專利名稱：一種精密鑄造模具粉的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石英制品，特別是一種精密鑄造模具粉的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中精密鑄造使用的模具粉，其缺點(diǎn)是耐高溫性能差， 多為低溫模料，高溫狀態(tài)下涂層線量變化大容易變形影響成模精度， 型殼強(qiáng)度降低容易開裂，整體熱震穩(wěn)定性差；粉體粒度分布由于缺乏 精密的粒度分布檢測(cè)及合理精準(zhǔn)的調(diào)整技術(shù)，而存在較大分布缺陷， 粒度均一性差，影響了涂層密實(shí)度、涂料流動(dòng)性和涂掛性，導(dǎo)致涂層 表面容易出現(xiàn)凹凸、砂眼和涂層厚度不均一，影響成模表面性能；涂 層厚、透氣性差，不能及時(shí)完全將鑄模過程中高溫產(chǎn)生的熱解產(chǎn)物排 出型腔，增加型腔內(nèi)反壓阻力不利于金屬液充型，容易產(chǎn)生鑄件表面 皺褶、針氣孔等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種具 有粒度更均勻、抗壓強(qiáng)度更大、使用性能更好的精密鑄造模具粉的生
產(chǎn)方法。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的， 一種精密鑄造模具粉的生產(chǎn)方法，其特點(diǎn)是
a、 酸洗
選用粒徑1 3cm的石英砂為原料，將石英砂堆放成厚度l 2m 的砂層，按照l噸石英砂配70 90kg鹽酸的比例，將鹽酸均勻噴灑于 砂層，并用薄膜覆蓋25 35個(gè)工作日，然后進(jìn)行退酸處理；
b、 煅燒
將退酸后石英砂加料至煅燒爐，
第一個(gè)加溫階段此階段為爐體及砂層預(yù)熱階段，升溫要求在
1 L5h升溫至350 450。C;
第二個(gè)加溫階段此階段為快速升溫階段，升溫要求在0.5~lh升 溫至700~900°C;
第三個(gè)加溫階段此階段為緩慢調(diào)整進(jìn)入保溫區(qū)階段，升溫要求
在0.4~0.6h調(diào)整至1100~1200°C;
第四個(gè)階段此階段為恒溫轉(zhuǎn)化階段，是石英晶相轉(zhuǎn)換的主體階
段，加溫至1200~1500°C，恒溫保持6 7h;
c、 研磨
煅燒后的石英粉經(jīng)進(jìn)料口以1噸/小時(shí)進(jìn)料量進(jìn)入球磨機(jī)研磨腔， 在磨機(jī)內(nèi)研磨時(shí)間為25 40分鐘后出料成粗石英粉，晶相轉(zhuǎn)換率>95 %， Si02>99.82% ， Fe2O3《30ppm，灼燒矢量《0.1%，粒度分布 混亂不合理。
d、 粗石英粉分級(jí)處理
此階段主要產(chǎn)生以下幾個(gè)粒度段石英粉I : 1 10um， II: 10 35um， III: 35 70um， IV: 70 115um。
e、配合料
主要指標(biāo)為粗、細(xì)粉搭配合理的粒度，按I:n:III:IV =18~12:20~30:45 55:12~18的比例混合均勻即為成品。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題還可以通過以下技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí) 現(xiàn)，采用立式底部進(jìn)料500X600型分級(jí)機(jī)，
1 10um:分級(jí)機(jī)轉(zhuǎn)速1200r/min， 二次進(jìn)風(fēng)開關(guān)開度為0;
10 35um:分級(jí)機(jī)轉(zhuǎn)速1000r/min， 二次進(jìn)風(fēng)開關(guān)開度為1/5;
35 70um:分級(jí)機(jī)轉(zhuǎn)速800r/min， 二次進(jìn)風(fēng)開關(guān)開度為2/5;
70 115um:分級(jí)機(jī)轉(zhuǎn)速500r/min， 二次進(jìn)風(fēng)開關(guān)開度為2/3。
通過用X射線衍射方法研究電熔或燒結(jié)對(duì)石英轉(zhuǎn)化率的影響， 轉(zhuǎn)化對(duì)溫度的依賴性，確定在90(TC 150(TC范圍內(nèi)對(duì)石英顆粒進(jìn)行 煅燒使之改變石英的晶體結(jié)構(gòu)，達(dá)到模具粉原料的有關(guān)技術(shù)要求。
本發(fā)明利用石英耐高溫特性，改變了以往低端產(chǎn)品耐高溫性能降 低的缺陷，由于石英在晶型轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生大量的納米級(jí)微孔，這些 微孔有效的控制了模具的開裂變形，并能及時(shí)將鑄模過程中高溫產(chǎn)生 的熱解產(chǎn)物排出型腔，產(chǎn)品粒度控制合理，賦予了模具更高的結(jié)構(gòu)強(qiáng) 度，粉體表觀白度高、粒形圓潤(rùn)造就了優(yōu)異的模具表面性能，生產(chǎn)出 適宜精密鑄造的模具粉，代替以石膏為原料研制的超高強(qiáng)模具粉，具 有粒度更均勻、抗壓強(qiáng)度更大、使用性能更好的模具粉。更加合理的 粒度分配在提高模具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)很好的兼顧了模具潰散性要求， 使應(yīng)用該產(chǎn)品的模具達(dá)到了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與潰散性能的最佳結(jié)合，鑄造制品不會(huì)出現(xiàn)氣泡、毛刺、飛邊的質(zhì)量問題，應(yīng)用效果很好。與現(xiàn)有技 術(shù)相比，本發(fā)明生產(chǎn)出具有耐高溫、耐高壓、易成型、環(huán)境穩(wěn)定性好、 強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性適宜的精密鑄造模具粉。其主要性能指標(biāo)達(dá)到或超 過國(guó)外產(chǎn)品。能大量替代進(jìn)口，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。
具體實(shí)施方式
一種精密鑄造模具粉的生產(chǎn)方法，
a、 酸洗
選用粒徑1 3cm的石英砂為原料，將石英砂堆放成厚度1 2m 的砂層，按照1噸石英砂配70 90kg鹽酸的比例，將鹽酸均勻噴灑于 砂層，并用薄膜覆蓋25 35個(gè)工作日，然后進(jìn)行退酸處理；退酸處理 可以采用清水沖洗10 15天，每天沖洗兩至三次，
b、 煅燒
將退酸后石英砂加料至煅燒爐，并在石英砂層與爐壁間加入保溫 砂層，
第一個(gè)加溫階段此階段為爐體及砂層預(yù)熱階段，升溫要求在
1 1.5h升溫至350 450。C;
第二個(gè)加溫階段此階段為快速升溫階段，升溫要求在0.5~lh升 溫至700-900 °C;
第三個(gè)加溫階段此階段為緩慢調(diào)整進(jìn)入保溫區(qū)階段，升溫要求
在0.4~0.6h左右調(diào)整至1100~1200°C;
第四個(gè)階段此階段為恒溫轉(zhuǎn)化階段，是石英晶相轉(zhuǎn)換的主體階
段，加溫至1200~1500°C，恒溫保持6 7h;C、研磨
煅燒后的石英粉經(jīng)進(jìn)料口以1噸/小時(shí)進(jìn)料量進(jìn)入球磨機(jī)研磨腔，
在磨機(jī)內(nèi)研磨時(shí)間為25 40分鐘后出料成粗石英粉，晶相轉(zhuǎn)換率>95 %, Si02》99.82% ， Fe2O3《30ppm，灼燒矢量《0.1%，粒度分布
混亂不合理。
d、 粗石英粉分級(jí)處理
采用立式底部進(jìn)料500X600型分級(jí)機(jī)， 1 10um:分級(jí)機(jī)轉(zhuǎn)速1200r/min， 二次進(jìn)風(fēng)開關(guān)開度為0; 10 35um:分級(jí)機(jī)轉(zhuǎn)速1000r/min， 二次進(jìn)風(fēng)開關(guān)開度為1/5; 35 70um:分級(jí)機(jī)轉(zhuǎn)速800r/min， 二次進(jìn)風(fēng)開關(guān)開度為2/5; 70 115um:分級(jí)機(jī)轉(zhuǎn)速500r/min， 二次進(jìn)風(fēng)開關(guān)開度為2/3。 此階段主要產(chǎn)生以下幾個(gè)粒度段石英粉I : 1 10um， II: 10 35um， III: 35 70um， IV: 70 115um。
e、 配合料
主要指標(biāo)為粗、細(xì)粉搭配合理的粒度，按I:II:m:IV =8 12:20~30:45 55:12 18的比例混合均勻即為成品。其最佳配比為 I :n:III:IV=10:25:50:15。
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權(quán)利要求
1. 一種精密鑄造模具粉的生產(chǎn)方法，其特征在于a、酸洗選用粒徑1～3cm的石英砂為原料，將石英砂堆放成厚度1～2m的砂層，按照1噸石英砂配70～90kg鹽酸的比例，將鹽酸均勻噴灑于砂層，并用薄膜覆蓋25～35個(gè)工作日，然后進(jìn)行退酸處理；b、煅燒將退酸后石英砂加料至煅燒爐，第一個(gè)加溫階段此階段為爐體及砂層預(yù)熱階段，升溫要求在1～1.5h升溫至350～450℃，第二個(gè)加溫階段此階段為快速升溫階段，升溫要求在0.5～1h升溫至700～900℃，第三個(gè)加溫階段此階段為緩慢調(diào)整進(jìn)入保溫區(qū)階段，升溫要求在0.4～0.6h調(diào)整至1100～1200℃，第四個(gè)階段此階段為恒溫轉(zhuǎn)化階段，是石英晶相轉(zhuǎn)換的主體階段，加溫至1200～1500℃，恒溫保持6～7h；c、研磨煅燒后的石英粉球磨機(jī)研磨，在磨機(jī)內(nèi)研磨時(shí)間為25～40分鐘后出料成粗石英粉；d、粗石英粉分級(jí)處理此階段主要產(chǎn)生以下幾個(gè)粒度段石英粉I1～10um，II10～35um，III35～70um，IV70～115um；e、配合料按I∶II∶III∶IV＝8～12∶20～30∶45～55∶12～18的比例混合均勻即為成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密鑄造模具粉的生產(chǎn)方法，其特征在于:采用立式底部進(jìn)料500X600型分級(jí)機(jī)，1 10um:分級(jí)機(jī)轉(zhuǎn)速1200r/min， 二次進(jìn)風(fēng)開關(guān)開度為0;10 35um:分級(jí)機(jī)轉(zhuǎn)速1000r/min， 二次進(jìn)風(fēng)開關(guān)開度為1/5;35 70um:分級(jí)機(jī)轉(zhuǎn)速800r/min， 二次進(jìn)風(fēng)開關(guān)開度為2/5;70 115um:分級(jí)機(jī)轉(zhuǎn)速500r/min， 二次進(jìn)風(fēng)開關(guān)開度為2/3。
全文摘要
一種精密鑄造模具粉的生產(chǎn)方法，通過酸洗、退酸處理、煅燒、研磨、分級(jí)處理，然后對(duì)粗、細(xì)粉合理搭配即為成品。本發(fā)明利用石英耐高溫特性，改變了以往低端產(chǎn)品耐高溫性能降低的缺陷，具有粒度更均勻、抗壓強(qiáng)度更大、使用性能更好的模具粉。更加合理的粒度分配在提高模具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)很好的兼顧了模具潰散性要求，使應(yīng)用該產(chǎn)品的模具達(dá)到了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與潰散性能的最佳結(jié)合，鑄造制品不會(huì)出現(xiàn)氣泡、毛刺、飛邊的質(zhì)量問題，應(yīng)用效果很好。其主要性能指標(biāo)達(dá)到或超過國(guó)外產(chǎn)品。能大量替代進(jìn)口，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。
文檔編號(hào)B22C1/00GK101486066SQ20091002907
公開日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2009年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月19日
發(fā)明者劉寶安 申請(qǐng)人:連云港東海銘友高科硅微粉有限公司