再生砂在铸造行业中的质量直接影响铸件的成品率和整体成本。然而,在使用和再生过程中,以下因素可能导致再生砂的质量下降:
1. 杂质残留问题
未完全清理的覆盖物:旧砂中残留的酚醛树脂或其他粘结剂如果未完全去除,会影响再生砂的性能。
金属屑和氧化物污染:铸造过程中附着的金属屑和氧化物混入砂中,会降低砂粒的耐火性和强度。
细粉颗粒增多:在再生过程中,砂粒间的摩擦或破碎导致细粉颗粒增加,这些颗粒会影响砂的透气性和流动性。
2. 砂粒形状变化
砂粒破碎:再生过程中的机械处理(如磨擦去皮)可能导致砂粒破损,影响砂粒的粒度分布和形状。
圆度下降:原砂粒度不规则或受到热冲击后,砂粒的表面光滑度和圆度下降,影响再生砂的流动性和填充性能。
3. 物理性能劣化
强度下降:重复使用的砂可能因高温作用使晶体结构改变,导致强度降低。
耐火性降低:在高温条件下长期使用后,砂的耐火矿物成分可能分解或发生化学变化。
4. 热化学反应影响
高温熔融金属影响:熔融金属与砂粒的接触可能导致表面发生化学反应(如氧化或碳化),降低再生砂的性能。
树脂碳化残留:旧砂中的树脂在高温下分解产生碳化残留物,难以干净去除,会降低砂的发气性能和透气性。
5. 再生工艺问题
设备问题:再生设备性能不足(如磨擦机、筛分机效率低),导致杂质清理不底彻。
工艺参数控制不当:例如温度过高或处理时间不足,可能导致砂粒受损或杂质残留。
不当再生方法:物理再生法可能无法完全去除树脂残留,而化学再生法成本较高,部分企业可能为了节省成本而简化处理工艺。
6. 环境污染问题
湿气吸附:再生砂在存储或使用过程中吸收空气中的湿气,会影响砂的流动性和粘结剂的性能。
化学污染:外部环境中的化学物质(如酸性或碱性气体)污染砂粒,改变其化学性质。
7. 原材料质量问题
原砂质量较差:使用低品质的原砂会在反复使用后加速性能劣化。
原砂品种不匹配:某些原砂可能在特定铸造条件下容易发生劣化,无法长期使用。
8. 过度循环使用
多次再生后性能劣化:砂粒在反复使用中不断磨损,物理强度和耐火性能下降。
高温老化:多次铸造过程中,砂粒经历多次高温热冲击,导致晶体结构发生不可逆变化。
解决方案建议
优化再生工艺:
使用有效的热、物理或化学再生方法,提高砂粒表面清洁度。
优化再生设备参数,如温度、处理时间和机械力强度。
加强砂粒筛分:
去除细粉颗粒和破损砂粒,保持粒度分布均匀。
控制污染源:
在铸造和再生过程中减少金属屑、氧化物及其他污染物的混入。
改进原砂质量:
选用耐火性更高、粒度更均匀的原砂,提高砂粒的耐久性。
定期性能检测:
对再生砂的粒度分布、耐火性、发气量等指标进行定期检测,确保其符合铸造要求。
通过科学的工艺控制和定期质量监测,可以有效延长再生砂的使用寿命,并在降低成本的同时保障铸件质量。