型砂性能与膨润土指标关系浅析.DOCVIP

型砂性能与膨润土指标关系浅析 师连波 建平华特北方化工有限公司 辽宁建平 122431 摘要：以建平膨润土为原料，钠化改性加工铸造用膨润土，分析了膨润土吸蓝量与湿压强度，膨润值与热湿拉强度，原矿.钠化与复用性，水分与混砂性能的相互关系，为进一步提高铸造用膨润土生产企业生产效率，加工优质的膨润土产品，提供具有参考意义的理论依据。 关键词:膨润土指标,型砂性能,相互关系. 冶金铸造用膨润土在膨润土应用中所占的比例较大,每年用量约为120多万吨。膨润土在铸造方面的应用主要体现于粘土粘结砂中，与普通型砂相比较，膨润土砂中的膨润土与水分都少，因而透气性高，发气量少，而湿压强度却较高，高温湿态条件下物理化学性能稳定，使铸件中不易产生砂眼与气孔等缺陷，而且具有可塑性高，可遏止铸件夹砂，结疤，掉块，砂型塌方等现象。由于膨润土具有明显的优越性，因而在世界各国的铸造中已得到广泛的应用。铸造用膨润土主要分为钙基膨润土与钠基膨润土两大类。而钠基膨润土又分天然钠基膨润土与人工钠化膨润土两种。由于天然钠基膨润土的型砂湿压强度与热湿拉强度及水化性能不如人工钠化膨润土好，而且天然钠基膨润土的生产成本远高于人工钠化膨润土，所以近几年来，人工钠化膨润土成为当今铸造行业粘结剂应用份额最大的产品。 为了使铸造用膨润土生产企业，控制好人工钠化膨润土的产品质量，我们对膨润土的一些理化指标与铸造型砂的工艺性能进行试验分析。通过试验分析表明，膨润土的一些理化指标与膨润土的铸造湿型的性能有着密切的关系，而且对型砂的质量影响较大。下面就相关指标性能分别作以试验分析。 1.膨润土的吸蓝量与型砂的湿压强度 1.1吸蓝量：膨润土的主要成份是蒙脱石，也就是说蒙脱石的多少代表着膨润土中有效成份的高与低，现在膨润土加工企业的测试手段还不能直接检测膨润土中有效成分蒙脱石含量，只能用其它方法间接来求得膨润土中蒙脱石的含量。由于蒙脱石能够吸附亚甲基蓝，而其它粘土矿物对亚甲基蓝的吸附能力较弱，所以人们用膨润土吸附亚甲基蓝量的多少来间接求得蒙脱石含量。 1.2湿压强度：膨润土粘结剂与铸造用型砂与调合水按一定比例在混砂机中进行混辗一定时间，测定其合适的紧实率下，将混砂在制样机上制成标准试件并在湿压强度仪是测试，这种含有调合水的试件产生破裂所需的压力就是该试件的湿压强度。根据铸件合金的种类，铸件的大小，砂型紧实方法，造型方法，以及表面风干情况的不同，对型砂的性能提出不同的要求，因而，对型砂的湿压强度要求也就不一样。 1.3试验：我们对建平地区的部分膨润土样品进行了吸蓝量与湿压强度的测验，结果列表如下: 样号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 吸蓝量 20 22 25 28 31 33 35 42 44 湿压强度 42 60 78 98 116 120 132 142 145 吸蓝量(33g/100g)相同的不同试验样其湿压强度的测验结果 122 124 130 133 132 135 说明：吸蓝量的单位为：g/100g 湿压强度单位为：Kpa 1.4结果与分析:通过上表我们不难看出,膨润土吸蓝量与其型砂的湿压强度整体上是呈正比例关系,吸蓝量高的膨润土用于型砂粘结剂的湿压强度也好.吸蓝量低的其型砂的湿压强度也次之.而同一吸蓝量的膨润土其湿压强度并不是完全相同,,这与膨润土的组分,属性,属型有一定的关系.通过上述关系,我们在生产高湿压强度的膨润土产品时,就要首选择高吸蓝量的膨润土,如果没有高吸蓝量的膨润土,就要对低品位的膨润土进行提纯,以适应生产的需要. 2:膨润土的膨润值与型砂的热湿拉强度 2.1膨润值: 膨润值是判断膨润土属性、钠化程度及热湿粘结力的一个指标。膨润土与水充分混合后，加入一定量电解质盐类，所形成的凝胶体积的毫升数，称为膨润值。法为：膨润土粉经105～110干燥2h后放在干燥器中冷却备用。在带磨口塞的量筒（100ml)中先加入蒸馏水75ml。称取烘干的膨润土粉3克。加入到盛有蒸馏水的量筒中，用力摇动5分钟，使膨润土在水中均匀分散。如有小团块，需延长摇动时间，直到团块消失为止。 加入浓度为1mol/L的NH4Cl溶液5ml ,并加蒸馏水至100ml满刻度，摇动1分钟后，使之成均匀的悬浮液。 钠膨润土需分几批逐次加入水中，否则不易摇均。 静止24h后，读出沉淀物（凝胶体）界面刻度值，以ml/3g或ml/g表示，即为该膨润土的膨润值。测试时去掉托盘和连接筒，使浅环端向下推送到仪器的规定位置，此处有导轨可以卡紧浅环的法兰。温度为 320℃的加热板升起顶紧其中的型砂试样，与试样的端面直接接触。加热20s后，水分向上迁移，在浅环与试样筒环的连接面处形成凝聚区。仪器的测力传感器通过吊架提起试样筒环上方的环形凸缘，受到拉力作用时，型砂将从最薄弱