宝珠砂特点及应用案例

宝珠砂在大型铸钢件上的应用

　　目前，铸钢件的生产主要使用的是天然原砂——石英砂。

　　石英砂的优点是分布广泛，成本低廉；但其缺点也相当明显：一是膨胀系数大，铸件精度低；二是铸件表面粘砂严重，清砂困难。究其因，是石英在不同的温度下会有多种同质异晶体生成，体积变化大；受耐火度 ( 石英砂的耐火度在 1400 -1700 ℃ 之间 ) 的限制，铸件局部（孔、槽、及热节集中的部位）粘砂严重，清理十分困难。上述缺点在大型铸钢件的生产中尤为严重。

　　浩洋公司生产的宝珠砂能克服这些缺点，从而大大提高了铸件的质量。

　　浩洋公司生产的宝珠砂是 以优良铝钒土为原料，经煅烧、电熔、造粒、分筛等工艺而制成的。

宝珠砂的物理及化学性能

宝珠砂的特点 

　　○ 热膨胀系数小，性能可与锆英砂媲美，用其配制型砂，铸件不会产生膨胀缺陷； 
　　○ 砂粒为球形，流动性好， 易舂实，且透气性好 
　　○ 表面光滑 ，结构致密 ，使得粘结剂能均匀覆盖 
　　○ 宝珠砂属中性材料， 酸、碱粘结剂均可使用　　 
　　○ 回用再生性能好，性价比高　

　　与铬铁矿砂、锆英砂相比，其价格只有锆英砂、铬铁矿砂 25 － 50% 。同时，因砂粒为球形，其表面积小，故树脂的加入量可减少 30 － 50% ，水玻璃的加入量≤ 4% ；并减少了粘结剂所产生的铸造缺陷，提高了铸件的成品率

　　○ 耐火度高，易溃散　 
　　宝珠砂的莫来石相大大高于烧结产品，具有良好的耐火性

　　○ 热导率大，稳定性好，不龟裂 
　　○ 应用范围广　　 
　　水玻璃砂、树脂砂、精密铸造及铜、铝件的抛光清理

宝珠砂与铬铁矿砂、锆英砂主要性能比较

宝珠砂在大型铸件上的应用案例

　　目前，宝珠砂广泛应用于树脂砂（呋喃树脂、酚醛树脂），水玻璃砂（有机脂、 CO 2 硬化），覆膜砂。适于各种金属铸件：如：碳钢、合金钢（高锰钢、高铬铸铁），铸铁、铸铜等。

　　案例一：

　　玉林柴油机厂在采用宝珠砂制作柴油发动机水套件，保持了原用砂的特性，克服了原用砂膨胀系数大、粘结剂加入量大、发气量大等缺点，减少了树脂的加入量，提高了产品的成品率。

　　案例二：

　　福建三明三重全部使用宝珠砂，加入 3.2% 的水玻璃，所有芯子、外形不刷涂料，使用后发现铸件表面光洁，不粘砂，且耗能低。砂子再生设备也相当简易。

　　案例三：

　　洛阳洛北钢厂用生产重达 13 吨的水泥生产设备 ---- 回转窑托轮。其芯子 ( φ 90mm 、长 800mm ) 以 30-40 目的宝珠砂作原砂，加入 3.5% 的水玻璃，以 CO₂ 硬化。其他部位仍以硅砂作为原砂，不改变原有的使用方法。清理时发现，芯子的型壳表面只有 0.2mm 厚的黑釉，表面排列有序，未被烧结，且易被清掉；在其他用硅砂的部位，型壳表面有 3 － 8mm 厚的烧结黑釉层。

　　案例四：

　　洛阳洛北钢厂、汝阳兴荣机械厂、山东恒城铸造厂等数十家厂家，在 30 － 40 目砂的宝珠砂中，加入 140 － 320 目的细砂 20 － 30% ，结果表明同样不粘砂，且有足够的透气性，也易清理。有些铸钢厂为了降低生产成本，采用了局部单一面砂的方法，同样起到了不粘砂的效果。

　　我们与铸造厂家经过长期摸索，总结出：面砂的厚度以 10 － 20mm 为宜（舂紧厚度）；对形状复杂、厚大部位、拐角处，适当增加厚度，背砂仍用普通石英砂。

　　该砂也可和石英砂混合使用，比例根据铸件的大小、钢种改变而改变，同样达到了不粘砂，易溃散的效果。

结论：

　　宝珠砂是一种非石英质型人造砂，适用于各种铸造方式；如： V 法， VRH ，消失模，熔模，一般砂型（粘土砂、水玻璃＋ CO 2 硬化）、树脂砂等；适用于各种粘结剂、各种金属材料的铸件生产，不但能大幅度提高铸件质量，而且清砂容易，配砂工艺简单方便（大型铸钢厂单件小批量局部用砂，少量用砂人工混制即可），对大多数铸件可以省去涂料，尤其适宜制作质量要求高的铸件。

　　值得注意的是：在使用水玻璃 CO 2 硬化砂中，吹干的芯、型，不宜再上窑烘干（如烘干一定要控制加热速度）。随着铸造业的发展和社会环保的要求，局部和全部使用宝珠砂的厂家会越来越多，它已被誉为环保型（ GREEN BEADS ）铸造材料，有很好的推广使用前景。