含泥量的測定方法及注意事項
GB/T 9442-1998《鑄造用硅砂》規定型砂中大于等于20mm的顆粒為砂粒,直徑小于20mm的微細顆粒為“泥分”。
測定方法是采用沖洗法,根據懸浮在水中的砂和泥分的直徑大小不同,其下降速度也不同的原理將泥分與砂粒分開。按照Stokes公式計算如水溫為20℃,靜置5min后,直徑大于20mm密度平均值2.62 g/cm3的砂粒應沉降到距離水面100mm以下。沒有沉到100 mm 以下的細粉部分則屬于泥分的一部分,可用虹吸管將這部分水和懸浮的泥分吸出。
1. 萬用電爐
2. 蒸餾水
3. 焦磷酸鈉
4. Φ15定性濾紙
5. 直徑大于等于燒杯的玻璃漏斗,規格可選100mm
6. 600ml燒杯(高度要大于125mm)或800ml燒杯
7. 玻璃棒
8. 磁力攪拌器 或專用渦洗式洗砂機
9. 電烘箱
10. 0.01g天平
11.帶嘴洗壺
三.實驗步驟
1稱取105~110℃烘干的型砂或舊砂50±0.01g,放入容量為600mL的燒杯中,再加入390mL蒸餾水或去離子水和10mL5%濃度焦磷酸鈉溶液。燒杯在電爐上加熱后從杯底產生氣泡帶動沙粒翻滾開始計時,煮沸約4分鐘,冷卻至室溫。
如僅僅測量舊砂中的含泥量,可稱取式樣20±0.01g。
2將燒杯放在洗砂機(或磁力攪拌器)托盤中,攪拌15min,取下燒杯,再加清水至高度125mm處,并用玻璃棒攪拌30秒后,靜止10min,虹吸排水。
3第二次仍加清水至125mm高度處,用玻璃棒攪拌30秒后,靜止10min,虹吸排水。
4第三次及以后的操作與上述相同,但每次靜置時間為5min。反復進行歲次,直至洗砂杯中的水透明為止。
5最后一次將洗砂杯中的清水排除后,把試樣和余水倒入裝有定性濾紙的玻璃漏斗中過濾,待余水濾凈后,將試樣連同濾紙置于玻璃皿中,在電烘箱中烘干至恒重(溫度條件為105-110℃)。置入干燥器中,冷卻后稱量砂粒部分重量,按下列公式計算含泥量:
式中:w(泥) — 試樣含泥量[%]; m1 — 水洗前試樣質量[g]; m2 — 水洗后試樣質量[g]。
四.注意事項
1無論專用渦洗式洗砂機還是磁力攪拌器,攪拌片材質應為硅橡膠,防止攪拌過程中打散沙粒
2虹吸管支撐腳與吸口的高度應為25mm,低于25mm容易將沙粒吸出
3用玻璃棒攪拌30s時應注意不斷改變旋轉方向,注意液面不可形成漩渦,并盡量使沉淀下的砂層平坦無凸起處,否則砂粒在杯底中心積聚成突起的角錐形,虹吸時可能被吸掉部分砂粒
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