焦作西张庄耐火粘土矿区
该矿区位于焦作市区西北约13km处,属中站区龙洞乡管辖。武钢焦作耐火粘土大洼矿在矿区北东侧。矿区面积约4km2。区内上石炭统本溪组含矿岩系厚7.33~48.30m,一般厚度10~15m,呈向南东缓倾斜的单斜构造,倾角8°~20°。含矿岩系的顶、底板地层分别为上石炭统太原组燧石灰岩夹砂页岩和中奥陶统马家沟组灰岩。
粘土矿共分两层。上矿层为主矿层,呈层状体稳定地分布在长约2000m、宽1000~1500m的矿区范围内,面含矿岩系数高达89%,矿石储量占全区总储量的99%,矿层厚0.7~15.29m,一般厚1~4m下矿层中共圈出6个较大的扁豆状矿体,其中最大的6号矿体长1000m,宽100~200m,最厚8.33m。
矿石类型主要为硬质粘土,占94%其次为高铝粘土,而软质粘土和半软质粘土极小。矿物成分以高岭石为主,占80%~95%,其次为一水硬铝石、叶蜡石和水云母等。区内硬质粘土的主要化学成分及其质量分数:Al2O3,30.14%~44.95%,平均36.84SiO2,15.12%~51.06%,平均30.22%Fe2O3,0.37%~3.49%,平均2.34%。高铝粘土主要化学成分及其质量分数:Al2O3,42.89%~65.88%,平均54.39%Fe2O3,0.29%~2.84%,平均1.48%CaO,0.05%~0.54%,平均0.23%。该区耐火粘土中LiO2质量分数值较高,普遍在0.05%以上。
区内共生的山西式铁矿位于粘土矿层之下,属残积淋滤成因,其矿石属褐(赤)铁矿型,其查明资源储量为小型规模。
该矿区由河南有色地质六队(原冶金部中南冶金地质勘探公司601队)于1962年6月提交勘探报告。该矿区是焦作地区储量居首位的以硬质粘土为主的大型耐火粘土矿区,于1979年为焦作市西张庄粘土矿建成开发。设计规模为年产矿石10万t,已成为焦作耐火材料基地的重要组成部分。
一、区域地质构造背景
该成矿亚系列属于洛安地块矿床成矿系列,分布于河南渑池—义马地区。成矿带东西长约20km,南北宽2~2.5km,面积约100km2。
三叠纪时期,由于地壳上升,使华北地台区内陆上较大的沉积盆地分布范围逐渐缩小,到早侏罗世沉积盆地只限于济源、义马一带。
早—中侏罗世在义马盆地内沉积了以长石石英砂岩、粉砂岩、碳质粘土岩及煤层为主的一套含煤建造,分布在盆地的中部。晚侏罗世,由于本区受燕山运动影响,地壳运动由整体的升降变为局部的坳陷与断陷,此时渑池—义马一带变为较深的坳陷盆地,其间沉积了分选性极差层理不清的块状砾岩夹少许砂岩,沉积环境由早期平静的淡水湖泊相变为山间急流与冲积扇相。
白垩系零星出露在盆地南侧,分布于侏罗系之上。下统主要由粉红色、灰白色凝灰质砂岩、凝灰质砂砾岩及粉砂岩组成。上统为一套红褐色砾岩层,其中夹少量灰绿色厚层泥质粉砂岩。
渑池—义马盆地周边被三叠系所围,其北部、东部出露完整,南部、西部则零星分布。沉积物为一套陆内盆地滨湖相到湖泊-沼泽相碎屑岩系。下统碎屑岩为紫红、灰紫色,由石英砂岩、长石石英砂岩、砂质粘土岩、砂质页岩、粉砂岩等组成;中统下部岩石紫红色为主,中部岩石紫红、紫灰色与黄绿色互层,上部岩石以黄绿、褐黄色为主,该统主要为长石砂岩、粘土岩夹少量页岩,粘土岩中常含有钙质结核,底部有钙质砾岩;上统岩系的下部为黄绿色、米黄色长石石英砂岩、钙质粉砂岩、砂质粘土岩夹薄煤层,上部岩石呈灰黄色、灰绿、灰色,由长石石英砂岩、粉砂质粘土岩、粘土岩及煤线组成。
三叠纪末,受印支运动影响,本区地壳上升,渑池义马一带周边隆起,其后盆地内沉积了早、中侏罗世滨湖-沼泽相含煤建造,构造环境处在平稳的升降运动中,早侏罗世聚煤作用时期,沉积环境更平静,持续时间也较长。到侏罗纪末白垩纪初,受燕山运动影响,断裂构造发育,破坏了侏罗纪沉积盆地的完整性,形成小型断陷、坳陷,沉积了白垩系的一套磨拉石建造。
二、控矿地质条件
(一)地层
煤的形成离不开有利的沉积环境,它赋存在特定的沉积岩系中。因此,地层对煤矿(层)控制作用是显而易见的。
1.义马组
该组属中下侏罗统,为该成矿亚系列之含煤地层。在义马一带发育较好,代表性剖面如(图4-9)。
图4-9 义马露天矿西侧中下侏罗统义马组(J1-2y)剖面图
(据焦作矿业学院,1982年,略有修改)
上覆地层:上第三系(N)砾岩
河南省主要矿产的成矿作用及矿床成矿系列
不整合
中—下侏罗统义马组(J1-2y) 厚124.7m
11.灰白、灰绿及红色粘土层 5.9m
10.黑色致密块状粘土岩夹菱铁矿层。产双壳类:Tutuellasp.及叶肢介、介形虫、鱼鳞片化石 18.3m
9.中层煤夹黑褐色砂岩及粘土岩 4.6m
8.上部灰黑、黑色粘土岩、砂质粘土岩夹灰色厚层粉砂岩及薄煤层,下部灰黑色厚层粉砂岩和砂质粘土岩。含大量动、植物化石碎片 7.8m
7.灰色厚—巨厚层粉砂岩夹黑色薄层砂质粘土岩。顶部为黑色砂质粘土岩及粘土岩。富含植物化石 15.4m
6.土黄色厚层中—细粒长石石英粉砂岩,夹钙质细砂岩 20.7m
5.浅灰色薄层中—细粒砂岩,夹灰色粉砂岩。底部为灰白色中厚层细粒钙质石英砂岩 6.8m
4.浅灰色厚层细粒石英砂岩,夹薄层灰色砂质粘土岩 17.7m
3.灰色中厚层粉砂岩。含植物化石 9.5m
2.底层煤,夹碳质粘土岩、粉砂岩及碳质菱铁矿薄层 13.0m
1.砂、砾岩层,常相变为含砾粘土岩或砾岩与砂岩、粘土岩互层 5.0m
平行不整合
下伏地层:上三叠统谭庄组(T3t)
2.马凹组
该组属中侏罗统,下段为灰黄、灰绿及紫红、灰白色砂质粘土及粘土岩,夹砂岩及砾岩,底部为厚层砾岩。上段为砖红色砂质粘土岩夹灰绿、灰黄色砂质粘土及砾岩。沉积厚度156~196m。以湖泊相沉积为主。
3.上侏罗统
该统下部为红色砾岩夹砂岩及粘土岩,上部为褐、灰色厚层砾岩夹砂砾岩。属一套冲积扇砾岩。厚度393~446m。
从侏罗系沉积岩石组合,岩性特征表明,成煤作用主要发生在早侏罗世,煤矿受控于中、下侏罗统义马组地层。
(二)岩相古地理特征
本区侏罗纪的沉积大致继承了晚三叠世的沉积环境,由于华北地台持续上升,湖盆的范围进一步缩小,到早侏罗世只剩下渑池—义马和济源两个小盆地。渑池—义马盆地在侏罗纪早期从沉积的岩石组合及岩性特征看,沉积环境属滨湖—沼泽相。义马组中含有大量植物化石,主要为蕨类和裸子植物,动物化石主要有双壳类及叶肢介、介形虫等。煤是在弱还原和还原条件下形成的,中、晚侏罗世时期,盆地内沉积物为湖泊相和山间冲积扇相,已不利于煤的生成。
(三)古气候特征
晚二叠世时华北地台气候转变为炎热干燥、少雨,石炭二叠纪聚煤期终止。这一气候特征一直延续到中三叠世。中三叠世之后,气候又逐渐转向温暖、潮湿、多雨,有利于植物生长和繁殖,到早侏罗世晚期以后,再次转向炎热干旱气候,从石炭—二叠纪及侏罗纪煤的生成,说明气候对煤的生成起着重要的作用。
(四)控矿构造
在成岩成矿过程中,地质构造和地质建造总是相辅相成的。盆地内沉积物岩性特征及不同类型岩石组合,往往能反映出成岩成矿时的地质构造环境。
印支运动使渑池义马地区周边基底隆起,形成了侏罗纪内陆湖泊盆地,为煤的聚集提供了场所。从义马组沉积岩系组合特征可知,在早侏罗世时期湖盆处在平稳的升降运动中,沉积相属湖泊—沼泽相,腐殖质物堆积速度和盆地下沉速度基本一致,使聚煤作用持续时间较长,成为均衡补偿盆地,为煤的生成和聚集提供了良好的地质构造条件。到中晚侏罗世,地壳升降运动较频繁。构造环境已处于不稳定状态,加之气候变化,聚煤期终止。侏罗纪末,因受燕山运动影响,本区断裂构造较发育,对煤层具有破坏作用。
三、成矿特征
(一)含煤岩系
区内含煤地层为中下侏罗统义马组。该组底部为砂、砾岩层,由青灰色、灰白色中—粗粒砂岩,含石英岩、石英砂岩砾石组成。厚度0.9~59m;下部为灰色粉砂岩、中细粒长石石英砂岩夹碳质粘土岩及厚煤层(煤1—煤2);上部为灰黑色粘土岩夹砂质粘土岩及粉砂岩,含中层煤和上层煤1—煤2,煤田东部上层煤及铝土质粘土岩常被剥蚀无存。含煤地层厚度在26~136m之间。
煤系地层出露于渑池向斜轴部,分布于千秋、常村、义马、杨村、耿村等地,走向近东西,倾向南,倾角10°~25°。
(二)煤层产出特征及空间变化
含煤岩系中含煤层2~5层,煤层总厚约21m,含煤系数28.26%。各煤层自下而上为:
1.底层煤1
位于含煤岩系底砾岩之上。顶板为细砂岩、粉砂岩,底板为粘土岩及碳质粘土岩,局部直接见底砾岩。煤层主要发育于成矿带西部浅部和中深部,延至深部则与底煤2合并,煤层结构较复杂,含夹矸一般6~7层,最多可达12层,夹矸厚度一般为0.01~1.72m,岩性多为粘土岩和碳质泥岩。该煤层厚度一般变化在0.24~21.76m之间,平均厚8.51m,局部厚度达31m,煤层沿走向不稳定,属局部开采煤层。
2.底层煤2
位于含煤岩系下部,顶底板均为粘土岩。煤层在成矿带内分布稳定,煤厚变化在0.39~7.56m之间,具普遍可采性。煤层结构复杂,一般含夹矸2~6层,最多达19层,夹矸厚0.03~1.85m。
3.中层煤
位于含煤岩系中部。煤层厚一般4m,煤层基本稳定,大部地段可采。顶底板为粘土岩或泥岩,局部地段底板为细砂岩。煤层结构简单,夹矸一般为2~3层,单层夹矸厚0.03~1.42m。
4.上层煤
位于含煤岩系上部,距中煤层12~18m。顶底板均为粘土岩。该煤层仅发育于矿田的西部,常分叉为两层煤,相距2m左右,上层煤1厚0.09~8.93m,平均厚2.12m,不稳定,局部可采;上层煤2厚0.82~2.84m,均厚1.85m,结构复杂,局部可采。
从含煤岩系中煤层在不同部位发育程度、空间分布、煤层结构等特征可以看出:聚煤作用从早到晚有由强变弱的演化趋势,且具成煤厚度由大到小;煤层厚度变化大、多不稳定、煤层分支、归并现象及结构复杂,夹矸层多的特点。
(三)煤质特征
不同层位的煤层,煤质也不相同。底层煤为中灰、低硫、低磷长焰煤。呈块状及碎粒状,易碎,易风化,易自燃。煤岩组分以亮煤为主,次为半暗及暗煤,属半亮型及光亮型。发热量较低。中层煤属低—中灰、富硫褐煤—长焰煤,半亮型。上层煤为低—中灰、中—富硫的褐煤,属半亮型。各煤层煤质组分变化见表4-5。
表4-5 义马煤田各煤层煤质分析结果表
从表中可以看出,随着煤层层位的升高,煤的变质程度和发热量降低;煤的灰分、硫含量有逐渐增大的趋势。与石炭—二叠系煤质相比,其变质程度、发热量相对较低,挥发分含量普遍较高,一般高出15%~20%。
(四)成矿机理及成矿模式
义马式煤矿生成于早中侏罗世,分布于渑池—义马中生代沉积盆地中部。成煤作用与晚石炭—二叠纪的煤形成机理基本相同,只是成矿背景和时代不同。义马式煤形成于内陆湖泊—沼泽环境,在早侏罗世气候温暖、湿润、雨水充足,沼泽内植物茂密生长和繁殖,为煤的生成提供了丰富的物质。但植物遗体要逐步转变成煤,尚需经历两个阶段,即泥炭化作用阶段和煤化作用阶段。从含煤岩系义马组岩石组合及煤层特征看,聚煤期盆地构造条件有利煤的形成,沼泽下降速度与泥炭堆积的速度保持均衡状态时间较长,早侏罗世到中侏罗世,这种均衡补偿性有逐渐变弱的趋势,致使煤层厚度由下而上变薄。整个盆地处于平稳的沉降运动中。泥炭化作用使地表沼泽的植物遗体转化成腐植质(泥炭);泥炭层随着盆地基底下降,沉入深部,同时上部覆盖着厚厚的沉积物和地表水,在上覆沉积物的压力和深部温度等因素影响下,泥炭(腐泥)层发生煤化作用,逐渐固结成褐煤、长焰煤等。
综上所述,义马式煤矿(床)成矿模式流程如下:
河南省主要矿产的成矿作用及矿床成矿系列
潮模砂、粘土砂、湿型砂是一样的,粘结剂都是普通粘土或膨润土,由于在混砂过程中要加入水,所以就叫潮模砂。
水玻璃砂的粘结剂是钠水玻璃,一般通过吹二氧化碳硬化或加硬化剂自硬化。
覆膜砂的粘结剂一般是酚醛树脂,有微毒,一般用来说砂芯用。
树脂砂的粘结剂为呋喃树脂,树脂砂造型在浇注后发气量比较大。目前用树脂砂造型的铸件质量在砂铸中是最好的。
一、概述
砖瓦粘土是由直径<0.0039mm,重结晶后<0.01mm的粘土矿物所组成的、疏松的、尚未固结成岩的土状沉积物。内含粘土矿物、碎屑及各种伴生矿物。粘土矿物一般有:高岭石、绢云母和白云母;碎屑及伴生矿物主要有:呈游离砂粒状石英、结核团块或分散状的方解石、白云石、菱铁矿、大小不等的黄铁矿、褐铁矿、石膏与硬石膏及有机物等。
砖瓦粘土的主要化学成分:Al2O3、SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、水分、有机质等,成分较复杂,但只要其物化性能符合要求,可允许化学成分有较大范围的变化。砖瓦用粘土与水搅拌后具有可塑性,干燥后保持原来形状,焙烧后具有岩石般的坚硬性,并具有吸水、吸附等性能。可用于烧制砖瓦的粘土种类很多,品种要求也较宽。用于烧制砖瓦的粘土,按粘土中所含杂质不同,可分为普通粘土、砂质粘土、铁质粘土、泥灰粘土、黄土、红粘土等。此外,粘土质页岩或煤矸石亦可烧制砖瓦。
二、一般工业要求
砖瓦粘土顾名思义是主要用之烧制砖、瓦,在建筑工业上是一种传统的、用量大、用途广的工业和民用建筑材料。尽管新型建材日趋增多,但其不能代替传统的砖、瓦,广大的农村尤是如此。目前我国还没有统一的对砖瓦粘土原料的质量要求和技术标准,仅有一般的工业指标,主要包括:化学成分、颗粒组成、可塑性、所含杂质、含水率及颜色等。总的来讲,凡是在现有加工技术条件下,可以制成砖、瓦产品的所有被利用的粘土,均可称之为砖瓦粘土。
1.砖瓦粘土的化学成分
制砖、瓦粘土化学成分及允许波动范围见表3-28-1。
表3-28-1 砖瓦粘土的化学成分
2.砖瓦粘土的颗粒组成
粘土的颗粒组成对粘土的成型、干燥有较大影响。国内对粘土的颗粒组成一般分为三级:粘土级,颗粒粒径<0.005mm;尘土或粉尘级,颗粒粒径介于0.005~0.05mm之间;粉砂或沙土级,颗粒粒径>0.05mm。粘土类型及各粒级含量见表3-28-2。
表3-28-2 粘土类型及粒级含量
细颗粒多的肥粘土和粘土适于制瓦和薄壁空心制品;砂质粘土和粘土适于制普通砖。一般砖瓦粘土的颗粒组成范围及含量见表3-28-3。
表3-28-3 一般砖瓦粘土颗粒组成及含量
3.砖瓦粘土的可塑性
可塑性是粘土的基本性能,主要取决于其固相和液相的性质,如固相的化学性质、分散度、微粒的含量和形状等,对同一种粘土,可塑性的高低尚取决于搀和液体的种类和数量。根据可塑性指数大小,可将粘土划分为三种类型:高可塑性粘土,塑性指数>15;中可塑性粘土,塑性指数7~15;低可塑性粘土,塑性指数<7。
一般制砖用粘土和砂质粘土,塑性指数应大于7。因瓦体薄、外形较砖复杂,制瓦粘土比制砖粘土要求要高,不仅颗粒要细,杂质少,塑性指数相应要高些。
4.干缩性(空气收缩率)
干缩是指粘土坯风干后发生的收缩。粘土的干缩性与可塑性指数成正比,一般粘土的长度收缩率在1.5%~15%之间,而用做砖瓦的粘土,其干缩率为3%~12%。
5.烧成收缩率
完全干燥的粘土制品在焙烧时,粘土中易熔物质熔化而成的玻璃相物质充填于颗粒间隙,从而引起制品体积的收缩,称为烧成收缩。砖瓦粘土的烧成收缩一般在2%~8%。
6.耐火度
耐火度是指粘土在焙烧过程中开始变软熔化的温度。制作砖瓦制品一般都使用耐火度低于1350℃的易熔粘土。
7.影响产品质量的其他因素
影响产品质量的其他因素主要指粘土中常见矿物或杂质的影响,一般有以下几种。
(1)石英 在粘土中呈松散的颗粒状,或形成夹层、透镜体,石英能降低粘土的可塑性,减少干燥收缩。
(2)氧化铝 常以铝硅酸盐矿物形式存在。Al2O3含量多,粘土焙烧温度高,耐火度也高。
(3)氧化铁 常见矿物为褐铁矿、含水赤铁矿等。氧化铁在粘土中是一种助熔剂,也是粘土的着色剂。当氧化铁在氧化或还原条件下焙烧时,则制品分别呈红色或灰黑至黑色。
(4)氧化钙、氧化镁 以碳酸盐(方解石、白云石)矿物赋存于粘土中,呈粉末或碎屑至结核团块状。分散的碳酸盐能降低粘土的耐火度,增大烧成收缩,减弱铁的着色力,若呈碎块或结核状存在,焙烧后生成生石灰,吸湿后变成熟石灰,从而使体积膨胀,使产品炸裂。
(5)氧化钾、氧化钠 常以长石微粒状态存在于粘土中。长石可视为熔剂,能降低粘土的耐火度。
(6)有机质 主要由植物腐烂形成,它使粘土染色,烧成的制品气孔率增高。
砖瓦粘土多就地取材,对开采技术条件无要求,一般测试项目包括以下几项。①基本化学分析:SiO2、Al2O3、Fe2O3;②组合分析:SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、烧失量、K2O、Na2O、SO3;③物性测试:粒度分析、塑性指数测定、制陶试验等。
三、砖瓦粘土资源与开发利用
我国砖瓦粘土资源丰富,分布广泛,遍及全国。从分布特点看,东北、华北以黄壤土为主,西北及华北部分地区以黄土为主,南方以红壤土为主。主要层位是第四系松散粘土矿层,厚度变化较大。中国粘土矿床,可按生成条件分为残积粘土和沉积粘土两大类。第四系粘土主要是残积粘土,残积粘土称一次粘土,粘土矿物原地堆积,是砖瓦用粘土的主要类型。沉积粘土亦称二次粘土,其所含粘土矿物系经搬运再沉积而成,主要指第四纪以前形成的粘土,如粘土页岩、煤矸石等。
粘土砖瓦制品是中国当前大规模生产的墙体材料,砖瓦用粘土需求量极大,本着就地取材,就近销售的原则,生产普通砖瓦的厂家遍布全国各地,主要开采第四系松散粘土层。随着科学的发展和我国对耕地保护的要求,新的墙体材料正在推广,逐步将替代部分松散粘土开采,企业应积极向此方面努力,较成熟技术有:粘土页岩、煤矸石、粉煤灰等生产墙体材料,技术指标及工业要求可参照有关厂家指标。另外,在缺土多砂的山区、丘陵、海滩地区可用砂生产灰砂砖。主要工艺是取85%的中细砂,加入15%的石灰,再搀入少量助凝剂后加水搅拌,经消融后压制成型,再用高压饱和蒸气养护即成。这种砖生产成本低、质量好、强度高,能满足8~12层砖混墙体建筑的要求。
河南省砖瓦粘土资源达数亿立方米,主要赋存于第四系中更新统和上更新统。中更新统粘土为棕红色和棕黄色,上更新统为灰黄及褐黄色粘土及砂质粘土。矿层内一般无或少有砾石层和钙质结核夹层。矿体厚度较大,平原区可达10~30m,丘陵区2~10m。矿体无盖层,均露采。粘土质量差别较大,据鹤壁市有关资料综合,粘土中所含主要矿物有:高岭石、伊利石、蒙脱石、石英、长石、方解石、含铁矿物等。化学成分:SiO2为57.6%~71.5%,Al2O3为10.76%~13.98%,Fe2O3为4.8%~5.23%,Na2O+K2O为1.41%~4.16%,SO3为0.042%~0.11%。液限为25.5%~34.2%,塑限为16%~21%,塑性指数为9.3%~15%,符合一般制砖瓦粘土指标。
河南省砖瓦粘土制品厂家星罗棋布,据1998年资料,全省国有、集体、个体砖瓦制品企业3233家,年消耗粘土资源3085万m3,生产砖601.6亿块,瓦22.02亿片,年工业总产值达82450万元,就业人数达11.17万人,对国民经济发展具有不可低估的影响,尤其河南省广大农村仍以粘土砖瓦作建筑材料,其市场十分广阔。应用新材料制作墙体砖厂家也有一些,多数是用煤矿、电厂丢弃的煤矸石、粉煤灰等废渣原料。
型砂一般由铸造用原砂、型砂粘结剂和辅加物等造型材料按一定的比例混合而成。型砂按所用粘结剂不同,可分为粘土砂、水玻璃砂、水泥砂、树脂砂等。以粘土砂、水玻璃砂及树脂砂用的最多。
型砂在铸造生产中的作用极为重要,因型砂的质量不好而造成的铸件废品约占铸件总废品的30~50%。
通常对型砂的要求是:
①具有较高的强度和热稳定性,以承受各种外力和高温的作用。
②良好的流动性,即型砂在外力或本身重力作用下砂粒间相互移动的能力。
③一定的可塑性,即型砂在外力作用下变形,当外力去除后能保持所给予的形状的能力。
④较好的透气性,即型砂孔隙透过气体的能力。
⑤高的溃散性,又称出砂性,即在铸件凝固后型砂是否容易破坏,是否容易从铸件上清除的性能。
种类
粘土砂
由天然硅砂、粘土、辅加物和水混合而成。制造湿砂型的粘土砂所用粘土为膨润土,湿抗压强度一般为0.05~0.1MPa。含水量为3.5~5%,透气性为80以上,常用于机器造型,也可用于手工造型。
制成的砂型不经烘干可直接浇注金属液,具有生产效率高、成本低和生产周期短等优点。湿型用粘土砂在铸造生产所用的型砂中约占60%。由于湿砂中水分较高,强度和透气性较低,铸件易于产生气孔、夹砂、粘砂、胀砂等缺陷,手工造型,尺寸精度较低,一般只用于生产中小型铸铁件及铸造有色合金铸件;机械造型,尺寸精度高,适用于大批量铸件的生产。
制造干砂型的粘土砂所用粘土为高岭土,其湿态水分较高。制成的砂型要在250~400℃左右温度下烘干后再合型浇注,一般用于铸钢件。干砂型由于能源消耗大,生产周期长,尺寸精度差,已逐渐被淘汰。
水玻璃砂
由硅砂、水玻璃和辅加物混合配制而成。制成的砂型可吹以
实现硬化,也可采用加热硬化或在有机酯的作用下自行硬化等方法。
这种型砂可用于制造铸钢件和铸铁件的砂型。过去水玻璃砂有落砂困难和旧砂不易再生等缺点,应用受到一定的限制。
1999年,新型水玻璃酯硬化自硬砂问世,水玻璃加入量1.8-3.0%,可使用时间可调节,可实现机械化造型、制芯,旧砂可再生,80-90%可回用,现已在铁路机械、冶金机械、重型机械、矿山机械、通用机械厂几十家企业推广使用,成功浇注从几公斤到几百吨重铸件,经济效益、社会效益显著。新型水玻璃酯硬化自硬砂是公认的环境友好型造型材料。
树脂自硬砂
由硅砂、树脂和硬化剂等混合配制而成。
常用的树脂有呋喃树脂、甲阶酚醛树脂、碱性酚醛树脂及尿烷树脂。用这种型砂制成的砂型强度高、尺寸偏差小、溃散性好、能源消耗少,可用于铸钢、铸铁及铸造有色合金铸件的生产,铸件的表面质量和尺寸精度高。树脂自硬砂是一种很有发展前途的造型砂。
型砂性能
型砂性能主要有两方面因素决定,一是构成型砂的材料组成;二是型砂的混碾状况 。
型砂的材料构成主要是由旧砂、原砂、膨润土和添加剂(FS粉)等组成。由于型砂95%以上是旧砂,而旧砂由于浇注铸件的砂铁比不同、芯砂混入量不同等因素的影响,导致材料构成的波动非常大。
因而要控制型砂的构成,就必须对型砂中的有效膨润土含量、有效添加剂含量及含泥量进行检验,以便确定混砂时膨润土、添加剂(FS粉)和原砂的补加量。
型砂紧实率的控制范围、型砂的混碾效率反映了型砂的混碾状况。型砂紧实率的控制范围是指紧实率的波动范围,波动范围越小,型砂紧实率的控制水平越高。型砂的混碾效率是指混制出的型砂性能与经过充分混碾后的型砂性能的百分比,混碾效率越高越好。
在已探明储量的矿产资源中,居全国首位的有8种,居前3位的有19种,居前5位的有27种,居前10位的有44种。其中,钼、蓝晶石、红柱石、天然碱、伊利石粘土、水泥配料用粘土、珍珠岩、霞石正长岩居第1位,铸型用砂岩、耐火粘土、蓝石棉、天然油石、玻璃用凝灰岩居第2位,镁、钨、铼、镓、铁矾土、水泥用大理岩居第3位,铝土矿、石墨、玻璃用石英岩居第4位,锂、铯、电石用灰岩、岩棉用玄武岩、玉石居第5位。河南还是重要的能源基地,石油保有储量居全国第8位,煤炭居第10位,天然气居第11位。
风景名胜
世界文化遗产,3处:龙门石窟、殷墟、天地之中历史建筑群。国家5A级旅游景区,8项11处:少林寺、龙门石窟、云台山-青天河-神农山、清明上河园、殷墟、白云山、尧山-中原大佛、老君山-鸡冠洞。
世界地质公园,4处:中岳嵩山、云台山、王屋山—黛眉山、伏牛山。
国家重点风景名胜区,15处:嵩山、洛阳龙门、鸡公山、王屋山、云台山、尧山、林虑山、青天河、神农山、桐柏山-淮源、郑州黄河风景区。
中岳——嵩山
嵩山,位于郑州登封市,峻极于天且“居天下之中”,自古被认为是“万山之宗欤”。“嵩”者“高”“山”也,嵩山海拔1492米。嵩山地区产生
鸡公山(30张)了中国最早的国家文明,长期是中国古代的政治、经济和文化中心,因而留下了大量极其珍贵的古代文化遗址。
中国四大避暑胜地之一—鸡公山
鸡公山位于信阳市南38公里,是国家级重点风景名胜区、国家级自然保护区,被历史学者称赞为“青分楚豫,气压嵩衡”,山上有民国时期世界各国建筑群、总统行馆等人文景观。
山水旅游圣地——云台山
云台山位于焦作修武县境内,既是世界地质公园,又是国家AAAAA级景区。云台山满山覆盖的原始生林,深邃幽静的沟谷溪潭,千姿百态的飞瀑流泉,如诗如画的奇峰异石,形成了云台山独特完美的自然景观。
中原独秀——尧山
尧山(石人山)风景名胜区位于平顶山鲁山县西,地处伏牛山东段。因尧孙刘累为祭祖立尧祠而的名。2011年晋升为国家AAAAA级旅游景区及国家地质公园。
道教圣地、愚公移山故事发祥地——王屋山
世界地质公园,王屋山风景名胜区位于济源市西部,是中国九大古代名山,也是道教十大洞天之首,愚公的故乡,愚公移山的精神因《列子》记载和毛泽东的引用而家喻户晓。
中国最美的地方——白云山
白云山位于洛阳嵩县境内,国家AAAAA级旅游景区,2006年被《中国国家地理》杂志联合众多旅行社评为“中国最美的地方”。白云山位于伏牛山腹地原始林区,奇峰俊秀,白云悠悠,瀑布飞跌,林深谷幽。
恐龙没落的见证者——伏牛山
伏牛山世界地质公园地处南阳西峡县,南坡蕴含的恐龙蛋化石数量之大、种类之丰富,全世界无出其右。被联合国教科文组织列入“世界人与自然保护圈”的宝天曼位于八百里伏牛山中段的南麓,这里古树参天,鸟兽群集,奇峰竞秀,满目涌翠。
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铸造选择原则:
1 优先采用砂型铸造,主要原砂型铸造较其铸造本低、产工艺简单、产周期短湿型能满足要求再考虑使用粘土砂表干砂型、干砂型或其砂型粘土湿型砂铸造铸件重量几公斤直几十公斤粘土干型产铸件重达几十吨
2 铸造应产批量相适应低压铸造、压铸、离铸造等铸造设备模具价格昂贵所适合批量产
3 造型应适合工厂条件
例同产型机床床身等铸件般采用组芯造型制作模砂箱坑组芯;另外工厂则采用砂箱造型制作模同企业产条件(包括设备、场、员工素质等)、产习惯、所积累经验各应该根据些条件考虑适合做产品适合(或能)做产品
4 要兼顾铸件精度要求本
建议自己下去查查资料
这样的提问没有意义