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GPC精铸面砂的应用 淮北金岩高岭土总厂 王建 摘要 由于优质面层材料锆英砂的短缺及其价格的不断上涨，寻找面层锆英砂的替代品成为一种必然趋势。本文主 要介绍采用淮北高岭土总厂生产的GPc精铸面砂，部分替代面层锆英砂在精铸行业上的应用，结果表明，该砂可以 用于浇注碳钢、低合金以及铝、铜等有色合金和部分不锈钢中。 关键词：面层材料GPC精铸面砂应用熔模铸造 1面层材料应用现状 型壳由面层、过渡层和背层组成，每一层包括涂料及撒砂材料。其中面层涂料直接与金属接触， 必须保证面层涂料不与金属液及其氧化物反应。而面层用撒砂材料作为型壳面层的骨架，对面层的 强度和耐高温金属液破坏能力起关键作用，即对型壳的表面质量也有着直接的影响。 一般铸件面层型壳使用的耐火材料为高质量的锆英砂、刚玉、熔融石英[1]。其中锆英砂是一 种优质面层材料，它与大多数金属不反应，具有良好的耐火性能。近年来企业对锆英砂粉砂的需求 不断增长而其供应却发生短缺、质量不稳定，且锆英砂价格不断上涨。在考虑成本的情况下，人们 开始寻找锆英砂替代品，而国内外也有相关的减少使用或替代锆英砂的研究，如某些企业选用白刚 玉或棕刚玉代替锆英砂，但依然存在清壳困难，表面质量不如锆英砂面层所生产的铸件等问题[2]， 因此都未能形成规模化生产。淮北高岭土总厂从2006年开始致力于硅铝系精铸面砂的市场调研和技 术研发，在具备一定生产条件后开始规模化生产，生产出的GPC精铸面砂能通过保留面层的锆英砂 涂料，又在一定程度上通过减少或替换高成本锆英砂刚玉、熔融石英的使用达到降低成本的效果。 基于此，本文介绍该厂生产的6PC精铸面砂替代锆英砂面砂推广应用情况。 2 GPC精铸面砂的介绍 淮北金岩高岭土总厂专业从事煤系高岭土资源的开发和应用，年生产精铸砂粉6万吨。该厂生 产的GPC精铸面砂经原矿精选一细碎分级一回转窑煅烧一除杂一整形一清吹一精筛分等特殊工艺加 工而成，从年产6万吨精铸砂中精选出3000吨GPC精铸面砂。产品具有铁含量低、膨胀系数小、耐 火度高、热化学稳定性好、粉含量低等特点。 3原矿储量 中国是世界煤炭资源大国，在分布广、厚度大的含煤层系中蕴藏有大量可供开采、综合利用的 共伴生资源—煤系高岭土。淮北矿区煤系高岭土资源丰富，仅闸河矿区探明储量3．4亿吨。主要矿 物为硬质高岭石，含量大于95％，并且矿石品位高，高岭石结晶有序度高，适合加工高档耐火材料， 尤其是精密铸造用耐火材料。可长期为精密铸造提供优质的型壳原料。 4 GPC精铸面砂与锆英砂的比较 4．1基本物理、化学性能 淮北金岩高岭土总厂所生产的熔模铸造专用GPC精铸面砂，与锆英砂、刚玉等物化性能对比见 表1。 ．．156．． 表1锫英砂、刚玉砂、t；apC面砂物化性能对比 、蚍性能 主要物理性能 主要化学成分 ＼ ％ 粒度 体密 硬度 耐火度 类别＼ (目) (g／cite)(摩氏) (℃) Zr02 Si02 P205 Ti02Fe203 锆英砂 100．1404．5-4．9 7。8 1850 65 33 0．3 3 0，3 A1203CaONa20 Ti02 刚玉砂 80—1203．8．3．9 7名 1800 94 o．5 0．5-0．9 1．5．3 GPC面A／203 Si02Na20+K20Ti02Fe203 80—120 2．6 7．8 1750 砂 46±1 5l±lo．4 0．6 0．6 (1)由上表可以看出锆英砂、刚玉砂其耐火度高于GPC精铸