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熔模铸造中常用的模料性能恶化的原因主要是什么?回收处理方法有哪几种?

问答题
2021-12-25 00:58
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正确答案
模料变质的原因:
(1)蜡基模料中硬脂酸变质(发生皂化反应)(皂化反应):置换反应(Al、FE.中和反应(氧化钠、氨水)复分解反应(Ca、Mg盐)皂化物不溶于水--不易去除,影响模料性能,进一步降低铸件质量
(2)砂和涂料的污染熔模制好后,上面要涂挂涂料、撒砂以制出型壳,在制造熔模、制壳以及与蜡的熔失过程中,有时会受到砂和涂料等异物的污染。所以,制模车间一定要注意工作场地的卫生。防止模料污染(一般要白大衣、拖鞋、瓷地面、工作台洁净)
(3)熔失熔模时过热,石蜡烧坏、氧化变质。
回收蜡基模料的处理方法:(1)盐酸(硫酸)处理法:具体方法为将水和旧模料放在不生锈的容器中(水占模料的25-35%)加热至80-90℃,然后加入模料重3-5%的工业盐酸(或2-3%的浓硫酸)继续加热,使酸与模料充分反应,经30-40分钟后,静置使水与模料分离,然后过滤,浇成锭,由于硬脂酸铁与盐酸反应是可逆的且很快达到平衡,因此模料中的硬脂酸铁难以去除干净。盐酸和硫酸都可使除硬脂酸铁以外的硬脂酸盐还原为硬脂酸:Me(C17H35COO)+HCl=C17H35COOH+MeCl
(2)活性白土处理法:活性白土是有一种经酸处理后的黏土,它的晶格由硅氧四面体和铝氧八面体交叉成层构成,各层间有大量的孔隙。好的白土,其孔隙率可达60-70%,有很大的比表面积。因而具有较高的吸附能力,能吸附模料中硬脂酸盐。此外,活性白土中的阳离子(特别是三价铝离子)还能和模料中的带负电荷的的胶状杂质结集成中性质点,变成凝胶下沉。所以可用活性白土去除模料中的硬脂酸盐。生产中一般用此法作为盐酸处理的补充工序,即每隔一段时间将用盐酸处理过的模料加热到120℃左右,向模料中加入烘干的活性白土(为模料重的10-15%)进行搅拌,半小时后,在120℃下保温静置4-5小时,待活性白土与液态模料充分分离后即可处理好模料。
(3)电解法:电解处理方法可去除模料中的硬脂酸铁。电解液浓度为2.8-3.5%,温度为80-85℃的盐酸溶液,处理时向电解槽中加入经酸处理的熔融模料,通电后当电压超过盐酸的电解电压(1.36v)时,在阳极碳棒上析出活性极强的初生态氯,它有很强的氧化能力,能从硬脂酸铁中夺取Fe+3,形成FeCl3反应如下:4Fe(C17H35COO)3+12(Cl)+6H2O=12C17H35COOH+4FeCl3+3O2↑而在阴极(铅板)上则析出还原能力极强的初生态氢,将Fe+3还原成Fe+2其反应如下:FeCl2在水中溶解度很大,能从模料进入盐酸中。因此,硬脂酸铁不断被还原为硬脂酸,使模料净化。

试题解析

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