铸造用硅砂国家标准的修订
《铸造用硅砂国家标准的修订》 ------沈阳铸造研究所刘伟华等 摘自〈铸造〉1998.9P52 铸造用硅砂是以石英为主要矿物成分、粒径在0.020mm-3.350mm的耐火颗粒物,根据开采和加工方法不同分为人工硅砂及水洗砂、擦洗砂、精选(浮选)砂等天然硅砂。 1、二氧化硅含量 铸造用硅砂都希望二氧化硅的含量高,其他成份含量低,以保证硅砂的耐火度。以二氧化硅的含量作为铸造用硅砂主要验收依据。一般来说,对于铸钢用砂,SiO2含量应大于97%;对于铸铁用砂, SiO2含量应大于85%;对于有色合金用砂, SiO2含量应大于75%。 表1??铸造用硅砂按SiO2含量分级 代号? ? ? ? 98? ? ? ? 96? ? ? ? 93? ? ? ? 90? ? ? ? 85? ? ? ? 80 最小SiO2含量(%)? ? ? ? 98? ? ? ? 96? ? ? ? 93? ? ? ? 90? ? ? ? 85? ? ? ? 80 2、含泥量 含泥量为铸造用硅砂中粒径<0.020mm的颗粒部分,是铸造用硅砂的一项重要指标,特别是树脂砂、覆膜砂等先进工艺对硅砂的这一指标要求很严格。在本标准修订中铸造用硅砂用含泥量进行分级,以便突出这一指标的重要性。一般来说,精选砂砂粒表面干净,含泥量低,可小于0.2%;擦洗砂砂粒较干净,含泥量可小于0.3%;水洗砂含泥量较山砂、河砂、海砂或筛选砂的含泥量低,好的可低于0.5%。通过综合考虑铸造生产的需要和我国硅砂生产的实际情况,将铸造用硅砂含泥量 分为不大于0.2、0.3、0.5、1.0、2.0几个等级,在技术要求中对水洗砂、擦洗砂及精选砂的含泥量作了更进一步的规定,即水洗砂含泥量质量分数不大于1.0%;擦洗砂含泥量质量分数不大于0.3%;精选砂含泥量质量分数不大于0.2%。 表2??铸造用硅砂按含泥量分级 代号? ? ? ? 0.2? ? ? ? 0.3? ? ? ? 0.5? ? ? ? 1.0? ? ? ? 2.0 最大含泥量(%)? ? ? ? 0.2? ? ? ? 0.3? ? ? ? 0.5? ? ? ? 1.0? ? ? ? 2.0 3、粒度 原标准中对硅砂粒度以主要粒度组成的“三筛”进行分级,这种分级方法已不适应树脂砂等先进工艺对硅砂粒度分布的要求,有的树脂砂工艺要求主要粒度分布在“四筛”、甚至“五筛”，考虑到原标准对粒度分组代号不熟悉、不好记忆，在本标准修订中，对原标准GB9442-88中的硅砂粒度分组给予取消，相应的筛号与筛孔尺寸的对应关系，见表3。因为目数不是法定计量单位，在此也不予推荐使用。 表3??铸造用硅砂筛号与筛孔尺寸对照表 筛号? ? ? ? 6? ? ? ? 12? ? ? ? 20? ? ? ? 30? ? ? ? 40? ? ? ? 50 筛孔尺寸/mm? ? ? ? 3.35? ? ? ? 1.70? ? ? ? 0.850? ? ? ? 0.600? ? ? ? 0.425? ? ? ? 0.300 筛号? ? ? ? 70? ? ? ? 100? ? ? ? 140? ? ? ? 200? ? ? ? 270? ? ? ? 底盘 筛孔尺寸/mm? ? ? ? 0.212? ? ? ? 0.150? ? ? ? 0.106? ? ? ? 0.075? ? ? ? 0.053? ? ? ? ― ? ? 平均细度是反映某一种铸造用硅砂平均颗粒尺寸的参数，在本次修订中采用了国际上常用的平均细度这一综合性指标。平均细度显示出砂子的平均颗粒尺寸，能够反映单位质量硅砂的表面积，经实验测定，硅砂的平均细度和比表面积关系见图1。 ? ? 应当指出，单纯地用平均细度表示硅砂的粒度，可能会出现几种硅砂粒度分布不同而平均细度值相同的情况。只有同时规定了主要筛号的粒度组成含量之后，平均细度表示的粒度组成和分布才局限于一定的范围内。因此，在这次修订的标准中，将硅砂的粒度分布按主要粒度组成的首/尾筛号，并结合平均细度值来表示。另外，对硅砂的主要筛号粒度组成也作了相应的规定：三筛不小于75%，四筛不小于85%。以某公司生产的水洗砂为例，主要筛号粒度组成三筛不小于80%，平均细度值在一定的范围内，见表4。 表4??某水洗砂首/尾筛号与平均细度值对应关系 首/尾筛号? ? ? ? 40/70? ? ? ? 50/100? ? ? ? 70/140? ? ? ? 100/200 平均细度值? ? ? ? 40~46? ? ? ? 50~58? ? ? ? 70~78? ? ? ? 100~110 4、颗粒形状 ? ? 原GB9442-88中，利用测定硅砂的角形因数的方法对硅砂的颗粒形状进行分类，角形因数是铸造用硅砂的实际比表面积与理论比表面积的比值，用来反映铸造硅砂
