山西沁新集团宝珠砂----绿色环保铸造材料50/100

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山西沁新集团宝珠砂----绿色环保铸造材料50/100

山西沁新集团宝珠砂（陶瓷砂）产品介绍及应用

山西沁新集团昌源新材料有限公司位于山西省长治市沁源县李元镇贤友村，公司成立于2000年，是从事宝珠砂生产的企业。目前装备有6台电弧冶炼炉，二期项目已经审批通过。目期设计年产量5万吨，实际产能在3万吨左右，二期完成后设计产量为10万吨，实际产能预计在7万吨，是大的宝珠砂生产基地。
沁新宝珠砂的优势为：1、自备稳定的铝矾土生产基地，未来还有矿下铝矾土供应。2、电力配套来源于沁新集团循环经济产业链的枢纽环节，电力供应充足稳定，可实现全年24小时生产3、建立了完善的质量控制和检测体系。
宝珠砂，是上世纪90年代末研制开发的新型绿色铸造用砂，它是以三氧化二铝（Al2O3）为主要成分的煅烧铝矾土，经熔融、喷吹、筛分、混配而成的不同粒度的球形人工铸造砂。
宝珠砂具有耐火度高（＞1790℃），角形系数小（≤1.1，近似球状），酸耗值低（中性材料），黏结剂加入量小（减少黏结剂加入量30%-50%），强度高，不破碎，无粉尘，等特点，适用于树脂自硬砂（呋喃树脂、碱性酚醛树脂、邦尼树脂等）、冷芯盒法、覆膜砂及壳型铸造、水玻璃砂（有机脂、CO2硬化、改性水玻璃）、消失模及V法铸造（填充砂）、涂料（宝珠砂粉）、3D打印等铸造工艺，在汽车发动机及汽车零部件、大型铸钢（锰钢、碳钢、合金钢、高铬铸铁）件、铸铁件及有色金属（铜合金、铝合金）等领域广泛应用，被誉为21世纪的绿色铸造新材料。
一、宝珠砂化学成分
Al2O3≥70%，Fe2O3≤3%，SiO2≤24%，其他：微量。
二、宝珠砂物理性能
1.粒 形：球形
2.角形系数：<1.1
3.堆积密度：1.9-2.1g/cm3
4.P H 值：7-8
5.热 导 率：0.5-0.6(W/m*K)(1000℃)
6.热膨胀率：0.13%(1000℃加热10分钟)
7.耐 火 度：>1790℃
8.耗 酸 值：≤3.0ml
三、宝珠砂特点
1.热膨胀系数小，可与锆英砂媲美，用宝珠砂配制型、芯砂，可基本消除铸件脉纹等膨胀类缺陷，提高尺寸精度。
2.宝珠砂近似球形，流动性好，易充填，砂型和砂芯有较高的透气性，浇注后的溃散性好。
3.宝珠砂表面光滑、结构致密，便于粘结剂均匀覆盖，可节省粘结剂30-50%。
4.宝珠砂属中性材料，酸、碱粘结剂均可使用，并适应各种铸造合金。
5.宝珠砂再生回用性能好，，可适应各种再生方法。
6.宝珠砂耐火度高，稳定性好，特别适合复杂形状的砂芯和铸钢件的生产。
7.宝珠砂粒度范围广，可根据要求任意组合混配，满足客户不同需求。
四、宝珠砂应用范围
1.可用于生产覆膜砂，造型、制芯，主要使用的为40/70，50/100，70/140的段砂，因宝珠砂价格较高，国内目前主要的覆膜砂制造厂商，在硅砂中加入部分宝珠砂，从而使制成的壳型、壳芯具有耐高温、低膨胀、易溃散、高强度、发气量低等性能，对于形状特别复杂的芯子，还可解决射不实的问题。
2.可用于做壳型铸造代替精密铸造工艺，生产精密铸钢小件，目前主要使用的40/70,50/100的段砂。使用宝珠砂壳型精密铸造工艺，铸件尺寸精度可以达到CT7-CT6级，表面粗糙度达到Ra12.5以上。可以提高砂型铸造铸件质量，并可部分替代失蜡精密铸造工艺，可以显著降低铸件成本，取得的经济效益。且旧砂再生简易方便，减少了固体废弃物等污染物排放，在获取经济效益的同时，具有明显的环保效益，是一种可持续发展的铸造技术。产品目前主要有不锈钢阀门零件，接头，平衡块，工程机械的斗齿以及工具五金零件等等，应用较广。
3.可用于冷芯盒树脂砂工艺，生产缸体、缸盖、排气管等汽车铸件，目前主要使用40/70，50/100,70/140等段砂。 冷芯盒法是指借助于气体或气雾催化/硬化，在室温下瞬时成形的树脂砂成形工艺。常见的为***法，使用酚醛-尿烷树脂，吹三**气体硬化。该工艺的特点是：芯砂可使用时间长，起模时间短，生产，能耗低，适合于大批量型芯的生产，在汽车柴油机行业普遍采用。柴油机铸件，如汽缸体、汽缸盖、进排气管等，部分芯子形状复杂，局部截面积小，容易出现射不实，断裂等，或者由于石英砂的较大膨胀铸件出现脉纹，还有出现粘砂、气孔等缺陷的几率也比较大。使用宝珠砂或者宝珠砂与石英砂按比例混合使用，树脂加入量减少20-30%，以上几种缺陷得到了明显改善，同时砂芯溃散性非常好，减少了清理工作量。
4.可整条线用于碱性酚醛树脂砂工艺，生产铸钢件，常用的为40/70,50/100,70/140等段砂。该工艺中使用宝珠砂有如下优势：显著降低原砂消耗---吨铸件耗砂量30-50kg；显著降低粘结剂加入量—降低30-50%，提高型芯精度；提高材料利用率，可提高表面质量，降低落砂、清理工作量（达60%以上）；可提高铸件质量，降低铸件的生产和质量成本；减少废气，废砂的排放，实现绿色生产；改善劳动环境，减少粉尘，降低矽肺病的概率。
5.可整条线用于呋喃树脂砂工艺，生产铸钢件，常用的为40/70、50/100、70/140等段砂。宝珠砂用呋喃树脂做粘接剂时，其硬化速度比硅砂要快，且同样的树脂加入量，强度提高也很多，特别是24h放置后的抗拉强度，比硅砂提高了53.6%。宝珠砂用呋喃树脂时不仅可减少树脂的加入量，降低成本（树脂约1.2万元/吨），也能提高生产效率。实际生产应用中型砂普遍采用0.7%左右的树脂加入量。由于树脂加入量的下降，大大降低了铸件产生气孔等缺陷的几率。
6.可整条线用于改性水玻璃砂工艺，生产铸钢件。该工艺主要用于生产大中型铸钢件.
7.可整条线用于邦尼树脂砂工艺，生产铸钢件。常用的产品同其他树脂砂一致，均为40/70、50/100、70/140等段砂。宝珠砂中邦尼树脂加入量少（0.60%-0.90%），型砂强度高，铸件裂纹倾向减少，再生砂灼烧减量低，平均约为1.10%，再生砂中微粉含量低，几乎接近零值。邦尼树脂陶瓷型砂有机物总量少，铸件表面气渣孔大幅减小。砂再生收得率约97%，废料减排效果显箸。
8.可替代铬铁矿砂用于水玻璃砂工艺，生产大型铸钢件，常用的型号为20/40、30/50、40/70、50/100等。宝珠砂用作大型铸钢件的面砂替代铬铁矿砂能起到防粘砂效果，并使落砂清理工作更容易。宝珠砂水玻璃加入量更少，铸件落砂清理容易，能改善铸造车间环境，节省铸件清理工时。
9.可用于消失模铸造工艺，作为消失模填充砂使用。常用的为8-30目的粒度砂或段砂。目前使用成熟。
10.可用作V法铸造的填充砂，常用的为8-30目的粒度砂或段砂。
11.可用于生产引流砂，可替代铬铁矿，常用的为30#粒度砂，加入添加剂后供应国内几个大型钢厂，如太钢，鞍钢、宝钢等。
12.可用于3D打印工艺，常用的为200目，270#粒度砂或陶瓷粉
13.可用于生产铸造涂料，常用的为140#以细的陶瓷粉。
14.可用于生产消失模涂料，常用的为140#以细的陶瓷粉。
五、宝珠砂发展前景
绿色铸造，是未来中国铸造行业的发展趋势。作为铸造行业不可或缺的铸造用砂，在打造绿色铸造的进程中起着关键作用。而宝珠砂，因其在提高铸件质量、降低生产成本、提高经济效益、改善生产环境、减少粉尘危害等方面的显著优势，必将成为铸造用砂的“新宠”。宝珠砂——二十一世纪的绿色铸造新材料，在倡导可持续发展及绿色铸造的新时代，必将发挥更大作用。</a>
姚经理