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钠化对铸造用膨润土指标影响的试验分析尹彩芹师连波浙江丰虹新材料股份有限公司北方公司辽宁建平122400摘要：通过本地区具有代表性的膨润土样品进行了钠化，分析了钠化对铸造用膨润土指标的影响分析，找出了钠化与铸造用膨润土的指标的关系。为新进入膨润土企业加工单位提供一点基础性参考依据。关键词：钠化铸造膨润土指标钠化对各指标的影响。辽宁建平地区以沙海为代表的膨润土资源在神洲华夏拥有着良好的品位美誉。近几年，有多家中外企业投资，在这里建厂，为这里的膨润土发展，注入了勃勃生机。也为周边省市膨润土企业的发展具有推进作用。近几年膨润土由冶金球团用土为主要产品发展成为以铸造，泥浆，防水，活性白土，有机为主要产品的多种产品举足并进的良好局面。为使兄弟企业生产少走湾路，本实验中心现将铸造用膨润土钠化对其理化指标的影响效果，做以试验分析。以供同行企业生产参考。一：钠化对湿压强度指标的影响表1钠化挤压次数对湿压强度的影响项目1次2次3次4次5次1样1211231241241252样1181201221231223样120121122124123钠化工艺：加碱量为膨润土干基的4%，钠化总水份33%，陈化7天，陈化温度为大于15度左右，对辊的间隙3cm。这里钠化对辊间隙不做讨论对象，一般钠化生产线的对辊挤压间隙应当是一定值。结论：挤压次数在4次之前，呈上升态势。再加多挤压次数，已不再上升。表2钠化加碱量对湿压强度的影响项目2%3%4%5%6%1样1221231231221232样1211221201211213样120121121120121钠化工艺：钠化挤压2次，钠化总水份33%，陈化7天，陈化温度为大于15度左右，对辊的间隙3cm。结论：钠化加碱量对湿压强度没有影响，或不明显。表3钠化陈化时间对湿压强度的影响项目不陈化71530601样1221231221231233样120121121120120钠化工艺：钠化挤压2次，钠化总水份33%，加碱量为原料干基的4%，陈化温度为大于15度左右，对辊的间隙3cm。结论：钠化陈化时间对湿压强度没有影响，或不明显。表4钠化陈化温度对湿压强度的影响项目≥10度≥15度≥20度≥25度1样1221231221222样120120121120钠化工艺：钠化挤压2次，钠化总水份33%，陈化7天，钠化挤压2次，对辊的间隙3cm。结论：钠化陈化温度对湿压强度没的影响，或不明显。表5钠化加水量对湿压强度的影响项目283033351样1221231231222样1211201201213样120121121120钠化工艺：钠化挤压2次，钠化挤压2次，陈化7天，陈化温度为大于15度左右，对辊的间隙3cm。结论：钠化加水量对湿压强度没的影响，或不明显。通过上面几项试验可以看出:钠化抗压次数在四次以前呈增加势态，再多时没有什么变化。加碱量，与陈化时间，陈化温度，钠化加水量，对膨润土产品的湿压强度没有影响，或影响不明显。二：钠化工艺条件对吸蓝量的影响表1钠化挤压次数对吸蓝量的影响项目1次2次3次4次5次11样36.536.036.236.536.012样35.535.536.035.535.513样38.038.038.138.038.2钠化工艺：加碱量为膨润土干基的4%，钠化总水份33%，陈化7天，陈化温度为大于15度左右，对辊的间隙3cm。这里钠化对辊间隙不做讨论对象，一般钠化生产线的对辊挤压间隙应当是一定值。以下本次工艺试验相民同。结论：钠化改性挤压次数与吸蓝量没有直接的影响关系，或不明显。表2钠化加碱量对吸蓝量的影响项目2%3%4%5%6%11样36.236.336.035.836.012样35.235.535.535.035.513样38.538.038.038.238.0钠化工艺：钠化挤压2次，钠化总水份33%，陈化7天，陈化温度为大于15度左右。结论：钠化加碱量对吸蓝量没有影响，或不明显。表3钠化陈化时间对吸蓝量的影响项目不陈化715306011样36.036.035.836.136.212样35.235.535.535.135.513样37.838.038.037.538.2钠化工艺：钠化挤压2次，钠化总水份33%，加碱量为原料干基的4%，陈化温度为大于15度左右。结论：钠化陈化时间对吸蓝量没有影响，或不明显。表4钠化陈化温度对吸蓝量的影响项目≥10度≥15度≥20度≥25度11样36.336.035.836.012样35.335.535.235.513样38.138.038.338.0钠化工艺：钠化挤压2次，钠化总水份33%，陈化7天，钠化挤压2次，加碱4%，对辊的间隙3cm。结论：钠化陈化温度对吸蓝量没有的影响，或不明显。表5钠化加水量对吸蓝量的影响项目2830333511样36.035.636.035.812样34.635.035.535.313样37.538.038.038.2钠化工艺：钠化挤压2次，陈化7天，陈化温度为大于15度左右，对辊的间隙3cm。结论：钠化加水量对吸蓝量没的影响，或不明显。通过上述几项试验，可以看出：挤压次数，加碱量，陈化温度，陈化时间，钠化的加水量，对钠化铸造用膨润土的产品吸蓝量没有明显的影响，或影响不明显。三：钠化工艺条件对膨润值的影响表1钠化挤压次数对膨润值的影响项目1次2次3次4次5次A样929799100100B样9398100100100C样8598100100100钠化工艺：加碱量为膨润土干基的4%，钠化总水份33%，陈化7天，陈化温度为大于15度左右，对辊的间隙3cm。这里钠化对辊间隙不做讨论对象，一般钠化生产线的对辊挤压间隙应当是一定值。结论：挤压次数对膨润值影响相对较明显，呈上升态势。表2钠化加碱量对膨润值的影响项目2%3%4%5%6%A样65879799100B样729198100100C样688198100100钠化工艺：钠化挤压2次，钠化总水份33%，陈化7天，陈化温度为大于15度左右，对辊的间隙3cm。结论：钠化加碱量对膨润值影响明显。特别是加碱量在2至4时相对上升快。表3钠化陈化时间对膨润值的影响项目不陈化7153060A样939798100100B样9598100100100钠化工艺：钠化挤压2次，钠化总水份33%，加碱量为原料干基的4%，陈化温度为大于15度左右，对辊的间隙3cm。结论：钠化陈化时间对对膨润值呈正比小量上升态势，升幅不明显。表4钠化陈化温度对膨润值的影响项目≥10度≥15度≥20度≥25度A样96979897B样989810099钠化工艺：钠化挤压2次，钠化总水份33%，陈化7天，钠化挤压2次，对辊的间隙3cm。结论：钠化陈化温度对膨润值呈正比小量上升态势，升幅不明显。表5钠化加水量对膨润值的影响项目28303335A样96969798B样959798100C样96989899钠化工艺：钠化挤压2次，钠化挤压2次，陈化7天，陈化温度为大于15度左右，对辊的间隙3cm。结论：钠化加水量对膨润值呈正比小量上升，升幅不明显。通过上述试验，钠化的工艺条件对铸造用膨润土的膨润值影响最大。它们的影响主次位为：加碱量，加水量，陈化时间，挤压次数，陈化温度。铸造用膨润土的热湿拉强度也是一个较为重要指标，由于膨润值与铸造性能指标的热湿拉强度呈良好的线性关系，故在本次试验中就没做试验分析对象。四：钠化工艺条件对复用性的影响表1钠化挤压次数对湿压强度复用性的影响项目1次2次3次4次5次A1样34%35%35%36%37%B1样26%28%38%39%29%C1样40%42%43%45%45%钠化工艺：加碱量为膨润土干基的4%，钠化总水份33%，陈化7天，陈化温度为大于15度左右，对辊的间隙3cm。这里钠化对辊间隙不做讨论对象，一般钠化生产线的对辊挤压间隙应当是一定值。结论：挤压次数对湿压强度复用性有影响，随挤压次数增加有较小的上升。表2钠化加碱量对复用性的影响项目2%3%4%5%A130%34%35%34.5%C138%40%42%42%钠化工艺：钠化挤压2次，钠化总水份33%，陈化7天，陈化温度为大于15度左右，对辊的间隙3cm。结论：钠化加碱量对湿压强度的复用性有一定影响明显。从上述数据在4%达到峰顶，呈现先增后减态势，下表用正交分析法对钠化陈化时间，温度，加水量对复用性的影响项目陈化时间陈化温度钠化片水份湿压强度复用性1不陈化1028%33%2不陈化2031%35%3不陈化3035%35%4陈化30天1031%35%5陈化30天2035%37%6陈化30天3028%36%7陈化60天1035%39%8陈化60天2028%35%9陈化60天3031%38%复用性1陈化时间2陈化温度3钠化片水份均值134.935.734.7均值236.035.736.3均值337.936.337.0极值3.00.62.3最佳值最长陈化时间较高的温度较大的水份结果陈化时间＞钠化片水份＞陈化温度上面为了比较明显的看出钠化工艺对膨润土复用性能的影响，除加碱外，另三项采用了正交实验方法，明显的看出在膨润土原料确定后，铸造用膨润土的复用性影响的次序为：钠化加碱量，陈化时间，钠化水份，陈化温度。结语：上述从不同的钠化条件对理化指标的影响进行了试验分析。从总的来看：钠化对膨润土的吸蓝量没有影响或影响不明显，对湿压强度影响不大，或影响不明显，对复用性有影响，主要源于合适的加碱量与其它合适的钠化工艺，影响最明显的是膨润土的膨润值，对加碱量反应敏感，对其它钠化工艺条件反应也比较明显。本试验结果也验证了“钠化只改变膨润土的膨润值。不改变膨润土的吸蓝量与湿压强度。复用性钠化条件对其有一定的作用，但主要取决于膨润土原料。”这一理论。上述试验结果在当地的生产加工中已得到了验证。但是，是否也适合其他地区的膨润土原料，还有待于使用单位进一步生产试验。注解：关于挤压次数在一定的范围内对膨润土的型砂湿压强度有一定的影响，这一现象属假性增长，我们通过几个样品的实验室的试验，在挤压后在实验室当时做是有这样的结果。但是我们在生产时，都要有一定的陈化时间，我们在实验室也与生产同步陈化实验。陈化后的实验数据，挤压次数对膨润土型砂的湿压强度的影响接近消失。所以说这一现象可以说是一种假性增加。生产时，我们可以不考滤，以实验室两次挤压数据为参考依据。在此对试验给予大力支持的唯科东明矿业有限公司的刘金丽，杨雪涛。北票远东矿业有限公司的鹿行宇，孟祥军。宁城奇运膨润土有限公司的张文瀚，王国合。建平县润营膨润土有限公司的马国伟，刘少华等深表谢意。参考资料：1：GB/T20973—2007膨润土标准2：JB/T9227－1999铸造用膨润土标准3：GB/T2684—2009铸造用原砂及混合料试验方法