铸造旧砂再生的研究进展与应用
【图文】：
布不发生变化，角形系数、含泥量降低，粒形更趋圆整，如表3所示。再生砂可以代替新砂用于有机粘结剂制芯，如水玻璃砂、热芯盒砂、冷芯盒砂、覆膜砂、酸硬化的树脂砂等，含自硬树脂砂的粘土再生砂，由于其耗酸值较高在铸造生产中的应用受到了限制，若将pH调节至7～8，应用将更加广泛。2.2呋喃树脂旧砂的再生呋喃树脂包覆在砂粒表面形成一层脆性膜，通常通过干法再生可将其去除。砂擦磨器通过砂粒之间、砂粒与擦磨器叶片以及内衬板之间的碰撞、搓擦从而完成再生。旧砂表面完整地覆盖着黑色的粘结剂，再生180s后，如图1所示，部分砂子露出原色，大部分砂子表面仍残留粘结剂，测得再生砂灼减量小于1.0％，可以投入循环使用。2.3碱酚醛树脂旧砂的再生碱酚醛树脂是由甲醛和苯酚缩合而成的有机粘结表1再生砂与原砂性能对比Table1Thepropertiescomparisonbetweenreclamationsandsandnewsands项目原砂再生砂粒度55/10055/100角形系数1.101.09耗酸值/mL8.6911.17含泥量/%0.2830.259表2由原砂及再生砂混制的冷芯盒砂的抗拉强度Table2Tensilestrengthofthecoldboxsandpreparedwithnewsandandreclaimedclaysand原砂1.511.61再生砂1.461.56原砂1.662.11再生砂1.491.68即时抗拉强度/MPa1h抗拉强度/MPa项目围场砂大林砂表3含不同种类芯砂的粘土再生砂性能Table3Thepropertiesofclayreclamationsandsincludingdifferentkindsofcoresand项目自硬树脂覆膜砂冷芯盒热芯盒粒度55/10055/10055/10055/100角形系数1.191.221.121.12含泥量/%0.220.200.1230.165耗酸值/mL15.39.710.0811.33（a）旧砂（b）再生砂图1硅砂再生前后表面形貌Fig.
不同比例的再生砂，制成覆膜砂，测得随着再生砂加入量的增加，型砂的抗拉强度增加，发气性降低，如表5所示，再生砂能够应用于生产中，得到的铸件性能更加优异。由于残留在砂粒表面的粘结剂膜具有韧性，所以使用传统的干法再生无法获得质量合格的再生砂。轮碾式摩擦再生机[25]核心技术是采用了加压滚轮强力碾搓，砂轮与砂筒以相反的速度高速转动，旧砂形成速度方向相反的两股砂流，砂粒之间，砂粒与砂筒、砂轮之间产生强烈的搓磨、挤压，足以去除砂粒表面韧性很高的粘结剂膜层，获得的再生砂灼减量小于1.0％。如图2所示，再生砂表面的黑色粘结剂已基本被去除，露出原色，能够完全替代新砂长期循环使用。此种再生方法与湿法再生相比不会产生“二次污染”，与热法再生相比，能源消耗小，但是再生过程中会使砂粒变细。通常企业在造型过程中使用不同的砂子分别作为背砂和面砂，有的公司旧砂中含有宝珠砂、铬铁矿砂、硅砂三种砂子。首先运用湿法与擦洗组合式再生工艺对旧砂进行再生，然后将得到的再生砂进行筛分。再生砂颗粒完全露出表面，粘结剂去除得较彻底，可以投入生产循环使用。2.4水玻璃旧砂的再生当粘结剂为水玻璃时，在混砂、造型、浇注和落砂过程中不会产生刺激性气味和有毒气体，生产环境对一线工人的身体没有危害，生产出的铸件性能好，因此被公认为是最有可能实现绿色铸造的型砂粘结剂。但是水玻璃旧砂的再生困难已经得到了国内外铸造工作者的一致认同。“干法回用、湿法再生”的方案已经被大多数学者所接受：“干法回用”是指对旧砂破碎、去磁、筛分后，通过机械手段使砂粒之间、砂粒与设备之间进行低强度的碰撞、摩擦，除尘、冷却等处理后，，再生砂可作背砂使用；“湿法再生”利用了水玻璃易溶于水的特性，
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