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型砂煤粉指标如何定 国内外数据可参
发布时间:
2015-06-05 00:00
来源:
生产铸铁件的湿型砂大多加入煤粉,但是每次混砂时煤粉的补加量需要靠型砂和旧砂的有效煤粉量差值来确定。因此必须采取既方便、又准确的检测方法测定出型砂有效煤粉量。国外靠测定型砂或旧砂的的灼减量(通常简写为LOI,美国又称为可燃物总量)、挥发分、含碳量,固定碳量等参数推测有效煤粉量。我国几家外资和合资企业的型砂灼减量如下:B-1高压造型要求4.0~5.5%;A-3的FBM造型用型砂目标值为2.5~4.5%;A-7挤压型砂实测为4.4~4.6%。A-5的FBM造型和A-4挤压造型的灼减量分别为3.7%和2.0~2.2%,挥发分为3.06%和1.4%。A-1规定面砂和背砂的灼减量分别为4.10±0.30%和3.80±0.30%,总碳量分别为3.00±0.50%和2.80±0.50%。
但是各国规定的灼减量和挥发分测试规范有很大差别,而且都不能明确说明型砂中有效煤粉到底有多少百分数。当年作者认为煤粉起抗粘砂作用主要靠挥发分而不是固定碳或灼减量。因而采用反映型砂中挥发分的发气量来测定有效煤粉量。目前有的国內工厂没有发气量测定仪器,也使用灼减量估计型砂中煤粉量。
铸铁件型砂中应有的有效煤粉量因铸件大小和厚薄、浇注温度、面砂或单一砂等因素而异。更重要的是因煤粉品质不同而异。例如,应用普通煤粉的高密度造型的型砂中有效煤粉量多为5~7%,应用较高品质煤粉的有效煤粉量可降低到4~5%。如果使用高效煤粉只要3~4%即可。目前我国各地销售供应的煤粉品质差异较大,有的煤粉中杂质甚多,发气量较低。高密度造型用型砂发气量大体应在14~24mL。例如天津某合资厂静压线型砂实测为16mL。有些型砂中还含有淀粉类材料或混有溃散芯砂,也都起抗粘砂作用和发生气体,可以和煤粉一并考虑。还应注意个别煤粉是用挥发分相当高的气煤或长焰煤制成的。配制出型砂的发气量虽高但其抗粘砂能力较差,而且铸件易出气孔缺陷。因此,用发气量控制型砂和旧砂中有效煤粉量的方法适合用于挥发分28~37%和灰分≤10%范围内的煤粉。
德国铸造学会规定的灼减量测定方法是称取预先在105℃烘干的试料约5g(精度0.01g),放入经过焙烧和称重的瓷坩锅中,在850℃的氧化气氛中灼烧至恒重(至少需3h)。冷却后称量和计算出试料重量减少量占原来重量的百分率。DISA公司推荐型砂的灼减量为3.5~7.5%,挥发分为1.5~3.0%。GF公司建议生产后桥球铁件灼减量为4.7%。Levelink认为通常型砂的灼减量为4~6%。Fahn调查欧洲一百余铸铁工厂的灼减量在1.6~11.6%范围内,平均值为5.3%。Buhr调查了加拿大76家铸造工厂,其中铸件品质较好的灼减量在2~5%之间。Berndt记述四铸造厂的灼减量在3.3~4.47%范围内。日本土芳公司调查8家静压和气冲造型的灼减量在1.98~4.46%范围内,平均3.29%,三菱自动车为5.0±0.5%。德国Luitpold生产大众汽车汽缸体型砂为3.6~4.0%;美国JohnDeere生产缸体和缸头高压造型为3.8~4.5%,泵阀用砂为3.0~3.5%;通用汽车公司Pontiac厂型砂则为4.0~4.5%。我国几家三资企业的型砂灼减量如下:烟台大宇动力冲击造型要求3~5%;山西国际高压造型要求4.0~5.5%;昆山富士和FBM造型用型砂目标值为2.5~4.5%;常州小松常林挤压型砂实测为4.4~4.6%。天津新伟祥FBM造型和勤美达挤压造型的实测灼减量分别为3.7%和2.0~2.2%,挥发分为3.06%和0.8%。日本丰田汽车厂要求测定型砂灼减量(1000℃空气中燃烧1h的减少重量)和固定碳量(灼减量减去1000℃密闭容器加热3min测得的挥发分量)。江苏某日资汽车件铸造厂规定面砂和背砂的灼减量分别为4.10±0.30%和3.80±0.30%,总碳量分别为3.00±0.50%和2.80±0.50%。虽然测得结果很难与有效煤粉含量建立明确关系,而且测定需时较长,大约需3h左右,但所需仪器和工具在化学分析室中都有,仍不失为有效控制方法。
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