铸造砂颗粒形状组成

铸造砂的颗粒形状和颗粒组成对型砂的流动性、紧实性、透气性、强度和抗液态金属的渗透性等性能有影响，是铸造砂质量的重要指标。

铸造砂应满足以下的要求:①较高的纯度和洁净度，以硅砂为例，铸铁用砂要求SiO2含量在90%以上，较大的铸钢件则要求SiO2含量在97%以上;②高的耐火度和热稳定性;③适宜的颗粒形状和颗粒组成;④不易被液态金属润湿;⑤价廉易得。

中国在公元17世纪已使用硅砂作造型材料，用于制造钟、镜、锅和火炮等铸件。但早期使用的多为含粘土的天然硅砂即山砂和河砂，它有较好的可塑性，可直接用于制造铸型和型芯，适于当时手工生产的条件。铸件进入工业化的大规模生产后，特别是造型机械化后，这种含粘土的天然硅砂性能的均一性差，型砂的质量难以控制，不能满足工艺要求，因此开始建砂厂，对天然硅砂进行水洗、擦洗、精选，得到各种高质量硅砂。 或将硅石破碎制成的人工硅砂。同时，也扩大了各种非硅质砂的使用。树脂砂造型造芯工艺的应用和发展，对铸造用砂的质量又提出了更高的要求，如细粉少，比表面积小，耗酸值低等。此外，对砂粒大小形状和粒度分布状况也有了新的要求。一些缺乏优质砂源的国家还发展了硅砂浮选技术，以提高硅砂的品位和质量。

铸造砂的形状一般分3种。①圆形砂:颗粒为球形或接近于球形，表面光洁，没有突出的棱角。②多角形砂:颗粒成多角形，且多为钝角。③尖角形砂:颗粒成尖角形，且锐角较多。铸造砂的颗粒形状一般以角形系数(砂粒实际比表面积/球形砂粒理论比表面积之比)来表示。(见图)

砂子的颗粒组成是用筛号来表示的，测定的方法是将经水洗去泥分烘干后的干砂倒入标准筛，再放到筛砂机上筛分，筛分后将各筛子上停留的砂子分别称重，通常用标准筛筛分后砂粒最集中的3个相邻筛子的头尾筛号表示颗粒组成。

铸造砂按矿物组成不同分为石英砂和特种砂两大类，石英砂俗称硅砂。

主要矿物组成为石英，主要化学成分为SiO2。①天然硅砂:因其化学成分，粒度组成不同，分别用于有色合金铸件、铸铁件及中小型铸钢件的型砂和芯砂。②精选天然硅砂:用于以有机物作为粘结剂的各种铸钢件型砂和芯砂。③人工硅砂:用于精铸、打炉衬或铸钢件的型砂和芯砂。

非硅质砂种类较多，用途各异。①石灰石砂:由石灰岩破碎而成，主要矿物组成是CaCO3，用于铸钢件的型砂和芯砂。②锆砂:主要矿物组成是ZrO2·SiO2，用于大型铸钢件及合金钢件的芯砂或砂型的面砂，或将其粉料用作涂料。③镁砂:主要矿物组成是MgO，用于高锰钢铸件的面砂、芯砂，其粉料可用作涂料。④铬铁矿砂:主要矿物组成是铬铁矿FeO·Cr2O3，用于大型或特殊铸钢件的面砂、芯砂，其粉料可用作涂料。⑤刚玉砂:主要矿物组成是刚玉α-Al2O3，用于熔模、陶瓷型铸造的制壳材料。⑥橄榄石砂:主要矿物组成是橄榄石(MgFe)2SiO4，用于铸铁件、有色合金铸件以及高锰钢铸件的型砂和芯砂。⑦宝珠砂:主要矿物组成是Al2O3，耐高温、易溃散、粒型好、抗酸碱侵蚀、破碎率低、回用性强等优点。是铸铁、铸钢、铸铜、铸铝以及芯砂的理想造型材料。其性价比超过铬矿砂，锆英砂。

自然界中硅砂资源充足，但适合铸造用的SiO2含量高的天然硅砂并不太多。中国于1951年开始，对境内的铸造砂资源陆续进行了普查，但主要限于交通干线和主要工业城市附近。普查结果表明，中国可用于铸造的天然硅砂资源十分丰富，分布范围很广。内蒙古哲里木盟，天然硅砂储藏量达数亿吨，其颗粒形状接近圆形，SiO2含量为90%左右，非常适合工业铸造。福建晋江、东山的海砂，SiO2含量为94~98%。江西的都昌、星子、永修县均有大量第四纪河湖相积沉硅砂，SiO2含量为90%左右，含铁量低，碱性氧化物少，粒度均匀，是较好的湖砂。广州、湖南等地有丰富的易破碎的风化砂岩，可加工成人工硅砂，其SiO2含量在96%以上，可用于铸钢件的生产。

铸造砂烘干机，属转筒烘干机，一般适应于颗粒状物料，也可用于部分掺入物料的办法干燥粘状膏状物料或含水量较高的物料。万泰铸造砂烘干机主要用于烘干干燥一定湿度和粒度范围的物料，广泛用于建材、冶金、化工、水泥工业、各种石英砂、矿粉、石灰石、煤粉、石英砂、粘土、黄砂、铸造砂、擦洗砂及各种金属精矿、尾矿等不怕高温及稍被烟尘污染的物料的烘干干燥。