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水玻璃砂鑄造的那些事
時間:2019年01月08日 點擊:17357次
說起水玻璃砂,其實就是各種硅酸鹽(硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰等)水溶液的總稱。下面,我們就來了解水玻璃砂的鑄造工藝。
1、鈉水玻璃的制備方法,鑄造用均采用濕法制備:
將燒堿(NaOH)溶液和石英粉或硅砂一起在帶有攪攔器的高壓(0.5~0.7MPa)熱反應釜內(nèi)加熱到160度左右,經(jīng)真空吸濾或蒸發(fā)濃縮,即可制得成品水玻璃,即:mSiO2+2 NaOH=Na2O. mSiO2+H2O
由濕法制得的鈉水玻璃的模數(shù)M通常小于3,可以滿足鑄造廠使用要求。此工藝能耗相對較低。 近年來,為了解決水玻璃可使用時間短的問題,常采用低模數(shù)#xkhks#M=1.5~2.0#xkhjs#的水玻璃延長水玻璃砂的可使用時間,各廠根據(jù)具體條件、因此制宜均制訂了自己的廠標。目前,供應鑄造廠的不少中、小型水玻璃廠,通常是向大型硅酸鈉生產(chǎn)廠購買塊狀或粉末狀固體硅酸鈉原料,然后對固體硅酸鈉原料進行加熱溶解,加工等來生產(chǎn)鑄造用水玻璃。
應該特別指出的是,鑄造行業(yè)也要提倡采用高品質(zhì)的水玻璃。總體上看,采用高品質(zhì)的水玻璃和高質(zhì)量的原砂,可以較大地降低水玻璃的加入量,不僅不會增加鑄件的制造成本,對解決水玻璃砂潰散性差的問題也會取到事半功倍的效果。
應該特別指出的是,鑄造行業(yè)也要提倡采用高品質(zhì)的水玻璃。總體上看,采用高品質(zhì)的水玻璃和高質(zhì)量的原砂,可以較大地降低水玻璃的加入量,不僅不會增加鑄件的制造成本,對解決水玻璃砂潰散性差的問題也會取到事半功倍的效果。
2、鈉水玻璃的性能參數(shù)
(1)模數(shù)
是SiO2 和Na2O的摩爾比值
M= SiO2物質(zhì)量量/Na2O物質(zhì)的量
M=(SiO2質(zhì)量分數(shù)/Na2O質(zhì)量的分數(shù))*1.033
R#xkhks#硅堿比#xkhjs#= SiO2質(zhì)量分數(shù)/Na2O質(zhì)量的分數(shù)
模數(shù)由固體硅酸鈉的成分決定,它對水玻璃各項性能都有重大影響。
(2)密度
能間接表示水玻璃中硅酸鈉的濃度或固體硅酸鈉的含量.密度越大,則固體硅酸鈉的含量越高??捎貌蓝菳e表示:
波美度與密度的關系:ρ#xkhks#g/cm3#xkhjs#
ρ=144.3/#xkhks#144.3-波美度#xkhjs#;
波美度=144.3-144.3/ρ
以上說明密度與波美度正相關,即密度越大波美度也越大。事實上模數(shù)與密度的關系多呈現(xiàn)反向變化,但沒有固定關系。
(3)雜質(zhì)含量
純凈的鈉水玻璃外觀為無色粘稠液體,含有三氧化二鐵、三氧化二鋁、氧化鈣等雜質(zhì)時則會帶有灰色、綠色甚至黑色。另外鈉水玻璃中還含有雜質(zhì)鹽,氯化鈉、硫酸鈉、碳酸鈉等。上述水玻璃的雜質(zhì)對水玻璃的密度、粘度、硬化速度、粘結(jié)強度、老化速度、表面張力等都有明顯的不良影響,因此,應盡量減少水玻璃中的雜質(zhì)含量,這對減少水玻璃的加入量、提高水玻璃的粘結(jié)強度和型砂的潰散性都有重大意義。
(4)鈉水玻璃的性質(zhì)
鈉水玻璃是一種復雜的分散體系,既有離子溶液的性質(zhì)也有膠體溶液的性質(zhì)。溶液的性質(zhì)由水玻璃的模數(shù)決定:當M小于2時是一種單純的離子溶液,幾乎不存在膠體離子;當M大于2時,溶液中開始出現(xiàn)二氧化硅膠體粒子,并隨著模數(shù)的增大膠體粒子的比例增加;當M=4時鈉水玻璃基本上已硅溶膠化。因此,高模數(shù)水玻璃易凝結(jié)而不穩(wěn)定,既有微弱的電泳現(xiàn)象和丁澤爾效應,又有膠體溶液的特性。而水玻璃溶液中,自發(fā)地生成膠粒聚合的現(xiàn)象稱為“老化”。
3、鈉水玻璃模數(shù)與密度的調(diào)整方法
(1)降低模數(shù):加氫氧化鈉(燒堿);
(2)提高模數(shù):加鹽酸或氯化銨;
(3)模數(shù)調(diào)中:利用兩種高、低模數(shù)的水玻璃調(diào)配模數(shù)。
以上就是水玻璃砂中納水玻璃的鑄造工藝簡述。