutoCAD、Hypermesh、ProCAST等软件进行铸造工艺的设计与改善。
本设计对A—横梁采用呋喃树脂砂型铸造，一方面是因为“树脂自硬砂”具有很好的“流动性”，能够获得“紧实度”均匀的铸型；另一方面，“树脂”硬化得到的铸型强度很高，从而能够获得高质量的铸型，为充分利用球墨铸铁的体积膨胀进行自补缩创造了条件。
用CATIA V5创建模型，通过对铸件结构、形状和尺寸的详细分析设计了铸造生产时的“浇注位置”、“分型面”，设计了砂芯的形状和数量等铸造工艺方案内容以及铸造生产所涉及到的“加工余量”、“拔模斜度”、“铸造收缩率”等工艺参数，采用大孔出流方法设计了浇注系统的类型、内浇口的开设位置及浇注系统各组元的界面形状和尺寸；利用“均衡凝固的原理”设计了铸件生产过程中的补缩系统，采用“压边冒口”可以有效地发挥球墨铸铁凝固过程中由于石墨的膨胀而减少冒口尺寸的设计原理。
最后应用Hypermesh软件剖分网格，采用ProCAST软件对铸件进行充型及凝固过程数值模拟，根据模拟结果的分析，提出增加冒口压边距离、增设保温套和冷铁等优化方案并成功消除了铸件的缩孔、缩松缺陷，最终获得了质量均匀的铸件。
呋喃树脂自硬砂控制技术
呋喃树脂自硬砂控制技术程利军零正技罗勇广西柳工机械股份有限公司广西柳州545007)摘要本文主要从硅砂的性能要求、造型过程的控制和再生砂的回用等对呋喃树脂自硬砂技术进行了探讨，供广大铸造同行参考。
关键词呋喃树脂自硬砂硅砂造型再生砂在线检测随着中国制造业近几年的长足发展，中国的铸造业也迎来了历史上最好的发展机遇。
目前，我国铸件的产量已连续多年位居世界之首。
呋喃树脂自硬砂工艺由于其生产周期短、铸件表面精度高、铸件质量容易控制、柔性化制造能力高等特点，已经被广泛的应用到机床铸件、耐磨铸件、工程机械铸件等产品中。
而铸造企业能否发挥呋喃树脂自硬砂的特点，有效的提高铸件的质量，这与型砂的控制技术有着密切的关系。
砂型铸造行业公认型砂控制技术、熔炼控制技术和管理水平三者决定了一个铸造厂在市场上的竞争能力，由此可见型砂的控制技术在铸造业中的重要性。
本文就呋喃树脂砂的一些控制技术提出一些个人的观点，希望同行提出批评指正。
1硅砂的技术要求1.1 硅砂的粒度组成硅砂的粒度反映了硅砂的颗粒大小和分布状态。
由于自硬砂强度的获得是依靠呋喃树脂“包覆”硅砂表面形成的高分子链，所以硅砂的粒度越细，从理论上说获得同样强度的树脂消耗量就越大，型砂的成本也就越高，所以在保证铸件不发生粘砂缺陷的前提下，尽可能提高硅砂的粒度。
1.2硅砂的角形系数硅砂的角形系数S=Sw／St图l试样抗拉强度与型砂粒度关系注：实验型砂组成的余量为0.212目以下Sw一硅砂的实际比表面积(cm2／g)St一硅砂的理论比表面积(cm2／g)硅砂的角形系数越小，表面就越园整，同样体积的硅砂表面积越小，硅砂和呋喃树脂的物理和化学结合力就越强，获得同样的抗拉强度需要的树脂消耗量就越低。
作为自硬砂用的硅砂角性系数要求≤1.30，最好≤1.15。
1.3硅砂的加工处理由于天然硅砂有大量直径小于0.02的泥分和一些污染物和一些有碱性的物资，泥分的存在极大的降低了硅砂的粒度组成，提高了树脂的消耗量，同时有碱性的物资在树脂砂硬化过程中消耗了大量的催化剂——对甲苯磺酸等物资，造成砂型硬化很慢甚至不硬化，所以硅砂必须经过擦洗和粒度分选处理。
论铸造旧砂再生问题
家对环境保 护的力度越 来越 大， 因此， 对铸造 旧砂 的回收利 用已经成为铸造行业亟待解决的 问题。 本文将对我 国铸造 旧砂的排放现状及其种 类 进行描 述， 并从铸造 成本 、 铸件质量 、 环境保护等 方面， 分析 旧砂 回用存在的一些 问题 ， 及对未来发展 的期 望。
【 关键词 】 铸 造旧砂 ； 旧砂再 生
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２ ０ １ ４ 年２ ７Βιβλιοθήκη 期 论 铸造 旧砂再生 问题
谢 圣 贺 （ 大 同市 同 煤 集 团 中 央 机厂 山西 【 摘
大同
０ ３ ７ ０ ０ ０ ）
要】 我 国铸造 产业大国， 每年产 生大量 的铸造 旧砂 。 铸造 旧砂 的排放 ， 不但造成铸造资 源的浪 费， 而且对环境造 成极 大的污染 。 目 前国
旧砂再生就是将 旧砂进行物理 的、 化学 的或者热处 理等方式除去 件产生气孔等缺陷 。微粉含量的控制 ． 一般以通过 １ ４ ０目筛子来进行 砂粒表 面的粘结剂等残 留物和惰性 薄膜 以及有害微 粒 、 粉尘 ． 是 旧砂 控制 根据我们从 实际生产 中得 出的经验 ．用 以通 过 １ ０ ０目筛子 比 工艺性能得至 恢复 的一种工艺 在降低铸造成本 、 保证铸件 质量的前 １ ４ ０目砂子的控制 ， 更趋合理 ， 且再生树脂砂质量更 易保证和稳定 。 提下 ． 兼顾对 环境 的保护 （ ３ ） 粒度分布 ： 旧砂在再生过程 中， 由于砂粒间及耐磨筒壁之 间的 １ ． 旧砂 再 用 的 意 义 冲撞 ． 使 砂子颗粒不 同程 度破碎 ． 砂子 的总体粒度分 布会 朝细化方 向 铸件 的用途非常广泛 。 已运用到建筑 、 汽车 、 五金及整个机械 电子 发展 ．这时应采用补充新砂来解决这个 问题 新 砂一 般按 占旧砂 ５ — 行业等 ， 而且其用途正在成不断扩大 的趋势 。 而我 国是铸件生产大 国， １ ０ ％的 比例来加入 。当发生再 生砂粒 度明显细化一档时 ， 应采取集 中 按 １ ０ — ２ ０ ％比例加入 据统计 ， 我 国的铸件 总产量 已蝉联 ９ 年位居世界第一位 目前我 国各 补充新砂 ． （ ４ ） 砂温： 树脂砂对砂 温非常敏感 ， 据 有关资料介绍 ， 在相同树脂 类铸件 的年产量大约 ５ ０ ０ ０ 万吨左右 ． 且多数是 比较 落后 的砂型铸造。 砂温每增加 １ ０ ％， 硬化速度大约增加一倍 。 由于旧砂再生技术 的落后 ． 大多数铸造 旧砂不是经过 简单处 理就投人 及 固化剂加入量 的情况下 ， 使用或者就是直接作为废砂排放 。 如果只是对铸造 旧砂进行简单处理 所 以对再生砂温必须严格控制 ２ － ３实 验 方 案 就投入使用会对铸件质量造成极大影响 ， 造成更大浪 费。如果直接作 ２ ． ３ ． １ 灼烧减量 为废砂排放将对环境造成极大 的破坏 我国目 前主要 的砂型铸造工艺 树脂再生砂 的灼减量是衡量树脂砂性能优劣的重要指标之一 ． 树 有： 粘 土砂 、 水玻璃砂 、 树脂砂等 。本文将从树脂砂 的再 生方面对铸造 脂 旧砂再生 的主要 目的是获得一个稳定的灼烧减 量 ． 即Ｌ Ｏ Ｌ 值。 旧砂 的回用进行讨论 ２ － ３ ． ２灼烧减量检测装备 ２ ． 树 脂 砂 的 再 生 回 用 高温箱式 电阻炉 ； 瓷坩埚 ； 分析天平（ 精度 ： Ｏ ． Ｏ ０ ０ １ ｇ ） 。 树脂砂 的种类较多 ． 包括呋喃 自硬树脂砂 、 酚醛 自硬树 脂砂 、 热映 ２ － ３ ＿ ３灼烧量的测定 树脂砂 、 冷硬树脂砂等 ， 可用于生产 高质量的铸铁 、 铸钢 、 铸铝 等各类 （ １ ） 试样制备 。 零件 。本文将 主要从 呋喃 自 硬树脂 的再生方面进行分析 。 采用“ 四分法” ， 选取试样 １ ０ ｇ 左右 ， 同时在 １ ０ ５ ～ １ １ ０ ￣ Ｃ Ｔ烘干至 匣重。 ２ ． １ 呋 喃树脂 自 硬砂 旧砂 的再生工艺流程 ： （ ２ ） 灼烧减量 的测定 。 落 砂——磁选— —破 碎——筛 分——再生 ——风选— 砂 库备 ① 称取 （ ２ ＋ － ０ ． ０ ０ ０ １ ） ｇ 试样 ， 置于 已恒重的坩埚中。 用—— 混砂 ② 将试 样与坩埚放人干锅炉 中 ， 从低温逐渐 升温至 ９ ５ ０ ～ Ｉ Ｏ ０ ０ ￣ Ｃ ， 铸 型（ 芯） 浇注后 经冷却 ． 符合 开箱落砂工 艺规程要求 时 ， 即可开 ｈ 。 箱。 经振动落砂机进行落砂后 ． 砂子与铸件分开。对落砂后混入旧砂 中 保温 １ ③取 出坩埚稍冷 ， 立 即放人干燥器 中， 冷却至室温 ， 称重 。 的铁刺 、 铁块 、 砂 豆等金属杂物 ． 通过磁选机进行 清除 ， 旧砂经过落砂 、 ④ 重复灼烧 （ 每次 １ ５ ｍ ｉ ｎ ） ， 直至恒重 。 磁选 即进入振动再生机砂块在振动再生机通过互相搓擦 、 磨擦 ． 最后基 （ ３ ） 实验数据处理 。 本形成砂粒和一小部分暾小砂块 破碎后在旧砂中存在的小砂块通过筛 灼烧量 以质量分数 ｘ ２ 计， 数值 以％表示 ． 按 下式计算 ： 分去除． 经筛分后的旧 砂， 基本以砂粒形式存在 ． 然后进入 转子再生机 。 砂 子在转子再生机中通过快速旋转 的叶片 ． 使刚进入再生机顶部 的砂流 ． 在离心力 的作用下 ．即刻被甩 向耐磨筒壁 ． 使 旧砂在再生机里互相磨 擦． 撞击去除砂粒表面的残存粘接剂膜。通过再生机再生 的旧砂 ， 存在 大量 的粉尘和微粒 ， 这些物质 的存在 ， 会严重影 响树脂性能。因此必须 经风选进行清除 风选后的再生砂即可输送到砂库 中储存冷却备用。 ２ ． ２ 再 生砂 的质量要求 再 生砂 的质量 直接影 响到铸 件质量 和生 产成本 ．故必 须严格控 制 对 再生砂 质量主要 控制 以下指标 。 （ １ ） 酌 减量 ： 酌减量是指 旧砂经过再生后 ， 砂中残存的可燃性物质 总量的百分数。 浇注落砂 后的旧砂 ， 砂粒表 面覆盖 着一层粘结剂膜 ， 除 靠近铸件表面的由于高温烧 失外 ．大部分因远离铸件仍保持完整 ， 这 些仍保持完整粘结 剂膜的 旧砂 ． 必须通过再 生处理 ． 才 能达到工艺 要 求 否则会使型砂发气量增加 ． 从 而引起 铸件生气孑 Ｌ 等缺陷。 （ ２ ） 微粉含量 ： 微粉是指直径为 ０ ． １ ０ ６ ａ ｒ ｍ以下的颗粒 ， 其表面积较 大． 再生时脱膜率低。如果微粉含量过高 ， 不但降低树脂砂 的强度 、 表 面稳定性 、 还会增加树脂加入量 ． 从 而会使酌减量大大增加 ， 以引起 铸
铸造用呋喃树脂砂
第一章铸造用呋喃树脂砂概述一、自硬呋喃树脂砂的特点1. 优点:1)铸件表面光洁、棱角清晰、尺寸精度高；2)型砂的溃散性好，清理、打磨容易，从而减少了落砂清铲修整工序中对铸件形状精度的损害；3)由于在各个工序中都最大限度的排除了影响铸型、铸件变形和损坏的因素，所以树脂砂铸件的铸件表面质量、铸件几何尺寸精度方面比黏土可以提高1~2级，达到了CT7~9级精度和1~2mm/600mm的平直度，表面粗糙度大有改观；4)减轻劳动强度大大改善了劳动条件和工作环境，尤其是减轻了噪声、矽尘等，减少了环境污染；5)树脂砂型(芯)强度高(含高温强度高)、成型性好发气量较其它有机铸型低、热稳定性好、透气性好，可以大大减少铸件的粘砂、夹砂、砂眼、气孔、缩孔、裂纹等铸件缺陷，从而降低废品率，可以制造出用黏土砂难以做出的复杂件、关键件；6)旧砂回收再生容易可以达到90%左右的再生回收率。
在节约新砂、减少运输、防止废弃物公害方面效果显著。
2. 缺点：1)对原砂要求较高，如粒度、粒形、SiO2含量、微粉含量、碱金属盐及黏土含量等都有较严格要求；2)气温和湿度对硬化速度和固化后强度的影响较大；3)与无机类黏结剂的铸型相比，树脂砂发气量较高，如措施不当，易产生气孔类缺陷；4)与黏土砂相比，成本仍较高；5)对球铁件或低碳不锈钢等铸件，表面因渗硫或渗碳可能造成球化不良或增碳，薄壁复杂铸钢件上易产生裂纹等缺陷；6)浇注时有刺激性气味及一些有害气体发生，CO气发生量较大，需要良好的通风条件。
二、自硬呋喃树脂砂原辅材料1. 原砂：原砂品质对树脂用量，树脂砂强度以及铸件质量影响很大，某些工厂由于忽视对原砂质量的严格要求，给生产带来很多麻烦。
表1列举了不同大小和材质的铸件采用原砂的技术指标。
表1 树脂自硬砂用原砂的技术指标(质量分数，%)①微粉：对30/50、40/70筛号的原砂、140筛号以下为微粉；对50/100、70/140筛号的原砂，200筛号以下为微粉；对100/200筛号的原砂，270筛号以下为微粉。
旧砂再生综述(国内2007年度)
万辆 汽 车 ． 动机 采 用双 砂 造 型砂 芯 采覆 膜 砂 。覆 发
膜 砂 采 用再 生 设 备 年再 生 覆膜 砂 ８０ ０ｔ ０ 与新 砂 按 比例 直 接用 于覆 膜 砂 生 产 。 所 占 比例 很 少 ， 年 但 每 约有 ８万 ｔ 粘土 旧砂 废弃 。２０ ０ ４年在 ８ ｈ粘土 砂 ０ｔ ／
的： ・
砂 含 泥 量 由 １． ７１％降 为 １． ０２％， 效 煤 粉 由 ２８％ 有 ． 降为 １ ． 。 效 膨 润土 由 ５５％降为 ２９％。含 泥 ７％ 有 ． ． 量 降低 ４ ．０％。 机 后经前 后 两个 月相 比 ， 砂补 ０ ２ 联 新 加 量 由 ５％降至 ２％， 煤粉 ， 润土 等 的加人 量 也 降 膨
砂 生产 线正 式投 产 ” 一文 介 绍 了 Ｃ Ｓ 造废 砂 再生 Ｚ铸 砂 生产 线及 装 置 的结 构特 点 ． 生产 线 采用 热法 再 该
或粘 土砂 废砂 进 行再 生 处理 ． 然后 作 为粘 土砂 或 树 脂 砂两 种用 途 的原砂使 用 。
生 或己最新的 ６ ｈ 对 ０ｔ 升降移动式连续混砂机 ， 目 ／ 是 前
５ 再 生砂 的灼 烧减 量＜ ． ） ０２％：
６ 再 生后 砂 温＜ ０ｏ ） ６ Ｃ：
璃 砂 以外 ． 有 酯硬 化 水玻 璃 砂 。 大件 旧砂 再 生设 还 备 和生 产线 的生 产能 力 ． 内外 在 １ ｈ ４ ｈ 由 国 ０ｔ ～ ０ｔ ， ／ ／ 于震 动 自身 的限制 ， 机最 大 生产 能 力做 到 ２ ｈ 单 ０ｔ ， ／ 因此 ， 对于 ３ ｈ４ ｈ需 ２套并 联 。锡南 铸机厂 自 ０ｔ ，０ｔ ／ ／ 主创新 “ 铸造 用砂 焙烧 炉” “ 式 螺旋沸 腾 冷却器 ” 和 立 组 成 的 自硬砂 热发再生 线 ． 产率 ０ ｈ ３ ｈ 生 ．ｔ ～０ｔ 。国 ５／ ／ 内 已经有 １ 条 热法 再 生线 投 人运 行 ．产生 了 良 ０余
《呋喃树脂砂再生》课件
呋喃树脂砂再生应用场景
01
呋喃树脂砂再生可以应用于汽车、机械、电子等行业
的铸造生产中。
02
由于再生砂具有较好的流动性和填充性，可以替代部
分新砂用于生产，提高生产效率和产品质量。
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此外，呋喃树脂砂再生还可以降低生产成本和减少废
《呋喃树脂砂再生》 PPT课件
目录
• 呋喃树脂砂再生简介 • 呋喃树脂砂再生的重要性 • 呋喃树脂砂再生工艺流程 • 呋喃树脂砂再生设备与技术 • 呋喃树脂砂再生常见问题与解决方
案 • 呋喃树脂砂再生的未来发展与展望
01 呋喃树脂砂再生简介
呋喃树脂砂再生定义
呋喃树脂砂再生是指通过一系列工艺和设备，将废弃的呋喃树脂砂进行回 收、处理和再利用的过程。
多元化市场需求
针对不同行业和领域的需求，开 发多种规格和性能的再生砂产品 ，满足市场多元化需求。
谢谢聆听
再生砂成本过高或资源浪费
再生砂成本过高或资源浪费是呋喃树脂砂再生过程中 的另一个常见问题。
输入 标题
详细描述
再生砂成本过高可能与原材料、能源、人工等成本有 关；资源浪费可能表现为对废旧砂的利用率不高，或 对废旧砂的处理不当导致的环境污染。
总结词
解决方案
加强成本管理，控制各项成本支出；建立资源回收和 再利用体系，提高资源利用效率；加强环保意识，确
B
C
解决方案
采用高效的再生砂除杂和干燥设备，严格控 制再生砂的加工工艺，确保再生砂的质量稳 定。
预防措施
加强再生砂的检测和质量控制，及时发现并 处理质量不稳定的问题，防止不合格的再生 砂进入生产流程。
呋喃树脂自硬砂的应用和旧砂的回用
( 3) 原砂的选用 大型铸件用硅砂 ( 28~ 55 目 ) , 小铸 件用硅 砂( 70 ~ 100 目 ) 以 及 型芯 砂 用硅 砂 ( 70 ~ 140 目) , 砂含泥量和含水量均应控制在 0. 5% 以下。 对砂粒形状要求应该是 : 表面圆滑、 颗粒成圆形 或椭圆形。这样的砂粒表面积小, 透气性能好, 树脂消耗量少, 经济效益好。 ( 4) 附加物 实验证明, 呋喃树脂自硬砂中, 添加少量的 硅烷偶联剂 , 可提高呋喃树脂砂的硬度 , 在相同 条件下, 加入 2% 左右的硅烷后, 其抗压强度可 提高 10kg/ cm , 甚至更多, 尤其在树脂加入量少 时更为突出。 ( 5) 型芯砂的配比及混制工艺 配比: 取型 砂 100% , 树脂 1. 4% ~ 1. 75% ( 砂重 ) , 固 化剂 50% ~ 65% ( 树 脂重 ) , 偶联 剂 0. 2% ( 砂重) 。 混制工艺: 先将型砂干混 1min, 加入固化剂 混匀约 1. 5min, 然后加入树 脂, 混搅 1. 5~ 2min 即可出砂。 为了达到铸型要求, 型砂中最好除去杂物, 水分控制在 1% 以下, PH 值不应大于 7. 0, 砂温 25 为 最佳。硬 化进度与 温度存在 密切联 系, 树脂加入后 , 混砂时间要适当控制, 造型时以树 脂砂发粘时即应停止使用。冬季要保温或对模 具预热处理 , 硬化时间一般为 10~ 15min 即可脱 模。砂层厚的型芯可设置通气和吊攀, 另外用自 硬砂的型芯和型腔, 必须适当增加出气 , 保证气 38
( 2) 干燥后的旧砂 85% ( 水份< 2% 、灰份不 控制) + 15% 新砂, 树脂加入量不变 , 固化剂加入 量增加原总量 4% 左右, 混制工艺不变。 ( 3) 造型工艺应对铸型、 型芯增加 2~ 3 道排 气或出气孔 , 由于树脂砂传递性减弱应增加夯实 程度。 此种办法可保证旧砂反复使用 , 在实践中树 脂砂的溃散性、 退让性稍有降低, 但铸件缺陷发 生率基本不变。
呋喃树脂砂型砂性能及其控制
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型砂性能及其控制
（六）灼烧减量（LOI）：1.8-3.0% 1、灼烧减量就是再生砂经过高温灼烧后重量减少的数量，它是衡量再生砂 的脱膜率的重要指标，影响型砂的发气量。 2、灼烧减量越大，型砂的发气量就越大，铸件产生气孔的可能性就越大。 影响铸件的质量，造成废品偏高。 3、灼烧减量越低，需要增加再生成本，同时混砂时需要加入过多的树脂、 固化剂，增加生产成本。 4、在不增加成本的前提下降低灼烧减量的途径： （1）减少砂铁比：型砂重量/金属重量≤3，（使用合适的砂箱来进行生产， 浇冒口可单独加高） （2）重复利用砂块，减少铸型新型砂的加入。
常自动运转速度为3分钟/工位，计需要时间3分钟/工位× 140工位＝420分钟/60
＝7小时，考虑个别工位操作的熟练程度，所以控制8小时抗拉强度。 2、强度测试： 3、 8小时抗拉强度影响因素 （1）树脂、固化剂的加入量 （2）混合砂的粒度 （3）聚合反应后释放出的水分子的蒸发速度
4、树脂、固化剂的加入量：
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型砂性能及其控制
2、型砂的分类：
浇注后铸型 落砂机落砂 旧砂
再生系统再生
（新砂库）
新砂
再生砂
（再生砂库）
（造型机砂库）
混合砂
固化剂
树脂
混砂机
造型用砂
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型砂性能及其控制
二、型砂性能的要求及控制： （一）8小时抗拉强度：0.5-1.2MPa 1、铸铁生产线从模型准备完到浇注准备第一箱，共计140个工位，全线正
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型砂性能及其控制
（七） 含硫量：≤0.12% 1、型砂中的固化剂是苯磺酸，因此型砂中含硫。 2、型砂中含硫过多，球铁铸件浇注后，如果涂料起不到防渗硫作用或作用 不佳，则铸件的片状石墨层就超标，铸件产生报废。 3、降低含硫量的方法，一是降低固化剂的加入量，二是降低再生砂的灼烧 减量（LOI）。 4、在满足型砂强度的前提下，尽量减少固化剂的加入量；在不增加再生成本 的前提下，降低再生砂的灼烧减量（LOI）。
中、小型呋喃树脂砂再生系统推选文档
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中、小型呋喃树脂砂再生系统
1-振动落砂机； 2-皮带输送机； 3-多功能破碎再生机； 4-1号提升机； 5-贯通式磁选机； 6-缓冲砂库；7-2号提升机；8-3号提升机；9-涡流式二级再生机；1
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机械学院材料成型1班
旧砂再生回用，不 仅解决了铸造生产中大 量抛弃废砂，占用土地， 环境污染等问题绍，旧砂再生的成本 仅为新砂价格的1/3.再生砂还可以改善 原砂的粒形，从而使粘结剂的用量减少 20%左右，并能提高树脂砂的某些性能。
论文主要内容
• 呋喃树脂砂再生方法 • 再生质量控制 • 再生设备 • 发展趋势
旧砂
再生砂
旧砂特点
造型后的旧砂，其砂粒表面将包裹上一 层惰性薄膜及附着物。
旧砂再生目的
将包裹在砂粒表面上的惰性薄膜及附着 物剥离或去除，以恢复到与新砂相近的， 甚至粒形有所改善的颗粒。
呋喃树脂砂旧砂再生方法
• 1.机械再生 • 2.热法再生 • 3.气流再生
气流再生设备
在旧砂入口处有一气动闸板，可 用于调整砂量，砂流可经环形缝隙进 入下部。当高速气流从喷嘴喷出时， 形成局部真空将砂子带入喷砂筒，在 此，砂子相互摩擦、撞击；当砂子从 喷砂筒射出时打在靶盘上，在此进一 步摩擦撞击；从靶盘落下的砂子被挡 板分流，一股被返回重复以上运动， 另一股被送往下一级再生机，通过调 整挡板的角度决定分流量，调整再生 的效果。
旧砂温度
旧砂再生后的温度不应 大于30摄氏度，过高的砂温 会使树脂砂固化速度难以控 制，强度降低，并使粘膜严 重。
旧砂再生设备
• 旧砂再生设备：多采用干法方式
机械再生设备 气流再生设备
机械再生设备
机械再生一般可分为： 离心撞击式、 振动式、 撞击摩擦研磨等形式。
离心撞击式再生设备
旧砂从上部导砂管落下， 经高速旋转的叶片将砂子抛 向冲击环，在此过程中，砂 粒与冲击环经三次撞击折射， 以及砂粒间的相互摩擦、撞 击，使砂粒表面的惰性膜破 裂，达到脱模的目的。
发展趋势
• 1.使产品规格趋向系列化、多样化、商品化。 • 2. 提高呋喃树脂砂旧砂再生技术水平 • 3.发展多功能的再生装置
粒度分布
旧砂在反复使用过程中由于高温 作用、机械破碎和涂料粉尘的影响， 旧砂中粉尘量增高。旧砂中微粉量多 ，使砂粒表面增大，造成树脂砂强度 的降低。一般在生产中再生砂质量的 控制范围为：小于140目的微粉应少 于1%，40目以上的团块或复合砂应 少于3% 。
需酸量
再生后的旧砂表面仍会留有 残余固化剂，使用再生砂时可 适量减少固化剂的加入量。与 新砂相比较，再生砂使用时固 化剂的加入量可减少20%左右。
再生质量控制
• 1.烧损量 • 2.粒度分布 • 3.需酸量 • 4.旧砂温度
烧损量
经过反复使用的旧砂，如果没有 良好的再生措施和管理，旧砂中的残 留粘结剂薄膜就会越来越多，烧损量 可达5~6%，使旧砂的发气量增高， 过高的发气量易造成铸件气孔缺陷。 经过生产实践表明：旧砂经过二级破 碎、筛分和除尘等处理，并在旧砂中 加入10%左右的新砂就可以保持<3.5% 烧损量。