宝珠砂在大型铸钢件上的应用
硅砂替代材料的应用与发展_下_
宝珠砂的制造方法是： 选取优质铝矾土原料，置 于电弧炉中熔融，当熔融液自炉中流出时，用压缩空 气流将其 吹 散，冷 却 后 得 到 球 形 或 接 近 于 球 形 的 颗 粒，表面光滑。就制造方法而言，与日本山川公司制 造 “太阳珠”的方法基本相同，但化学成分不同。宝 珠砂制造方法如图 6 所示，其粒形如图 7 所示。
F铸 造 oundry
栏目主持 田文华
硅砂替代材料的应用与发展 （ 下）
中国铸造协会顾问 李传栻
3. 硅酸铝系人造砂 目前，硅酸铝系人造砂有三大类： 烧结陶粒、 低密度陶粒和熔制的莫来石砂。 （1） 烧结陶粒 首先由美国 Carbo Ceramics 公司 于 20 世纪 80 年代研制问世，商品名称为 “Ceramacore”，是人工烧制的陶瓷球形颗粒，最初作为支撑 剂用于油、气工业中。90 年代初，美国和日本先后 将其用于铸造行业，作为锆砂的代用品。日本的制造 厂商为伊藤忠陶业株式会社，产品的名称是 “Cerabeads”，简称 CB 砂。烧结陶粒的粒形如图 4 所示。
宝珠砂的价格比较便宜，约是锆砂的 1 /3，铬铁 矿砂的 1 /2。
三、对我国铸造行业中推广应用人造砂
的设想
谈到有关推广应用人造砂的设想之前，先将硅 砂及可能采用的替代材料的一些物理性能数据列于 表 7，供比较分析。
我国石油焦的产量不少，但这种资源毕竟是有 限的，而且石油焦的用途很多，铸造行业中大规模采 用以石油 焦 为 原 料 的 碳 粒 砂 是 不 太 可 能 的。 迄 今 为 止，我国还未见采用碳粒砂的报道，今后应该开发这 一领域，适量地生产碳粒砂，用于特殊的铸造条件。
铸钢件生产时采用的几种自硬砂的
铸钢件生产时采用的几种自硬砂的工艺性能的对比分析一.前言50多年来造型、制芯材料和工艺.在国内外有了长足的发展.特别是在生产铸铁件时.采用呋喃树脂砂取代粘土砂方面.显示了许多优越性.它已成为铸铁厂家进行技术改造的首选方案。
在铸钢件生产中.从20世纪50年代开始采用水玻璃砂.到20世纪70年代.由于采用水玻璃砂生产的铸钢件的尺寸精度和表面质量都差.尤其是型、芯砂的溃散性不好.清砂十分困难.旧砂不能再生回用等问题.没有得到较好的解决.于是.在某些重机厂、水泵厂和机车厂等的一些铸钢件改用了呋喃树脂砂。
到20世纪90年代末.又由于呋喃树脂砂生产的铸钢件易产生热裂等缺陷.以及磺酸固化剂热分解时产生的气体.导致铸钢件表面渗碳、渗硫.以及呋喃树脂砂环境污染等问题.使一些铸钢厂又开始采用酯硬化碱性酚醛树脂砂。
不过.直到今天.水玻璃砂造型、制芯工艺.还是铸钢件生产中最基本、用量最多的一种造型、制芯方法。
由于这三种自硬砂各有其优缺点.目前在我国这三种工艺并存.各厂都是根据本厂铸钢件生产的特点和批量.生产的现状和未来的要求等多方面进行综合考虑.而确定本厂的造型、制芯工艺。
例如.二重厂、广重厂等生产中使用了酯硬化碱性酚醛树脂砂.大重厂、沈重厂和一重厂等采用无氮呋喃树脂砂.其余的.包括铁道部下属的20多个机车车辆厂.还是采用水玻璃砂。
总之.人们总是希望能以较高的生产效率、较低的制造成本、较好的作业环境.生产出优质的铸钢件来.可是.到目前国内外还没有一种造型、制芯工艺能同时满足上述的全部要求.为此.下面将从生产效率、铸件质量、环境污染和制造成本等四个方面.对水玻璃砂、呋喃树脂砂和碱性酚醛树脂砂等三种自硬砂的工艺性能进行对比分析.以供参考。
二.生产效率目前在铸造生产中得到广泛应用的造型、制芯工艺有三大类：热硬砂（如热芯盒、覆膜砂等）、气硬冷芯盒砂（如三乙胺聚脲烷、CO2水玻璃砂、SO2呋喃树脂砂等）和自硬砂（如酯硬化碱性酚醛树脂砂、酸固化呋喃树脂砂、酯硬化水玻璃砂和胺固化聚脲烷砂等）。
宝珠砂在消失模铸造上的应用
宝珠砂在消失模铸造上的应用宝珠砂工艺近几年来在国内已经走向成熟，虽然目前国家尚无行业标准，但随着近几年来消失模铸造工艺的不断发展，广大消失模铸造工作者的努力，消失模铸造用的原、辅材料、工艺设备、宝珠砂生产及技术管理等等，已完全适应消失模铸造生产的要求。
目前国内各铸造厂家已有若干大小不一的消失模铸造生产线在线生产。
其中不乏有“简易”型的（不含自动化砂处理）、“自动”型的（除放置模型及浇注为手动外）等多种型式。
但无论那种型式，在设计消失模铸造生产线时都要对工艺设备的匹配进行计算。
而在当前国内的技术资料中却很少有人涉及。
1．铸造工艺设计原则（1）控制浇注系统始终呈充满状态宝珠砂负压消失模铸造的浇注过程是钢水充型的同时塑料模气化消失的过程，浇道若有不充满时，由于涂料层强度有限，极容易发生砂子塌陷，造成铸件缺肉。
（2）控制钢液从底部往上返，利于平稳充型，不容易形成空的内腔。
（3）由于真空的吸力作用，在重力和吸力作用下，钢水充型速度加快，浇注系统适宜偏大些。
2．浇注系统形式浇注方式选择：立浇，底注，铸件间距70~100mm放一列共13件(1吨炉，钢包容量1吨)。
（1）负压消失模铸造与砂型铸造不同之处在于：一般铸钢件采用开放式，而负压消失模铸造采用封闭式系统，而且，必须是在内浇口处封闭。
主要是由于内浇口之前的浇道必须保持充满状态。
（2）内浇口的大小和开设位置钢水进入模型，塑料模开始燃烧气化消失，液流前端形成暂时的空腔。
为防钢水高温辐射熔化模型，形成较大的空型腔，塌砂，所以设计钢水充型的速度和模型消失的速度大致相同，钢水充型速度适宜快。
内浇口比以往设计略大。
内浇口的位置选择铸件浇注最低位置上20-30mm处。
根据普通砂型铸造的浇注系统设计，计算出内浇口的大小，放大<1/3后，内浇口截面大小为30×2Omm。
为防止铸件与横浇道的离的近，模型高温下变形和熔融，内浇口适当放长，设计长度为5Omm。
宝珠砂（3）横浇道横浇道截面尺寸70×6Omm。
宝珠砂
宝珠砂-金属铸件的新宠宝珠砂又叫电熔陶粒砂、铸造砂或铝钒土陶粒砂。
宝珠砂是以优质铝钒土为原料，经煅烧、电熔、造粒、分筛等陶粒砂工艺而制成的。
宝珠砂是石英砂的替代品，克服了膨胀系数大，铸件精度低，粘砂严重等的缺点，提高了铸件的质量。
宝珠砂广泛应用于树脂砂（呋喃树脂、酚醛树脂），水玻璃砂（有机脂、CO2 硬化），覆膜砂。
适于各种金属铸件如：碳钢、合金钢（高锰钢、高铬铸铁），铸铁、铸铜等。
宝珠砂是一种非石英质型人造砂，适用于各种铸造方式如：V法，VRH，消失模，熔模，一般砂型（粘土砂、水玻璃+CO2 硬化）、树脂砂等；适用于各种粘结剂、各种金属材料的铸件生产，不但能大幅度提高铸件质量，而且清砂容易，配砂工艺简单方便（大型铸钢厂单件小批量局部用砂，少量用砂人工混制即可），对大多数铸件可以省去涂料，尤其适宜制作质量要求高的铸件。
宝珠砂需要用到特殊的设备电弧炉（electric arc furnace），它是利用电极电弧产生的高温熔炼矿石和金属的电炉。
电弧炉按电弧形式可分为三相电弧炉、自耗电弧炉、单相电弧炉和电阻电弧炉等类型。
宝珠砂的特点：1. 球状粒形，粒形接近真圆，表面光滑，无凹凸脉纹。
其流动性及填充性好，能得到良好的成型性和铸模强度。
溃散性好，易于清砂作业。
粘结剂使用量较其他同类型砂有较大的节省。
2. 热膨胀率低，热膨胀率之低于铬矿砂等特殊砂相同，所以，生产铸件的尺寸精度高，破裂及表面缺陷少，铸件成品率高。
3. 耐破碎性好，铸宝砂的致密性好，强度高，即使重复再生使用也很少破碎，减少铸造生产过程中的粉尘对生产环境的污染，再生性好，减少产业废物排放，利于环境保护。
4. 耐火性好，主要成分是氧化铝，所以耐火性能很好。
耐火度≥1790℃能满足铸造各种金属及合金。
大型铸钢件铸造工艺技术
大型铸钢件铸造工艺技术大型铸件生产周期长、工序复杂，一般要经历众多工序（如图2—1所示），合理设置其铸造过程中各项工艺是决定铸件最终成功铸造的关键要素。
图2—1大型铸钢件铸造工艺流程2.1大型铸钢件造型用砂铸钢件尤其是大型铸钢件大都采用自硬砂地面造型。
大型铸钢件通常具有厚大断面和高的金属静压头、浇注时间较长，加上铸件凝固过程中金属液体与砂型之间的热作用、机械作用、化学反应非常强烈；铸件表面，尤其在砂芯或砂型凹陷及转角处极易产生金属渗透粘砂，易造成铸件尺寸稳定性差和表面缺陷。
因而大型铸钢件对砂型的高温力学性能、型砂材料的抗粘砂能力要求非常高。
目前国内重机行业用于大型铸钢件的造型用砂主要有水玻璃砂（C02吹气硬化和有机醋自硬化）、树脂自硬砂〔峡喃树脂自硬砂、碱酚醛树脂自硬砂）国内一些主要大型铸件生产企业已逐步完成使用自硬砂铸造工艺的技术改造。
大型铸钢件的面砂一般采用铬铁矿砂等特种砂，这些原砂比硅砂的价格高出很多。
因此，对于旧砂再生系统中铬铁矿砂与石英砂的分离技术也是一项合理利用资源及降低成本的关键性技术。
2.2 铬铁矿砂在造型中的应用2.2.1铬铁矿呋喃树脂砂面砂应用实例（见表2—1）222 铬铁矿砂成份及选择铬铁矿砂属于铬尖晶石。
一般以（FeMg 0・（CrAIFe）2Q形式存在，其中杂质主要为CaO MnQ SiO2、TQ2等金属氧化物和碳酸盐化合物。
铬铁矿砂的比重为（4.4〜4.5 ）3 3kg/cm,堆积比重为（2.0〜2.7 ）kg/cm ,耐火度为2000土25C,熔融触点2040C。
铬铁矿砂的选择主要依据需要配制的型（芯）砂后的工艺参数、铸件质量以及旧砂再生回收率的高低来不断摸索确定。
铬铁矿砂的化学成分及质量分数（％见表2—1。
表2—1 铬铁矿砂的化学成分及质量分数（%2.2.2.1 酸耗值我们在采用呋喃树脂砂工艺时其催（固）化剂为磺酸、苯磺酸之类酸性固化剂硬化，要求原砂呈中性，如存在诸如滑石粉的碱性化合物，固化剂的消耗必然要加大，从而砂型固化慢甚至不能硬化。
宝珠砂在大型铸钢件上的应用
名词定义
1.中文名称：宝珠砂
英文名称：ceramsite
定义：宝珠砂是对熔融状态下的优质煅烧铝矾土原料进行喷雾处理，使之再结晶成型的球状砂。
物理特性
1. 粒形：球形
2. 角形系数：≤1.1 极似球状
3. 密度(堆积)：1.95-2.05 (g/cm3)
4. 耐火度：≥1790℃
5. 热膨胀率：0.13% (1000℃加热10分钟)
主要化学组成（代表值）[1]
粒径在0.053 mm(270目)～1.7mm（10目）之间，客户可根据自己的工
艺要求，对粒度分布情况作具体规定。
此外，生产厂也可供应270目以下的细粉。
生产工艺及性能
生产工艺
选取优质铝矾土原料，置电弧炉中熔融，当熔融液自炉中流出时，用压缩空气流将其吹散，冷却后，得到球形或接近于球形的颗粒，表面光滑。
就制造方法而言，与日本山川公司制造“太阳珠”的方法基本相同，但化学成分不同。
性能特点
1.致密的球状粒形：粒形为球状，表面光滑且表面积小，流动性及填充性极好。
因此在获得良好的铸模强度和高透气性的同时与其它型砂相比能够大量减少粘结剂
使用量。
同时还具有极好的溃散性。
2.热膨胀率低：热膨胀率低于其它铸造用砂。
所以生产铸件的尺寸精度高，裂
纹及缺陷少，铸件成品率高。
3.耐破碎性好：宝珠砂的体积致密，强度高，重复再生使用也很少破碎，大幅
提高型砂再生回用率，减少了废砂排放量，利于环境保护。
4.耐火度高：主要成分是三氧化二铝，PH值呈中性，属铝硅系耐火材料，耐火
性能很好，能满足各种金属及合金铸造要求。
铸钢件粘砂原因及化解路径-钢铁工业论文-工业论文
铸钢件粘砂原因及化解路径-钢铁工业论文-工业论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——粘砂原因足够的压力使金属液渗入砂粒之间。
较高的金属液静压力头。
即由铸件浇注高度和浇注系统形成的压力。
如该压力超过砂粒间隙之间毛细现象形成的抵抗压力。
即P毛=2σCOSθ/r,式中P毛为毛细压力；σ为金属液表面张力；θ为金属液毛细管的润湿角；r为毛细管半径。
就会形成机械粘砂。
静压力头超过500mm，铸造用砂又较粗，多数会产生机械粘砂。
上式也说明r越大，即砂粒粒度越粗，P毛越小，即较易产生机械粘砂；金属液在铸型内流动形成的动压力；铸型“爆”或“呛”。
即铸型浇注时释放的可燃气体与空气混合并被炽热金属液点燃所形成的动压力。
机械粘砂一经开始，即便压力减小，金属液渗透还会继续进行，直到渗透金属液前沿凝固。
即金属液温度低于固相线温度，渗透方可停止。
化学粘砂最通常的原因是砂型和制芯用原材料耐火度、烧结点低；石英砂不纯；没有使用涂料或使用不当；浇注温度过高；浇注不当致使渣子进入铸型等因素造成。
结合我厂的生产实际和铸件粘砂情况来分析，粘砂即包括机械粘砂又包括化学粘砂。
铸件冒口设计过高，压力头过大，容易粘砂。
型砂撞实度不高，砂型、砂芯不致密，容易粘砂。
涂料涂刷效果不佳，从操作过程来看，涂料涂刷后局部存在不均匀现象，有的地方可见明显的砂粒，有的地方涂料过厚，有明显砂粒的地方就容易粘砂。
部分木型外观质量不佳，导致砂型、砂芯表面质量差，影响砂型、砂芯表面光洁度，容易粘砂。
浇注温度高，浇注速度满，浇注过程中，涂料层容易被烘烤掉，使砂子与钢水直接接触，导致粘砂。
厚大热节处和细长孔处，局部温度过高，铸件容易粘砂。
排气系统不好，容易引起铸型“爆”或“呛”产生动压力，导致机械粘砂。
再生砂中的残余Na2O,可用来增烧结材料中的液相量，作为型砂的组成物，将剧烈产生型砂烧结。
工艺措施通过分析查找出我厂铸钢件粘砂的主要原因，特制定如下工艺措施，防止铸件粘砂。
宝珠砂在高锰钢铸件上的使用
宝珠砂在高锰钢铸件上的使用张晓丽;徐素峰;董必义【摘要】铸钢件的粘砂是一个老问题.目前常用的防粘砂材料有铬铁矿砂、锆英砂和镁砂、橄榄砂等,前两者价格昂贵,后两者使用又有局限性.在目前市场竞争较为激烈的情况下,除了铸件质量外,铸件价格是最重要的因素之一,降低铸件成本一直是企业追求的宗旨.所以寻找一种有效的价格低廉的防粘砂材料仍然是广大铸造工作者的目标.本文主要介绍宝珠砂的成分性能及其在高锰铸件芯砂方面的使用.通过比较,可以达到与铬铁矿砂同样的防粘砂效果,但在降低成本上占优势,故可以在高锰钢铸件芯砂使用上代替铬铁砂.【期刊名称】《铸造设备与工艺》【年(卷),期】2012(000)001【总页数】3页(P34-36)【关键词】铸钢件;防粘砂;宝珠砂【作者】张晓丽;徐素峰;董必义【作者单位】太原重型机械集团有限公司特铸分公司,山西太原 030024;太原重型机械集团有限公司特铸分公司,山西太原 030024;太原重型机械集团有限公司特铸分公司,山西太原 030024【正文语种】中文【中图分类】TG221履带板（如图1a）所示）是挖掘机行走系统上不可或缺的重要部件，服役条件恶劣，承受大的载荷及磨损，其内腔形状结构复杂，需较多芯子成型。
斗齿（如图1b）所示）一般装在挖掘机铲斗的前端，系悬臂梁构件，直接与矿石物料接触，在工作过程中受到强烈的冲击和滑动磨料磨损，是易损件，消耗量大。
履带板和斗齿苏用材料都是高锰钢。
之前一直使用硅砂作为高锰钢铸件的芯砂材料，但由于硅砂属于酸性耐火材料，其成分主要是SiO2；而高锰钢中含有较多的MnO2，它属于碱性氧化物，生产中容易造成粘砂，不仅清理费时，而且铸件粘砂将会影响热处理临界冷却速度，最终影响铸件奥氏体化程度，碳化物残留在晶界处从而成为裂纹根源。
基于上述问题，我们选用铬铁矿砂取代硅砂。
铬铁矿砂属于碱性耐火材料，耐火度高，热导性比硅砂大几倍，有很好的抗碱性渣的作用，故能有效防止铸件粘砂缺陷。
几种铸钢型砂工艺技术应用
几种铸钢型砂工艺技术的应用探讨摘要：铸钢型砂工艺的合理选用是大型铸钢件生产的关键环节，对生产质量影响巨大。
本文就宝珠砂、七o砂、水玻璃砂以及覆膜砂等大型铸钢件生产中常用铸钢型砂工艺的特点与运用进行了详细分析。
关键词：水玻璃砂；七o砂；宝珠砂；覆膜砂；工艺技术铸造生产中型砂对产品的影响重大。
各个生产单位根据自身产品的特性选择不同的型砂来适应生产。
现在就常用的砂种来分析探讨：一、水玻璃砂的特点与运用水玻璃是由于硅酸缩聚形成的硅酸凝胶，近年来由于在生产过程中不会产生有毒、有刺激物质，水玻璃砂得到了一定的运用与发展。
1.水玻璃砂的特点水玻璃由于存放时间过程发生老化，进而影响其性能的情况是再所难免的，其老化程度还受模数与浓度的影响。
为了提高水玻璃砂的铸造质量，往往需要对水玻璃进行改性工作，常用的改性措施分为物理改性、化学改性与物理化学改性3类[1]。
物理改性通常利用超声波、磁场或加热等途径使缩聚形成的硅酸凝胶发生解聚，从而改善水玻璃的性能，对水玻璃强度的提高具有十分明显的效果，然而，由于物理改性作用时间短暂的缺点，实际工作中最好在物理改性后尽快使用；化学改性是通过向水玻璃中加入含极性基团的药品来改善硅酸的稳定性，起到防止水玻璃发生老化的作用，此外，向水玻璃中加入有机物可有效改善其可塑性与流动性；物理改性主要针对老化后的水玻璃，化学改性主要针对仍未老化的水玻璃，物理化学改性则既能保证对水玻璃进行改性的效果，又能确保改性效果的持续时间，是一种实用性极强的改性措施。
2.水玻璃砂的运用水玻璃砂的硬化过程是水玻璃砂铸造工作的关键环节，常用的水玻璃砂硬化方法包括热硬法、气硬法与自硬法3种。
普通co2气硬法是应用最早的水玻璃砂硬化方法，具有操作简单、经济性好、硬化耗时短等优点，此外，其还能有效提高铸件的强度与精度；然而，此方法却存在水玻璃消耗量大、易吸水、易造成环境污染等缺点。
用有机酯代替co2作为水玻璃的硬化剂便是有机酯自硬法。
宝珠砂简介及生产工艺（可编辑）
宝珠砂简介及生产工艺宝珠砂一宝珠砂简介宝珠砂又名电熔陶粒是石英砂的高级替代品宝珠砂显微写真[1]石英砂的优点是分布广泛成本低廉但其缺点也相当明显一是膨胀系数大铸件精度低二是铸件表面粘砂严重清砂困难究其因是石英在不同的温度下会有多种同质异晶体生成体积变化大受耐火度石英砂的耐火度在 1400 -1700 之间的限制铸件局部孔槽及热节集中的部位粘砂严重清理十分困难上述缺点在大型铸钢件的生产中尤为严重宝珠砂能克服这些缺点从而大大提高了铸件的质量宝珠砂是以优质铝钒土为原料经煅烧电熔造粒分筛等工艺而制成的宝珠砂的物理及化学性能粒形球形膨胀系数 20-1000 6 × 10-6℃颜色黑棕色粒度6－320 目φ0053－336mm耐火温度≥ 1900 Al2O3 75-85堆积比重195 -205g cm SiO2 ≤ 15真密度29g cm TiO2 ≤ 15热导率 1200 527WM·K PH 值7 － 8 宝珠砂的特点热膨胀系数小性能可与锆英砂媲美用其配制型砂铸件不会产生膨胀缺陷砂粒为球形流动性好易舂实且透气性好表面光滑结构致密使得粘结剂能均匀覆盖宝珠砂属中性材料酸碱粘结剂均可使用回用再生性能好性价比高与铬铁矿砂锆英砂相比其价格只有锆英砂铬铁矿砂 25 － 50 同时因砂粒为球形其表面积小故树脂的加入量可减少 30 － 50 水玻璃的加入量≤ 4 并减少了粘结剂所产生的铸造缺陷提高了铸件的成品率耐火度高易溃散宝珠砂的莫来石相大大高于烧结产品具有良好的耐火性热导率大稳定性好不龟裂应用范围广水玻璃砂树脂砂精密铸造及铜铝件的抛光清理宝珠砂与铬铁矿砂锆英砂主要性能比较宝珠砂锆英砂铬铁矿砂PH值765 456 824堆密度 g㎝195-205 29-31 26-27真密度 g㎝29 44-471 39-48粒形球形不规则不规则粘结剂加入量水玻璃 CO2硬化 3-4 7-8 7-8 宝珠砂在大型铸件上的应用目前宝珠砂广泛应用于树脂砂呋喃树脂酚醛树脂水玻璃砂有机脂 CO 2 硬化覆膜砂适于各种金属铸件如碳钢合金钢高锰钢高铬铸铁铸铁铸铜等宝珠砂在大型复杂铸件上的应用玉林柴油机厂采用宝珠砂制作柴油发动机水套件保持了原用砂的特性克服了原用砂膨胀系数大粘结剂加入量大发气量大等缺点减少了树脂的加入量提高了产品的成品率宝珠砂在大型铸钢件上的应用福建三明三重全部使用宝珠砂加入 32 的水玻璃所有芯子外形不刷涂料使用后发现铸件表面光洁不粘砂且耗能低砂子再生设备也相当简易洛阳洛北钢厂用生产重达 13 吨的水泥生产设备 ---- 回转窑托轮其芯子φ 90mm 长 800mm 以 30-40 目的宝珠砂作原砂加入 35 的水玻璃以 CO2 硬化其他部位仍以硅砂作为原砂不改变原有的使用方法清理时发现芯子的型壳表面只有 02mm 厚的黑釉表面排列有序未被烧结且易被清掉在其他用硅砂的部位型壳表面有 3 － 8mm 厚的烧结黑釉层洛阳洛北钢厂汝阳兴荣机械厂山东恒城铸造厂等数十家厂家在 30 － 40 目砂的宝珠砂中加入 140 － 320 目的细砂 20 － 30 结果表明同样不粘砂且有足够的透气性也易清理有些铸钢厂为了降低生产成本采用了局部单一面砂的方法同样起到了不粘砂的效果经过与铸造厂家的长期摸索总结出面砂的厚度以 10 － 20mm 为宜舂紧厚度对形状复杂厚大部位拐角处适当增加厚度背砂仍用普通石英砂该砂也可和石英砂混合使用比例根据铸件的大小钢种改变而改变同样达到了不粘砂易溃散的效果宝珠砂在汽车零部件上的应用前景长期以来汽车工业稳居铸造工业的最大市场近年来我国汽车工业的发展更是不断拉动铸造工业进入一个全新发展期而其在迅猛发展的同时也带动了铸造业市场的急速扩大并赋予其广阔的发展前景我国汽车零部件铸造市场前景广阔预计我国汽车总产量到2015年达到1500万辆左右以均价12万元售价计算全车配套件一般在8万元左右则新产汽车配套零部件铸造市场规模在2015年将达到12000亿元左右宝珠砂应用结论宝珠砂是一种非石英质型人造砂适用于各种铸造方式如 V 法 VRH 消失模熔模一般砂型粘土砂水玻璃 CO 2 硬化树脂砂等适用于各种粘结剂各种金属材料的铸件生产不但能大幅度提高铸件质量而且清砂容易配砂工艺简单方便大型铸钢厂单件小批量局部用砂少量用砂人工混制即可对大多数铸件可以省去涂料尤其适宜制作质量要求高的铸件值得注意的是在使用水玻璃 CO 2 硬化砂中吹干的芯型不宜再上窑烘干如烘干一定要控制加热速度随着铸造业的发展和社会环保的要求局部和全部使用宝珠砂的厂家会越来越多它已被誉为环保型 GREEN BEADS 铸造材料有很好的推广使用前景宝珠砂有效的解决铸件成本高及铸件质量差等问题消失模铸造企业近年来受到众多因素的影响导致生产的铸件成品合格率不高其中铸件生产成本高次品率高质量偏低等特征已经成为摆在国内消失模铸造企业的三座巨山如何解决这些难题早日提升铸造产品性价比成为当前国内铸造企业的首要任务之一众所周知在铸造过程中型砂的选择是整个工艺流程中至关重要的环节一旦砂子选择不恰当则会影响整个全局所以消失模铸造企业应该在型砂的选择方面多下功夫根据相关数据显示目前国内大多数铸造企业已经在型砂选择方面有了改进摒弃了传统低价的石英砂或镁橄榄石砂而采用新型的宝珠砂来改善铸件问题这一新型的砂子是校企联合的产物集中了耐火度高流动性好以及高透气性等优点在一定程度上解决了有关铸造生产中的缺陷问题因而受到国际铸造行业的广泛关注成为消失模铸造的新宠消失模铸造企业的铸件成本次品率质量三大问题得到了有效的缓解同时宝珠砂也得到了众多企业的喜爱宝珠砂陶粒砂生产线工艺流程陶粒砂生产线设备是我公司多年来畅销海内外的品牌设备之一以其完善的性能先进的工艺优越的性价比获得多项荣誉并受到海内外客户广泛的赞誉与肯定陶粒砂的生产工序简单的说石油支撑剂陶粒砂的生产可以概括为破碎配料粉磨制球煅烧煤粉制备成品冷却筛分包装等工序主要原料为高品位的铝矾土1破碎开采的铝矾土块度一般为300500mm左右含有少量的水分一般采用颚式破碎机和锤式破碎机组成的二级破碎系统将其粒度控制在≤8mm进厂后的铝矾土可以根据品位的不同分开堆放使用时根据指标搭配使用在生产陶粒砂的过程中通常加入锰Mn元素以降低烧结温度并将产品染成深色目前国内大多厂家采用低品位含量50 的锰矿或锰灰作为锰元素的来源2配料铝矾土锰粉回料等几种物料分别被输送到各自的料库库下设置调速皮带秤实现物料自动配料计量3粉磨一般采用烘干兼粉磨的球磨机配套高效选粉机组成闭路系统这样粉磨的效率高烘干物料的热风可以来自于回转窑的废气做到余热利用也可以设置专门的热风炉4制球出磨的生料粉在生料库内储存一般设置23个库可以单独出料也可以多库搭配出料生料粉被送入一个小料仓料仓下设置螺旋计量装置或者调速皮带秤装置计量生料量该生料进入盘式制球机同时采用流量计可以计量水的多少由管道泵把水喷入盘式制球机里面制球机旋转过程中可以制成各种粒径的料球料球出盘后由皮带机送入筛分装置合格的进入回转窑过大的返回到原料粉磨流可以根据不同窑的产量配备不同数量的盘式制球机该制球系统自动化程度高工艺连续配套袋式收尘器后可以实现岗位粉尘达标净化岗位作业环境料球进入带有一定斜度的回转窑进行煅烧随着回转窑的旋转料球向窑头滚动同时煤粉从窑头喷入窑内燃烧料球在回转窑内被煅烧成强度很高的陶粒砂煤粉燃烧器可以采用单风道喷煤管简单可靠一次风量高也可以采用多风道燃烧器一次风量可以降低为煤粉燃烧所需风量的8提高了入窑二次风量节能效果显着多风道燃烧器分为外轴流风煤风内轴流风等火焰形状非常容易调节煤粉的计量可以采用转子式计量秤或者科氏力秤精确控制下煤量稳定窑内热工制度6煤粉制备煤粉的制备可以采用球磨或者立磨可以从窑头罩抽取热风烘干煤粉采用动态选粉机可以任意调节煤粉细度为煤粉的充分燃烧提供了条件7成品冷却陶粒砂的冷却一般采用回转式冷却机工作简单可靠冷却机的二次风完全入窑配合多通道燃烧器的使用更可以节约大量的能耗出冷却机的陶粒砂温度很低可以用手抓起来8筛分出冷却机的陶粒砂可以直接输送到多级振动筛按要求分为多个粒径品级陶粒砂产品规格型045－09mm20目－40目高强度中密度型09－125mm16目－20目高强度中密度型10－170mm12目－18目高强度中密度型0224－065mm40目－60目高强度中密度大块返回原料破碎流程筛分后的陶粒砂进入不同的圆仓仓下设置电子计量磅秤重量合格的袋装成品由缝包机封口后堆放在成品库房以备发货在流程中所有的扬尘点均设置袋式收尘器做到清洁生产陶粒砂生产工艺1以粘土及粘土质为原料采用塑性法生产工艺其流程是粘土- 塑化匀化- 对辊制粒- 焙烧- 冷却- 陶粒成品2以粉煤灰或其它粉状物为原料采用泥浆成球工艺其流程是粉煤灰- 混合匀化- 陶粒锅制粒- 焙烧- 冷却- 成品3以页岩泥质页岩与煤矸石为原料采用粉磨成球工艺其流程是页岩- 烘干- 粉磨- 预湿- 陶粒锅制粒- 焙烧- 冷却- 陶粒成品4以页岩为原料采用破碎干法工艺其流程是页岩- 破碎分级- 焙烧- 冷却- 陶粒成品综上所述无论使用何种原料陶粒砂生产工艺一般都离不开均化制粒焙烧冷却这几个工艺陶粒砂生产高效节能球磨机节能球磨机是球磨机型号中的一种高效球磨机节能球磨机是当代最广泛粉磨混合机械在较高效率阶段物料细度达40-60UM筛余量小于3在特殊情况下细度可达10UM以下球磨机是物料被破碎之后再进行粉碎的关键设备它广泛应用于水泥硅酸盐制品新型建筑材料耐火材料化肥黑色与有色金属选矿以及玻璃陶瓷等生产行业对各种矿石和其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨球磨机广泛应用于建材化工水泥硅酸盐制品新型建筑材料耐火材料化肥黑有色金属选矿以及玻璃陶瓷等行业粉磨各种中等硬度矿石及其它物料根据加工工艺球磨机分为干式球磨机和湿式球磨机两种粉磨方式节能球磨机为卧式筒形旋转装置外沿齿轮传动两仓格子型球磨机物料由进料装置经入料中空轴螺旋均匀地进入磨机第一仓该仓内有阶梯衬板或波纹衬板内装不同规格钢球筒体转动产生离心力将钢球带到一定高度后落下对物料产生重击和研磨作用物料在第一仓达到粗磨后经单层隔仓板进入第二仓该仓内镶有平衬板内有钢球将物料进一步研磨粉状物通过卸料箅板排出完成粉磨作业本机由给料部出料部回转部传动部减速机小传动齿轮电机电控等主要部分组成中空轴采用铸钢件内衬可拆换回转大齿轮采用铸件滚齿加工筒体内镶有耐磨衬板具有良好的耐磨性本机运转平稳工作可靠冷却机又叫滚筒冷却机也有地方叫转筒冷却机冷却机是一种处理大量物料的冷却器由于运转可靠操作弹性大适应性强处理量大广泛使用于冶金建材食品轻工化工煤炭医药矿产业中冷却机是回转窑生产系统的主要配置设备其结构简单稳定性能好运转可靠热交换后的废气可引入陶粒回转窑从而提高整个系统的热效率陶粒冷却机转筒冷却机冷却机又叫滚筒冷却机也有地方叫转筒冷却机冷却机是一种处理大量物料的冷却器由于运转可靠操作弹性大适应性强处理量大广泛使用于冶金建材食品轻工化工煤炭医药矿产业中冷却机是回转窑生产系统的主要配置设备其结构简单稳定性能好运转可靠热交换后的废气可引入陶粒回转窑从而提高整个系统的热效率冷却机是陶粒回转窑烧成系统的熟料冷却设备滚筒前段砌有耐火砖中段装有耐热钢扬料板．后段装有弧型扬料板冷却熟料的空气一般全部作为二次风入窑也可部分引出作为三次风本冷却机运转安全可靠不需另配收尘设备使工艺系统布置简单造价低回转圆筒冷却器一般适应于颗粒状物料也可用于部分掺入物料的办法冷却粘状膏状物料或温度较高的物料他的优点是生产能力大适用范围光流量阻力小操作上允许波动范围较大操作方便等冷却机结构与原理1结构滚筒冷却机由1筒体2前辊圈3后辊圈4齿轮5挡辊6拖辊7小齿轮8出料部分9扬板10减速机11电机12热风道13进料溜槽14炉体15冷却水等部分组成另外可根据用户需求设计冷却槽或配套提升机皮带输送机定量给料机旋风除尘器引风机等滚筒冷却机工作原理物料由皮带输送机或斗式提升机送到料斗然后经料斗的加料机通过加料管道进入加料端加料管道的斜度要大于物料的自然倾角以便物料顺利流入冷却器内冷却器圆筒是一个与水平线略成倾斜的旋转圆筒物料从较高一端加入载热体由低端流出与物料成逆流接触也有载热体和物料一起并流进入筒体的随着圆筒的转动物料受重力作用运行到较底的一端湿物料在筒体内向前移动过程中直接或间接得到了载热体的给热使热物料得以冷却然后在出料端经皮带机或螺旋输送机送出在筒体内壁上装有抄板它的作用是把物料抄起来又撒下使物料与气流的接触表面增大以提高冷却速率并促进物料前进冷却体一般分为冷空气等载热体经冷却器以后一般需要旋风除尘器将气体内所带物料捕集下来如需进一步减少尾气含尘量还应经过袋式除尘器或湿法除尘器后再放排放陶粒烘干机--生物污泥烘干机生物污泥就是指城市自来水处理时产生的淤泥更准确的说是废水处理过程一分离出来的固体它的成分比较复杂含有大量的氮磷钾等多种营养元素和有机质可利用成分也含有有害有毒难降解的有机物重金属病原菌以及寄生虫等物质大量未经处理的生物污泥会直接给土壤水体大气带来二次污染不但降低污水处理系统的有效处理能力对生态环境和人类生产生活带来严重威胁用城市污泥生产肥料是一条有效的资源化利用途径城市污泥中含有有益于植物生长的养分和大量的有机质对改良和培肥土壤具有良好的效果目前我国化肥生产能力严重不足每年要花费250多亿元进口大量化肥即便如此化肥的缺口仍高达10左右而且复合肥是国内外化肥工业和农业生产的发展方向如果用经过处理的污泥生产复合肥则可以明显降低复合肥的生产成本提高化肥生产能力因此既可以使其转化为一种良好的资源又可以解决其处置出路及二次污染问题不仅有利于农业生产化肥工业和环境保护更重要的是对城市污水处理行业的快速健康发展具有重大意义采用污泥烘干机设备快速堆肥技术生产的城市污泥堆肥可以作为基质及土壤改良剂能够广泛用于荒地育苗基质苗圃观赏植物草皮草地公园高速公路绿化带和高尔夫球场以及尾矿堆采石场露天煤坑的复垦等污泥焚烧是指污泥在一定温度气相充分有氧的条件下使污泥中的有机物质转化为CO2H2ON2等反应过程中释放出来的热量用于维持反应的温度条件污泥焚烧一般采用流化床工艺分为固定鼓泡流化床焚烧炉循环流化床焚烧炉和回转式流化床焚烧炉等污泥焚烧的烟气应进行处理并满足《生活垃圾焚烧污染控制标准》等有关规定污泥焚烧的炉渣和除尘设备收集的飞灰应分别收集储存运输国家鼓励对符合要求的炉渣进行综合利用飞灰需经鉴别后妥善处置污泥焚烧工艺在经济较为发达的大中城市应用较广一般采用干化焚烧的联用方式提高污泥的热能利用效率近几年污泥焚烧技术发展迅速污泥焚烧厂与垃圾焚烧厂合建污泥作为低质燃料在火力发电厂焚烧炉水泥窑或砖窑中混合焚烧等技术正在逐步走向成熟以生物污泥为主要原材料采用烘干磨碎成球烧结成的陶粒称为污水处理生物污泥陶粒用生物污泥代替部分黏土来烧制陶粒既节省黏土又保护农田也起到了一定的环保作用生物污泥陶粒广泛应用与建材园艺食品饮料耐火保温材料化工石油等部门陶粒因其材质轻比表面积大吸附悬浮能力强并具有耐磨耐冲刷微孔多截污能力强化学性能稳定等优点陶粒砂滤料是水厂滤池和炼油厂滤油池较理想的过滤材料产品不含对人体有害的金属离子及有毒有害杂质还能处理可生化的有机工业废水工业杂排水微污染水源等完全可以在水处理中取代石英砂无烟煤等用作过滤介质陶粒可重复使用最后废弃时可填埋因其本身材质填埋之后又可形成新的土壤和页层不会破坏环境是一种优良的绿色循环过滤材料既环保又节能开发出适合我国国情的生物污泥生产线成套技术可以为解决污水处理厂的城市污泥等有机废弃物处置及出路问题提供经济可行的新途径实现城市污泥的稳定化无害化资源化不仅有利于农业生产化肥工业建筑隔热石油化工耐火材料和环境保护更重要的是对我国污水处理行业的健康快速发展具有重要意义污泥烘干机简介我公司研发的新型污泥烘干机可以一次性将90含水量的物料干燥至成品针对污泥干燥过程中易结团结块的特性改变了一般单通道干燥机的料板结构形式采用了组合式自清理装置极大地扩展了单通道干燥机应用范围不仅可以干燥各类污泥还可以干燥各种高粘度物料污泥烘干机工作原理污泥由给料机经溜槽进入干燥机内导料板上随着污泥烘干机筒体的转动污泥被导至倾斜扬料板上即被提升到筒体的中心位置逐渐洒落形成料幕高温气流从中穿过使污泥预热并蒸发部分水分当污泥洒落移动到活动的篦条式翼板上时物料又与预热过的篦条式翼板夹杂在一起将热量传给物料使部分水分蒸发同时翼板夹带物料提起洒落重复多次物料与热气流进行对流和接触热交换同时埋在物料中的清扫装置也沿圆弧形扬料板的里侧下滑把扬料板内壁粘附的物料清扫下来当清扫装置随筒体转过垂直线以后又在圆弧扬料板背面拖动将其粘附在扬料板外壁的物料清扫下来随着污泥烘干机筒体的不断转动使部分水分蒸发污泥得到进一步干燥同时清扫装置对污泥团球也起到了打碎作用提高了干燥速度最后污泥干燥后变成低水分的松散物料由出料口排出第二代陶粒砂造粒机陶粒砂制粒机第二代陶粒砂制粒机也叫第二代陶粒砂造粒机是为制备陶粒砂原料配料坯料等不同工作开发的新一代陶粒砂制粒机它的特点为1倾斜安装的旋转式混合容器2一个不断转动的混合工具3可调节的多功能工具陶粒砂具有优异的性能如密度低筒压强度高孔隙率高软化系数高抗冻性良好抗碱集料反应性优异等特别由于陶粒密度小内部多孔形态成分较均一且具一定强度和坚固性因而具有质轻耐腐蚀抗冻抗震和良好的隔绝性等多功能特点利用陶粒这些优异的性能可以将它广泛应用与石油压裂支撑剂建材耐火保温材料净水园艺食品饮料化工等部门应用领域越来越广还在继续扩大因陶粒砂使用工业废弃物为原材料解决了工业废弃物占用良田污染大气破坏水源避免生态环境破坏同时陶粒砂可重复使用废弃时可填埋因其本身材质填埋之后又可形成新的土壤和页层不会破坏环境是一种优良的绿色循环材料既环保又节能因此陶粒砂的需求也越来越大而陶粒砂生产线的投资也越来越受到投资者的关注第一代陶粒砂造粒机陶粒砂制粒机采用半机械制动规模较小且占地面积大不易成规模已越来越不能满足越来越广阔的陶粒砂市场需求为了扩大陶粒砂生产线的规模响应国家对新能源开发的号召切实的保证陶粒砂设备投资者的利益公司在第一代陶粒砂造粒机的基础上大胆创新研发出了第二代陶粒砂造粒机使用第二代陶粒砂造粒机优势明显1混合物料均匀2混合物料质量好且稳定3混合时间短4运行方式可控性5结构件少易维修磨损小第二代陶粒砂造粒机陶粒砂制粒机采用摩托擦轮或是齿环传动混合容器通过带有三角皮带的标准马达或齿轮箱或齿轮马达驱动混合工具混合容器底面盖顶和侧壁构造平滑便于清洗混合桨叶便于更换混合桨叶形状和数量可根据实际需要进行调整同时根据生产需求可将容器扩大或缩小第二代陶粒砂造粒机在生产和环保领域中适用多种制备工艺用途广泛同一台机器不同的工艺步骤可单独执行也可综合执行因此第二代陶粒砂造粒机已成为一种独立的工业设备独立用于混合或化合反应制备工艺卧式双轴搅拌机环境的不断被破坏森林土地大气都受到严重的污染地球的温度每年都在上升着而这也意味着陆地不断的减少冰山的不断溶化无不在警示着人类环境不能再这样破坏下去了国家对环保的重视越来越大不断的推出法律法规来对环境进。
宝珠砂的优势和局限浅析
理事传真宝珠砂的优势和局限浅析硅砂来源丰富、耐火度较高、与金属熔液不润湿，时至今日，仍然占据铸造原砂90%以上。
随着对铸件质量、综合成本控制、环境保护等要求的不断提高，硅砂本身的缺点越来越突出：①热稳定性差，产生相变，容易形成脉纹缺陷；②高温下易与氧化铁反应形成铁橄榄石，造成粘砂；③耐火度相对较低，容易与氧化锰反应成渣，难以适应中、高合金钢及高锰钢的铸造；④易于破碎，产生的SiO2粉尘经呼吸后，有造成工人罹患矽肺病的危险。
因此，铸造生产越来越多地需要性能更好的原砂。
从19世纪40年代以来，铸造工作者开发、研制、推广了数十种特种铸造砂。
宝珠砂的优势和局限特种砂一般具有耐火度高、导热性好、热膨胀小、抗熔渣浸蚀能力强等特点，广泛使用的有锆砂、铬铁矿砂、橄榄石砂、镁砂等，在铸造上主要用于合金钢或者容易粘砂的碳钢的铸造，常常用于覆膜砂、铸型面砂、涂料、特殊型芯等，由于粒形不理想，再生、回收困难等原因，总体效果不佳，整条生产线使用的鲜见。
这些特种砂一般是通过选矿、破碎、筛分，个别经过煅烧而成，没有成分和组织的改变，一般称为天然特种砂，目前面临资源逐渐匮乏、开采受到限制等等，价格越来越贵。
自20世纪末开始，日本、中国、德国等一些企业和研究机构以高岭土、铝矾土等为原料，通过造粒、烧结，或者熔融、风碎等工艺生产不同成分、不同物相的陶瓷类球形砂，除了具有天然特种砂的上述优点外，还具有粘结剂用量少、流动性好、透气性好、强度高、耐破碎、适应各种造型制芯工艺成线使用的特点，十几年来得到了迅速的推广应用。
其中，综合性能最好，应用最为广泛的，是宝珠砂。
铸造用宝珠砂的工艺优势（1）近球形颗粒、表面光滑——粘结剂消耗量小，发气量少，流动性好，充填性好，浇注后溃散性好；（2）热膨胀率低——宝珠砂受热后的膨胀率是硅砂的1/5，铬铁矿砂的1/2，所生产的铸件尺寸精度高，脉纹、裂纹缺陷少，铸件成品率高；（3）耐破碎性好——宝珠砂材质致密，抗压强度高，重复使用破碎率低，大幅度提高了型芯砂的再生回用率，减少了废砂排放，有利于环境保护；（4）耐火度高——减少粘砂；（5）堆积密度相对较小——宝珠砂堆积密度约为2 g/cm3，小于铬铁矿砂的2.5~2.9 g/cm3，制作的砂芯质量更轻，易搬运，能减少芯砂的使用量；（6）对粘结剂的适用性好——宝珠砂主要成分是Al2O3，pH呈中性，酸性、碱性材料硬化粘结剂均可使用；（7）价格相对便宜——宝珠砂的价格约为锆砂是1/3，铬铁矿砂的1/2。
造型材料对铸钢件质量的影响及解决措施
造型材料对铸钢件质量的影响及解决措施摘要：对于铸钢件质量而言，造型材料有着重要的影响，与铸造效率、成本息息相关。
因而应对造型材料给铸钢件质量带来的实际影响进行分析，并通过科学的措施加以控制，进而将铸钢件质量有效提高。
本文分析了主要的造型材料，含有型砂、涂料以及粘结剂，并分别论述了各造型材料对铸钢件质量带来的影响，进一步提出了科学合理的解决措施。
关键词：铸钢件；解决措施；造型材料引言：诸多因素都会对造型材料产生影响，如造型材料、工艺的科学性以及操作的规范性等。
较为常见的造型材料含有型砂、涂料以及粘结剂，每种造型材料都会对铸钢件质量造成一定影响，因而应根据实际情况，探究出高效可行的解决措施，将铸钢件质量有效提高，为铸造行业健康可持续发展提供有力支持。
一、型砂对铸钢件质量的影响及解决措施对于铸钢件而言，砂有着最大的使用量，现阶段主要运用的为型砂。
部分企业想要降低成本，已经应用了再生旧砂。
运用再生旧砂能够将旧砂排放有效降低，还可以减少新砂用量，并且具有良好的环境效益，也有利于经济效益的提高。
型砂是原砂、粘结剂以及再生旧砂混合而成，并确保其强度符合相应标准。
（一）原砂原砂也被称为铸造用硅砂，原砂可以分为硅砂以及特种砂。
原砂主要由二氧化硅构成，根据二氧化硅含氯能够对原砂质量进行判断，并且其含量也能够对原砂耐火性起到决定性作用。
对于背砂而言，需要二氧化硅不小于93%就能够满足相应的耐火度要求。
还应对原砂的含水量、酸耗值、粒度以及角形系数等质量参数进行分析，并根据实际情况严格执行企业标准，为铸造质量提供有力保障[1]。
现阶段，主要运用的特种砂含有锆砂以及铬铁矿砂，部分铸件的热节位置会存在缺陷问题，进而对铸件实际验收产生影响。
因而在造型以及制芯的过程中，应在相应部位添加特种砂，进而将铸件表面质量有效提高，防止关键位置存在缺陷。
比如，对于侧架小导框芯可以运用铬铁矿砂，进而将铸件质量有效提高。
除此之外，在实际铸造过程中宝珠砂也有着广泛的应用范围。
宝珠砂简介及生产工艺[技巧]
![宝珠砂简介及生产工艺[技巧]](https://img.taocdn.com/s3/m/290c8edaa0c7aa00b52acfc789eb172ded6399d8.png)
宝珠砂宝珠砂又名电熔陶粒，是石英砂的高级替代品。
福建三明三重全部使用宝珠砂，加入3.2% 的水玻璃，所有芯子、外形不刷涂料，使用后发现铸件表面光洁，不粘砂，且耗能低。
砂子再生设备也相当简易。
洛阳洛北钢厂用生产重达13 吨的水泥生产设备---- 回转窑托轮。
其芯子( φ 90mm 、长800mm ) 以30-40 目的宝珠砂作原砂，加入3.5% 的水玻璃，以CO2硬化。
其他部位仍以硅砂作为原砂，不改变原有的使用方法。
清理时发现，芯子的型壳表面只有0.2mm 厚的黑釉，表面排列有序，未被烧结，且易被清掉；在其他用硅砂的部位，型壳表面有3 －8mm 厚的烧结黑釉层。
洛阳洛北钢厂、汝阳兴荣机械厂、山东恒城铸造厂等数十家厂家，在30 －40 目砂的宝珠砂中，加入140 －320 目的细砂20 －30% ，结果表明同样不粘砂，且有足够的透气性，也易清理。
有些铸钢厂为了降低生产成本，采用了局部单一面砂的方法，同样起到了不粘砂的效果。
经过与铸造厂家的长期摸索，总结出：面砂的厚度以10 －20mm 为宜（舂紧厚度）；对形状复杂、厚大部位、拐角处，适当增加厚度，背砂仍用普通石英砂。
该砂也可和石英砂混合使用，比例根据铸件的大小、钢种改变而改变，同样达到了不粘砂，易溃散的效果。
七、宝珠砂在汽车零部件上的应用前景长期以来，汽车工业稳居铸造工业的最大市场，近年来我国汽车工业的发展更是不断拉动铸造工业进入一个全新发展期，而其在迅猛发展的同时，也带动了铸造业市场的急速扩大，并赋予其广阔的发展前景。
我国汽车零部件铸造市场前景广阔，预计我国汽车总产量到2015年达到1500万辆左右，以均价12万元售价计算，全车配套件一般在8万元左右，则新产汽车配套零部件铸造市场规模在2015年将达到12000亿元左右。
八、宝珠砂应用结论宝珠砂是一种非石英质型人造砂，适用于各种铸造方式；如：V 法，VRH ，消失模，熔模，一般砂型（粘土砂、水玻璃+ CO 2硬化）、树脂砂等；适用于各种粘结剂、各种金属材料的铸件生产，不但能大幅度提高铸件质量，而且清砂容易，配砂工艺简单方便（大型铸钢厂单件小批量局部用砂，少量用砂人工混制即可），对大多数铸件可以省去涂料，尤其适宜制作质量要求高的铸件。
宝珠砂碱性酚醛树脂自硬砂的特点及应用
收稿日期：2019-09-16 修定日期：2019-10-16 作者简介：李忠泽（1966-），男，高级工程师，主要从事铸造工艺及质量管理、铸造材料开发应用工作。
56 2019 年第 6 期
2 宝珠砂的特点及碱性酚醛宝珠砂的性能
宝珠砂是由洛阳凯林于 20 世纪 90 年代末研制开 发的新型优质铸造用砂，其主要化学成分为 Al2O3 和 SiO2，主要矿物相为刚玉和莫来石。
宝珠砂的制造方法是：选取优质铝矾土原料，置于 电弧炉中熔融，当熔融液自炉中流出时，用压缩空气流 将其吹散，冷却后得到球形或接近于球形的颗粒，表面 光滑。宝珠砂制造方法如图1 所示，其粒形如图2 所示。 铸钢用优质宝珠砂的化学成分见表1，宝珠砂的主要理 化性能见表2[2]。
宝珠砂的生产工艺流程如下：
原辅材料实验
酯硬化碱性酚醛树脂自硬砂（简称 ɑ- 硬化法）是 20 世纪 80 年代英国波顿公司发明的。它是由苯酚与过 量的甲醛在碱性介质中反应生成的甲阶酚醛树脂，所用 的硬化剂以有机酯为主 [1]。
1.1 碱性酚醛树脂自硬砂的特点
碱性酚醛树脂自硬砂除具有一般树脂自硬砂所具有 的溃散性好、硬化速度快、可使用时间能在较大范围内 调整外，还有以下特点：
（4）强度高、破碎率低，耐用性和再生回收率高， 再生回收率高达 98%；
（5）宝珠砂膨胀系数低，减少产生砂子（膨胀） 造成的脉纹等铸造缺陷；
图 1 宝珠砂生产示意图 Fig.1 Production diagram of ceramic sand
表 1 铸钢用宝珠砂的化学成分（质量分数，%）
Tab.1 Chemical composition of ceramic sand for cast
steel(mess fraction, %）
新型铸造材料宝珠砂的应用
新型铸造材料宝珠砂的应用能及其在铸造中的应用。
关键词：宝珠；树脂砂；覆膜砂；水玻璃砂；消失模.年因为使用天然的硅砂或人工破碎的硅砂而排放的废砂达到2000万吨，而且危害工人的健优势而成为铸造新宠。
1宝珠砂简介1.1宝珠砂的制备程如图1 所示。
1.2宝珠砂的物理及化学性能铸造用宝珠砂粒径一般在0.053～3.53mm 之间。
宝珠砂的主要化学成分为三氧化二铝1是刚玉和莫来石，其耐火度一般≥1800℃，是一种高硬度的铝硅系耐火材料。
从表 3 纹等铸造缺陷。
1.3宝珠砂的特点（1）宝珠砂耐火度在1800℃以上，高温化学稳定性好，同时pH 值为7~8，属中性材各种有色合金。
（2）宝珠砂的工艺为电熔，质地致密，耐用性优于其他人造砂。
造型材料可有效地防止铸件产生脉纹等膨胀缺陷。
2 型芯砂发气量小，并可制作形状复杂的型芯。
2宝珠砂在铸造上的应用3为洛阳凯林铸材有限公司根据客户实际应用情况做的宝珠砂应用工艺分布。
2.1覆膜砂工艺中做造型和制芯我国于20世纪50年代开始研究应用覆膜砂及壳型（芯）工艺，90年代以来，覆膜砂有良好的流动性和存放性，用它制作的砂芯强度高、尺寸精度高，便于长期存放。
图 4 面光滑整洁，减少了工人的清理量。
5周期短，效率高，其生产环境也大幅改善，取得了良好的经济效益和社会效益。
2.2树脂自硬砂工艺中做造型和制芯[1]。
少45~60%。
2.3水玻璃砂工艺中造型做面砂患上矽肺病[2]。
水玻璃宝珠砂工艺中，水玻璃的加入量小于2.4消失模铸造工艺中做填充砂部件。
此外，还适用于包括批量生产，零散部件，甚至原型样机等不同的生产操作。
珠砂的一些特性，用于消失模铸造，可使铸件的成品率上升，成本下降，劳动环境改善。
×500的细长孔如果用普通的石英砂，就（振动）充填不实，易造成铁包砂、烧结等现象，自身强度高，不易破损，车间粉尘少，工人的劳动环境能大幅改善。
2.5宝珠砂应用过程中应注意的事项2.5.1Al2O3含量对铸件质量的影响Al2O3 产不同材质的铸件，所用宝珠砂的 Al2O3 含量也不同。
宝珠砂性能及使用方法
宝珠砂性能及使用方法一、宝珠砂产品介绍：宝珠砂是精选的优质铝矾土，通过电容、制球、分筛等工艺制成的球状造型用砂。
它具有耐火度高，酸耗值小（中性材料），粘结剂加入量小（减少粘结剂加入量30%），强度高，耐磨性好，不破碎，无毒等特点，适用于砂型铸造（型砂是、芯砂）、V法铸造、消失模铸造（填充砂），涂料（宝珠砂粉）等铸造工艺，在汽车发动机及汽车零部件、大中型铸钢、铸铁件等领域广泛使用，被称为绿色环保型铸造用砂。
二、宝珠砂主要技术指标：化学成分:三氧化二铝≥75%、三氧化二铁≤5%、二氧化钛：2.5～3.5%、二氧化硅：8～12%粒形：球型角形系数：≤1.1粒度：0.053mm～3.0mm密度：1.95～2.051（g/㎝3）耐火度：≥1800℃热膨胀率：0.13%（1000℃加热10分钟）适应范围：各式型砂、各种芯砂三、化学性能：本产品属于中性材料，经耐高温材料热熔腹膜而成，结构致密，热到率大、高温稳定、不龟裂、抗酸、抗碱。
在氧化剂、还原剂各种金属作用下不发生变化。
四、使用方法1、铬铁矿砂和宝珠砂的配比1：12、铬铁矿砂和宝珠砂的配比3：73、宝珠砂和宝珠砂粉的配比7：3用户可在生产实践中逐步摸索符合自己的生产工艺要求的最佳配比。
五、宝珠砂对粘合剂的要求：对酸性及碱性、结合性均可使用，树脂加入量可减少30%，水玻璃加入量≤4%。
六、使用效果：1.耐火度高、流动性好易溃散，与铬铁矿砂混合宝珠砂使用回收率高，不粉化、不造成污染、极大的改善了工作环境。
2.所需粘接剂量少，降低生产成本，发气量低，抗粘砂力强，铸件缺陷少，表面光洁。
七、粒度分布要求：目数：40 50 60 70平均值：37 35 18 10范围值：27-40 28-42 12-22 8-12八、宝珠砂优点：1.成本低，宝珠砂属中性材料，高温下不膨胀，不粉化，不产生粉尘危害。
2.可回收，可重复利用，真正做到了节能减排。
3.能减少铸件热接处的粘砂及局部缩松缩孔，从而提高铸件质量。
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名词定义
1.中文名称：宝珠砂
英文名称：ceramsite
定义：宝珠砂是对熔融状态下的优质煅烧铝矾土原料进行喷雾处理，使之再结晶成型的球状砂。
物理特性
1. 粒形：球形
2. 角形系数：≤1.1 极似球状
3. 密度(堆积)：1.95-2.05 (g/cm3)
4. 耐火度：≥1790℃
5. 热膨胀率：0.13% (1000℃加热10分钟)
主要化学组成（代表值）[1]
粒径在0.053 mm(270目)～1.7mm（10目）之间，客户可根据自己的工
艺要求，对粒度分布情况作具体规定。
此外，生产厂也可供应270目以下的细粉。
生产工艺及性能
生产工艺
选取优质铝矾土原料，置电弧炉中熔融，当熔融液自炉中流出时，用压缩空气流将其吹散，冷却后，得到球形或接近于球形的颗粒，表面光滑。
就制造方法而言，与日本山川公司制造“太阳珠”的方法基本相同，但化学成分不同。
性能特点
1.致密的球状粒形：粒形为球状，表面光滑且表面积小，流动性及填充性极好。
因此在获得良好的铸模强度和高透气性的同时与其它型砂相比能够大量减少粘结剂
使用量。
同时还具有极好的溃散性。
2.热膨胀率低：热膨胀率低于其它铸造用砂。
所以生产铸件的尺寸精度高，裂
纹及缺陷少，铸件成品率高。
3.耐破碎性好：宝珠砂的体积致密，强度高，重复再生使用也很少破碎，大幅
提高型砂再生回用率，减少了废砂排放量，利于环境保护。
4.耐火度高：主要成分是三氧化二铝，PH值呈中性，属铝硅系耐火材料，耐火
性能很好，能满足各种金属及合金铸造要求。