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呋喃樹脂諾幹問題
發布人:hbtszl 發布時間:2017-08-11 09:08:50

目前,在我國鑄鐵型砂中應用的呋喃樹脂批發主要是呋喃樹脂砂。樹脂砂的質量控制是原輔材料、工藝、設備、管理4個方面有機結合的系統工程,其中材料是基礎,工藝是核心,設備是條件,管理是保證,有人說,這4方面如一台車的4個輪子缺一不可。現就呋喃樹脂生産廠家應用中的幾個問題進行探讨。這些問題是:

  (1)樹脂砂的原輔材料問題;

  (2)樹脂砂的環境溫度與濕度的影響問題;

  (3)樹脂砂的發氣量大的問題;

  (4)樹脂砂的刺激味問題;

  (5)樹脂砂操作與管理問題。


  一、樹脂砂的原輔材料問題


  1.原砂質量

  樹脂砂有諸多優點,是鑄造型砂從粘土砂走向自硬砂的重大突破,但它有4大缺點也為國内外所承認:即對原砂要求高;性能受環境影響;發氣量大;有強烈的刺激味。

  高質量的原砂是保證樹脂砂性能的基礎。而這點往往受到不少鑄造廠的忽視。

  (1)樹脂砂原砂的質量指标  見表1。

  (2)原砂的SiO2含量  鑄鋼件與鑄鐵件的澆注溫度不同,其原砂的SiO2含量也有所不同,見表2。


 


 


  (3)原砂的耗酸值  對樹脂砂而言,含有堿性物質的原砂,會使酸硬化的呋喃樹脂砂延緩硬化,或不硬化。測試發現:矽砂的耗酸值高,矽砂中粘土礦物與碳酸鹽等有害雜質的含量也高。這類物質的存在是惡化型砂性能,造成鑄件缺陷的重要原因之一,選擇原砂時,其矽砂的耗酸值不得超過5mL。試驗表明:耗酸值由5mL至8.0mL時,型砂強度降低30%以上。表3為原砂耗酸值對樹脂砂強度的影響。


 


  (4)原砂的含泥量  通常的規定是矽砂中<0.02mm的顆粒為含泥量。在實際含泥量中,<0.02mm以下的不僅包括Sio2矽砂,還包括一些礦物顆粒。

原砂含泥量高有三大害處:

  其一,比表面積大,消耗樹脂,降低樹脂砂強度。

  其二,泥中含有大量的堿金屬與堿土金屬氧化物,降低樹脂砂的耐火度。

  其三,泥中含有的碳酸鹽及貝殼類物質會增大耗酸值,這些皆增加矽砂的發氣量,惡化硬化特性。

  因此,樹脂砂的原砂含泥量應小于0.2%。含泥量由0.2%至1.0%時,樹脂砂強度降低10%~35%。這就是為什麼樹脂砂原砂需要擦洗砂的原因。含泥量對呋喃樹脂砂的強度影響見表4。


 

  (5)原砂的含水量  原砂含水量的增加常導緻樹脂砂三個方面性能的惡化:即樹脂砂強度的下降;樹脂砂的發氣量與發氣速度增大;硬化速度與起膜時間的延長。在生産中應嚴格控制原砂含水量不得高于0.2%。如原水中含水量由0.2%增至0.6%,型砂強度将降低50%左右,甚至更多,見表5,對硬化時間的延長影響,見圖1。

 


 

  圖1 原砂含水量與樹脂自硬砂強度及硬化時間的關系


  (6)原砂中的微粉含量  矽砂的微粉是指粒度小于0.106mm(140目篩)的顆粒。

  微粉的有害作用有三個方面:

  第一,增大矽砂的總表面積,消耗樹脂。

  第二,降低型砂的強度與透氣性。

  第三,使再生砂中微粉增加,再生砂性能惡化。

  生産中應嚴格控制原砂中的微粉含量小于0.2%。原砂微粉含量由0.2%升至0.8%,強度由1.5MPa降至0.5MPa,這将導緻樹脂量增加,成本的提高,發氣量的增加,氣孔缺陷傾向的增大,見圖2。


 

  圖2  原砂微粉含量與樹脂自硬砂強度的關系


  (7)原砂的灼減量  灼減量是矽砂中有機類雜質和碳酸鹽在高溫下燒失的雜質量。它增加了型砂的發氣量,對鑄件表面質量十分有害,原砂的灼減量不得超過0.5%

  (8)原砂的粒形  對矽砂的粒形表示有兩種,圓形法與角形系數法。

  圖形法:用“○”表示圓形砂粒,用“□”表示多角形砂粒,用“△”表示尖角形砂粒,兩種粒形組合的砂粒表示為“○-□”,“□-△”等。每種粒形均在顯微鏡下評定。

  角形系數法:角形系數是指矽砂實際比表面積與理論比表面積的比值。比值越接近1.0,則砂粒越圓。


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