再生砂质量的保障是砂再生利用中的关键环节,直接关系到再生砂在铸造生产中的性能表现。以下是保障再生砂质量的主要方法和控制要点:
1. 原砂选择
再生砂的质量与原砂的性能密切相关,选择优越原砂(如高纯度硅砂、粒径均匀、杂质少)是基础。
原砂要求具备高强度和耐热性,以减少再生过程中性能损耗。
2. 砂再生工艺控制
(1)机械再生
原理:通过振动、摩擦等方式去除砂表面的旧树脂膜。
控制要点:
粒度均匀性:控制机械强度避免砂粒破碎,确保砂粒径均匀。
清洁度:提高旧树脂去除效率,残留量应符合铸造标准。
(2)热再生
原理:加热砂粒,分解并烧尽表面残留的树脂。
控制要点:
温度控制:温度通常控制在600-800℃之间,避免过高导致砂熔化或脆化。
燃烧完全:保证树脂膜及杂质燃尽,但不能烧损砂体。
冷却迅速:避免砂粒退火影响性能。
(3)湿法再生
原理:用化学溶液清洗砂粒表面。
控制要点:
化学试剂的选择应保证去污能力强且对砂无腐蚀性。
水洗后干燥处理,避免砂团聚。
(4)组合工艺
热再生+机械再生的组合是常用方法,既清洁干净,又能保证砂的粒径和强度。
3. 关键性能指标控制
为保证再生砂性能,需严格检测以下关键指标:
粒度分布:控制在适合铸造工艺范围内,防止粒径过大或过小影响成型。
烧损率:再生砂的烧损率应尽量接近原砂,通常要求小于1%-3%。
耐火度:再生砂的耐火度需与原砂接近(一般≥1600℃)。
PH值:控制在中性范围(6.5-7.5),避免对覆膜砂性能产生影响。
含尘率:再生砂中的粉尘含量应小于1%,保证成型过程顺利。
4. 设备优化
再生设备精度:采用有效的振动、热处理设备,确保再生过程中的效率和砂的完整性。
自动化监控:引入在线监测系统,实时调整再生工艺参数。
5. 质量检验与分级使用
分级管理:根据检测指标将再生砂分为不同等级,匹配适合的铸造场景。
高质量再生砂:用于核心零件铸造。
中低质量砂:用于辅助铸件生产或其他工业用途。
实验验证:通过模拟铸造实验测试砂的流动性、透气性和铸件表面质量。
6. 环保与标准化
控制污染物:严格管理热再生过程中有害气体排放,采用环保处理系统。
行业标准:按照相关标准(如《铸造用再生砂技术规范》)进行再生砂生产和检测。
7. 再生砂混合优化
新砂与再生砂搭配:在生产中,常采用一定比例的新砂与再生砂混合(如30%-70%),以弥补再生砂性能的不足。
改性处理:对再生砂表面进行覆膜或化学改性,提升其性能接近原砂水平。
总结
通过优化砂的再生工艺、严格控制关键性能指标和实施科学的质量检测体系,可以有效保障再生砂的质量稳定性和应用性能。同时,推动再生砂的循环利用还能显著降低铸造企业的生产成本和环境压力。