目前，铸钢件的生产主要使用的是天然原砂
——石英砂。
石英砂的优点是分布广泛，成本低廉；但其缺点也相当明显：一是膨胀系数大，铸件精度低；二是铸件表面粘砂严重，清砂困难。究其因，是石英在不同的温度下会有多种同质异晶体生成，体积变化大；受耐火度 ( 石英砂的耐火度在 1400 -1700 ℃ 之间 ) 的限制，铸件局部（孔、槽、及热节集中的部位）粘砂严重，清理十分困难。上述缺点在大型铸钢件的生产中尤为严重。
宝珠砂能克服这些缺点，从而大大提高了铸件的质量。
宝珠砂是以优质铝钒土为原料，经 煅烧、电熔、造粒、分筛等工艺而制成的。
宝珠砂的物理及化学性能
|
编号
|
名 称
|
指 标
|
编号
|
名 称
|
指 标
|
|
1
|
粒 形
|
球形
|
7
|
膨胀系数
|
(20-1000 ℃) 6 × 10-6/℃
|
|
2
|
颜 色
|
黑棕色
|
8
|
粒度
|
6－320 目(φ0.053－3.36mm)
|
|
3
|
耐火温度
|
≥ 1900 0 ℃
|
9
|
Al2O3
|
75-85%
|
|
4
|
堆积比重
|
1.95 -2.05g /cm3
|
10
|
SiO2
|
≤ 15%
|
|
5
|
真 密 度
|
2.9g /cm3
|
11
|
TiO2
|
≤ 1.5%
|
|
6
|
热 导 率
|
(1200 ℃)5.27W/M·K
|
12
|
PH 值
|
7 － 8
|
宝珠砂的特点
○ 热膨胀系数小，性能可与锆英砂媲美，用其配制型砂，铸件不会产生膨胀缺陷；
○ 砂粒为球形，流动性好， 易舂实，且透气性好
○ 表面光滑 ，结构致密 ，使得粘结剂能均匀覆盖
○ 宝珠砂属中性材料， 酸、碱粘结剂均可使用
○ 回用再生性能好，性价比高
与铬铁矿砂、锆英砂相比，其价格只有锆英砂、铬铁矿砂 25 － 50% 。同时，因砂粒为球形，其表面积小，故树脂的加入量可减少 30 － 50% ，水玻璃的加入量≤ 4% ；并减少了粘结剂所产生的铸造缺陷，提高了铸件的成品率
○ 耐火度高，易溃散 宝珠砂的莫来石相大大高于烧结产品，具有良好的耐火性
○ 热导率大，稳定性好，不龟裂
○ 应用范围广
水玻璃砂、树脂砂、精密铸造及铜、铝件的抛光清理
宝珠砂与铬铁矿砂、锆英砂主要性能比较
|
名称
|
宝珠砂
|
锆英砂
|
铬铁矿砂
|
|
PH 值
|
7.65
|
4.56
|
8.24
|
|
堆密度(g/㎝3)
|
1.95-2.05
|
2.9-3.1
|
2.6-2.7
|
|
真密度(g/㎝3)
|
2.9
|
4.4-4.71
|
3.9-4.8
|
|
粒形
|
球形
|
不规则
|
不规则
|
|
粘结剂加入量(水玻璃 +CO2硬化)
|
3-4%
|
7-8%
|
7-8%
|
宝珠砂在大型铸件上的应用
目前，宝珠砂广泛应用于树脂砂（呋喃树脂、酚醛树脂），水玻璃砂（有机脂、 CO 2 硬化），覆膜砂。适于各种金属铸件：如：碳钢、合金钢（高锰钢、高铬铸铁），铸铁、铸铜等。
宝珠砂在大型复杂铸件上的应用
玉林柴油机厂在采用宝珠砂制作柴油发动机水套件，保持了原用砂的特性，克服了原用砂膨胀系数大、粘结剂加入量大、发气量大等缺点，减少了树脂的加入量，提高了产品的成品率。
宝珠砂在大型铸钢件上的应用
福建三明三重全部使用宝珠砂，加入 3.2% 的水玻璃，所有芯子、外形不刷涂料，使用后发现铸件表面光洁，不粘砂，且耗能低。砂子再生设备也相当简易。
洛阳洛北钢厂用生产重达 13 吨的水泥生产设备 ---- 回转窑托轮。其芯子 ( φ 90mm 、长 800mm ) 以 30-40 目的宝珠砂作原砂，加入 3.5% 的水玻璃，以 CO2 硬化。其他部位仍以硅砂作为原砂，不改变原有的使用方法。清理时发现，芯子的型壳表面只有 0.2mm 厚的黑釉，表面排列有序，未被烧结，且易被清掉；在其他用硅砂的部位，型壳表面有 3 － 8mm 厚的烧结黑釉层。
洛阳洛北钢厂、汝阳兴荣机械厂、山东恒城铸造厂等数十家厂家，在 30 － 40 目砂的宝珠砂中，加入 140 － 320 目的细砂 20 － 30% ，结果表明同样不粘砂，且有足够的透气性，也易清理。有些铸钢厂为了降低生产成本，采用了局部单一面砂的方法，同样起到了不粘砂的效果。
宝珠砂与铸造厂家经过长期摸索，总结出：面砂的厚度以 10 － 20mm 为宜（舂紧厚度）；对形状复杂、厚大部位、拐角处，适当增加厚度，背砂仍用普通石英砂。
该砂也可和石英砂混合使用，比例根据铸件的大小、钢种改变而改变，同样达到了不粘砂，易溃散的效果。
结论：
宝珠砂是一种非石英质型人造砂，适用于各种铸造方式；如： V 法， VRH ，消失模，熔模，一般砂型（粘土砂、水玻璃＋ CO 2 硬化）、树脂砂等；适用于各种粘结剂、各种金属材料的铸件生产，不但能大幅度提高铸件质量，而且清砂容易，配砂工艺简单方便（大型铸钢厂单件小批量局部用砂，少量用砂人工混制即可），对大多数铸件可以省去涂料，尤其适宜制作质量要求高的铸件。
值得注意的是：在使用水玻璃 CO 2 硬化砂中，吹干的芯、型，不宜再上窑烘干（如烘干一定要控制加热速度）。随着铸造业的发展和社会环保的要求，局部和全部使用宝珠砂的厂家会越来越多，它已被誉为环保型（ GREEN BEADS ）铸造材料，有很好的推广使用前景。
洛阳宝珠砂铸材有限公司
联系地址：河南省洛阳市涧西区西马沟村北
联系电话：0379-62111875
电子邮箱：lybzs369@yahoo.com.cn
联 系 人：周建平 先生 ( 经理 )