测量型砂中活性粘土组分含量的方法

本发明涉及一种适于测定型砂中活性粘土组分含量的方法。

一般来讲，着色吸附法作为一种能准确、灵敏地测定型砂中活 性粘土含量的方法已有应用，这种方法基于一种想法，即型砂中活 性粘土的含量正比于它吸收着色物质的能力。此法以0.7g/l (770ppm)的亚甲基蓝作为着色剂，将其以每1～2g湿砂中3cc亚甲 基蓝的比例加入到型砂中，使溶液总量达到300cc，这里亚甲基在 恒温下被吸收。将粘土组分与湿砂分开，亚甲基蓝被粘土组分的吸 附量用610nm波长的光测定，其浓度(mg值)由标准溶液的标定曲 线确定。

然而，用这种方法在工厂或其它生产铸件的地方不容易对着色 剂进行测量。

此外，尺寸精确的薄铸件已有需求，所以需要连续提供许多砂 型，每种砂型都有尺寸精确的型腔，为此型砂中必须加入一定数量 的膨润土，其量依据型砂中活性粘土成分的含量来确定。

本发明是鉴于上述事实而作出的，目的是提供一种精确、容易、 确定地测定型砂中活性粘土含量的方法。

为此，本发明测定型砂中活性粘土含量的方法有以下特点，它 包含几个步骤，即把预定量的造型线上或工厂内的型砂装到一个具 有确定尺寸的测试容器中制备试样，对测试容器中的湿砂加压，测 量试样的抗压强度，根据予先得到抗压强度与型砂中活性粘土含量 的关系，以此确定型砂中活性粘土的含量。

由于发明者对型砂的锐意研究，发现当用JIS(日本工业标准) Z2601法制样以制得抗压强度的试件(三次夯实法)时，湿砂试样的 抗压强度依其含水量不同而不同。当象本发明那样压实或挤压湿 砂制样时，所有试样的抗压强度基本上是常数，即使型砂试样的紧 实率和/或含水率不同。

此外，还发现不管试样是用本发明的压实法还是JIS Z2601法 制备，试样的抗压强度与粘土组分在两种情况下均有类似的正比关 系。

图1是由不同含水量的湿砂制成试样抗压强度的测量曲线，试 样含水量不同，紧实率就不同。试样用本发明的压实法及JIS Z2601 法制备。

图2是由不同含水量的湿砂制成试样抗压强度测试曲线，试样 制备方法同图1。

图3是由水和膨润土含量的不同的砂制成试样的抗压强度测试 曲线，试样用本发明的压实法和JIS Z2601法制备，就象图1一样。

本发明的实施方案参照图1、图2和图3说明。

首先，为了用与JIS Z2601法相类似的三次夯实法制备测定型 砂粘土含量的型砂试样，将一个圆筒形试验容器(具有内径 50mm，高100mm的腔)放在一平板上，把生产线或工厂中造型用 砂填到型腔中，在一定压力下用压板压实(100～400kgf)，压板从筒 形试验容器的上部开口插入到型腔中，所制试样放在抗压强度测试 机上测得抗压强度，于是活性粘土的含量通过抗压强度及已获得的 抗压强度与造型线或工厂中型砂粘土组分的相关数据来确定。(这 种关系后面参照图3来说明)

一些具有不同紧实率的型砂通过向砂中加入不同体积的水来制 备，具有不同紧实率的试样通过用三次夯实法及本发明的压实法 制备，测试这些试样的抗压强度，测试结果如图1所示。

从图1可以看到，用JIS Z2601法(以黑圈表示)压制试样的抗 压强度依湿砂的紧实率而变化。然而，当湿砂的紧实率在能用作型 砂的范围即28～46％间变化时，用压实法所制试样的(用双圆圈表 示)的抗压强度几乎为常数。

一些具有不同含水率的型砂通过向湿砂中加入不同体积的水来 制备，具有不同含水率的试样用三次夯实法及本发明的压实法以型 砂制备，测试这些试样的抗压强度，试验结果如图2所示。

从图2可见，这些用JIS Z2601法所制试样的抗压强度依湿砂 的含水率不同而不同。然而，用本发明压实法所制试样的抗压强度 几乎为常数，即使湿砂的含水率在一个能用作型砂的范围(2.8～3. 45％)变化时。

通过向湿砂中加入不同体积的水及膨润土制备一些具有不同活 性组分的型砂，通过三次夯实法及与图1相同的本发明的压实法用 型砂制备具有不同活性粘土量的试样。测定试样的抗压强度，结果 如图3所示，活性粘土的含量由着色吸附法测定。

图3说明，用JIS Z2601法所制试样的抗压强度(用黑圆圈表 示)几乎正比于活性粘土的含量。用本发明压实法所制试样(用双圆 圈表示)也几乎正比于活性粘土的含量，两者存在相同的关系。虽 然用JIS Z 2601法所制试样活性粘土含量比用本发明压实法所制 试样为大，图3说明，以JIS Z2601法或本发明压实法所制试样的 一一对应关系，可从抗压强度确定活性粘土组分的含量。

从前述可见，因为本发明的方法包括几个步骤，即将定量的型 砂加到具有确定尺寸的测试容器中，在测试容器中压实湿砂，以制 备试样，测量试样的抗压强度，依据予先获得的抗压强度与生产线 或工厂中型砂的粘土含量的关系，从所测抗压强度确定湿砂所含活 性粘土的含量；又因试样的抗压强度不受紧实率和/或湿砂含水率的 影响，所以与传统方法相比，本方法使型砂中活性粘土的含量能精 确、容易、确定地得到。