膨潤土的相關效能

為了使鑄造用膨潤土生產企業,控制好人工鈉化膨潤土的產品質量,我們對膨潤土的一些理化指標與鑄造型砂的工藝效能進行試驗分析。透過試驗分析表明,膨潤土的一些理化指標與膨潤土的鑄造溼型的效能有著密切的關係,而且對型砂的質量影響較大。下面就相關指標效能分別作以試驗分析。

膨潤土的相關效能

膨潤土的吸藍量與型砂的溼壓強度:膨潤土的主要成分是蒙脫石,也就是說蒙脫石的多少代表著膨潤土中有效成分的高與低,現在膨潤土加工企業的測試手段還不能直接檢測膨潤土中有效成分蒙脫石含量,只能用其它方法間接來求得膨潤土中蒙脫石的含量。由於蒙脫石能夠吸附亞甲基藍,而其它黏土礦物對亞甲基藍的吸附能力較弱,所以人們用膨潤土吸附亞甲基藍量的多少來間接求得蒙脫石含量。

溼壓強度: 膨潤土粘結劑與鑄造用型砂與調合水按一定比例在混砂機中進行混輾一定時間,測定其合適的緊實率下,將混砂在制樣機上製成標準試件並在溼壓強度儀是測試,這種含有調合水的試件產生破裂所需的壓力就是該試件的溼壓強度。根據鑄件合金的種類,鑄件的大小,砂型緊實方法,造型方法,以及表面風乾情況的不同,對型砂的效能提出不同的要求,因而,對型砂的溼壓強度要求也就不一樣。

膨潤土的相關效能

膨潤土吸藍量與其型砂的溼壓強度整體上是呈正比例關係,吸藍量高的膨潤土用於型砂粘結劑的溼壓強度也好。吸藍量低的其型砂的溼壓強度也次之。而同一吸藍量的膨潤土其溼壓強度並不是完全相同,,這與膨潤土的組分,屬性,屬型有一定的關係。透過上述關係,我們在生產高溼壓強度的膨潤土產品時,就要首選擇高吸藍量的膨潤土,如果沒有高吸藍量的膨潤土,就要對低品位的膨潤土進行提純,以適應生產的需要。

膨潤土的複用性:膨潤土受到不同溫度加熱後,粘結力會有不同程度的下降。膨潤土在型砂模件上,能承受高溫而不失去粘結效能的能力大小稱其為複用性。複用性好的膨潤土,在鑄造生產過程中,產生的廢物就少,同時在型砂再次使用中新增的量就少,因而型砂的透氣性就好,鑄件產生不合格產品的機率相應降低。用量少也有利於降低生產成本。

膨潤土有一個重要的特點,就是它具有一定的耐熱能力。只要加熱溫度不太高,脫除了自由水的膨潤土只要加水,仍能恢復粘能力。膨潤土的粘結能力只有在加水以後才能表現出來。膨潤土失去粘結能力,也與它的脫水有關。到目前為止,認為膨潤土中的水分有三種形態:一種水是自由水,即膨潤土顆粒吸附的水,加熱到100℃以上,就可脫除自由水,脫除了自由水的膨潤土,粘結能力不受影響;二種水是牢固結合水,110℃下長時間加熱,膨潤土可完全脫除自由水,但不會脫除牢固結合水。已完全脫除自由水的膨潤土,再在較高的溫度(如200℃,300℃)下加熱仍會繼續減重,說明仍有水分損失。

膨潤土的相關效能

膨潤土經這樣加熱脫水後,只要加水,能完全恢復粘結能力;三種水是晶格水,也有人稱之為結構水。晶格水只有在相當高的溫度下才能部分或全部脫除。膨潤水的晶格水脫除以後,即喪失粘結能力,成為死黏土。不同的膨潤土,喪失粘結能力的溫度不同。由差熱分析實驗證明:一般來說,天然鈉膨潤土的失效溫度為638℃,鈣膨潤土為316℃。人工活化的鈉膨潤土,由於活化條件各異,失效溫度不一,但都低於天然鈉膨潤土。

由此可見,黏土粘結砂中存在2種膨潤土,第1種是有效膨潤土,第2種是死粘土。死黏土越多,黏土粘結砂效能越差。鈉膨潤土在600℃以下加熱,它的粘結能力基本上不受影響。加熱溫度超過600℃,就急劇地喪失粘接能力。加熱到700℃以上,差不多完全喪失了粘結能力。鈣膨潤土在100℃以上,就開始緩慢地失去粘結能力。加熱溫度再提高,粘結能力的喪失就越來越明顯。人工活化不好的鈉膨潤土,在最初使用時,失效溫度僅略低於天然鈉膨潤土,幾次反覆加熱後,就與鈣膨潤土相近。所以說人工鈉化膨潤土的乾燥溫度對產品的效能有較大的影響。