脂硬化酚醛树脂砂再生方法对比.doc

脂硬化酚醛树脂砂再生方法对比 及设备选择 当今，现代铸造新工艺的采用和发展，应归功于铸件设计要求的提高和检验手段的现代化、精确化和多样化，应归功于市场竞争的推动。近年来国内铸造业可以用一句话来形容：自硬砂大行其道。 自硬砂工艺已成为业界的主导工艺，占据了绝(湿型砂工艺除外)，传统的干型砂工 l酯硬化碱酚醛树脂砂的工艺特点 (1)由于其树脂是在强碱性催化条件下由苯酚N，固化剂为有机酯，如甘油醋酸酯、环内酯或混合 s，用于铸钢、合金钢铸件不会产生N (2由于碱酚醛树脂砂常温下常常只有大部分 称为“二次硬化”。这种先表现出塑性，再进而转变为刚性，显现出了-种非常町贵的优点——高温退让 度高。这就是此种工艺能在铸钢特别是合金钢件、大型铸钢件的生产上应用愈来愈广的直接原因。 (3)因碱酚醛树脂水溶液中不含硫、磷和氯等元2酯硬化碱酚醛树脂砂旧砂再生的必要性 事物都是一分为二的。酯硬化碱酚醛树脂砂工 (1)碱酚醛树脂砂常温强度较低，树脂加入量较1.6％～22％之间，有的厂家更高，直接100～150元人民币，砂铁4：1估算，每吨铸件成奉将会上升40O一600 ②碱酚醛树脂砂的硬化剂是有机酯，同化剂加 (3)刘原砂要求较高，如对粒度，粒形、SiO2含 因此，对碱酚醛树酯砂旧砂进行高效率的再生， 3酯硬化碱酚醛树脂砂再生方法综述 所谓的砂再生，就是采取合适的工艺方法和手1所示。而日本则比较流(机械法，如图2、图3所示。而在我国，由于(车)拥有此工艺和设备，程度 3.1砂再生工艺方法的分类及特点 目前国内外应用到酯硬化碱酚醛树脂砂方面的(机械pep-set砂，其最明显3．1．l湿法LOI值和铸型强度。但是，湿法再生并未得到推广和3．1．2热法 既然碱酚醛是一种有机树脂．其高分子结构肯l所示。 燃烧温度以及砂子在焙烧炉中的停留时问是关300℃，不能充分去除树脂1000℃，又容易引起砂粒表面的鲕化或砂粒烧结成600～900℃之间。毫无疑问，热法再生同样可以得到l划而在国外，尤其是在欧美得到应用。 但是，热法再生的缺点和它的优点一样明显：(1)系统庞大。仅焙烧炉的投资就是机械再生全2—3倍。据介绍一台进口焙烧炉就需250—300万人民币。 (2高温烟气的处理需要耐高温除尘器和足够 (3)过多的能源消耗以及高成本。据有关资料介15～20L柴油，或者100k原煤， (4)高温砂子的冷却，同样要耗去很高的能源和的无耐之选；一旦有了理 湿法再生主要利用存在于树脂膜中的有机酯和氢氧化钾具有可溶于水的特点，将其通过水洗使之去除的一种再生方法。湿法再生工艺对粘附于旧砂表面上的残留酯和钾都可通过水处理而被除去。可见该法具有较好的再生效果，再生砂的质量接近新砂水平。但这种方法存在能源消耗大、占地面积大、污水处理费用大和设备一次性投资大等缺点，故此法应用较少。 2）干法再生 干法再生不依靠热或水的作用，是一种利用机械力脱去旧砂砂粒表面上树脂膜的再生方法。该法可分为冲击式和擦磨式两类，其中，冲击式再生法又有离心式、气流式、振动式和逆流式等。冲击式再生原理是利用机械力或压缩空气气流将旧砂砂粒加速至一定速度，依靠砂粒与金属构件间产生的多次冲撞作用，使旧砂粒得到再生，这种方法对除去砂粒表面脆性树脂膜十分有效，但酯硬化碱性酚醛树脂旧砂具有一定韧性，特别是未经低温加热脱水的树脂旧砂，当其含水量大于1.0%时，在冲击式再生过程中会反弹，旧砂树脂膜不易剥离，故常用的冲击式机械再生工艺不适于酯硬化碱性酚醛树脂旧砂的再生。 经试验发现，对酯硬化碱性酚醛树脂旧砂的再生，宜采用高速擦磨式机械再生装置。多级（一般三级或四级）摩擦再生能够很好的去除残留树脂膜以及有机酯、钾和钠，使再生砂的性能与新砂接近，但是，多次的高速摩擦（特别是多次反复再生）会使砂子不断变细，使其型芯砂强度、透气性以及砂子耐火度不断下降，最终无法使用。 2.3 热法再生 热法再生是通过焙烧炉将旧砂加热到一定高温，以分解或烧掉旧砂砂粒表面的有机物。根据要去除的有机物种类，可分高温热法再生（800~900℃）和低温热法再生（320~350℃）。生产中常用高温热法再生，高温加热可有效去除酯硬化碱性酚醛树脂旧砂砂粒表面的树脂膜、残留酯等有机成分，明显改善再生砂粘结性能，但对于无机成分钾、钠，不但无法去除，还易使钾、钠与砂粒表面结合的更为牢固，原因在于：在高温下，钾、钠会与硅砂发生化学反应，对硅砂表面产生侵蚀，从而与砂粒表面结合得更加牢固。因此，单一的热法再生也不 适合酯硬化碱性酚醛树脂旧砂的再生。 2.4 化学再生 这种方法是向碱性酚醛树脂旧砂中加入某种能与其中的残留钾进行化学反应，形成不溶于水的物质，从而去除残留钾的一种方法。在国外采用这种化学再生法已取得较好效果。美国Ashlan