对呋喃树脂/SO2冷芯盒法的生产工艺及活化剂要求

1)SO₂法所用SO₂气体为工业纯,它是一种无色、有刺激气味、不易燃的气体,温度为25℃、压力为240kPa时,就形成液化气体,通常用0.2t、0.5t或1t的钢瓶盛装供应。使用时,靠氮气或干燥空气从钢瓶中将SO₂气体带出。通常每硬化1t砂芯,约消耗4kg左右的SO₂气体。

由于SO₂是一种腐蚀性气体,对人体及环境和设备的危害大,我国仅有几家铸造工厂应用。表5-93给出了国内三种SO₂硬化树脂的技术指标。

表5-93 SO₂硬化呋喃和环氧树脂技术指标

2)采用的含过氧化物的活化剂有无机和有机两大类。无机的主要采用过氧化氢(其质量分数是35%,国外为50%),加入量为树脂质量的25%～50%。由于砂中含有多种重金属元素,加速过氧化氢的分解,使其迅速失效,可使用时间太短,当前可以采取对过氧化氢改性或对砂子进行钝化处理,以确保树脂砂的可使用时间达3h左右。有机活化剂通常使用的过氧化物为过氧化丁酮(MEKP)、过氧化叔丁基(BHP)等,加入量为树脂质量的40%～60%,芯砂可使用时间可达8h以上。尽管有机活化剂比无机活化剂贵,但适于复杂砂芯,应用广。表5-94给出了三种国内过氧化物的技术指标。(www.xing528.com)

表5-94 过氧化物的技术指标

3)SO₂法可用任何一种混砂机混制。混砂时加料顺序是先加树脂再加活化剂。树脂占砂质量的0.9%～1.5%。SO₂法造芯和造型可以采用吹射、震压、机械振动和手工紧实。由于芯(型)砂流动性好,采用吹射法时用较低的压力(304～412kPa)就可紧实。紧实的砂芯吹入SO₂气体,用空气净洗后即可起模。SO₂气体从砂芯或砂型中清除出来,被抽入洗涤塔,塔中的洗涤液通常是质量分数为5%～10%的氢氧化钠溶液,塔内装有聚丙烯填料或湍球。1kg SO₂要用约4kg NaOH,并生成8kg的硫酸盐和亚硫酸盐。

我国已成功地将SO₂法用于泵类、液压件、汽油机及柴油机等铁、钢及非铁合金铸件的生产。目前此法应用不多。