铸钢用造型材料选择与技术要求
刘烨
(济南圣泉集团股份有限公司， 山东济南250022)
摘要：2001年中国铸件产量达到1，489万吨，已经超过美国成为世界第一大铸件生产国。过去十年
铸件产量统计表明，中国铸件产量以平均每年10％的速度递增。到2011年中国铸件产量已经达到4，150
万吨，占世界铸件总产量的43％左右。同样，中国铸钢件产量也是全球最大，甚至超过除中国以外其
它前十名国家铸钢产量的总和。铸钢用造型材料包括，硅砂、特种砂、粘结剂、涂料、补缩系统等材
料。这些材料一般与耐火材料、精细化工、采矿浮选和胶体化学等学科有关。熟识和了解这些材料的
制造、成分、技术指标和性能，对于我们选用造型材料生产高质量铸钢件有着十分重要的意义。本文
将对上述几种造型材料按其不同类别进行阐述，提出应用时选择的方法和技术要求。
关键词：铸钢；造型材料；硅砂；特种砂；粘结剂；涂料；发热保温冒口；
中国铸钢件产量是全球最大，甚至超过除中国以外其它前十名国家铸钢产量的总和，见图1。
图12010年主要国家铸钢件产量(万吨)
铸钢件涉及行业十分广泛，涵盖发电及电力、轨道交通、船舶工业、工程机械、矿冶重机、通用机械
等工业制造领域。同时，铸钢件也代表了一个国家的铸造能力和铸造工艺水平。铸钢件浇注温度高，材质
多样化，有些铸件重量巨大，与铸铁件相比，对造型制芯材料有着很高的要求。铸钢用造型材料包括，硅
砂、特种砂、粘结剂、涂料、补缩系统等材料。这些材料一般与耐火材料、精细化工、采矿浮选和胶体化
学等学科有关。熟识和了解这些材料的制造、成分、技术指标和性能，对于我们选用造型材料生产高质量
铸钢件有着十分重要的意义。本文将对上述几种造型材料按其不同类别进行阐述，提出应用时选择的方法
和技术要求。
一．原砂(包括特种砂)技术要求和选择原则
1．硅砂
福建地区古海沉积砂为代表的铸钢用硅砂，以其二氧化硅含量高，粒型圆整和低的杂质含量而著名，见表
1。随着树脂砂应用范围的扩大，一些地区也相继开发铸钢用硅砂，其中包括辽宁海城、内蒙古乌海、河
南武安、湖南永顺等。铸造用硅砂，除了对其化学成分加以控制外，还应注意硅砂的含泥量、水分含量、
微粉含量、灼烧减量、粒度和粒型等。有关铸钢用硅砂的技术要求和产品标准见表2
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表1福建主要矿区沉积硅砂理化指标
矿区 Si02 A1203Fe203 L．0．I． 含泥量 角形系数 烧结点
Ca+Mg
东山 至98％ 耋1．5 三0．15 三0．1 兰0．3 三0．3 耋1．45 至1680℃
漳浦 至98％ 三O．8 兰0．16 兰0．3 兰0．3 至0．3 兰1．38 兰1600
长乐 兰95％ 兰1．65 三0．25 三0．16 三O．3 兰1．32 兰1450
表2铸钢用硅砂原砂的技术要求
粒度 Si02 含泥量 含水量 微粉含量 酸耗值 L．0．I．
％ ％ ％ ％ mI／509 ％
30／50 至97 三0．3 三0．2 三0．5 耋5 兰0．5
40／70 兰97 三0．3 耋0．2 兰0．5 三5 耋0．5
50／100 兰97 耋0．3 兰O．2 兰0．5 兰5 三0．5
硅砂中杂质(除si02以外的矿物质)按其化学成分可分为，K20、Na20、A1203、ca0、Ti02、Fe203、
M90等。杂质的含量和杂质的存在形式对硅砂的耐火度和某些性能有着直接的影响。大部分杂质存在于细
砂和泥粉中，可以通过水洗擦洗和分选等选矿方法降低杂质含量，提高原砂的品位。硅砂砂粒的表面污染
也是不容忽视的问题。对硅砂中的杂质一般
