渣油粘结剂的组成及在铸造中的应用价值

渣油是炼油厂原油蒸馏加工过程中蒸馏塔底部所剩留的残渣。原油蒸馏工艺有常压蒸馏、减压蒸馏等几种。不同的原油、不同的蒸馏工艺对渣油的性能都有一定的影响。用做铸造粘结剂的渣油一般为减压渣油,渣油经过进一步氧化加工而制成石油沥青。渣油是石油分馏过程的中间产物。其组成和性质见表6-23。

表6-23 渣油的组成及其性质

渣油的硬化实质上是小分子向大分子转化的过程,其转化顺序为:油质→胶质→沥青质→碳青质→半油焦质。其硬化过程大致如下:在一定温度下烘干时,砂粒周围裹附着的渣油内分子活动剧烈,一小部分油质可能随稀释剂(裂化柴油)挥发,大部分油质则进行脱氢聚合成为胶质。其中氧促进着脱氢聚合的进行。胶质在受热时不稳定,随着油质减少,它也进一步脱氢、聚合,生成沥青质。当进一步提高温度和延长时间时,沥青质又向碳青质和半油焦质转化。(www.xing528.com)

从胶体化学的角度来看,在以上油质挥发和相对分子质量逐步增大的转化过程中,渣油就能从溶胶转成凝胶,其至半固体和固体的韧性连续膜,使砂芯获得强度。

渣油粘结剂综合利用了石油工业的副产品。减压渣油为石油炼制中的下脚料,所用稀释剂和催化剂的原料大都亦为石油炼制中的副产品,资源丰富,可以改变油类粘结剂供应不足的现状,进一步满足铸造生产发展的需要,可有效地代替包括植物油在内的其他油类粘结剂,而成本低廉,可制作汽车、机械、液压件等的各类合金铸件的Ⅱ级、Ⅲ级的砂芯。