
硅砂(石英砂)是应用最广、用量最大的铸造用砂,是以石英为主要矿物成分,粒径为0.02mm-3.35mm的耐火颗粒物,按其开采和加工方法的不同,分为水洗砂、擦洗砂、精选砂等天然硅砂和人工硅砂。
1、铸造用硅砂的分类及生产
(1)水洗硅砂
天然硅砂经水洗、分级的铸造用原砂,含泥量≤1.0%。
(2)擦洗硅砂
天然硅砂经擦洗、水洗、分级、烘干,含泥量小于0.5%。
(3)浮选硅砂
浮选硅砂是由二氧化硅含量小于97%的天然硅砂经过浮选,使其二氧化硅含量大于97%的硅砂。浮选技术是浮选砂生产的重要工艺方法,原矿经脱除杂质、粒度分级、擦洗、脱泥、磁选后,磁选成品与浮选药剂充分混合,经过工艺规定时间后进入浮选机,最后精选硅砂成品由浮选机底部进入砂浆池,长石成品由浮选机上部排出进入砂浆池。
(4)焙烧硅砂
焙烧硅砂是一种在烘干擦洗硅砂的基础上,经850℃以上高温焙烧处理得到的一种优质树脂砂工艺用基材。
(5)人工硅砂
经过矿石甄选、破碎、整形、水洗、级配等工序处理,使之成为满足铸造使用要求的硅砂。
2、铸造用硅砂产业概况
我国硅砂资源储量极其丰富,铸造用硅砂产地主要集中在内蒙古通辽、河北围场、福建漳州、海南文昌、湖南溆浦县、江西鄱阳湖沿岸等地区。
目前,国内硅砂主要生产商有重庆长江造型材料(集团)股份有限公司、中建材通辽矽砂工业有限公司、承德北雁新材料科技有限公司、通辽市大林型砂有限公司、彰武联信铸造硅砂有限公司、承德东伟新材料科技有限公司、沈阳金安铸造材料股份有限公司、彰武兆峰硅砂有限公司、河北悦欣新型建材制造有限公司等。
天然硅砂主要用于有色合金铸件、铸铁件及中小型铸钢件的型砂和芯砂。精选天然硅砂主要用于以有机物作为粘结剂的各种型砂和芯砂。人工硅砂主要用于铸钢件的型砂和芯砂。
据统计,每生产1t合格铸件,大约需要1~1.3t的硅砂(有再生的情况下的消耗量),全国每年消耗的新砂在2000万吨以上。普通硅砂价格约100-300元/吨,高端整形级配人工硅砂市场售价400元~1000元/吨。
3、铸造用硅砂指标要求
铸造用石英砂要求价廉易得、铸型制造简便、具有高的耐火度和热稳定性,通常要求铸造砂中含泥量低,SiO2含量在90%以上(较大的铸钢件则要求SiO2含量在97%以上),适宜的颗粒形状和颗粒组成,不易被液态金属润湿。
《GB/T 9442-2024 铸造用硅砂》指标要求
3D打印砂为铸造型砂中较为特殊的型砂,随着3D打印技术快速发展,是目前铸造砂中用量增长较快的新类型,3D打印砂通常要求石英颗粒强度高,SiO2≥90%,Al2O3≤10%,CaO+MgO<0.6%,Na2O+K2O<0.4%,含泥量≤0.2%,粒度0.053~0.3mm。

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