碱酚醛树脂旧砂联合再生工艺研究

发布时间：2017-07-21 01:06

  本文关键词：碱酚醛树脂旧砂联合再生工艺研究

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【摘要】：碱酚醛树脂砂具有铸件表面光洁、尺寸精度高、造型效率高等优点,并且不含有N、P、S等有害元素,生产环境好,被铸造行业公认为比较环保的造型材料,符合实现绿色铸造的大趋势。但是浇注铸件时,碱酚醛树脂砂表面发生化学反应,形成惰性膜,降低旧砂的性能,影响旧砂的回收利用,因此,对碱酚醛树脂砂旧砂进行再生实验,具有一定的实用意义。本文分析了碱酚醛树脂旧砂热法、湿法、振动再生的特点。碱酚醛树脂砂在铸件浇注后,砂粒表面包裹一层由残留树脂膜及其它杂质构成的惰性膜,降低树脂固化剂与砂粒间的附着力。通过实验证明,采用单一的再生方法去除惰性膜的效果都不能达到旧砂回用的性能要求。本实验采用热法再生方式对旧砂进行初步再生。考察了温度对碱酚醛树脂旧砂再生影响,确定了400℃、10min的实验参数。经过热法再生的旧砂,进一步用其它方法联合处理。碱酚醛树脂是在强碱性催化条件下由苯酚和甲醛缩合而成的甲阶酚醛树脂水溶液,因此,水溶性是比较好的,可以通过湿法进行再生。采取实验室自制湿法再生设备对其进行正交实验,着重分析了时间、换水次数、砂水比、通气间隔四种因素对再生效果的影响,得出影响大小为：换水次数砂水比时间通气间隔。然后寻找每一个影响因素的最优参数。振动再生是在振动力的作用下,利用砂粒与砂粒、砂粒与内壁间的剪切作用力去除砂粒表面的惰性膜,是砂粒表面形貌及性能接近原砂的再生方法。采取实验室自制双质体亚共振振动再生机对旧砂进行再生处理,通过对钢球与旧砂质量比、振动频率、振幅、再生时间进行四因素三水平正交实验,实验结果表明影响双质体亚共振振动旧砂再生机再生效果的因素由大到小次序为：振动频率、振幅、再生时间、钢球和旧砂质量比。并且通过实验得到了最佳工艺参数。对不同工艺再生后的型砂,测定了含泥量、去泥率。结果表明,经过再生处理的旧砂,其含泥量均有不同程度的下降。最高去泥率可达85.1%。用扫描电镜观察了再生砂的表面形貌,观察结果进一步验证了对于联合再生工艺的有效性。将抗压强度作为衡量再生效果的主要标准。型砂抗压强度的实验结果表明：新砂强度(0.468MPa)热法+湿法联合再生砂强度(0.452MPa)热法+振动联合再生砂强度(0.428MPa)热法再生砂强度(0.305MPa)旧砂强度(0.051MPa),用热法+湿法联合再生砂砂型强度可达到新砂砂型强度值的96.6%,而热法+振动联合再生砂砂型强度为新砂砂型强度值的91.5%。
【关键词】：碱酚醛树脂砂 热法再生 湿法再生 振动再生 联合再生
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG221
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 绪论12-24
• 1.1 选题背景12-13
• 1.2 旧砂再生理论的阐述13-18
• 1.2.1 旧砂再生技术的意义13-14
• 1.2.2 旧砂再生技术的发展及其阶段14-15
• 1.2.3 旧砂再生工艺方法及特点15-16
• 1.2.4 国内外旧砂再生技术的发展16-17
• 1.2.5 旧砂再生技术已取得成果的阐述17-18
• 1.2.6 旧砂再生技术发展的新趋势18
• 1.3 碱酚醛树脂砂的发展情况与在生产上的优势18-22
• 1.3.1 碱酚醛树脂砂在生产上的优势18-19
• 1.3.2 国内外碱酚醛树脂砂研究发展状况及研究成果19-20
• 1.3.3 碱酚醛树脂砂的合成机理20-21
• 1.3.4 碱酚醛树脂砂的发展方向21-22
• 1.4 本课题的研究意义与研究内容22-23
• 1.4.1 课题的研究意义22
• 1.4.2 课题的研究内容22-23
• 1.5 本章小结23-24
• 第二章 碱酚醛树脂旧砂联合再生机理及实验方案的确定24-28
• 2.1 碱酚醛树脂旧砂再生指导思想24
• 2.2 碱酚醛树脂砂再生方法24
• 2.3 热法再生24-25
• 2.4 热法+湿法联合再生25
• 2.5 热法+振动联合再生25-26
• 2.6 碱酚醛树脂旧砂再生方案的拟定26-27
• 2.7 本章小结27-28
• 第三章 碱酚醛树脂砂热法再生工艺的研究28-39
• 3.1 碱酚醛树脂旧砂初步再生实验28
• 3.1.1 湿法再生实验28
• 3.1.2 振动再生实验28
• 3.2 不同温度下的热法再生实验28-32
• 3.2.1 实验目的与材料28-29
• 3.2.2 实验结果检测方法29-30
• 3.2.3 实验过程与结果30-32
• 3.3 不同时间下的热法再生实验32
• 3.3.1 实验过程与实验结果32
• 3.4 再生前后砂粒表面的观察实验32-36
• 3.4.1 实验目的32-33
• 3.4.2 实验材料与设备33
• 3.4.3 实验结果与分析33-36
• 3.5 强度实验36-38
• 3.5.1 实验目的36
• 3.5.2 实验材料与设备36
• 3.5.3 实验过程与结果36-37
• 3.5.4 实验结果分析37-38
• 3.6 本章小结38-39
• 第四章 碱酚醛树脂砂热法+湿法联合再生工艺的研究39-58
• 4.1 热法+湿法联合再生方案的选择39
• 4.2 热法+湿法联合再生实验的步骤39-40
• 4.3 实验室自制湿法再生设备的介绍40-41
• 4.3.1 实验室自制湿法再生设备结构40-41
• 4.4 影响热法+湿法再生砂性能主要参数的分析41-42
• 4.5 影响热法+湿法联合再生砂性质主要参数的实验42-48
• 4.5.1 时间的影响规律42-43
• 4.5.2 换水次数的影响规律43-45
• 4.5.3 砂水比的影响规律45-46
• 4.5.4 通气间隔的影响规律46-48
• 4.6 正交实验的设计48-52
• 4.6.1 实验目的48
• 4.6.2 实验因子水平的确定48-49
• 4.6.3 实验结果及分析49-52
• 4.7 强度实验52-54
• 4.8 砂粒形貌检测54-57
• 4.8.1 检测设备54
• 4.8.2 检测目的54-55
• 4.8.3 检测结果与分析55-57
• 4.9 本章小结57-58
• 第五章 碱酚醛树脂砂热法+振动联合再生工艺的研究58-73
• 5.1 热法+振动联合再生方案的选择58
• 5.2 热法+振动联合再生方案的步骤58-59
• 5.3 影响热法+振动再生砂性能主要参数的分析59-62
• 5.3.1 实验材料的准备59
• 5.3.2 振动再生设备的介绍59-60
• 5.3.3 时间对再生效果的影响60-62
• 5.4 正交实验的设计62-66
• 5.4.1 实验目的与实验因子62-66
• 5.5 砂粒形貌检测66-69
• 5.6 强度实验69-71
• 5.7 本章小结71-73
• 第六章 结论和展望73-76
• 6.1 结论73-74
• 6.2 展望74-76
• 致谢76-78
• 参考文献78-83
• 附录 攻读硕士期间发表论文83

【引证文献】

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 谢华生;吕德志;李汉锟;李玲;周静一;;防止酚醛树脂旧砂热法再生时二(口恶)英造成的二次污染[A];2008中国铸造活动周论文集[C];2008年

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本文编号：570760