【技術】鑄造混砂基礎知識

 型砂的配制包括三個方面，即原材料的準備、型砂的混制和將混制好的型砂調勻及松砂等工藝環節。鑄造生產中所使用的型砂，有的是由回用砂加適量的新砂、粘土和水經混合均勻配制成的，有的全部是由新的材料配制成的。為了確保新砂質量，所有的原材料都須根據技術要求經驗收合格后才能使用。為此，在配砂前都必須進行加工準備。

（1）新砂

新砂在采購、運輸過程中常混有草根、煤屑及泥塊等雜物，同時含有一定數量的水分。潮濕的原砂不易過篩，配砂時不便于控制型砂的水分。因此，除含水量低、用于手工造型的濕型砂可直接配制外，新砂在使用前必須進行烘干和過篩。新砂的烘干用立式或臥式烘干滾筒，也可采用氣流烘干的辦法。常用的篩砂設備有手工篩、滾筒篩和振動篩等。

（2）粘土

剛開采的粘土往往含有較多的水分多為塊狀，因此使用前必須烘干、破碎并磨成粘土粉，主要由專門的工廠進行加工，包裝萬袋供應。有的工廠事先將膨潤土或粘土與煤粉按比例制成粘土—煤粉粉漿，使粘土充分吸水膨脹，混砂時與原砂一起加入到混砂機里混合均勻。這種做法可簡化混砂操作，便于運輸，改善勞動條件，提高型砂質量。但必須嚴格控制粉漿的含水量，否則會影響型砂性能。

（3）附加物

煤粉、硼配、氟化物和硫黃等附加物都必須粉碎、過篩后再使用。

（4）舊砂

為了節省造型材料，降低鑄件成本，舊砂應回用。舊砂在型砂所占比例很大，它對型砂的成分及性能有著很大的影響。舊砂中常混有各種雜物，如釘子、鐵塊和砂團等，在回用前必須進行處理，包括將砂塊粉碎，用電磁分離器除去其中的鐵質雜物然后過篩，必要時進行冷卻。

（5） 混砂

混砂的任務是將各種原材料混合均勻，使粘結劑包覆在砂粒表面上，混砂的質量主要取決于混砂工藝和混砂機的形式。

一、混砂機的形式。生產中常用的混砂設備有輾輪式、擺輪式和葉片式混砂機。

輾輪式混砂機除有攪拌作用外，還有輾壓搓揉作用，型砂的質量較好，但生產效率較低，主要用來混制面砂和單一砂。擺式混砂機的生產效率比輾輪式高幾倍，且可邊混砂邊鼓風冷卻，并有一定的搓揉作用，但型砂質量不如輾輪式混砂好，主要用于機械化程度高、生產量大的鑄造車間混制單一砂及背砂。葉片式混砂機是一種連續作業式的設備，各種原材料從混砂機的一端進入，混好的型砂從混砂機的另一端出來，生產效率高。葉片式混砂機有混合作用，但搓揉作用很差，主要用于混制背砂和粘土含量低的單一砂。

二、加料順序與混砂時間。混制粘土型砂的加順序一般是先加回用砂、原砂、粘土粉和附加物等干料，干混均勻后再加水濕混，均勻后即可使用。

型砂的調勻又稱回性、滲勻，是指將混好的型砂在不失去水分的條件下放置一段時間，使水分均勻滲透到型砂中，讓粘土充分吸水膨脹，以提高型砂的強度和透氣性等性能。調勻時間主要根據粘土種類及加入量而定。型砂中粘土含量越多，原砂的顆粒越細，調勻時間越長。調勻時間應適當，否則型砂性能難以滿足要求。單一砂一般為2—3小時，面砂為4—5小時。機械化鑄造車間型砂調勻是在型砂調勻斗里進行，非機械化的手工造型車間是將混好的型砂堆放在車間地面上，并用濕麻袋覆蓋進行調勻。

型砂經混輾和調勻后會被壓實，有的被壓成團塊。如果采用這種型砂直接造型，型砂的堅實度不均勻，透氣性等性能差。因此，調勻后的型砂必須經松砂或過篩才能使用。在機械化的鑄造車間一般采用圓棒式或葉片式松砂機進行松砂處理。在機械化的手工造型車間，常用移動式松砂機或用篩孔為5—8毫米的篩子過篩。