第五章旧砂处理及旧砂再生
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旧砂再生是实现绿色铸造主要途径之一。其意义在于： → 旧砂再生是自然资源再利用的新成果； → 旧砂再生是降低成本，改善粒形的唯一途径； → 旧砂再生是提高铸件质量的新创造； → 旧砂再生是减少环境污染和节约硅砂资源的重要举措。
第二节 旧砂再生
2、旧砂再生的方法： 机械法、物理法、化学法
3、旧砂再生的目的 就是通过对旧砂进行机械的、物理的或化学的方法：
酸耗值的测定
酸耗值可按下式计算：
耗酸值= A1 A2 式中：
A1 ——加入的0.1molHCl标准溶液的毫升数 A2——滴定消耗的0.1mol NaOH标准溶液毫升数
酸耗值的测定
如果所配制的标准溶液的浓度不是0.1mol， 酸耗值可按下式计算：
酸耗值= ( A3 M 3 A4 M 4 ) 10 式中：
第一节 旧砂及旧砂质量评价体系
2、水玻璃旧砂的特点
水玻璃旧砂一次使用过后： ——砂粒表面的水玻璃粘结膜被严重破坏 ——残留强度随温度的变化连续出现几个峰值 ——水玻璃中的SiO2与液态金属反应产生铁的氧化物
2、水玻璃旧砂的特点
如果在这些氧化物中，其SiO2含量过高，它的凝固组 织基本上具有晶体结构，结果导致：
试样中氧化钠（NaO）的百分含量按下式计算。
氧化钠含量的测定
NV 0.03099
Na2O
100% 50
m
250
式中：N——盐酸（HCl）标准溶液的当量浓度 M——试样重量（g) V——滴定时消耗的盐酸标准溶液的ml数 0.030099——氧化钠（Na2)毫克当量数
酸耗值的测定
1、称取砂样50±0.01克，置于烧杯中，加入50ml蒸馏水； 2、用移液管加入50ml、0.1mol的HCl标准溶液； 3、用表面皿将烧杯盖上，在磁力搅拌器上搅拌5min； 4、然后静置1h后，将此溶液用中速滤纸滤入锥形瓶中； 5、用蒸馏水洗涤5次，每次用水10ml； 6、滤液中加入3~4滴溴麝香草酚蓝指示剂； 7、用0.1mol的NaOH标准溶液滴定至蓝色； 8、当此色保持30s不变时，即为滴定终点。
——所形成的玻璃体很难破碎； ——再利用时，砂粒表面残留物隔绝了粘结剂与砂粒
表面良好接触及砂粒间的粘连； ——造成铸件表面粘砂缺陷； 水玻璃旧砂终因其溃散性差而无法循环复用
第一节 旧砂及旧砂质量评价体系
3、树脂旧砂的特点 树脂旧砂一次使用过后： ——砂粒表面的树脂膜基本烧损 ——但残留微分含量相对较高 同样不能满足或达到树脂砂工艺性能的要求，也只能
湿法再生 湿法再生主要是依靠水及在水中添加某些化学物质对旧砂进行冲
→ 去除旧砂粒表面上积聚的残留物和惰性薄膜以及旧砂中的 微粒、粉尘等 → 使其回复到接近新砂的物理特征 → 不明显降低其原的有各种工艺性能指标 → 达到可代替新砂使用之目的。
第二节 旧砂再生
4、旧砂再生主要解决的问题: ● 减少固体废弃物排放量 ● 改善原砂粒形，减少粘结剂的加入量，降低成本 ● 提高铸件的成品率 ● 节约有限的硅砂资源 ● 改善工作条件和保护自然环境
A3—— 加入的HCl标准溶液的ml数 M 3 —— 加入的HCl标准溶液的mol浓度 A4 —— 滴定消耗的 NaOH标准溶液的ml数 M 4 ——滴定消耗的 NaOH标准溶液的mol浓度
第五章 旧砂及旧砂再生
第二节 旧砂再生 1、旧砂再生的意义 ● 绿色铸造是近些年随着政府和人们对环保意识的增强提出的。
● 树脂旧砂 树脂旧砂主要质量评价技术指标有：
→ 旧砂中的含泥量及微分含量 → 旧砂的酸耗值 → 旧砂中砂粒粒形及其分布
氧化钠含量的测定
1、称取试样4~5克，移入250ml容量瓶中 2、水解稀释至刻度，摇匀 3、移取该试液置于300ml锥形瓶内 4、加8~12滴甲基红指示液 5、用0.2mol盐酸(HCl)标准溶液滴定，当溶液由黄 变红即为终点。
粒状、或包覆在砂粒表面
1、粘土旧砂
包覆的形式大都以多孔覆膜形式包覆在砂粒表面，且 在反复循环使用过程中，会多次覆膜，在砂粒表面 构成牢固的惰性膜，严重损害了原砂的原有性能， 使型砂的透气性、强度（特别是热湿拉强度）等铸 造性能显著下降
1、粘土旧砂的特点
旧芯砂含量逐渐增加，会引起膨润土的反活化现 象，使型砂热湿拉强度和抗粘砂性显著下降。 旧砂的使用，通常是通过添加部分新砂、膨润土、煤 粉等后作为背砂使用 但当其铸造工艺性能下降到无法再使用时，只能作为 固体废弃物排放掉
作为固体废弃物排放
第一节 ຫໍສະໝຸດ Baidu砂及旧砂质量评价体系
在砂型铸造生产中，每年大约有数以千万吨 的旧砂被废弃
大量的固体废弃物的排放造成： ——自然资源的浪费 ——生态环境的污染 ——生产成本的增加
解决的途径：主要是再生
第一节 旧砂及旧砂质量评价体系
4、旧砂质量评价体系 ● 粘土旧砂 粘土旧砂主要质量评价指标有：
→ 旧砂中有效膨润土含量 → 旧砂中有效煤粉含量 → 旧砂中总含泥量 → 旧砂中砂粒粒形及其分布 → 旧砂中其他影响工艺性能的因素
4、旧砂质量评价体系
● 水玻璃旧砂
水玻璃旧砂主要质量评价指标有：
→ 旧砂中残留Na2O的含量 → 旧砂的含泥量 → 旧砂的酸耗值 → 旧砂中砂粒粒形及其分布
4、旧砂质量评价体系
第五章 旧砂及旧砂再生
第一节 旧砂及旧砂质量评价体系 在砂型铸造生产中，凡经浇注后的型（芯）砂统称为
旧砂。 在旧砂体系中，除粘土旧砂可以有限的反复使用外，
其余的旧砂（合脂旧砂、油类旧砂、水玻璃旧砂、 树脂旧砂、覆膜旧砂等）均在一次浇注后不能再复 用。
第一节 旧砂及旧砂质量评价体系
1、粘土旧砂的特点 粘土砂在长期反复使用过程中： ——粘土因失去结构水而变成死粘土； ——部分煤粉会被烧损而成为焦炭或灰分； ——旧芯砂含量逐渐增加； 这些失效的部分或成为＜0.02mm的细粉、或凝聚成团
第二节
5、再生砂的特点
旧砂再生
再生砂与新砂相比，具有下列优点：
● 急热膨胀性小，热稳定性好； ● 粒度较均匀，均一性好； ● 粒形及砂粒表面得到改善并变得圆整； ● 有利于提高型砂工艺性能； ● 有利于提高铸件尺寸精度和铸件质量
6、旧砂再生方法
主要有：湿法再生、热法再生、机械再生、联合再生
6、旧砂再生方法
第二节 旧砂再生
2、旧砂再生的方法： 机械法、物理法、化学法
3、旧砂再生的目的 就是通过对旧砂进行机械的、物理的或化学的方法：
酸耗值的测定
酸耗值可按下式计算：
耗酸值= A1 A2 式中：
A1 ——加入的0.1molHCl标准溶液的毫升数 A2——滴定消耗的0.1mol NaOH标准溶液毫升数
酸耗值的测定
如果所配制的标准溶液的浓度不是0.1mol， 酸耗值可按下式计算：
酸耗值= ( A3 M 3 A4 M 4 ) 10 式中：
第一节 旧砂及旧砂质量评价体系
2、水玻璃旧砂的特点
水玻璃旧砂一次使用过后： ——砂粒表面的水玻璃粘结膜被严重破坏 ——残留强度随温度的变化连续出现几个峰值 ——水玻璃中的SiO2与液态金属反应产生铁的氧化物
2、水玻璃旧砂的特点
如果在这些氧化物中，其SiO2含量过高，它的凝固组 织基本上具有晶体结构，结果导致：
试样中氧化钠（NaO）的百分含量按下式计算。
氧化钠含量的测定
NV 0.03099
Na2O
100% 50
m
250
式中：N——盐酸（HCl）标准溶液的当量浓度 M——试样重量（g) V——滴定时消耗的盐酸标准溶液的ml数 0.030099——氧化钠（Na2)毫克当量数
酸耗值的测定
1、称取砂样50±0.01克，置于烧杯中，加入50ml蒸馏水； 2、用移液管加入50ml、0.1mol的HCl标准溶液； 3、用表面皿将烧杯盖上，在磁力搅拌器上搅拌5min； 4、然后静置1h后，将此溶液用中速滤纸滤入锥形瓶中； 5、用蒸馏水洗涤5次，每次用水10ml； 6、滤液中加入3~4滴溴麝香草酚蓝指示剂； 7、用0.1mol的NaOH标准溶液滴定至蓝色； 8、当此色保持30s不变时，即为滴定终点。
——所形成的玻璃体很难破碎； ——再利用时，砂粒表面残留物隔绝了粘结剂与砂粒
表面良好接触及砂粒间的粘连； ——造成铸件表面粘砂缺陷； 水玻璃旧砂终因其溃散性差而无法循环复用
第一节 旧砂及旧砂质量评价体系
3、树脂旧砂的特点 树脂旧砂一次使用过后： ——砂粒表面的树脂膜基本烧损 ——但残留微分含量相对较高 同样不能满足或达到树脂砂工艺性能的要求，也只能
湿法再生 湿法再生主要是依靠水及在水中添加某些化学物质对旧砂进行冲
→ 去除旧砂粒表面上积聚的残留物和惰性薄膜以及旧砂中的 微粒、粉尘等 → 使其回复到接近新砂的物理特征 → 不明显降低其原的有各种工艺性能指标 → 达到可代替新砂使用之目的。
第二节 旧砂再生
4、旧砂再生主要解决的问题: ● 减少固体废弃物排放量 ● 改善原砂粒形，减少粘结剂的加入量，降低成本 ● 提高铸件的成品率 ● 节约有限的硅砂资源 ● 改善工作条件和保护自然环境
A3—— 加入的HCl标准溶液的ml数 M 3 —— 加入的HCl标准溶液的mol浓度 A4 —— 滴定消耗的 NaOH标准溶液的ml数 M 4 ——滴定消耗的 NaOH标准溶液的mol浓度
第五章 旧砂及旧砂再生
第二节 旧砂再生 1、旧砂再生的意义 ● 绿色铸造是近些年随着政府和人们对环保意识的增强提出的。
● 树脂旧砂 树脂旧砂主要质量评价技术指标有：
→ 旧砂中的含泥量及微分含量 → 旧砂的酸耗值 → 旧砂中砂粒粒形及其分布
氧化钠含量的测定
1、称取试样4~5克，移入250ml容量瓶中 2、水解稀释至刻度，摇匀 3、移取该试液置于300ml锥形瓶内 4、加8~12滴甲基红指示液 5、用0.2mol盐酸(HCl)标准溶液滴定，当溶液由黄 变红即为终点。
粒状、或包覆在砂粒表面
1、粘土旧砂
包覆的形式大都以多孔覆膜形式包覆在砂粒表面，且 在反复循环使用过程中，会多次覆膜，在砂粒表面 构成牢固的惰性膜，严重损害了原砂的原有性能， 使型砂的透气性、强度（特别是热湿拉强度）等铸 造性能显著下降
1、粘土旧砂的特点
旧芯砂含量逐渐增加，会引起膨润土的反活化现 象，使型砂热湿拉强度和抗粘砂性显著下降。 旧砂的使用，通常是通过添加部分新砂、膨润土、煤 粉等后作为背砂使用 但当其铸造工艺性能下降到无法再使用时，只能作为 固体废弃物排放掉
作为固体废弃物排放
第一节 ຫໍສະໝຸດ Baidu砂及旧砂质量评价体系
在砂型铸造生产中，每年大约有数以千万吨 的旧砂被废弃
大量的固体废弃物的排放造成： ——自然资源的浪费 ——生态环境的污染 ——生产成本的增加
解决的途径：主要是再生
第一节 旧砂及旧砂质量评价体系
4、旧砂质量评价体系 ● 粘土旧砂 粘土旧砂主要质量评价指标有：
→ 旧砂中有效膨润土含量 → 旧砂中有效煤粉含量 → 旧砂中总含泥量 → 旧砂中砂粒粒形及其分布 → 旧砂中其他影响工艺性能的因素
4、旧砂质量评价体系
● 水玻璃旧砂
水玻璃旧砂主要质量评价指标有：
→ 旧砂中残留Na2O的含量 → 旧砂的含泥量 → 旧砂的酸耗值 → 旧砂中砂粒粒形及其分布
4、旧砂质量评价体系
第五章 旧砂及旧砂再生
第一节 旧砂及旧砂质量评价体系 在砂型铸造生产中，凡经浇注后的型（芯）砂统称为
旧砂。 在旧砂体系中，除粘土旧砂可以有限的反复使用外，
其余的旧砂（合脂旧砂、油类旧砂、水玻璃旧砂、 树脂旧砂、覆膜旧砂等）均在一次浇注后不能再复 用。
第一节 旧砂及旧砂质量评价体系
1、粘土旧砂的特点 粘土砂在长期反复使用过程中： ——粘土因失去结构水而变成死粘土； ——部分煤粉会被烧损而成为焦炭或灰分； ——旧芯砂含量逐渐增加； 这些失效的部分或成为＜0.02mm的细粉、或凝聚成团
第二节
5、再生砂的特点
旧砂再生
再生砂与新砂相比，具有下列优点：
● 急热膨胀性小，热稳定性好； ● 粒度较均匀，均一性好； ● 粒形及砂粒表面得到改善并变得圆整； ● 有利于提高型砂工艺性能； ● 有利于提高铸件尺寸精度和铸件质量
6、旧砂再生方法
主要有：湿法再生、热法再生、机械再生、联合再生
6、旧砂再生方法