粘土类湿型砂旧砂主要存在两个问题:
1、热砂问题 经过反复浇注的热量积蓄,使旧砂温度不断上升。一般造型时型砂温度超过40℃,或者比环境温度高12℃或20℃以上,可认为存在“热砂”问题。解决热砂的措施是旧砂采取增湿通风冷却处理。旧砂的冷却设备常用的有双盘冷却器、沸腾冷却床和冷却滚筒。降温的原理是通过水分的蒸发带走型砂中的热量。为了取得良好的增湿降温效果,一般需要配有测温、测湿和自动加水控制系统。除在冷却器内喷水外,当旧砂温度高于100℃时,还可以在旧砂输送带上同时喷水,降温的效果会好一些。除尘器的选择应特别注意高湿度的粉尘堵塞抽风管道问题。
2、粉尘积累和型砂的鱼卵石化问题 湿型砂在反复使用的过程中,砂型面层的一部分膨润土会因受热失去结构水而成为“死粘土”,一部分煤粉也会成为焦炭或灰分。这部分失效的成分,或成为直径小于0.02mm的细粉,或凝聚成团粒状,或是包覆在砂粒表面。死粘土和失效煤粉大部分以多孔覆膜形式包围在砂粒表面,且在反复循环使用中多次覆膜,这种呈鱼卵石化现象的惰性膜占砂总量的4%-5%时,能缓和砂型热膨胀、减轻夹砂倾向;但过量(>8%)时,会使铸型尺寸稳定性降低、铸件表面粗糙或粘砂以及气孔缺陷增加。
失效成分的增加以及油砂、树脂砂等几种旧砂的混入,挥发分(如由酸性粘结剂、固化剂及煤粉等引起)在型砂中的凝聚,会引起膨润土的反活化现象,使型砂的热湿拉强度和抗夹砂能力等性能显著下降。为使型砂性能保持在原定水平,需在每次浇注后不断加入新的材料并排出相应数量的旧砂,使型砂性能与才成分之间取得平衡。
目前在旧砂性能控制方面,可以通过测定旧砂中的总含泥量、膨润土及煤粉的含量,求出需要增加的膨润土、煤粉及新砂的数量。也可以通过测定型砂性能如试样重量、紧实率以及热湿拉强度的变化,了解失效成分的增减,及时调整膨润土及煤粉等附加物的加入量并相应提砂的加入比例。