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岳阳县兴旺硅砂矿

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人造砂取代硅砂的时代即将来临

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人造砂取代硅砂的时代即将来临

发布日期:2016-03-01 00:00 来源:http://www.xwgsk.com 点击:

  自5000多年前人类开始掌握铸造技术之日起,所用的造型材料就以硅砂为基本组分。铸件在各方面的应用,推动了文明的进步和发展,促进了产业革命的出现。此后,随着科学技术的迅猛发展,各种新材料不断涌现,铸造工艺技术也日新月异。但是,时至今日,在世界各国铸造行业中,硅砂仍然是最重要的造型材料。此外,硅砂还具有能适应铸造工况条件的一些特性如:

  1.有足够高的耐火度,能耐受绝大多数铸造合金浇注温度的作用。

  2.颗粒比较坚硬,能耐受造型时的舂、压作用和旧砂再生时的冲击和摩擦。

  3.在接近其熔点的高温下,仍有足以保持其形状的强度。

  目前,全世界铸造行业每年耗用的原砂在4500~5000万T,其中,硅砂所占的比重约在95%以上。硅砂最可取之处是储量丰富、价廉易得,这一点是任何其他矿砂都无法与之比拟的。但是,硅砂也有不少的缺点,主要是以下几方面:

  1.热稳定性差,在570℃左右发生相变,且伴有很大的体积膨胀,是铸件产生各种“膨胀缺陷”的根源,也是影响铸件尺寸精度和表面粗糙度主要因素。

  2.高温下的化学稳定性不好,易与FeO作用产生易熔的铁橄榄石,导致铸件表面粘砂。

  3.用其配制粘土湿型砂时,经多次循环使用后,砂粒表面积累变质烧结层,影响铸件的质量,不得不废旧、更新,而且这种废弃砂的再生处理难度较大。

  4.在采用各种高强度、小剂量粘结剂的条件下,旧砂再生处理时,硅砂较易于碎裂,而且碎裂所产生的粉尘对人类的健康危害很大,这已逐渐成为硅砂致命的弱点。

  在对铸件质量的要求日益提高、有关环保和清洁生产的法规日益严格的今天,“硅砂并非理想的原砂”已逐步成为大家的共识,寻求硅砂的代用材料已是当前铸造行业中的重要课题之一,各工业国家对此都相当重视。

  寻求硅砂代用材料的途径之一,是采用合适的天然非硅质砂。另一途径,则是开发人工制造的颗粒材料。这里,想对这两方面的发展作简短的回顾,并对我国铸造行业中推广、应用人造砂的问题,提出一点初步的设想。

  在工业现代化的进程中,铸造行业探求非硅质砂的应用,已有近百年的历史。各种非硅质砂的应用,对铸造工艺技术的进步和铸件质量的提高,有非常重要的作用。但是,由于资源条件和某些制约因素的影响,迄今为止,一方面,还没有哪一种天然非硅质砂有大规模取代硅砂可能性;另一方面,从当前技术发展的趋向看来,用各种人造材料取代非硅质砂,却已成为列入了日程的课题。

各种人造砂的开发和应用,也经历了50多年的发展过程。最近十多年来,人造砂的应用,在提高铸件质量,减少硅质粉尘污染,以及节约资源等方面的优势日益显现,铸造行业中所有与“砂” 有关的工种,都越来越关注人造砂的应用。

  在特种铸造工艺方面,人造砂不仅在V法造型和消失模铸造应用中有很好的效果,而且在熔模铸造方面用以代替面层耐火材料中的锆砂,也已经成为热门的研究课题。在砂型铸造方面,人造砂不仅适用于树脂粘结砂,在粘土湿型砂中替代硅砂,也有不少成功的实例。

  在不同铸造合金方面,人造砂不仅适用于生产铸钢件,也适用于铸铁件和有色合金铸件。用人造砂大规模取代硅砂的可能性目前已充分显现,当然,逐渐推广的过程会是相当长的,还有大量的工作有待铸造行业同仁协力进行。


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