堿性酚醛樹脂砂再生設(shè)備應(yīng)用與運(yùn)行生產(chǎn)

摘 要：科研人員根據(jù)酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂性質(zhì)，在生產(chǎn)運(yùn)行中設(shè)計(jì)出了酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂再生設(shè)備，并且在就砂再生時(shí)研發(fā)設(shè)計(jì)出了合理再生方法。科研人員在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂再生技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中如果使用組合式的方式，對(duì)于再生酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂作用效果最為顯著，再生的酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂的質(zhì)量與新砂的質(zhì)量幾乎相等。因此，可以說(shuō)明酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂再生設(shè)備無(wú)論是在經(jīng)濟(jì)效益還是在技術(shù)上有這種廣闊的發(fā)展情景。

關(guān)鍵詞：酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂；舊砂再生工藝；組合式再生方法

酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂技術(shù)在20世紀(jì)末所提出一種具有環(huán)保意義的制芯工藝方式，在實(shí)際應(yīng)用中擁有多種優(yōu)勢(shì)，主要應(yīng)用在箱體生產(chǎn)中，這種新型工藝方式已經(jīng)在國(guó)外鑄鋼廠廣泛應(yīng)用，并且已經(jīng)取得了良好的社會(huì)效應(yīng)。我國(guó)科研人員在29世紀(jì)90年代研究出了樹脂粘接劑，但是酯硬化堿性酚醛樹脂再生工藝較為繁瑣，簡(jiǎn)化工藝流程雖然已經(jīng)研究多年，并沒有取得較為成功的過(guò)程，嚴(yán)重影響了酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂再生工藝在我國(guó)鑄造行業(yè)應(yīng)用。對(duì)于酯硬化堿性酚醛樹脂再生設(shè)備應(yīng)用與運(yùn)行生產(chǎn)研究，具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

1 酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂再生意義

現(xiàn)階段，我國(guó)每年能夠鑄造的鋼件產(chǎn)量約為150萬(wàn)噸，其中最常使用的工藝形式就是水玻璃砂造型。但是在鋼件鑄造中應(yīng)用的水玻璃砂造型在處理方面較為困難，面對(duì)我國(guó)鑄造行業(yè)所生產(chǎn)的垃圾，不僅僅能夠增加我國(guó)資源消耗，還對(duì)我國(guó)生態(tài)環(huán)境影響十分嚴(yán)重。因此，我國(guó)已經(jīng)對(duì)于鑄造行業(yè)所產(chǎn)生的垃圾管理制定了法律上的約束，政府部門也對(duì)于鑄造行業(yè)污染垃圾處理方式制定了可持續(xù)性的綠色工程，鑄造企業(yè)應(yīng)該積極參與到國(guó)家制定的綠色工程中，合理處理生產(chǎn)中所產(chǎn)生的垃圾。舊砂再生已經(jīng)成為我國(guó)鑄造行業(yè)發(fā)展建設(shè)中面臨的主要任務(wù)[ 1 ]。

酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂再生技術(shù)不僅僅能夠?qū)㈣T造行業(yè)生產(chǎn)建設(shè)中產(chǎn)中的廢砂排放，還能夠?qū)⒐?jié)約新砂的應(yīng)用，對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂再生技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中具有很多獨(dú)特性優(yōu)勢(shì)，例如再生后的砂熱膨脹性能已經(jīng)降低，有機(jī)物數(shù)量顯著減少，砂的質(zhì)量之間完善，鑄造企業(yè)生產(chǎn)建設(shè)中出現(xiàn)廢物率也在下降。這樣可以發(fā)現(xiàn)，酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂再生技術(shù)研究工作具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，并且也可以成為衡量一個(gè)國(guó)家鑄造行業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)準(zhǔn)。

我國(guó)鑄造行業(yè)在生產(chǎn)建設(shè)中一直廣泛使用水玻璃，水玻璃在實(shí)際應(yīng)用中具有污染低、性價(jià)比低廉等優(yōu)勢(shì)，鑄造企業(yè)在生產(chǎn)建設(shè)中非常愿意使用水玻璃。水玻璃在鑄造行生產(chǎn)建設(shè)中雖然具有一定優(yōu)勢(shì)，但是還存在一定缺陷，例如水玻璃在鑄造鋼件表面中，鋼件表面質(zhì)量及精準(zhǔn)性并沒有樹脂砂高，特別是在澆注過(guò)程中水玻璃清砂較為困難，影響著鑄造企業(yè)生產(chǎn)建設(shè)，造成能源的浪費(fèi)。近幾年，我國(guó)鑄造行業(yè)逐漸將水玻璃用酯硬化，這樣能夠降低鑄造企業(yè)應(yīng)用水玻璃數(shù)量顯著降低，傳統(tǒng)鋼件鑄造中出現(xiàn)的潰散等問(wèn)題能夠有效得到緩解，讓鑄造企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂再生。酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂再生雖然能夠鑄造行業(yè)中應(yīng)用的水玻璃有效替代，但是也增加了鑄造行業(yè)生產(chǎn)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)成本[ 2 ]。

2 酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂特點(diǎn)和再生生法

2.1 酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂特點(diǎn)

酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂雖然能夠在鑄造行業(yè)生產(chǎn)建設(shè)中應(yīng)用，降低鑄造企業(yè)新砂使用數(shù)量，但是酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂再生中難度較高的問(wèn)題一直沒有研究出較為良好的解決方式。酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂表面上的樹脂模在常溫環(huán)境中擁有一定韌性，通過(guò)機(jī)械方式無(wú)法將酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂干燥取得良好的效果。酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂表面中含有少量額鉀，這種有機(jī)物在高溫情況下清除較為困難，這就讓酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂再生質(zhì)量無(wú)法保證[ 3 ]。

2.2 酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂再生法

2.2.1濕法再生

濕法再生在鑄造行業(yè)在酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂再生中經(jīng)常使用的一種方式，通過(guò)對(duì)于酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂中的有機(jī)脂與有機(jī)鉀能夠與水相溶的特性，通過(guò)水洗的方式清除有機(jī)脂與有機(jī)鉀，保證酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂再生質(zhì)量。濕法再生處理過(guò)的酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂質(zhì)量能夠與新砂質(zhì)量幾乎相同，在處理中雖然對(duì)于酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂質(zhì)量保證，但是在處理中對(duì)于能源消耗較高，鑄造企業(yè)必須增加污水處理設(shè)備的采購(gòu)。

2.2.2干法再生

干法再生方式在實(shí)際應(yīng)用中并不需要溫度及水等能源作用，主要就是通過(guò)機(jī)械方式將酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂表面所具有的樹脂模處理。干法再生方式在實(shí)際應(yīng)用中主要通過(guò)兩種方式處理酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂，分別是沖擊有擦磨，其中沖擊干法再生又用多種方式，例如氣流式、振動(dòng)式，處理原理就是壓縮空氣，通過(guò)空氣對(duì)于酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂中的砂粒處理，讓舊砂能夠在鑄造鋼件生產(chǎn)中再次使用，這種方式處理后的酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂表面脆性較高，但是其中水分含量較。

酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂在干法再生中并沒有經(jīng)歷過(guò)高溫處理，因此酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂表面的樹脂膜并不容易脫離，傳統(tǒng)應(yīng)用的沖擊式機(jī)械設(shè)備并不能夠應(yīng)用在酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂再生中。科研人員在長(zhǎng)期研究中，設(shè)計(jì)出了能夠酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂沖擊式應(yīng)用的設(shè)備，就是高速擦磨式機(jī)械再生裝置[ 4 ]。

3 結(jié)論

本文僅僅對(duì)于酯硬化堿性酚醛樹脂砂再生簡(jiǎn)單性分析，再生設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用與運(yùn)行生產(chǎn)中還存在著較多的不足，希望科研人員能夠增加對(duì)于酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂研究工作，促進(jìn)鑄造行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王金良，黃仁和，邱學(xué)明.再生砂用酯固化堿性酚醛樹脂合成工藝[J].鑄造，2009（02）：175-180.

[2] 邢俊德.酯硬化酚醛樹脂砂的最新進(jìn)展[J].鑄造技術(shù)，1999（06）：26-30.

[3] 陳國(guó)新.酯硬化堿酚醛樹脂砂再生方法對(duì)比及設(shè)備選擇[J].中國(guó)鑄造裝備與技術(shù)，2010（02）：9-14.

[4] 羅昊，趙丹丹，李世成，李漢錕，尹紹奎，周靜一.酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂的再生工藝[J].鑄造，2011（08）：791-793.

作者簡(jiǎn)介：

楊業(yè)永（1987-），男，遼寧海城人，2009年畢業(yè)于遼寧機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)，現(xiàn)在主要從事堿性酚醛樹脂砂再生管理工作。