長(zhǎng)期以來,我國(guó)大多數(shù)鑄造企業(yè)一直采用傳統(tǒng)的“先干混后濕混”的混砂工藝。即:新砂+舊砂+膨潤(rùn)土+煤粉先干混一段時(shí)間后,再加水濕混。這種混砂工藝的缺點(diǎn)是:
1、混干料時(shí)粉塵飛揚(yáng),污染環(huán)境且有害于工人的健康。
2、如果除塵設(shè)施良好,干混時(shí)容易抽走部分膨潤(rùn)土和煤粉,造成不必要的浪費(fèi)。
3、在干混過程中粉狀材料容易落入混砂機(jī)的圍圈和碾盤的夾角部分,加水后粉料潤(rùn)濕較慢,需要長(zhǎng)時(shí)間地混碾。
4、在混勻了的干料中加水,即使水加得很分散,也是一滴一滴地落在干料中。因?yàn)檎惩潦怯H水的,加上水滴表面張力的作用,水滴附近的粘土很快就聚集到水滴上,形成較大的粘土球。將這些粘土球壓碎并使它涂布在砂粒表面上是比較困難的,需要的能量也比較大。
碾輪混砂機(jī)的加料順序最好是:加入舊砂和新砂后,加入總需水量的60~70%,混合后再加入膨潤(rùn)土和煤粉等粉料,然后再補(bǔ)加其余水分。這種先濕混法可比先干混法縮短混碾時(shí)間。先加砂和水混勻,在加粉狀粘土?xí)r,因?yàn)樗逊稚?,沒有較大的水滴,加入粘土后只能形成大量較小的粘土球,壓開這些小粘土球是比較容易的,需要的能量也較小。
下圖是就兩種加料方法進(jìn)行試驗(yàn)所得到的結(jié)果。型砂配方是:木里圖砂100%,外加黑山膨潤(rùn)土5%,水3%?;焐霸O(shè)備是實(shí)驗(yàn)室用混砂機(jī)。由圖5.2.8可以看到:為使型砂有合理的強(qiáng)度,用先加干料后加水的工藝,需混17~19min;用先加砂和水后加干料的工藝,只需混13~15min。
最適宜混砂時(shí)間的確定方法是:在生產(chǎn)用混砂機(jī)中按照工藝規(guī)定混制型砂,對(duì)混完的型砂取樣測(cè)定其濕態(tài)抗壓強(qiáng)度,然后延長(zhǎng)碾輪混砂機(jī)的混砂時(shí)間0.5~1.0min(轉(zhuǎn)子式混砂機(jī)延長(zhǎng)10~20s)?;焐皶r(shí)添加少量水份,以保持型砂緊實(shí)率基本不變,再一次測(cè)定型砂濕壓強(qiáng)度,強(qiáng)度值將有不同程度的上升。如此每次延長(zhǎng)混砂時(shí)間后繼續(xù)測(cè)定強(qiáng)度。強(qiáng)度上升逐漸趨于和緩,直到強(qiáng)度不再上升,即達(dá)到“峰值強(qiáng)度”。通常將型砂強(qiáng)度達(dá)到峰值強(qiáng)度的80~90%時(shí)的時(shí)間,視為最適宜混砂時(shí)間。工廠可以據(jù)此更正工藝規(guī)定的混砂時(shí)間要求。
國(guó)外有的鑄造廠,在采用間歇式混砂機(jī)的條件下,混砂前先向混砂機(jī)中加水,運(yùn)轉(zhuǎn)幾秒鐘(當(dāng)然設(shè)備方面要保證水不泄漏)。這樣不僅有上述先加水的好處,而且可以在每次混砂前將碾輪和刮板洗凈,提高混砂效率。