消失模鑄造用新型砂--熔融陶瓷砂 

　　隨著消失模鑄造的不斷興起，如何降低鑄件的生產(chǎn)成本，提高鑄件的成品率，提高鑄件表面質(zhì)量，是每個鑄造企業(yè)不斷追求的目標。眾所周知，要解決該類問題，型砂的選擇非常關(guān)鍵。習慣上為了降低用砂成本，人們普遍選擇廉價的石英砂或鎂橄欖石砂，但該種類型的砂卻存在耐火度低、流動性差、透氣性差等問題，在澆注過程中會產(chǎn)生很多的鑄造缺陷，如夾砂、氣孔、結(jié)疤、鼠尾等，尤其在合金鋼鑄造中更為明顯。此外，石英砂或鎂橄欖石砂在后續(xù)砂處理過程中會產(chǎn)生大量粉塵，致使生產(chǎn)車間環(huán)境非常惡劣，廢砂數(shù)量增加，有效砂子降低，砂子的回用率低下，不耐用。因此，從綜合角度考慮，砂子的成本反而增加。

　　現(xiàn)在，一種新型的消失模用砂--寶珠砂已被國內(nèi)外鑄造界廣泛關(guān)注，并被譽為綠色產(chǎn)品的新型砂，寶珠砂集中了耐火度高、流動性好、透氣性強等諸多優(yōu)點，能有效解決夾砂、氣孔、結(jié)疤、鼠尾等鑄造缺陷。現(xiàn)將影響鑄件質(zhì)量的幾大要素及寶珠砂的優(yōu)良性能概述如下。

　　1、耐火度

　　寶珠砂采用山西優(yōu)質(zhì)鋁礬土為原料，通過高溫電爐熔制成。寶珠砂為球形顆粒，主要成分是三氧化鋁(Al2O3)，它的耐火度可達1790℃。石英砂的主要成分是二氧化硅(SiO2)，其耐火度低于1700℃;石英砂在不同的溫度下會有多種晶體出現(xiàn)，從而在澆注過程中再次降低型砂的耐火度。實踐證明，采用寶珠砂可明顯減少機械和化學粘砂，大大減少清砂的勞動強度，并且不易產(chǎn)生夾砂、沖砂、氣孔等缺陷。例如，吉林創(chuàng)新消失模設(shè)備有限公司生產(chǎn)的高錳鋼鑄件，在使用寶珠砂之前，粘砂、夾砂現(xiàn)象非常嚴重，每次都要花費大量的人力物力進行鑄件表面的清理、打磨工作，既增加了鑄件的生產(chǎn)成本，還造成鑄件表面質(zhì)量缺陷，在使用寶珠砂之后已完全消除了該類鑄造缺陷。而且節(jié)省了近6%的生產(chǎn)成本。寶珠砂的耐火度可與鉻鐵礦砂媲美，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用到原使用鉻鐵礦砂的鑄造生產(chǎn)中。

　　2、流動性

　　寶珠砂粒型為球形顆粒，流動性非常好且優(yōu)于現(xiàn)有的其他各種型砂。，造型時易緊實，且能保持良好的透氣性，而石英砂和鎂橄欖石砂均為多邊形砂，流動性較差。例如，成都某動力設(shè)備有限公司生產(chǎn)的發(fā)動機缸體，原采用鎂橄欖石砂作為填充用砂，由于多邊形砂的流動性差，常發(fā)生鼠尾、結(jié)疤等缺陷。使用寶珠砂后這種現(xiàn)象已得到明顯改觀，提高成品率5%。

　　3、透氣性

　　型砂的透氣性主要取決于砂粒的粒型大小、粒度分布、和粘結(jié)劑種類等因素。消失模的充型過程中，如果型砂的透氣性差，內(nèi)部因強大的熱輻射作用而產(chǎn)生的大量氣體就無法即時排出，從而會發(fā)生嗆火現(xiàn)象，在鑄件中產(chǎn)生氣孔、冷隔、澆不足等缺陷，甚至報廢。石英砂和鎂橄欖砂均為多邊形砂，它的透氣性很差，而寶珠砂為球型顆粒，且粒度分布均勻，具有良好的透氣性，可有效避免出現(xiàn)這類鑄造缺陷。新疆庫爾勒開元鑄鋼廠，在生產(chǎn)高錳耐磨鋼鑄件時，先后使用過石英砂和鎂橄欖石砂，但效果都不理想，由于這兩種砂的透氣性差，泡沫模型因強大的熱輻射作用產(chǎn)生的氣體排不出不暢，造成了氣孔、結(jié)疤、澆不足、鑄件表面產(chǎn)生大量結(jié)疤等缺陷，后選用寶珠砂做干砂造型解決了這種問題，成品率提高了7%。

　　4、熱膨脹系數(shù)

　　鑄件的高溫澆注過程中，由于型砂受熱膨脹會造成型砂尺寸的微量改變，進而影響鑄件尺寸的精度。型砂的熱膨脹系數(shù)過大，還會造成夾砂、結(jié)疤、鼠尾等鑄造缺陷。而寶珠砂的熱膨脹系數(shù)極小，在澆注過程中幾乎沒有膨脹現(xiàn)象，大大提高了鑄件的精度，其性能可與鋯英砂媲美。河南新鄉(xiāng)一帶有很多廠家生產(chǎn)振動設(shè)備，其壁板上有很多小孔，由于其精度及耐火度的原因，原來使用鋯英砂作為鑄造型砂，現(xiàn)使用寶珠砂，在保證鑄件質(zhì)量的同時型砂成本降低了70%。

　　5、回收利用

　　由于石英砂和鎂橄欖石砂是多邊形砂，強度低，在造型及砂處理過程中型砂易碎裂，不但會產(chǎn)生很多的粉塵，污染生產(chǎn)環(huán)境，而且還會產(chǎn)生很多的廢砂，導致砂子不耐用且回收率低，據(jù)統(tǒng)計，每次澆注清理出的廢砂量是5%左右。而寶珠砂是球形砂，它的強度高、不易碎裂，可大大減少生產(chǎn)車間的粉塵量，降低砂處理工人的勞動強度及生產(chǎn)成本，降低廢砂數(shù)量，增加有效回用砂的比例，從而大大降低了型砂的損耗量。寶珠砂每年的損耗量在5%以下。從而直接抵消了寶珠砂由于價格高而造成的高成本，大大降低了生產(chǎn)成本。根據(jù)使用寶珠砂的鑄造廠家測算，使用寶珠砂一次性增加的成本可在8—10個月中收回。

　　綜合寶珠砂各方面的性能和優(yōu)點以及實際使用的效果表明---寶珠砂作為消失模用砂具有廣闊前景。