再生砂检测详细内容（客观中立）

再生砂是指铸造生产中使用过的旧砂（如粘土湿型砂、树脂砂、水玻璃砂等），经过破碎、筛分、去除金属杂质、去除失效粘结剂膜（如焙烧、摩擦、湿法再生等工艺）处理后，达到一定质量标准可重新用于造型或制芯的砂材料。其性能直接影响铸件质量和生产成本。对再生砂进行系统、规范的检测至关重要，核心在于监控其关键性能指标是否满足后续工艺要求。以下是再生砂的核心检测项目：

一、 物理性能检测（核心基础）

1. 含泥量：

   • 定义： 再生砂中粒径小于0.02mm（或0.020mm）的微细颗粒（主要包括残留粘结剂膜粉尘、失效粘土、灰分等）的质量百分比。
   • 重要性： 过高含泥量会急剧降低型砂透气性，增加发气量，易导致铸件气孔、粘砂等缺陷；影响粘结剂效能（如消耗更多树脂）。
   • 检测方法： 标准沉降法（如AFS标准）。将样品与水混合沉降，冲洗去除小于0.02mm的颗粒，烘干剩余砂并称重计算。

2. 粒度分布与平均细度：

   • 定义： 再生砂颗粒大小的分散情况以及平均颗粒尺寸（常用AFS细度值表示，数值越大砂粒越细）。
   • 重要性： 影响型砂的透气性、强度、铸件表面光洁度。再生过程可能导致粒度变化（如破碎变细、粉尘去除变粗）。粒度集中、分布合理是保证型砂性能稳定的关键。
   • 检测方法： 标准筛分法（多层标准筛，振动筛分）或激光衍射法（粒度分析仪）。计算各筛余量百分比和AFS细度值或平均粒径。

3. 灼烧减量：

   • 定义： 再生砂在高温（通常950°C - 1000°C）下灼烧后失去的质量百分数。主要代表残留的有机物质（树脂、碳分、油类）和无机碳酸盐（如CaCO₃）等可燃或分解物的含量。
   • 重要性： 是评价再生砂纯净度（去除失效粘结剂效果）的关键指标。过高灼烧减量意味着残留有机物多，使用时发气量大，易导致铸件气孔、光亮碳缺陷；残留碳酸盐影响酸硬化树脂砂的固化。
   • 检测方法： 称取样品，置于高温炉中灼烧至恒重，计算质量损失百分比。

4. 含水量：

   • 定义： 再生砂中游离水的质量百分比。
   • 重要性： 对粘土湿型砂而言，直接影响型砂的湿强度和可塑性；对化学粘结剂砂（如树脂砂、水玻璃砂），水分可能干扰固化反应，影响强度。再生砂通常要求低水分甚至烘干。
   • 检测方法： 烘干失重法。称取样品，在105°C - 110°C下烘干至恒重，计算质量损失百分比。

二、 化学性能检测（关键指标）

5. 酸耗值：

   • 定义： 中和一定量再生砂所需的酸性物质（通常用0.1N NaOH溶液的毫升数表示）的量。
   • 重要性： 特别针对用于酸催化树脂砂（如呋喃树脂）的再生砂。反映了砂中碱性物质（如残留碱性盐、金属氧化物、未完全去除的粘结剂分解物）的含量。酸耗值过高会消耗过多固化剂（酸），导致树脂砂固化不良、强度不足、可使用时间缩短。
   • 检测方法： 标准滴定法。将砂样与一定浓度的酸溶液混合反应，再用标准碱液滴定至中性终点，计算消耗的碱量。

6. PH值：

   • 定义： 再生砂水浸出液的酸碱度。
   • 重要性： 是酸碱性的直接指示。偏碱性（PH值高）可能影响酸固化树脂砂的固化性能；偏酸性也可能影响某些粘结剂体系（如水玻璃砂）。
   • 检测方法： 将砂与去离子水按比例混合搅拌后静置沉降，测量上层澄清液的PH值（使用PH计）。

7. 金属氧化物残留（如Fe₂O₃, MnO, CaO, MgO等）：

   • 定义： 再生砂中残留的金属氧化物含量（通常以质量百分比表示）。
   • 重要性： 主要源自浇注过程中金属熔液的氧化和渗透。高含量金属氧化物会恶化型砂的耐火度、热化学稳定性，增加烧结倾向，导致铸件粘砂、表面粗糙。某些金属氧化物（如CaO, MgO）显著影响酸耗值。
   • 检测方法： 化学分析法（如滴定法、比色法）或仪器分析法（如X射线荧光光谱法 - XRF）。

三、 热性能与表面状态检测（深入评估）

8. 微粉含量：

   • 定义： 粒径小于特定值（如0.075mm或0.106mm筛通过量）的细粉的质量百分比。
   • 重要性： 微粉（特别是活性微粉）对型砂性能影响复杂。适量微粉对湿型砂强度有益，但过量会严重影响透气性、增加发气量。其含量和性质（如是否为活性膨润土）需要结合工艺评估。
   • 检测方法： 通常采用洗砂法（结合沉降去除泥分后，筛分测定微粉）或直接筛分法（使用更细目筛网）。

9. 热膨胀系数：

   • 定义： 砂粒在受热时的膨胀程度（通常用一定温度范围内的线性膨胀率表示）。
   • 重要性： 再生过程（尤其是高温焙烧）可能改变砂粒表面状态，影响其热膨胀行为。膨胀过大是导致型砂热裂、铸件夹砂缺陷的重要因素。
   • 检测方法： 使用热膨胀仪测量砂样在加热过程中的尺寸变化。

10. 颗粒形貌观察：

    • 定义： 通过显微镜观察再生砂颗粒的形状（圆整度、角形系数）和表面状态（裂纹、熔融层、附着物）。
    • 重要性： 再生过程（尤其是机械摩擦再生）可能导致颗粒破碎、棱角增加，影响型砂的流动性、紧实率、强度和耐火度；附着物影响粘结剂与砂粒的结合。
    • 检测方法： 光学显微镜或扫描电子显微镜(SEM)观察。

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再生砂的检测是一个系统工程，需综合评估其物理、化学及热性能指标。上述检测项目是保证再生砂质量稳定可控、满足造型/制芯工艺要求的关键。具体的检测频率和指标控制范围需根据原砂类型、再生工艺、再生砂的用途（如面砂、背砂、单一粘结剂或混用）以及最终铸件质量要求来确定。定期、规范地对再生砂进行全面检测，是优化再生工艺、稳定铸件质量、降低成本、实现循环经济目标不可或缺的环节。