超细粉末改性水玻璃对型砂性能的影响

用3%(质量分数,下同)的氧化铝、氧化锌、二氧化钛、氧化镁四种超细粉体对水玻璃进行改性,在型砂中分别加入7%的四种改性水玻璃。结果表明,经超细粉末改性的水玻璃砂,具有常温强度高、残留强度低的优点。对型砂进行24 h常温抗拉、抗压强度、800℃高温残留强度测试,与未改性水玻璃相比,水玻璃砂常温抗拉强度提高了14.4%,抗压强度提高了44.3%,残留强度降低了42.9%。在此基础上,挑选出改性效果最好的氧化锌进行优化试验,氧化锌在水玻璃中加入量分别是1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%,加入量为3.5%时,残留强度0.55 MPa,效果最优。     

聚氧化乙烯改性水玻璃粘结剂的研究

确定了聚氧化乙烯改性水玻璃粘结剂的基本组分,测试了有机酯自硬和CO2气硬型砂的常温粘结强度和高温残留强度。研究发现,在水玻璃中加入聚氧化乙烯树脂能改善水玻璃的老化现象,充分发挥其粘结效率;粘结剂加入量相同时,型砂强度是普通水玻璃砂的1.5倍,800～1000℃时,型砂残留强度≤0.5MPa。结果表明,聚氧化乙烯改性水玻璃粘结剂加入量低,型砂工艺性能良好,浇注后出砂容易,有利于旧砂进一步干法回用。     

CO2硬化工艺对改性水玻璃砂性能的影响

采用改性树脂对水玻璃进行改性处理,并用改性后的水玻璃配制型砂.结果表明:在相同的粘结剂加入量和吹气工艺条件下,用#1改性树脂改性的水玻璃砂的综合性能较为理想.另外,测得CO2吹气工艺对型砂强度的影响如下:固定粘结剂的加入量为3.5%、吹气流量为2.5 m3/h,随着吹气时间的延长,型砂σ0不断上升,而σ24则逐步下降;固定粘结剂的加入量为3.5%、吹气时间为20 s,随着吹气流量增大,型砂σ0下降,而σ24上升.     

水玻璃砂液体溃散剂的研究

本文研究了一种新型液体溃散剂，该列加入到水玻璃粘结剂中，可以和水玻璃无限互溶，提高水玻璃砂的粘结强度，减少型砂中水玻璃的加入量。加入该剂的水玻璃砂，可加热硬化，也可吹Ｃ０２气硬化，不降低使用强度，但却极大地降低水玻璃砂浇注后的残留强度，从而改善其溃散性。     

水玻璃砂液体溃散剂的研究

本文研究了一种新型液体溃散剂，该剂加入到水玻璃粘结剂中，可以和水玻璃无限互溶，提高水玻璃砂的粘结强度，减少型砂中水玻璃的加入量。加入该剂的水玻璃砂，可加热硬化，也可吹ＣＯ２气硬化，不降低使用强度，但却极大地降低水玻璃砂浇注后的残留强度，从而改善其溃散性。     

超声波对铸造水玻璃砂性能的影响

水玻璃砂在混制后会出现老化现象,从而降低其强度、溃散性、抗吸湿性等。把模数为2.6左右的水玻璃放在频率为20kHz、功率为480W的超声波处理器中进行改性处理后测试其相关性能。结果发现,水玻璃的粘度随超声处理时间的延长不断降低,在30min时水玻璃粘度降低11%,水玻璃的润湿性较改性前提高13%~37%;水玻璃砂的干强度增幅达到48%;同时,水玻璃砂的高温残留强度下降41%;水玻璃在超声改性前后混制得到的水玻璃砂的抗吸湿性提高8%。结果表明,超声波处理可以提高水玻璃砂的强度和抗吸湿能力,同时能够提高型砂的溃散性。     

CO2改性水玻璃砂的出砂性

研究了改性水玻璃砂的出砂性,试验制订了测量水玻璃砂试样残留强度时的加热规范和冷却方式.以水玻璃砂的残留强度值≤0.5 MPa为标准来评价改性水玻璃18号的出砂性,结果发现,当粘结剂加入量为2.5%～4.0%时,在400～1 000 ℃下均具有良好的出砂性.观察了普通和改性水玻璃砂在加热温度为200、600、800、1 000、1 200 ℃的残留强度断口,发现普通水玻璃和改性水玻璃A1都在800 ℃出现残留强度峰值,改性水玻璃18号与B2均在800 ℃出现残留强度谷值,并解释了其中的原因.     

新型易溃散改性水玻璃砂的研究

介绍了水玻璃工艺研究取得的最新进展，研制的新型改性水玻璃是一种无机和有机相复合的铸造粘剂，具有常温强度高，残留强度低，抗吸湿性好等优点，生产实际表明，采用新型改性水玻璃粘结剂的酯硬化工艺，可使水玻璃的加入量降为2．5％－3．0％，水玻璃砂的溃散性显著改善。     

水玻璃砂溃散性的改善

型砂的强度取决于粘结剂包覆膜的强度,而包覆膜与粘结剂的结构有关。可以认为,在型砂中以最低的水玻璃加入量获得坚固的粘结膜,使型砂的工艺强度与残留强度具有适当的比例已成为可能。采用不同的硬化方法对由诺维斯克露天矿的3KO2A砂及0．5~7%的水玻璃(M＝2．6)组成的型砂进行了比较,在实验室碾砂机上制备试验型砂。以补充加水的方法保持到砂固定的含水量(3．5%)。型砂在加入水玻璃后混碾2．5分钟。标准试样以三种方法进行硬化(相应于表中的1~3);吹(延续时间1分钟)CO_2气;在型砂中加入4%铬铁矿渣;吹(延续     

酯硬化水玻璃砂生产工艺及设备应用

型砂采用改性水玻璃和酯硬化,选用优质天然硅砂,使水玻璃加入量降低到2.0%,既保证型砂强度,又改善了溃散性。320℃热干法再生,针对水玻璃旧砂的特点设计沸腾床、风选和冷却器,使旧砂的残留水玻璃脱膜率≥50%,残钠≤0.3%。恒温双料桶加料,使液料定量加入,达到单一型砂。除自然损耗外,无废砂排放。     

新型水玻璃改性剂（LiOH）的研究

将０．２％ＬｉＯＨ与３．５％的水玻璃相混合加入砂中，可使型砂的σ２４ｈ达到２．３９ＭＰａ。将这种改性水玻璃存放半年加入砂中，型砂的σ即时、σ２４ｈ不但没有降低，反而有明显的提高。将改性水玻璃与粉状混合物Ｇ配合使用，型砂８００℃的残留强度降至０．２８ＭＰａ。     

复合磷酸盐改性水玻璃砂的研究

本文研究了复合磷酸盐改性水玻璃粘结剂的制备及其型砂的混碾工艺和性能。试验结果表明,在水玻璃中加入磷酸盐、有机物K,提高了型砂的常温强度,降低了高温残强,改善了水玻璃砂的溃散性。     

羧甲基纤维素钠对铸造用硅砂表面处理的研究

采用羧甲基纤维素钠溶液(CMC-Na)对铸造用硅砂表面进行预处理,在硅砂表面覆盖一层有机薄膜,研究了CMC-Na处理液浓度、加入量、硅砂的预热温度等对表面处理效果的影响。通过型砂强度、发气量测定等方法研究了改性硅砂性能的变化。结果表明:硅砂预热温度为100℃时,采用2%浓度的CMC-Na处理液与硅砂以质量比为1.75:100进行混砂90~100s,表面处理效果最佳。采用气硬冷芯盒法制芯时,如果树脂粘结剂的加入量相同,则改性硅砂的砂芯强度比未改性的提高近30%;在满足生产用的砂芯强度要求下,改性硅砂的树脂加入量可降低20%,型砂的发气量从10.3 mL/g下降到8.2 mL/g。     

磷酸盐无机铸造粘结剂改性及其热固化砂研究

通过添加有机膦酸和调整加水量对现有的磷酸盐粘结剂进行改性研究,采用具有加热效率高和加热均匀性好的微波作为热源加热,使砂样快速固化。结果表明,通过加入有机膦酸对粘结剂改性,一方面能提高砂样的抗吸湿性,砂样在相对湿度为55%时的抗拉强度最高达1.93MPa;另一方面有机膦酸的加入明显地降低了粘结剂的粘度,在一定程度上改善了型砂流动性。磷酸盐粘结剂的含水量对粘结剂的粘结强度、粘度、抗吸湿性、型砂流动性、硬化速度等性能也有明显影响,并分析了粘结剂的抗吸湿性机理。     

水玻璃砂的强度和溃散性

改善水玻璃砂的溃散性,仍旧是一个迫切的问题。一般认为,把型砂的水玻璃加入量降到3~3．5(重量百分比),可以取得大的效果。由于改性剂的加入,或者粘结剂成分的选择,可以使型砂保持高的强度,但仍落砂困难,这是由于型砂加热到800~900℃     

微波硬化水玻璃砂的性能

采用微波硬化水玻璃砂,具有强度高、硬化速度快、水玻璃加入量少、残留强度低等许多优点,应是未来水玻璃砂工艺发展的重要方向。研究了微波硬化水玻璃砂的性能特征,测试了影响微波硬化水玻璃砂强度、残留强度、表面稳定性、吸湿性等性能的因素。试验结果表明：微波硬化水玻璃砂的硬化强度,主要受水玻璃加入量的影响,随微波加热时间、微波加热功率的增加而增加;微波硬化水玻璃砂的残留强度,随水玻璃加入量的增加而增大,受微波加热时间、微波加热功率的影响不大;微波硬化水玻璃砂的表面稳定性和吸湿性,主要取决于水玻璃加入量,水玻璃加入量越大、砂样的表面稳定性越好、但吸湿性越大。     

高质量低成本改性水玻璃粘结剂及其应用

本文介绍了一种高质量、低成本的改性水玻璃粘结剂的性能及其应用情况,它既可用于酯硬化自硬水玻璃砂工艺、也可用于CO2硬化水玻璃砂工艺.生产实践表明,该新型改性水玻璃采用酯硬化水玻璃砂工艺时的水玻璃加入量为1.8%～2.8%,采用CO2硬化水玻璃砂工艺时水玻璃加入量为3.5%～4.5%,而销售价格仅为目前其它商品改性水玻璃的2/3左右,为新一代改性水玻璃砂工艺的推广应用展示了广阔的前景.     

水玻璃粘结剂改性技术的现状及发展趋势

结合酯硬化水玻璃砂应用特点,介绍了水玻璃粘结剂改性技术的现状及发展方向.水玻璃粘结剂改性的本质可概括为提高纯净度（降低杂质含量）、减少老化现象（加入抗老化物质）、提高水玻璃砂的强度、溃散性、抗湿性、操作性等.水玻璃的模数是水玻璃砂性能的主要性能控制指标,调整水玻璃的模数是调整水玻璃砂硬化速度和强度的主要手段.普通干法再生砂能实现循环使用的关键技术之一是采用模数为1.6～2.0的超低模数的水玻璃.目前,水玻璃砂的抗湿性问题、干法再生砂循环使用后溃散性快速恶化问题、酯硬化水玻璃砂厚大砂型的硬透性问题等还有待进一步解决,这些问题的深入研究及其实用技术的开发是水玻璃粘结剂改性技术的发展方向.     

CO2硬化改性水玻璃砂粘结强度的研究

研究了改性水玻璃砂的强度性能.其中,G代表普通水玻璃;18号为优选出来的用含有羧钠基的1号改性树脂改性的水玻璃;A1为用含有酰胺基的3号改性树脂改性的水玻璃;B2是用含有苯酚的2号改性树脂改性的水玻璃.试验结果表明,在相同的粘结剂加入量和吹气工艺条件下,初强度值的增大顺序为A,>18号>G>Bz;终强度值的增大顺序为18号>B2>A1>G.比较起来18号的综合性能较为理想.随着吹气时间的延长,型砂初始强度不断上升,而终强度则逐步下降.随着吹气流量增大,初强度下降而终强度上升.     

热硬法普通水玻璃砂和SGD型改性水玻璃砂的扫描电镜观察

作者利用扫描电镜对普通水玻璃砂和SGD型改性水玻璃砂用加热法硬化后的粘结剂分布状况和经历不同温度加热冷却后粘结剂的变化进行考察,以揭示两种水玻璃砂残留强度变化的机理。扫描电镜观察表明:在200～600℃进一步加热后,热硬法普通水玻璃砂的热强度和残留强度剧烈下降的原因是在于加热过程中水份大量脱失而形成带褶皱的薄壁粘结膜空泡的缘故。加热至800℃左右的高温时,由于水玻璃熔融,加大了砂粒与粘结膜之间的结合面,致使残留强度有较大幅度的回升;而在SGD型改性水玻璃砂中则借其中几种改性剂组成分别以残炭、弥散质点和大小不等的气泡形式对粘结膜作不同程度的破环,使其残留的粘结强度大大削弱。文中并指出:无论改性与否,水玻璃砂加热至1200℃时砂粒表面有较大程度的熔化,砂粒与粘结膜之间的界限消失,从而使残留强度再次回升。