專利名稱：鑄鐵合金水處理材料及其制造方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可用于水處理的新材料技術(shù)，特別是一種鑄鐵合金水處理材料及其制造方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
長期以來，為了解決熱交換系統(tǒng)銹蝕問題，人們使用的仍然是幾十年前的方法，如真空除氧，機械式熱力除氧，化學(xué)作氧，解吸除氧等等，這些技術(shù)都存在著設(shè)備體積笨重而且龐大，操作復(fù)雜，技術(shù)質(zhì)量不穩(wěn)定，造價高，能耗也高，需求的工作環(huán)境要求苛刻等缺陷，有的甚至還污染環(huán)境，特別是防銹蝕率低，除銹效果不佳，致使熱交換系統(tǒng)腐蝕十分嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種低能耗，無污染，能防止金屬生銹，可以使水的活性增強，水分子團(tuán)細(xì)化，熱電導(dǎo)性提高，無二次污染的鑄鐵合金水處理材料及其制造方法與應(yīng)用。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的一種鑄鐵合金水處理材料，由金屬及金屬氧化物組成，其特征是所述的組成物的重量份為鈦0. 01份-0. 08份、鋅0. 3份-0. 9份、氧化鈦粉0. 2份-1. 0份、氧化鋅0. 4份-1. 2份、鉬0. 1份-0. 3份、釩0. 08-份-0. 12份、鋁0. 6份-1. 0份、銻0. 2份-0. 8份、鈹0. 2份-0. 8份、鈉0. 5份-0. 9份、鋇0. 5份-0. 9份、鈄0. 01-0. 12 份、鐵 30 份-50 份。所述的組成物的重量份優(yōu)選為鈦0. 05份，鋅0. 6份，氧化鈦粉0. 6份，氧化鋅0. 8份，鉬0. 2份，釩0. 1份，鋁0. 8份，銻0. 5份，鈹0. 5份，鈉0. 7份，鋇0. 7份，鈄0. 05份，鐵40份。一種鑄鐵合金水處理材料的制造方法，其特征是其工藝流程為將所需材料粉碎至500目以上的粉末，并將除鈄以外的其它材料按配方比例均勻混合，于1300°C 1500°C高溫下熔制并冷卻后得到中間合金；再用擴散法將配方所需的鈄加入到中間合金中重新熔煉，并攪勻，均化后將得到的鑄鐵合金水處理材料熔體澆鑄成型，并經(jīng)退火后獲得晶粒細(xì)小且結(jié)構(gòu)均勻的鑄鐵合金水處理材料制品。一種鑄鐵合金水處理材料的應(yīng)用，其特征是將鑄鐵合金水處理材料應(yīng)用于水處理裝置中。本發(fā)明提供的鑄鐵合金水處理材料用于水處理裝置，在鑄鐵合金水處理材料的熔煉鑄型時，將按比例秤取的所需原材料混合均勻后可倒入電爐中熔化，并充分?jǐn)嚢杈鶆?，此時的溫度超過1450°C，待降至1350°C后，澆入到水處理裝置的鑄型中，冷卻后，即得到水處理裝置的鑄鐵合金水處理材料的芯體材料。當(dāng)水通過鑄鐵合金水處理材料的芯體材料表面時，由于鑄鐵合金產(chǎn)生的不規(guī)則離合力，或這些材料中的幾種及以上組成的鑄鐵合金及磁場的共同作用，所述鑄鐵合金會產(chǎn)生電子流，并使水中的銹蝕元素(如硫等)的離子以原子的形式在水中作布朗運動，使之
3不再腐蝕管壁；再者，由于所述鑄鐵合金會生產(chǎn)電子流，由電子流選擇決定組合為原子或原子團(tuán)，該原子或原子團(tuán)相對穩(wěn)定，不會產(chǎn)生氧化反應(yīng)，保護(hù)水流管壁不銹蝕，增加熱傳導(dǎo)；另外，水與所述鑄鐵合金接觸，會釋放出少量氫氣，含氫氣的水流過銹層，在熱和振動條件下， 氫氣與銹反應(yīng)，生成水和元素原子，因而，本發(fā)明能夠起到阻銹的作用。通過本發(fā)明提供的方法得到的鑄鐵合金水處理材料，是一種優(yōu)良的水活性激活催化劑，可在室溫下，使水活性提高，表面張力減少。因此，使用本發(fā)明之鑄鐵合金水處理材料制造水處理裝置的內(nèi)部配件，在室溫下，經(jīng)該水處理裝置處理的水，可以使水的活性增強， 分子團(tuán)細(xì)化，熱電導(dǎo)性提高，且經(jīng)試驗表明，同源的水，經(jīng)過該水處理裝置處理的水比未經(jīng)處理的水在加熱到相同溫度時會少吸收5%以上的熱量。與現(xiàn)有的類似水處理裝置比較，本發(fā)明提供的鑄鐵合金水處理材料的水處理阻銹節(jié)能裝置，可以使水的活性增強，分子團(tuán)細(xì)化，表面張力減少，熱電導(dǎo)性提高。從而保持熱交換裝置內(nèi)的流水管壁不結(jié)垢，不生銹，且能保持原有的光澤。處理水量不受限制，不受水質(zhì)水源限制，不受地理條件限制，在象電廠這樣的無垢鍋爐系統(tǒng)中，節(jié)省燃料及提高熱效率等綜合節(jié)能率都能達(dá)到10%以上。


圖1是氣化熱值比較曲線示意圖。圖中:1#圖線是未處理水的氣化熱值曲線、2#圖線是實施例1的處理水的氣化熱值曲線、3#圖線是實施例2的處理水的氣化熱值曲線。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實施例1 本實施例提供的鑄鐵合金水處理材料，其生產(chǎn)步驟為(1)取鐵30公斤，鈦0. 04 公斤，釩0. 08公斤，鋁2公斤，鋅0. 3公斤、氧化鈦粉0. 2公斤、氧化鋅0. 4公斤、鉬0. 1公斤、銻0. 2公斤、鈹0. 2公斤、鈉0. 5公斤、鋇0. 5公斤混合，置于中頻電爐中，在1350°C熔煉 4. 5h，然后冷卻為固體；(2)用擴散法往第一步制得的中間合金中添加0. 02公斤的鈄，重新熔煉；C3)將第二步制得的加有鈄的中間合金攪勻，澆鑄，即得到具有阻銹節(jié)能功能的鑄鐵合金水處理材料鑄件。上述所需材料采用500目以上的粉末，中間合金攪勻，澆鑄后經(jīng)退火以獲得晶粒細(xì)小且結(jié)構(gòu)均勻的鑄鐵合金水處理材料制品。由于用目作為固體材料的粒子粗細(xì)單位是本專業(yè)普遍的常用單位，所以在此不作詳細(xì)說明。測試證明，所得到的鑄鐵合金水處理材料用于水處理后，其水的汽化熱值有明顯提高，如圖1所示的姊曲線，其汽化熱值為 1427焦/克，與1#曲線未經(jīng)處理的水樣汽化值1603焦/克相比，減少吸熱量約11%;并且使用半年后熱交換裝置內(nèi)的流水管壁不結(jié)垢，不生銹，并保持原有的光澤。實施例2:本實施例提供的鑄鐵合金水處理材料，其生產(chǎn)步驟為(1)稱取鐵50公斤、鈦0.02 公斤、鋅0. 1公斤、鋁0. 6公斤、鈹0. 4公斤、氧化鈦粉1. 0公斤、氧化鋅1. 2公斤、鉬0. 3公斤、釩0. 12公斤、銻0. 8公斤、鈉0. 9公斤、鋇0. 9公斤混合，置于柑鍋爐中，在1450°C熔煉 4h，然后冷卻為固體；(2)用擴散法往第一步制得的中間合金中添加0. 08公斤的鈄，重新熔
4煉；C3)將第二步制得的加有鈄的中間合金攪勻，澆鑄，即得到具有阻銹節(jié)能功能的鑄鐵合金水處理材料鑄件。測試證明，所得到的鑄鐵合金水處理材料用于水處理后，其水的汽化熱值有明顯提高，如圖1所示的3#曲線，其汽化熱值為1464焦/克，與1#曲線未經(jīng)處理的水樣汽化值1603焦/克相比，減少吸熱量約8. 7% ；并且使用半年后熱交換裝置內(nèi)的流水管壁不結(jié)垢，不生銹，并保持原有的光澤。實施例3:本實施例提供的鑄鐵合金水處理材料，其生產(chǎn)步驟為(1)稱取鐵40公斤，鈦0.05 公斤，鋅0. 6公斤，氧化鈦粉0. 6公斤，氧化鋅0. 8公斤，鉬0. 2公斤，釩0. 1公斤，鋁0. 8公斤，銻0. 5公斤，鈹0. 5公斤，鈉0. 7公斤，鋇0. 7公斤混合，置于柑鍋爐中。在140(TC熔煉 4h，然后冷卻為固體；(2)用擴散法往第一步制得的中間合金中添加0. 05公斤的鈄，重新熔煉；C3)將第二步制得的加有鈄的中間合金攪勻，澆鑄，即得到具有阻銹節(jié)能功能的鑄鐵合金水處理材料鑄件。使用半年后熱交換裝置內(nèi)的流水管壁不結(jié)垢，不生銹，并保持原有的光澤。
權(quán)利要求
1.一種鑄鐵合金水處理材料，由金屬及金屬氧化物組成，其特征是組成物的重量份為鈦0. 01份-0. 08份、鋅0. 3份-0. 9份、氧化鈦粉0. 2份-1. 0份、氧化鋅0. 4份-1. 2份、鉬0. 1 份-0. 3 份、釩 0. 08-份-0. 12 份、鋁 0. 6 份-1. 0 份、銻 0. 2 份-0. 8 份、鈹 0. 2 份-0. 8份、鈉0. 5份-0. 9份、鋇0. 5份-0. 9份、鈄0. 01-0. 12份、鐵30份-50份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄鐵合金水處理材料，其特征是組成物的重量份優(yōu)選為鈦0. 05份，鋅0. 6份，氧化鈦粉0. 6份，氧化鋅0. 8份，鉬0. 2份，釩0. 1份，鋁0. 8份，銻0. 5份，鈹0. 5份，鈉0. 7份，鋇0. 7份，鈄0. 05份，鐵40份。
3.一種鑄鐵合金水處理材料的制造方法，其特征是其工藝流程為將所需材料粉碎至500目以上的粉末，并將除鈄以外的其它材料按配方比例均勻混合，于1300°C 1500°C高溫下熔制并冷卻后得到中間合金；再用擴散法將配方所需的鈄加入到中間合金中重新熔煉，并攪勻，均化后將得到的鑄鐵合金熔體澆鑄成型，并經(jīng)退火后獲得晶粒細(xì)小且結(jié)構(gòu)均勻的鑄鐵合金制品。
4.一種鑄鐵合金水處理材料的應(yīng)用，其特征是將鑄鐵合金水處理材料應(yīng)用于水處理裝置中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鑄鐵合金水處理材料，由金屬及金屬氧化物組成，其特征是所述的組成物的重量份為鈦0.01份-0.08份、鋅0.3份-0.9份、氧化鈦粉0.2份-1.0份、氧化鋅0.4份-1.2份、鉑0.1份-0.3份、釩0.08-份-0.12份、鋁0.6份-1.0份、銻0.2份-0.8份、鈹0.2份-0.8份、鈉0.5份-0.9份、鋇0.5份-0.9份、鈄0.01-0.12份、鐵30份-50份。通過本發(fā)明提供的鑄鐵合金水處理材料，是一種優(yōu)良的水活性激活催化劑，可在室溫下，使水活性提高，表面張力減少。使用本發(fā)明之鑄鐵合金水處理材料制造水處理裝置的內(nèi)部配件，可以使水的活性增強，分子團(tuán)細(xì)化，熱電導(dǎo)性提高。
文檔編號C22C1/03GK102392177SQ20111022944
公開日2012年3月28日 申請日期2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者張君輝, 梁波, 駱安國 申請人:寧波高新區(qū)宇眾科技有限公司