2013年价格涨幅近30%,未来每年用量预计增长20%以上。河砂是混凝土的主要成分,占比达80%左右;按原料来源可分为河砂(包括湖砂)、海砂、山砂等天然砂和机制砂,长久以来,我国建筑所用的砂石主要是河砂;铸造覆膜砂按规格可分为碎石、粗砂、中砂、细砂等。在今年3月召开的第三届中国水泥网年会砂石骨料专场会议上,据同济大学材料科学与工程学院蒋正武教授介绍,2011年至今,我国砂石行业新乡覆膜砂表现出了需求量大且持续增长、供应吃紧、自然储量殆尽等特征,与此同时,河砂价格普涨。
覆膜砂是由德国克洛宁博士于二次大战期间发明的,其工艺新乡覆膜砂过程是将粉状的热固性酚醛树脂与原砂机械混合,加热时固化。后发展成用热塑性酚醛树脂加潜伏性固化剂(乌洛托品)和润滑剂通过一定的覆膜工艺配制成覆膜砂,当覆膜砂受热时包覆在砂粒表面覆膜砂厂家的树脂熔融,在乌洛托品分解出的亚甲基的作用下,熔融的树脂由线性结构迅速转变成不熔融的体型结构,从而使覆膜砂固化成型。
使用的设备主要是热芯盒造型机,废砂再生无法采用机械再生方式,需经700°C的高温焙烧再生,再生成本较高,但再生后的砂子膨覆膜砂厂家胀系数小,性能优于新砂。覆膜砂造型用在尺寸精度要求较高的复杂铸件,例如发动机机体等的铸造上,近年来流行铁模覆砂使覆膜砂的应用得到提高。树脂砂铸造就是新乡覆膜砂把原砂和树脂、固化剂混合均匀后放入沙箱、模样中造型制芯,合箱后进行浇铸。也叫冷凝树脂砂造型,是现在广泛采用的一种铸造方式,虽然尺寸精度比覆膜砂造型差一些,但其成本相对较低,尤其适合于多品种小批量的铸件。
干型砂和表干型砂的配比和性能控制(1)配比干型砂和表干型砂主要由新砂、旧砂、粘土、膨润土、附加物和少量的水所组成。铸铁件和非铁合金铸件用的干型砂和表干型(芯)砂,旧才回用量一般占50~80%。铸铁表干型砂中膨润土加入量在5~10%之间,覆膜砂总含泥量要求控制在16~18%以下;如采用钙基膨润土还须在配砂时加入占膨润土量4%左右的碳酸钠进行活化处理。覆膜砂厂家铸铁件的干型砂中粘土和膨润土的总量控制在8~12%,两者比例一般在1:1左右,可根据铸件大小适当调整。表干型砂和芯砂中一般还加入0.5~1.5%的木屑,还可加入2~3%的石油沥青乳浊液或其它有机水溶性粘结剂。干型和表干砂型很重要的一个环节是烘干工艺的控制。表干砂型在每刷一次水基石墨涂料后,要经过自然干燥(如24h)或喷烘才可刷下一遍涂料。厚大铸铁件往往要刷2~3遍涂料。砂型的烘干温度见表3。烘干后的砂型,干燥层深度一般都在50mm以上,砂芯的干燥层深度更大一些。
沙是大块石头经水的作用力上万年反复冲撞、摩擦而成的,由于岩石本身成分复杂,所以沙的成份也较为复杂,河沙颗粒圆滑,比较洁净,不像海沙有盐味,覆膜砂厂家对建筑物没有腐蚀。我国的江河大川比较多,河沙资源同样也十分丰富,河沙表面上平淡无奇,但是经过沙子专用的烘干机烘干后的用途十分广泛。根据河沙的新乡覆膜砂不同分类其用途也不一样。从规格上沙可分为细沙、中沙和粗沙。沙子粒径0.25-0.35mm为细沙,粒径0.35-0.5mm为中沙,大于0.5mm的由称为粗沙。河沙可以分为:建筑沙、烘干河沙、天然河沙、河沙4-8目、河沙8-16目、河沙10-20目、河沙20-40目、河沙40-70目、河沙50-100目。
目前,全国已有近百家企业应用了铁型覆砂铸造覆膜砂厂家工艺生产球铁曲轴、凸轮轴、平衡轴、耐压阀体、缸套,耐磨齿盘等30余种铸件,估计年产铸件在10×104t左右。比较典型的企业有通辽市永鑫硅砂有限责任公司、上海汽车铸造总厂球铁厂、、广西百矿集团、宜兴机械总厂、山东九羊集团、浙江曙光曲轴厂、本溪天缘曲轴厂、保定电影机械厂、山西潞城曲轴厂、河北辛集曲轴厂等。但是由于这些新乡覆膜砂企业引入该工艺的方式不同:有委托我院进行设计或承建的,也有自行仿造开发的。因此他们对铁型覆砂铸造工艺的掌握程度相差甚远。仅以铁型覆砂铸造废品率为例,不少掌握得比较好的企业可稳定在3%左右,取得了非常好的经济效益。但也有少数企业的铁型覆砂铸造废品率却高达20%左右,这大大地抵消了该工艺来该产生的的经济效益。究其原因,发现是由于这些企业还没有完全掌握该工艺的设计和生产要领,以及疏于生产管理所致。