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利用尾矿作型砂

发布时间:2019-01-17 浏览数:28
    一、概述
 
    造型用砂历来都是用硅砂。因其SiO2含量高达98%以上,在铸造过程中产生大量高浓度的游离SiO2粉尘,对工人的身体危害极大。1970年以来研究采用了石灰石加工的“七O砂”大大减少了矽肺的危达,“七O砂”成功后,旅大市劳动卫生研究所和辽宁某石棉矿加工铸造试验了一种新型的造型材料。1974年以来,大连有四个单位进行了铸钢试验,有六个单位进行了铸铁试验。试验表明:它在保护工人身体健康和简化铸铁造型工艺、提高铸件质量等方面都取得了较好的效果。
 
    采用白云质石棉尾矿作型砂,大大简化了造型工艺,白云质石棉尾矿中加入5%的膨润土和3%左右的水,经混砂机搅拌5分种后就可直接造型,可节约圆钉95%以上。芯模不须干燥,只要用喷灯将表面干燥约10毫米厚,再用稠液铅粉涂刷两遍,就可以合箱浇铸(即潮模浇铸),其质量高,表面光滑,便于清砂。有的单位在同种工件硅砂造型时废品率曾高达70%,改用白云质石棉尾矿造型时废品率却下降到5%以下。白云质石棉尾矿与硅砂用同样的操作方法造型,白云质石棉尾矿的透气性好,而且,白云质石棉尾矿,可以多次使用,复用性比“七O砂”好,80%以上可以再用,吃砂量占5%左右,白云质石棉尾矿可以长期保存,不怕风化,不怕水浸。且成本比“七O砂”低。
 
    二、白云质石棉尾矿的技术性能
 
    (一)白云质石棉尾矿的化学成分
 
    见表1。
表1  白云质石棉尾矿化学成分
名称
烧失量
SiO2
CaO
MgO
Al2O3+Fe2O3
含量(%)
34.7
12
31
20
2.3
 
    (二)白云质石棉尾矿的物理性能
 
    硬度:莫氏4~5度;
 
    型状:多角形
 
    耐火度试验:1000℃无烧结,
                1050℃变色,
                1100℃玻璃化开始,
                1160℃玻璃化
 
    发气温度:750℃;
 
    发气量:34.7%;
 
    成型抗压试验:湿压强度0.2公斤/厘米2
 
    干压强度:3~5公斤/厘米2
 
    白云质石棉尾矿与“七O砂”、硅砂的性能及造价比较见表2。
 
表2  白云质石棉尾矿与“七O砂”、硅砂的性能造价比较
名  称
结合SiO2含量(%)
游离SiO2
含量(%)
形  状
硬度
(莫氏)
发气温度(℃)
发气量(%)
耐火度(℃)
成本
(元/吨)
硅砂
七O砂
白云质石棉尾矿
96~98
5~10
11~12
90
2
2
似圆形
多角形
多角形
7
3
4~5
 
530
750
4.3
44
34.7
1730
920
1160
100
50
20
 
    三、粒度要求
 
    根据试验的要求,曾分别生产过:10/20、16/30、20/30、30/70、40/70、50/100及-70目七个粒级的品种,造型成功后,把多品种合为单一品种仍能满足造型要求,但小于70目的产物不应过多,否则会影响铸件质量。其粒级分析如表3。
 
表3  粒组成成
粒级(目)
-10+20
+30
+70
-70
%
0.6
18.8
75
5.6
 
    据两年来生产试验结果,白云质石棉尾矿是铸铁造型很有前途的一种新材料,但因熔点较低,因而直接用于铸钢还需进行一些研究工作。