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朱吉禄(机械部设计研究院北京:100740).一Il摘要:就铸造车间用树脂及树脂砂工艺方法的选择,树脂砂车间生产规模的确定,酸催化硬化的树脂砂工艺经济性的影响因素——生产环境、主要原材料、主要工艺参数、主要工艺设备等工艺设计问题进行分析论述。ZhuJilu.TechnologyDesignforResin—BondedSandFoundryShop.Thepaperhasanalysedandexpoundedthetechnologydesignproblemsoftheselectionoftheuseofresinandresin—-bond..edsandtechnologyprocessinthefoundryshops,ofthedecisionofproductionscaleofresin-bond—edsandshop:oftheeffectfactorsupontheeconomyofresin—bondedsandtechnologyinacidcatalytichardening—productionenvlroment,mainrawmaterials,maintechnologyparameters,maintechnologyequipmentect.主题词:树脂砂车间设计工艺选择1工艺方法的选择1.1铸造树脂及树脂砂工艺方法分类目前世界各国的铸造生产中应用较多的树脂,主要有呋喃树脂、酚醛树脂、尿烷(聚氨酯)树脂三大类树脂砂工艺方法按硬化方式分,主要有自硬(化学)法、吹气(汽)法、加热法三大类。树脂砂按砂型状态也分为有箱和无箱两类由于各国各厂家所采用的树脂类型与品种的不同,硬化剂品种、状态、作用(参与反应与否)的不同,因此形成了多种多样的生产工艺。1.2树脂砂型工艺的选择上述三类树脂,在树脂砂型中呋喃树脂应用最为广泛,发展最快。据介绍美国1975年稍耗自硬和吹气硬化树脂4万吨,其中呋喃树脂2.1万吨。1979年消耗呋喃树脂3.4万吨,平均每年以13的速度递增,同年耗酚基尿烷树脂1.5万吨,酚醛树脂0.68万吨,仅分别为呋喃树脂的44和2O。“呋喃”为含氧五节杂环化合物,为环状链且对称,欲破坏它,需要增大活化能。环中还含有一个“O”,不易被氧化。呋喃与甲醇构成化合物称为糠醇,糠醇除具有“呋喃的特性外,又增加了一个活性很大的羟***团(一cH:OH)。铸造生产中应用广泛的呋喃树脂就是对脲醛树脂、酚醛树脂或脲醛酚醛树脂用糠酵进行改性以后,得到的一系列新的有机化合物的总称由于这类树脂含有“呋喃”环,强度得以增大,由于有羟***易于交联反应,因此具有较好的综合性髓但是,不同材质的铸件用不同成分的呋喃树脂,其推荐值列于表1。表1铸件常用呋喃树脂主要成分推荐值呋喃树脂好,而还要开发其它树脂,这主要是因为6O年代末和1974年前后,两度出现世界性的糠酵短缺,呋喃树脂价格大幅度提高,为寻求替代品之所为。酚醛树脂不含N,酚基尿烷树脂硬化无水析出,硬透性好,这两种树脂各具特色,因而拓宽了铸钢件的应用范围。树脂砂型的硬化方式,不论采用哪一类树脂,一般都是采用的自硬方式,以替代粘土砂烘干型,节约大量的热能。但是树脂砂型上涂料尤其是水基涂料以后,仍祷低温表面烘烤,表干炉设计温度一般不超过200℃,使用温度一般为170~180℃,表干时间一般为40rain左右,9O左右的废气可循环使用。加热硬化工艺基维普资讯论坛《中国铸机》4/1994本无人采用。吹气硬化工艺从原理和节能上讲是可行的。但SO、三乙***蒸汽等有害气体的供给及尾气的处理较复杂,因此不宜用于单件小批造型生产。1.3树脂砂芯工艺的选择所叙三类树脂及三种硬化方式均可用于制芯工艺。据报道,原西德1977年铸件总产量中,采用自硬芯生产的铸件重量占17.4,其中工厂月产&2oot的占用率67.7,200~5oot的占用率53.5,500~6oot的占用率23.2,&2ooot的占用率仅lO、8,因此白硬砂芯主要用于单件小批生产。加热及吹气硬化芯主要用于成批或大批大量生产,这两种工艺各有利弊,直到目前伯仲仍未分明,不同的国家和地区,不同的用户有不同的取舍。不过目前在热芯盒法中,因国际市场酚醛价格低于糠醇,酚醛树脂用量已大大领先于呋喃树脂。从节约能耗、提高生产效率考虑,在加强环保及尾气处理的基础上,宜尽量采用吹气硬化工艺。英国开发的中性高分子聚丙烯酸钠吹气硬化工艺,无苯酚、甲醛、***酸盐、硫***等有害物质;含N低;砂型高温变形小于呋哺和酚醛树脂砂溃散性与一般树脂砂相当,是一种有发展前途的制芯工艺三种不同硬化方式制芯工艺的主要特点列于表2,以供设计选择参考表2不同制芯工艺特点对比表2树脂砂车间生产规模的确定2.1按混砂造型单元能力确定混砂造型系统主要设备是混砂机,树脂自硬砂造型特点是就地混砂就地造型,一般是一台混砂机白成一个造型单元。一个车间可根据产品和产量设一个或几个这样的单元。每一个单元的产量主要取决于混砂机混砂能力的大4——小,开动率的高低以及砂铁比的高低。树脂砂型对型砂的使用时间和可脱模时间控制甚严。过时的砂不能继续使用,否则要影响砂型的终强度以至报废。到时的型要脱模,否则,因硬化强度过大造成脱模的困难,以至于拉坏砂型增加修型工作量,直至报废。连续式混砂机混制的头尾砂或多或步都存在着不均匀的问题,头砂不能作面砂,为获得尽可能多的均匀性好的型砂,特别是在面背砂树脂加入量不一样时,要求每一个铸型的混砂时间不宜过短。因此在既定的铸件生产中,混砂机混砂能力过小或过大都是不合适宜的一,不能用加大混砂机的能力来提高既定单元铸件的生产量,相反要根据铸件的大小,在混砂机混砂能力调整范围内调整混砂量。从型砂的均匀性出发,希望混砂砂机开动率越高越好。在单件小批生产中,受生产准备、脱模时间、工装模具配套水平及配套倍分等因素的制约,其开动率不可能提高,在我国一般只能达到25左右。提高造型机械化水平,以至于采用柔性造型线(包括脱箱造型线)是可以提高开动率的,但受生产性质的限制,也不可能提得很高,一般只能达到35左右,即比前者约提高4O造型线特别是带有翻箱起模机的造型线造价很高,并非所有的造型单元都能采用,因此提高混砂机开动率可以提高单元的产量,但要增加基建投资。砂铁比的高低对造型单元产量影响最大,比如lot型砂,当砂铁比分别为2、3、4时,所生产的铸件分别为5、3.3、2.5t。因此要千方百计地采取措旖来降低砂铁比。不同的混砂机生产能力、不同的平均开动率、不同的砂铁比的造型系统,采用单班制(年时基数2300h),负荷率为7O%的铸件最大产量测算列于表3。这个表反映出了提高混砂机开动率降低砂铁比与提高产量的基本情况。根据国内外情况及经验,以砂铁比为3时的产量计算为宜,开动率可根据各厂的条件和机械化水平在20~4O%内进行选择,如要进一步提高产量,可按提高生产班次来考虑。维普资讯论坛《中国铸机》4/1994表3不同造型系统铸件年产量t/a2.2按旧砂再生系统能力确定再生系统主要设备是再生机。再生系统的特点是系统性强而复杂,一般1
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铸造车间树脂砂有害气体祛除的研究
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树脂砂和吸烟对铸造工人肺功能和心理状况影响研究.pdf 40页
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--------------------------Page1------------------------------附件一原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：：翟盛日期：≥爬主垒￡关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩Fp或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。(保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：选导师签名：反冬堑塑7日期：卫亟二出--------------------------Page2------------------------------山东大学硕士学位论文树脂砂与吸烟对铸造工人肺功能与心理状况影响的研究中文摘要树脂砂由合成树脂与石英砂混合而成，以石英砂为主，是传统粘土砂的替代品…，现已推广普及。在使用树脂砂造型或浇铸过程中，不仅产生生产性粉尘，还会逸散出刺激性气体o。在实践工作中我们发现树脂砂对作业工人的危害是严重的。但查阅发现相关文献较少“‘”，尤其是糠醇、粉尘及吸烟联合作用对工人健康影响方面的文献更少。为了解粉尘与糠醇及吸烟联合作用对工人健康的影响，探讨它们的联合作用机制，我们于2001年-2004年丌展了本研究。一、对象与方法1．对象：选择某铸造公司接触树脂砂2年以上112名男性职工为接尘接毒组，年龄23-45岁，其中41人吸烟，吸烟率为36．6％。以某机床厂铸造车|'日J接触粉尘2年以上98名男性职工为接尘组，年龄21-47岁，其中吸、烟39人，吸烟率为39．6％。以某铸造用树脂厂2年以上45名男性职工为接毒组，年龄23-47岁，其中吸烟17人，吸烟率为37．8％。以同等劳动强度、不接触粉尘的某机床厂85名男性职工为对照组，年龄25—45岁，其中吸烟34人，吸烟率为40％。各组一般情况比较差异均无显著性(P&O．05)。受检工人无既往器质性心肺疾病史，检查时无急性呼吸道疾病。2．方法：采用横断面整群抽样，对所选工厂进行劳动卫生学调查，对作业工人进行问卷调查和健康检查，用Excel建立数据库，用SPSSIO．0统计软件进行x2检验、方差分析及逐步回归分析，分析各组处理因素所致效应的差异。二、结果树脂砂作业不仅产生粉尘，还可产生糠醇等毒物，总尘平均浓度为2．49mg／m3，糠醇平均浓度为11．3mg／m3；树脂砂作业不仅可引起工人咳嗽、咯痰、胸闷、气短等呼吸道刺激症状阳性率增加，还引起工人头痛、头晕、失眠、记忆力下降、心悸等神经衰弱症状阳性率增加，肺通气功能降低(P&O．05)，对心理健康也有影响。--------------------------Page3------------------------------山东大学硕十学位论文三、结论MMEF、FVC、FEVL。能敏感反映铸尘、糠醇、吸烟联合作用对肺功能影响的变化，是铸尘、糠醇、吸烟联合作用的敏感客观效应指标。铸尘、糠酵及吸烟在对作业工人神经衰弱症状、呼吸系统症状、心理状况及肺功能影响方面具有协同作用。为保护树脂砂作业工人健康，应积极采取有效的防护措施，降低车间空气中尘毒浓度，同时，树脂砂作业工人应戒烟或减少吸烟，以减轻树脂砂对作业工人危害的协同作用。。关键词：树脂砂、铸尘、糠醇、吸烟、肺功能2--------------------------Page4------------------------------山东大学硕十学位论文toonWorkers’EffectofResinSandandExposureSmokingFunctionandStateLungPsychologicalABSTRACTresinalsotheofsandnotdust,butDuringprocesscasting，itproducesonlyalcoholandotherhazards．neaimsofthisweretOfuffuryloccupationalstudyexplorethecombinedeffectsonworkers’health．WoAerstoresinsandwereservedasdustandtoxinobjectiveexposedgroup；workerstOsandwereasdusttheworkersfromaexposedclaygroup
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小型铸造厂树脂砂改造设计发挥最大工效比
目前，小型在我国的铸造生产中占有重要地位，但是小型铸造厂普遍存在着工艺水平低下，铸件档次不高，劳动生产率低，环境恶劣等现象，这些都严重制约着我国铸造行业的发展。为了适应形势，拓宽市场，必须提高铸件的外观质量、内在质量及尺寸精度，降低铸件废品率，提高生产效率。为了达到这一目的，采用树脂砂工艺是非常必要的。而小型铸造厂的树脂砂改造，要根据本身的经济实力和技术力量，尽可能的利用原有设备，保证质量，减少投资，取得好的效益。
小型铸造厂树脂砂改造的设计原则：
(1)生产线环节要少，结构要紧凑。
(2)设备主机要可靠，根据经济实力选用可靠生产厂的设备。
(3)投资要少，辅联尽量自己配制。
树脂砂生产线主要包括混砂造型系统和落砂再生系统。
一、混砂造型系统包括树脂砂混砂机、气动震实台和辊道等设备
正确选择混砂设备对树脂砂性能影响很大，对混砂机的要求是定量准确、混碾均匀、覆膜效果好，还要考虑设备质量、维修及产品价格。目前使用较普遍树脂砂混砂机分为间歇式和连续式。根据小型车间的产量，可选用5~10t/h的悬臂式连续树脂砂混砂机。如芯量大可配一间歇式混砂机混芯砂。 　　砂子从贮料斗通过螺旋给料器进入混砂机，树脂和固化剂根据要求的配比由定量泵控制流量。
非机动辊道可自制。利用棍道和过渡造型小车可有效的扩展造型空间，在混砂机下的棍道中安装震实台，可增加砂型的紧实度，提高铸件质量。
根据小型铸造车间产品多品种小批量或单件生产的特点，造型系统应主要采用手工造型，不必组成机械化流水线。
二、树脂砂落砂再生设备要满足再生砂的质量要求
衡量再生砂质量的指标主要有三项。
(1)微粉含量　如果微粉含量高则树脂的加入量就要高，这样则使树脂砂的强度降低。为了降低微粉含量，一般配置除尘系统采取强制去灰的措施来实现。
(2)灼减量　灼减量小是导致铸件产生气孔等缺陷的主要因素，一般灼减量控制在小于3.0%。
(3)砂温决定砂型的硬化速度　要根据生产周期，决定是否配置砂温调节设备。若连续生产，2~3天开一炉，可不配砂温调节器。
落砂再生设备主要一项是震动落砂机。打箱后的旧砂必须首先经过破碎，将大小不一的砂块破碎成砂粒，然后经磁选和过筛出去砂中的铁质和杂物。例如苏州通力机械厂生产的YZZ系列震动破碎再生机，同过安装在底部的两台交叉对称的振动电机，使旧砂块互相撞击，砂块在振动过程中破碎，同时靠砂块之间的摩擦去掉砂粒表面的树脂膜、使旧砂再生。该设备同时具有落砂，破碎，筛分、再生等功能。
三、砂子的输送和提升设备可灵活组合
要使小型铸造厂的砂处理系统设备组合合理，结构紧凑。为减低成本，尽量利用原砂处理系统改制，水平输送选用带有磁选的皮带输送机，垂直输送可选斗式提升机。在输送过程中，要配设强制去灰的除尘设备。砂库可旧物利用，若新制可采用圆锥型砂库，砂库的倾角应大于60&，以增加有效容量。
四、除尘与风选设计
树脂砂生产中，灰尘来源主要有几个方面:树脂膜烧灼后形成的灰尘;涂料烧灼后形成的粉末;原砂中加带及砂粒破碎后形成的粉尘。因此，要求除尘设备不仅要有足够的风量，且要求适当的负压。在改造的小型铸造车间，原有除尘设备可以利用，并补充新的除尘点和风道，若新增设备，可选用风压为5.2kPa的风机，每吨料每次吸风除尘处理的自由空气耗量为500m³,在砂库上安装密封仓，仓顶安奘吸风口，利用砂的流动分离粉尘。另外在振动落砂机上部安装吸风口风罩，在型砂振动时吸取粉尘。在斗式提升机的出口处安装可调节风力的除尘设备以进行风选。
五、树脂砂型铸铁件的生产一般采用醇基涂料
把醇基涂料喷涂或刷涂在树脂砂型上，然后点燃，实现表面干燥，在几分钟内就可完成施涂及干燥过程，生产周期短。可根据铸件的品种及批量，选购或自制流涂机。
六、设计实例
如下图所示。
人工落砂后，旧砂通过上料皮带机进入振动落砂机完成落砂、破碎、筛分，再生，经过带由磁选的输送皮带进入斗式提升机，在输送过程中人工加入新砂。在斗提的出口处安装风选装置，经过风选的型砂经皮带输送机进入储砂斗。生产时，型砂从砂斗经螺旋给料器进入混砂机。
小型铸造厂树脂砂改造，首先要在工艺上做出合理的选择，要最大的发挥工效比，要保证设备主机的质量性能，辅联配套要适合自身要求，尽量节省资金，同时要保证原材料的质量，以期生产出好的铸件。
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