【技术】铸造混砂基础知识

 型砂的配制包括三个方面，即原材料的准备、型砂的混制和将混制好的型砂调匀及松砂等工艺环节。铸造生产中所使用的型砂，有的是由回用砂加适量的新砂、粘土和水经混合均匀配制成的，有的全部是由新的材料配制成的。为了确保新砂质量，所有的原材料都须根据技术要求经验收合格后才能使用。为此，在配砂前都必须进行加工准备。

（1）新砂

新砂在采购、运输过程中常混有草根、煤屑及泥块等杂物，同时含有一定数量的水分。潮湿的原砂不易过筛，配砂时不便于控制型砂的水分。因此，除含水量低、用于手工造型的湿型砂可直接配制外，新砂在使用前必须进行烘干和过筛。新砂的烘干用立式或卧式烘干滚筒，也可采用气流烘干的办法。常用的筛砂设备有手工筛、滚筒筛和振动筛等。

（2）粘土

刚开采的粘土往往含有较多的水分多为块状，因此使用前必须烘干、破碎并磨成粘土粉，主要由专门的工厂进行加工，包装万袋供应。有的工厂事先将膨润土或粘土与煤粉按比例制成粘土—煤粉粉浆，使粘土充分吸水膨胀，混砂时与原砂一起加入到混砂机里混合均匀。这种做法可简化混砂操作，便于运输，改善劳动条件，提高型砂质量。但必须严格控制粉浆的含水量，否则会影响型砂性能。

（3）附加物

煤粉、硼配、氟化物和硫黄等附加物都必须粉碎、过筛后再使用。

（4）旧砂

为了节省造型材料，降低铸件成本，旧砂应回用。旧砂在型砂所占比例很大，它对型砂的成分及性能有着很大的影响。旧砂中常混有各种杂物，如钉子、铁块和砂团等，在回用前必须进行处理，包括将砂块粉碎，用电磁分离器除去其中的铁质杂物然后过筛，必要时进行冷却。

（5） 混砂

混砂的任务是将各种原材料混合均匀，使粘结剂包覆在砂粒表面上，混砂的质量主要取决于混砂工艺和混砂机的形式。

一、混砂机的形式。生产中常用的混砂设备有辗轮式、摆轮式和叶片式混砂机。

辗轮式混砂机除有搅拌作用外，还有辗压搓揉作用，型砂的质量较好，但生产效率较低，主要用来混制面砂和单一砂。摆式混砂机的生产效率比辗轮式高几倍，且可边混砂边鼓风冷却，并有一定的搓揉作用，但型砂质量不如辗轮式混砂好，主要用于机械化程度高、生产量大的铸造车间混制单一砂及背砂。叶片式混砂机是一种连续作业式的设备，各种原材料从混砂机的一端进入，混好的型砂从混砂机的另一端出来，生产效率高。叶片式混砂机有混合作用，但搓揉作用很差，主要用于混制背砂和粘土含量低的单一砂。

二、加料顺序与混砂时间。混制粘土型砂的加顺序一般是先加回用砂、原砂、粘土粉和附加物等干料，干混均匀后再加水湿混，均匀后即可使用。

型砂的调匀又称回性、渗匀，是指将混好的型砂在不失去水分的条件下放置一段时间，使水分均匀渗透到型砂中，让粘土充分吸水膨胀，以提高型砂的强度和透气性等性能。调匀时间主要根据粘土种类及加入量而定。型砂中粘土含量越多，原砂的颗粒越细，调匀时间越长。调匀时间应适当，否则型砂性能难以满足要求。单一砂一般为2—3小时，面砂为4—5小时。机械化铸造车间型砂调匀是在型砂调匀斗里进行，非机械化的手工造型车间是将混好的型砂堆放在车间地面上，并用湿麻袋覆盖进行调匀。

型砂经混辗和调匀后会被压实，有的被压成团块。如果采用这种型砂直接造型，型砂的坚实度不均匀，透气性等性能差。因此，调匀后的型砂必须经松砂或过筛才能使用。在机械化的铸造车间一般采用圆棒式或叶片式松砂机进行松砂处理。在机械化的手工造型车间，常用移动式松砂机或用筛孔为5—8毫米的筛子过筛。