如何估算稳定型砂泥分含量下的原砂加入量？

例如某铸造工厂的单一型砂要求含泥量15%,只有少量芯砂,落砂时溃散芯砂混入旧砂量可不计。砂系统中没有除尘装置。混砂所加原砂的含泥量为3%,含水量2%。为了弥补砂粒损失,原砂的加入量为10%。混砂时由扣除水分的原砂带入型砂的泥分为

3%×(100-2)%×10%=0.294%

加入的膨润土品质较差,吸蓝量只有25mL,含水量10%,混砂加入量3%才能使型砂强度达到要求。混砂时由扣除水分的膨润土进入型砂的泥分为

(100-10)%×3%=2.7%

煤粉品质相当差,挥发分只有25%,灰分20%,含水量5%,为了防止铸件表面粘砂,混砂批料中加入煤粉2%。由扣除水分的煤粉带入型砂中的泥分为

(100-5)%×2%=1.9%

三种材料新带入泥分量合计为

0.294%+2.7%+1.9%=4.894%

使新带入泥分在混好型砂中也达到含泥量15%的水平,需加入不含水、不含泥分的原砂量为

折合含泥、含水的原砂为

32.63%/(1-0.02-0.03)=34.35%

需要稳定型砂含泥量的原砂加入量已经远远超过实际加入原砂量的10%,结果是型砂中的含泥量越来越高和失去控制,型砂的各种性能越来越差,铸件废品率逐渐增高。

在上述情况下,要想型砂含泥量不会增加太多,很多工厂采取的办法有:分别采用面砂和背砂,混制面砂的批料多加新砂(可能高达50%或更多)。个别工厂(如某汽车件铸钢厂)每月将所用单一砂完全扔掉,然后用全新砂重新混砂。这必然增加废砂量,而且造成型砂性能剧烈波动和难以控制。

又例如某一使用单一砂挤压造型生产中小铸铁件的工厂,采用无砂芯、无型砂沸腾冷却装置。型砂要求含泥量保持在13%。混砂批料加入优质膨润土0.6%,其含水量10%。煤粉也是优质的(含水量5%),加入量0.2%。原砂为经简单擦洗的内蒙古砂,含水2%,含泥0.5%,加入量6%用来补足砂粒损失。混砂时新加入膨润土和煤粉带入型砂的泥分如下:(www.xing528.com)

原砂扣除含水量2%,含泥量为0.5%,加入量为6%,带入型砂泥分为

0.5%×(100-2)%×6%=0.0294%

膨润土扣除含水量10%,混砂加入量0.6%,带入型砂泥分为

(100-10)%×0.6%=0.54%

煤粉扣除含水量5%,混砂加入量0.2%,带入型砂中泥分为

(100-5)%×0.2%=0.19%

三者合计带入泥分为

0.0294%+0.54%+0.19%=0.7594%

为了使新增泥分达到同样的型砂含泥量13%,需要不含水、不含泥分的原砂冲淡量为

折合含泥含水原砂为

5.842%/(1-0.02-0.005)=5.991%

并未超过加入的原砂量6%,型砂的含泥量能够保持为稳定状态,不会越来越高。一般运行良好的旧砂除尘系统,可以从旧砂中再去除泥分0.5%～1%。