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  • 产品名称: 水玻璃砂生产线
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  VRH真空吹气置换硬化设备

  VRH(Vacuum Replace Hardening)即真空置换硬化,其工艺过程是:

  1、抽真空:将紧实的砂箱或芯盒置于真空室内抽真空,要求真空度至少在4kPa之下,

  2、往真空室通CO2,CO2在抽真空的砂型(芯)里运动没有障碍,扩散迅速,与水玻璃反应快而均匀,CO2耗量少。注意:CO2压力随室温度变化而变化,冬天应比夏天压力高。

  VRH工艺特点:

  1 l 水玻璃加入量≤4%,比普通工艺节约水玻璃50%以上。

  2 l 减少CO2用量,约为原工艺1/5用量。

  3 l 改善水玻璃砂溃散性,废除水爆清砂工艺,实现干法清砂。

  铸件易清理,提高砂子的利用率。

  4 l 克服了砂温低铸型难于硬化的问题。

  5 l 旧砂可用干法再生,其再生回收率达80%左右。

  6 l PLC自动控制,根据用户需要改变工艺参数。

  7 l 改善铸件表面质量;由于水玻璃加入量少,砂型高温变形减少,铸件尺寸精确;硬化后的砂型水质量小,铸件气孔、针孔缺陷减少。

  8 l 提高生产率4倍以上。

  VRH真空吹气置换硬化设备主要由真空室(内设非动滚道)、CO2控制柜、CO2贮气罐、真空系统(泵及配套集气过滤系统)、电气控制柜(PLC控制)、滚道等组成.

  VRH设备主要规格:

 

真空室容积

(m3)

真空泵抽气量

(m3/min)

CO2储气罐容积

(m3)

功率

(KW)

冷却水

(m3/h)

压缩空气

(MPa)

0.1~1

9

1

18.5

1.5

0.5~0.8

1~2

10

1.5

18.5

1.5

0.5~0.8

2~3

15

2

37

2

0.5~0.8

3~5

18

2.5

37

2

0.5~0.8

5~8

27

3

55

3

0.5~0.8

8~10

36

3

75

4.5

0.5~0.8

  注:决定真空室容积的具体尺寸(长×宽×高).是根据用户砂箱、型板尺寸确定的。

  真空泵配备的依据是:生产率(硬化周期)≤15次/小时,如用户特殊需要可进行调整。

  VRH工艺对造型材料的要求:原砂为水洗砂,含水量<0.5%,微粉含量(140目以下)≤1%,SiO2≥98%,粒度为50/100或40/70目,水玻璃M=2.2~2.5。

  用户定货时只需提供砂箱、型板的最大外廓尺寸、重量、生产率。我们可以根据用户的实际情况及要求提供不同规格的VRH设备,并承接从新砂制备、旧砂再生及混砂、起模等整条生产线交钥匙工程。

  随着21世纪环保和资源意识的日益提高,水玻璃旧砂的再生回用问题显得越来越重要,要使水玻璃旧砂循环再生回用,根据国内外的成功经验,必须满足以下三个必备条件,第一,每次循环水玻璃的加入量应≤4%,此为工艺必备;第二,再生设备的再生效率,即每次循环使旧砂中Na2O含量减少值≥30%;此为设备必备;第三,每次循环新砂加入量不少于15-20%,此为材料必备。由于新型水玻璃自硬砂工艺水玻璃的加入量只有(1.8-2.5%),型(芯)砂浇注受热后,溃散性显著改善,易于破碎,旧砂表面的残留粘结膜脆性较大,易通过干法再生除去,这为旧砂再生创造了有利条件,克服和减少了残留Na2O对再生砂回用性能的影响。

  在旧砂再生过程中,旧砂再生前的水份应严格控制,高水份的旧砂表面粘结膜呈链状分布,韧性较大,干法再生残留Na2O难以除去,特别当旧砂含水量≥1%时,再生效率几乎为零。因此旧砂存放时间不能过长,浇注落砂后应立即进行再生,否则,旧砂中的残留Na2O会大量吸收空气中的水份,尤其在雨季湿度较高时特别明显。

  影响再生砂的使用性能(可使用时间,再粘结强度)有砂中水份,残留Na2O含量及粉尘含量,因此,我们对再生砂的质量控制指标为残留Na2O≤0.8%;粉尘含量(150目以下)≤0.5%;水份≤0.6%;砂温≤35℃。

  目前,国内外对再生砂的造型制芯有两种工艺,即单一砂制和面背砂制,单一砂制即新砂按一定配比混合使用,此工艺在造型工艺对所有砂箱造型及制芯时一律采用,此工艺易于管理,便造型效果稍差,对再生砂的质量要求较高;面背砂制,即新旧砂单独使用,此工艺对造型工艺型腔表面则全用新砂,型腔背面则全用再生砂,制芯工艺则全用新砂,此工艺使用比较可靠,性能优良,对再生砂质量要求不高,但新砂用量大,型砂成本稍高,管理较复杂。由于新工艺再生砂回用性能较好,回用率高,加上我厂采用一级干法再生,我们在型(芯)砂配制时采用面背砂制并兼二者的优点,面砂配比为60-70%新砂:40-30%再生砂,背砂为100%再生砂,旧砂再生回用率达85%以上,减少了水玻璃碱性废弃砂排放对生态环境的污染,节约废弃砂的运输、占地费用,节约优质硅砂资源,具有深远的社会经济效益。

  与面砂相比,背砂(再生砂)的可使用时间短,硬化性能差,粘结强度低,为了控制再生砂的硬化性能,我们采用不同硬化速度的水玻璃种类配比来调节,面砂用快速水玻璃,背砂用慢速水玻璃来缩短面背砂二者可使用时间的差距,提高背砂的粘结强度,避免面砂与背砂间两层脱节的现象,而且,还减少了水玻璃的加入量,具体同工艺如表4所示。

  表4 面砂与背砂用水玻璃种类

 

砂种

适用水玻璃

加入量

面砂

ZCS101、ZCS102、ZCS103

1.8%~2.2%

背砂

ZCS104、ZCS105、ZCS106

2.2%~2.5%

 

  特点:

  1.新型水玻璃自硬砂工艺是我国自行研制生产的高强度、低粘度的水溶性粘结剂和专用酯类固化剂,提高了型砂的工艺性能,改善了型(芯)砂的溃散性,实现了旧砂的干法再生回用。铸件质量和尺寸精度可与树脂砂相媲美。

  2.水玻璃加入量低、型砂强度高,冬季硬透性好,硬化速度可调,脱模时间短,可使用时间长。

  3.型(芯)砂热塑性较好,发气量低,可防止铸件产生裂纹和气孔缺陷。

  4.对原砂适用范围广,可以用硅砂、铬铁矿砂、镁橄榄石砂等。

  5.生产成本低(在各种自硬砂中生产成本最低。)

  6.无毒无气味,大大改善劳动环境和减少工业污染,是目前铸造业中可持续发展的最具有生命力的绿色铸造工艺。