砂基本解釋

1 自硬砂舊砂再生處理的工藝特點(diǎn)

自硬砂鑄造生產(chǎn)中，舊砂再生工藝的應(yīng)用已是很普遍了。不同的舊砂再生工藝，就有不同的砂處理生產(chǎn)單元。其目的就是實(shí)現(xiàn)舊砂再生回用、降低成本、促進(jìn)環(huán)保、提高資源再利用。

舊砂再生主要是利用振動(dòng)機(jī)械的振動(dòng)機(jī)理來實(shí)現(xiàn)的。舊砂再生過程中的主要設(shè)備包括振動(dòng)落砂機(jī)、振動(dòng)破碎機(jī)、振動(dòng)沸騰冷卻機(jī)、振動(dòng)輸送機(jī)和振動(dòng)篩分機(jī)，以及風(fēng)選機(jī)、砂溫調(diào)節(jié)器、磁分離機(jī)等，配套相關(guān)的設(shè)備構(gòu)成一個(gè)特定的砂處理生產(chǎn)單元。自硬砂舊砂再生回用，就是利用專用再生設(shè)備來對(duì)舊砂進(jìn)行破碎、去膜、篩分和冷卻的工藝應(yīng)用過程。也有利用高溫焙燒的工藝方法對(duì)舊砂進(jìn)行處理。

舊砂再生處理的過程，就是對(duì)樹脂砂、水玻璃砂（統(tǒng)稱自硬砂）的失效脆性狀、潰散狀的惰性膜進(jìn)行脫膜、去膜、圓整的過程。對(duì)半粘結(jié)狀和粘結(jié)狀的未失效的舊砂進(jìn)行團(tuán)塊破碎、分解、松散再利用。舊砂再生設(shè)備中，對(duì)舊砂產(chǎn)生搓磨作用的有二種形式的振動(dòng)設(shè)備：線性振動(dòng)設(shè)備和非線性振動(dòng)設(shè)備。線性振動(dòng)設(shè)備如FAT 系列振動(dòng)破碎機(jī)；它以線性激振力為主體，形成對(duì)舊砂進(jìn)行線性方向的運(yùn)動(dòng)搓磨作用機(jī)理。

非線性振動(dòng)設(shè)備，它以非線性的陀旋振動(dòng)激振為主體，形成對(duì)舊砂進(jìn)行在圓周范圍被激掁的運(yùn)動(dòng)搓磨作用機(jī)理。

2 運(yùn)動(dòng)搓磨機(jī)理的受力分析

舊砂受線性振動(dòng)的搓磨力，是由激振力產(chǎn)生的作用力和反作用力，構(gòu)成平面匯交力系。形成對(duì)砂的搓磨運(yùn)動(dòng)過程。

舊砂受非線性振動(dòng)的搓磨力，除受激振力作用產(chǎn)生的作用力和反作用力之外，還有受離心慣性力產(chǎn)生的作用力、反作用力；構(gòu)成空間匯交力系，形成對(duì)砂陀旋搓磨運(yùn)動(dòng)過程。

搓磨力，就是由激振力產(chǎn)生的作用力對(duì)舊砂作用所需要的脫膜能力。不同的搓磨方式會(huì)產(chǎn)生不同的脫膜效果。

舊砂在被激振的運(yùn)動(dòng)過程中，雖然會(huì)出現(xiàn)多方位的力點(diǎn)，如擠壓力、碰撞力、沖擊力、離心方向的拋射力等。但都會(huì)形成一個(gè)匯交合力；由于匯交合力的形成，對(duì)砂團(tuán)塊產(chǎn)生力偶；（兩個(gè)大小相等，方向相反，作用線不重合的平行力，稱力偶。）力偶對(duì)物體轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的大小，用力偶矩來度量。力偶矩是一個(gè)自由矢量，可以在作用面內(nèi)作任意移動(dòng)，而不影響對(duì)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)。

所以舊砂團(tuán)塊及顆粒狀舊砂在線性和非線性振動(dòng)激勵(lì)下，所出現(xiàn)的轉(zhuǎn)動(dòng)、翻滾運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，達(dá)到了有切向搓磨的作用。

3 搓磨對(duì)象有機(jī)脂膜的形成

自硬砂工藝中，砂子利用有機(jī)脂和固化劑的作用產(chǎn)生相互的粘附，形成表面有機(jī)脂膜；粘附的結(jié)合力（粘附強(qiáng)度），其性質(zhì)取決于砂子和粘附劑相互作用的結(jié)合鍵粘合劑的分子鍵，不同性質(zhì)的結(jié)合鍵，產(chǎn)生不同的結(jié)合能（一種聚合內(nèi)力）。由于存在有機(jī)脂膜的結(jié)合能，使砂粒間粘合，不易潰散。這種內(nèi)力隨粘附強(qiáng)度的變化而改變。因此，不同工藝配方的有機(jī)脂、固化劑會(huì)形成不同固化時(shí)間和固化硬度。有機(jī)脂膜受一定溫度影響后，形成隋性膜（一種脆化的有機(jī)脂膜），其內(nèi)部的分子鍵，會(huì)發(fā)生質(zhì)的變化。經(jīng)完全燒灼的有機(jī)脂膜，分子鍵完全斷裂而灰粉化；不完全燒灼的有機(jī)脂膜，分子鍵脆化，有機(jī)脂膜失效，在外力作用下易發(fā)生脫離；未燒灼的有機(jī)脂膜，因有受溫度影響，分子鍵處于臨界脆化狀態(tài)，在適當(dāng)外力作用下，會(huì)發(fā)生脫落；而沒有受溫度影響的，仍保持著完好的粘附結(jié)構(gòu)－固化的有機(jī)脂膜。這種砂粒經(jīng)分解松散后可以再利用。有機(jī)脂膜包裹的砂子，不影響砂回用性能。

舊砂脫膜能力的大小，一般用灼燒減量來衡量。有機(jī)脂膜失效后的性狀，一般為灰粉狀，脆化狀和潰散狀。

高溫?zé)岱ㄔ偕に噷?duì)樹脂砂再生不適用。其一，沒有必要利用高溫法去除剩余未失效樹脂膜，這對(duì)以后回用樹脂的加入量有利；其二，直接燒灼舊砂對(duì)部分砂粒不利，易破碎粉化。

高溫?zé)岱ㄔ偕に噷?duì)水玻璃砂舊砂再生可以適用，因?yàn)榕f砂中的殘余水玻璃會(huì)影響型砂成分的酸堿度。實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用比較多 。

型砂性能主要有兩方面因素決定，一是構(gòu)成型砂的材料組成；二是型砂的混碾狀況 。

型砂的材料構(gòu)成主要是由舊砂、原砂、膨潤(rùn)土和添加劑（FS粉）等組成。由于型砂95%以上是舊砂，而舊砂由于澆注鑄件的砂鐵比不同、芯砂混入量不同等因素的影響，導(dǎo)致材料構(gòu)成的波動(dòng)非常大。

因而要控制型砂的構(gòu)成，就必須對(duì)型砂中的有效膨潤(rùn)土含量、有效添加劑含量及含泥量進(jìn)行檢驗(yàn)，以便確定混砂時(shí)膨潤(rùn)土、添加劑（FS粉）和原砂的補(bǔ)加量。

型砂緊實(shí)率的控制范圍、型砂的混碾效率反映了型砂的混碾狀況。型砂緊實(shí)率的控制范圍是指緊實(shí)率的波動(dòng)范圍，波動(dòng)范圍越小，型砂緊實(shí)率的控制水平越高。型砂的混碾效率是指混制出的型砂性能與經(jīng)過充分混碾后的型砂性能的百分比，混碾效率越高越好。