如何调整水玻璃的模数和浓度不符合要求？

一定的水玻璃有其特定的模数和浓度范围。水玻璃模数和浓度对水玻璃粘结剂的硬化性能、粘结强度和溃散性能都有重要影响,因此,实际生产中根据环境的变化,可适当调整水玻璃的模数和浓度来改变型砂的工艺性能,以适应生产操作的要求。

(1)水玻璃模数的调整 调整水玻璃模数就是调整水玻璃溶液中SiO₂和Na₂ O的摩尔比。可以通过计算调整水玻璃中Na₂ O的质量分数来调整水玻璃的模数。

要求降低水玻璃模数时,往水玻璃中加入Na₂ O水溶液(质量分数为10%～20%)；要求升高水玻璃模数时,往水玻璃中加入NH₄ Cl水溶液(质量分数为10%)或无定形SiO₂。也可以按比例将高、低模数的水玻璃混合获得一种中间模数的水玻璃。

现代研究发现,溶解在水玻璃中的杂盐有加速其老化从而降低其粘结强度的危害。因此,在调高水玻璃模数时,往水玻璃中加入无定形SiO₂比加入NH₄ Cl水溶液好。

(2)水玻璃浓度的调整 水玻璃的浓度是指它的水溶液中含有Na₂ O·mSiO₂的质量分数。调整水玻璃浓度只需通过加热脱水或增水即能实现。

水玻璃的密度和浓度之间虽然并不存在严格的线性关系,但是习惯上还是用密度来表示水玻璃的浓度。在铸造行业更习惯于用波美度°Be′来表示。20℃的水玻璃波美度°Be′与密度ρ的换算式为(www.xing528.com)

ρ=144.3/(144.3-°Be′)或°Be′=144.3-144.3/ρ

水玻璃模数、密度(波美度°Be′)与SiO₂、Na₂O质量分数的关系见图4-1。根据图4-1,只要知道水玻璃4个参数中任何两个,就可以求出另外两个参数。例如,已知水玻璃模数为3,波美度为45°Be′,则从图中即可查出:Na₂ O的质量分数为10.4%,SiO₂的质量分数为31%,并由此算出水玻璃中水的质量分数为58.6%。如果从该水玻璃中去水浓缩后波美度变为50°Be′,则从图中即可查出:SiO₂的质量分数为35%,Na₂ O的质量分数为11.4%,并由此算出水玻璃中水的质量分数为53.6%。即该水玻璃中去水浓缩后,模数不变,但SiO₂的质量分数上升为35%,Na₂ O的质量分数上升为11.4%。

图4-1 水玻璃模数、密度(波美度)与SiO₂、Na₂ O质量分数的关系(20℃时)