铸造用煤粉粒度的选择越细越好吗

昵称11621738 2017-12-11

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　　在铸铁用粘土湿型砂中加入煤粉，有防止铸件表面粘砂，抑制膨胀缺陷，以及减少气孔等多方面的作用，不仅可以提高铸件的表面质量，而且可以提高铸件尺寸的一致性，改善铸件轮廓的清晰度。长时期以来，煤粉一直是铸铁用粘土湿型砂中不可或缺的添加剂。

　　铸造行业中使用煤粉首先是在英国，迄今已有近400年的历史。我国铸造行业的形成和煤粉的规模应用则为期不久，基本上可认为始于20世纪50年代初。

　　近30年来，随着环保意识的增强，加以不少人对煤粉缺乏正确的认识，把铸铁厂的脏黑、灰尘多、烟气大等问题都归咎于煤粉，有人甚至把煤粉说成是铸铁行业‘甩不掉的冤家’，寻求煤粉代用品的研究工作受到了广泛的关注，新材料也层出不穷。但是，纵观当前的世界铸造行业，煤粉经受了时间的考验，依然被广泛采用，而且迄今为止仍是性价比最高的型砂添加剂。同时，对煤粉的认识也在不断深化，对煤粉质量的要求也渐趋合理。

　　目前，我国是世界铸件产量第一大国，每年铸造用煤粉的耗用量大约在25万t以上。由于我国铸造行业应用煤粉的经历较短，以往在这方面的研究工作较少，相关的标准也不尽完善。无论从提高铸件质量、合理利用资源或改善环境哪方面考虑，加强对铸造煤粉的研究都势在必行。

　　这里，只想根据外国的研究工作和生产经验，对铸造煤粉的粒度控制提出一些意见，供煤粉生产企业参考，也希望有条件的铸造企业能与煤粉生产企业合作进行试验研究工作。对煤粉质量的其他要求，将另文述说。

　　我国，1988年才由机械系统制定关于铸造用煤粉的专业标准ZB J31 002－1988《湿型铸造用煤粉》，其中对煤粉粒度的规定是：“应有95％以上通过0.106mm的筛孔（即140目筛）。1999年对标准作了修订和整理，标准号改为JB/T 9222－1999，技术内容未变。从标准的要求看来，很容易理解为：‘铸造用煤粉越细越好’。因此，我国铸造行业所用的煤粉大体上都相当于国外的超细煤粉，而型砂中不加分析地采用超细煤粉带来的问题很多，实在很不相宜。在我国铸造生产规模已经很大的今天，应尽快对此有更为全面的认识。

　　1．煤粉粒度的影响

　　煤粉颗粒应根据铸件的尺寸和重量选用，同时也要考虑造型设备的具体情况。一般说来，粘土湿型砂中所用的煤粉，粒度应略细于原砂的粒度，但又不宜过细。如生产小型铸件而对表面质量的要求又较高，可采用细砂和细煤粉或超细煤粉，但这并不是常规的情况。随着铸件尺寸的增大，就以采用较粗的煤粉为宜。

煤粉太细，可能带来很多问题，如：

　　（1）挥发分易于释放，而影响使用效果。

　　（2）易于氧化。

　　（3）加料过程中容易被排尘系统吸走，影响型砂质量的稳定性。

　　（4）每次浇注后，因受热界面大而烧蚀的量较大，导致煤粉的用量大，且使型砂中的含泥量增多。

　　（5）储存过程中易于自燃。

　　近30年来，高压造型设备的应用日益广泛。对于高压造型设备，无论水平分型或垂直分型，型砂中都应采用粗粒的煤粉。这样，一方面可以适当提高铸型的透气能力，减少铸件产生气孔缺陷的几率；另一方面，采用粗煤粉，浇注时挥发分的释放减缓，型砂中的灰分减少、复用性能改善，对于保证型砂性能的稳定至关重要。

　　如果进入系统砂的芯砂数量较多，导致型砂的总体粒度偏粗，为避免铸型的透气能力过高，在这种情况下，可考虑采用略细一些的煤粉。

　　总之，不论铸件特点和生产条件如何，一律采用95％以上通过0.106mm筛孔的煤粉是不妥的，希望能通过试验、研究，尽快改变这种状况。

　　当然，煤粉的粒度也不能太粗。按照英国多年使用的经验，不能用粒度为1mm以上的煤粉，否则铸件容易出现气孔缺陷。