一種發(fā)熱保溫冒口材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鑄造發(fā)熱保溫冒口材料及其制備方法，由骨料、發(fā)熱材料、保溫材料、粘結(jié)劑和助燃劑組成，所述骨料的質(zhì)量百分比為30～45%、所述發(fā)熱材料的質(zhì)量百分比為10～35%、所述保溫材料的質(zhì)量百分比為25～45%、所述粘結(jié)劑的質(zhì)量百分比為3.5～15%、所述助燃劑的質(zhì)量百分比為1.5～3%。所述助燃劑各組分的質(zhì)量百分比為：鎂粉30-45%、高氯酸鉀40-55%、交聯(lián)聚維酮或酚醛樹(shù)脂或蛋清溶液5-15%。該發(fā)熱保溫冒口材料能夠縮短冒口起燃時(shí)間，降低冒口起燃溫度，顯著提高冒口的整體發(fā)熱效率。
【專利說(shuō)明】一種發(fā)熱保溫冒口材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄造輔助材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)涉及一種發(fā)熱保溫冒口材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]冒口是為避免鑄件出現(xiàn)缺陷而附加在鑄件上方或側(cè)面的補(bǔ)充部分，主要功能是排氣、排渣、鋼水補(bǔ)縮，為了使生產(chǎn)出的鑄件質(zhì)量合格，必須要求冒口具有良好的發(fā)熱、保溫效果，較好的發(fā)熱保溫冒口是控制鑄件質(zhì)量的有效方法之一。
[0003]發(fā)熱保溫冒口是由發(fā)熱劑、保溫劑和粘結(jié)劑等各種材料組成，在澆注過(guò)程中，由于冒口材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使其中的金屬液溫度提升，從而延長(zhǎng)金屬液在冒口中的凝固時(shí)間，反流回鑄型，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)縮。常用的發(fā)熱冒口發(fā)熱劑是鋁熱劑，便要使鋁熱反應(yīng)順利進(jìn)行，溫度必須高達(dá)1383°C以上，僅僅依靠澆注的液態(tài)金屬，加熱冒口不足以在較短的時(shí)間內(nèi)使溫度升高，為此，需要加入適量的助燃劑以提升溫度，促使鋁熱反應(yīng)快速進(jìn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種鑄造發(fā)熱保溫冒口材料，能夠縮短冒口起燃時(shí)間，降低冒口起燃溫度，顯著提高冒口的整體發(fā)熱效率。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種鑄造發(fā)熱保溫冒口材料，該鑄造發(fā)熱保溫冒口材料由骨料、發(fā)熱材料、保溫材料、粘結(jié)劑和助燃劑組成；
所述骨料由鋁礬土、莫來(lái)石、硅微粉、鎂砂、橄欖石中的兩種或兩種以上材料組成；
所述發(fā)熱材料由氧化劑和還原劑組成；所述還原劑由鋁粉、鋁渣、石墨粉中的一種或一種以上材料組成；所述氧化劑由高錳酸鉀、氧化鐵、重鉻酸鉀、二氧化錳、硝酸鉀、高氯酸鉀中的兩種或兩種以上材料組成；
所述保溫材料由珍珠巖、石棉纖維、木質(zhì)纖維、漂珠中的一種或一種以上材料組成； 所述粘結(jié)劑為水玻璃或酚醛樹(shù)脂；
所述助燃劑由鎂粉、高氯酸鉀和交聯(lián)聚維酮、酚醛樹(shù)脂、蛋清溶液中的一種組成；
所述骨料的質(zhì)量百分比為30?45%、所述發(fā)熱材料的質(zhì)量百分比為10?35%、所述保溫材料的質(zhì)量百分比為25?45%、所述粘結(jié)劑的質(zhì)量百分比為3.5?15%、所述助燃劑的質(zhì)量百分比為1.5?3%。
[0006]進(jìn)一步的，所述的助燃劑各組分的質(zhì)量百分比為:鎂粉30-45%、高氯酸鉀40-55%、交聯(lián)聚維酮或酚醛樹(shù)脂或蛋清溶液5-15%。
[0007]該發(fā)明并提供了制備上述的鑄造發(fā)熱保溫冒口材料的方法，該方法的步驟為:
一、按質(zhì)量百分比稱取30-45%的鎂粉、40-55%的高氯酸鉀、15-15%的交聯(lián)聚維酮或酚醛樹(shù)脂或蛋清溶液，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝螅瞥芍睆讲淮笥?毫米的顆粒后低溫烘干；
二、按質(zhì)量百分比稱取30?45%的骨料、10?35%的發(fā)熱材料、25?45%的保溫材料、3.5?15%的粘結(jié)劑和1.5?3%的助燃劑，混制10?25分鐘，獲得漿料；
三、使用射砂機(jī)將混制好的漿料填充至冒口模具中成型、脫模，冒口壁厚為8?15mm;
四、脫模成型后的冒口材料放入連續(xù)烘干窯爐中，在180?200°C、0.5cm/s的速度下烘干30min固化，烘干后對(duì)冒口邊角進(jìn)行清理后即完成鑄造發(fā)熱保溫冒口材料的制備。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
經(jīng)試驗(yàn)證明，用本發(fā)明組分配方所制備的發(fā)熱保溫冒口材料可以使得冒口的起燃時(shí)間縮短至15?25s，起燃溫度降低至700°C，同時(shí)使冒口中發(fā)熱材料的氧化反應(yīng)的充分進(jìn)行，放出的熱量最多，燃燒平衡均勻、冒口無(wú)明顯燒結(jié)孔洞，冒口的升溫速度快，能促進(jìn)鋁熱反應(yīng)的提前進(jìn)行，顯著提高冒口的發(fā)熱效果、保溫效果，滿足鑄件的補(bǔ)縮要求，為鑄件質(zhì)量的合格提供保障。
【具體實(shí)施方式】
[0009]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地說(shuō)明，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的部分實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些實(shí)施例獲得其他的實(shí)施例。
[0010]實(shí)施例1:
一種鑄造發(fā)熱保溫冒口材料，由骨料、發(fā)熱材料、保溫材料、粘結(jié)劑和助燃劑組成；
所述骨料由鋁礬土、莫來(lái)石、硅微粉、鎂砂、橄欖石中的兩種或兩種以上材料組成；
所述發(fā)熱材料由氧化劑和還原劑組成；所述還原劑由鋁粉、鋁渣、石墨粉中的一種或一種以上材料組成；所述氧化劑由高錳酸鉀、氧化鐵、重鉻酸鉀、二氧化錳、硝酸鉀、高氯酸鉀中的兩種或兩種以上材料組成；
所述保溫材料由珍珠巖、石棉纖維、木質(zhì)纖維、漂珠中的一種或一種以上材料組成； 所述粘結(jié)劑為水玻璃或酚醛樹(shù)脂；
所述助燃劑由鎂粉、高氯酸鉀和交聯(lián)聚維酮組成；
所述骨料的質(zhì)量百分比為30%、所述發(fā)熱材料的質(zhì)量百分比為35%、所述保溫材料的質(zhì)量百分比為25%、所述粘結(jié)劑的質(zhì)量百分比為7%、所述助燃劑的質(zhì)量百分比為3%。
[0011]所述的助燃劑各組分的質(zhì)量百分比為:鎂粉30%、高氯酸鉀55%、交聯(lián)聚維酮15%。
[0012]一、按上述質(zhì)量百分比稱取鎂粉、高氯酸鉀、交聯(lián)聚維酮，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，制成直徑不大?毫米的顆粒后低溫烘干；
二、按上述質(zhì)量百分比稱取骨料、發(fā)熱材料、保溫材料、粘結(jié)劑和助燃劑，混制10分鐘，獲得漿料；
三、使用射砂機(jī)將混制好的漿料填充至冒口模具中成型、脫模，冒口壁厚為8mm；
四、脫模成型后的冒口材料放入連續(xù)烘干窯爐中，在180°C、0.5cm/s的速度下烘干30min固化，烘干后對(duì)冒口邊角進(jìn)行清理后即完成鑄造發(fā)熱保溫冒口材料的制備。
[0013]實(shí)施例2:
一種鑄造發(fā)熱保溫冒口材料，該鑄造發(fā)熱保溫冒口材料由骨料、發(fā)熱材料、保溫材料、粘結(jié)劑和助燃劑組成；
所述骨料由鋁礬土、莫來(lái)石、硅微粉、鎂砂、橄欖石中的兩種或兩種以上材料組成； 所述發(fā)熱材料由氧化劑和還原劑組成；所述還原劑由鋁粉、鋁渣、石墨粉中的一種或一種以上材料組成；所述氧化劑由高錳酸鉀、氧化鐵、重鉻酸鉀、二氧化錳、硝酸鉀、高氯酸鉀中的兩種或兩種以上材料組成；
所述保溫材料由珍珠巖、石棉纖維、木質(zhì)纖維、漂珠中的一種或一種以上材料組成； 所述粘結(jié)劑為水玻璃或酚醛樹(shù)脂；
所述助燃劑由鎂粉、高氯酸鉀和酚醛樹(shù)脂組成；
所述骨料的質(zhì)量百分比為45%、所述發(fā)熱材料的質(zhì)量百分比為10%、所述保溫材料的質(zhì)量百分比為40%、所述粘結(jié)劑的質(zhì)量百分比為3.5%、所述助燃劑的質(zhì)量百分比為1.5%。
[0014]所述的助燃劑各組分的質(zhì)量百分比為:鎂粉45%、高氯酸鉀40%、酚醛樹(shù)脂15%。
[0015]一、按上述質(zhì)量百分比稱取鎂粉、高氯酸鉀、酚醛樹(shù)脂，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，制成直徑不大?毫米的顆粒后低溫烘干；
二、按上述質(zhì)量百分比稱取骨料、發(fā)熱材料、保溫材料、粘結(jié)劑和助燃劑，混制25分鐘，獲得漿料；
三、使用射砂機(jī)將混制好的漿料填充至冒口模具中成型、脫模，冒口壁厚為15mm；
四、脫模成型后的冒口材料放入連續(xù)烘干窯爐中，在200°C、0.5cm/s的速度下烘干30min固化，烘干后對(duì)冒口邊角進(jìn)行清理后即完成鑄造發(fā)熱保溫冒口材料的制備。
[0016]實(shí)施例3:
一種鑄造發(fā)熱保溫冒口材料，該鑄造發(fā)熱保溫冒口材料由骨料、發(fā)熱材料、保溫材料、粘結(jié)劑和助燃劑組成；
所述骨料由鋁礬土、莫來(lái)石、硅微粉、鎂砂、橄欖石中的兩種或兩種以上材料組成；
所述發(fā)熱材料由氧化劑和還原劑組成；所述還原劑由鋁粉、鋁渣、石墨粉中的一種或一種以上材料組成；所述氧化劑由高錳酸鉀、氧化鐵、重鉻酸鉀、二氧化錳、硝酸鉀、高氯酸鉀中的兩種或兩種以上材料組成；
所述保溫材料由珍珠巖、石棉纖維、木質(zhì)纖維、漂珠中的一種或一種以上材料組成； 所述粘結(jié)劑為水玻璃或酚醛樹(shù)脂；
所述助燃劑由鎂粉、高氯酸鉀和蛋清溶液中組成；
所述骨料的質(zhì)量百分比為30%、所述發(fā)熱材料的質(zhì)量百分比為10%、所述保溫材料的質(zhì)量百分比為43%、所述粘結(jié)劑的質(zhì)量百分比為15%、所述助燃劑的質(zhì)量百分比為2%。
[0017]所述的助燃劑各組分的質(zhì)量百分比為:鎂粉45%、高氯酸鉀50%、蛋清溶液5%。
[0018]一、按上述質(zhì)量百分比稱取鎂粉、高氯酸鉀、蛋清溶液，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，制成直徑不大?毫米的顆粒后低溫烘干；
二、按上述質(zhì)量百分比稱取骨料、發(fā)熱材料、保溫材料、粘結(jié)劑和助燃劑，混制25分鐘，獲得漿料；
三、使用射砂機(jī)將混制好的漿料填充至冒口模具中成型、脫模，冒口壁厚為15mm；
四、脫模成型后的冒口材料放入連續(xù)烘干窯爐中，在200°C、0.5cm/s的速度下烘干30min固化，烘干后對(duì)冒口邊角進(jìn)行清理后即完成鑄造發(fā)熱保溫冒口材料的制備。
[0019]以上所述僅是本發(fā)明的較佳的幾種實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鑄造發(fā)熱保溫冒口材料，其特征在于:該鑄造發(fā)熱保溫冒口材料由骨料、發(fā)熱材料、保溫材料、粘結(jié)劑和助燃劑組成； 所述骨料由鋁礬土、莫來(lái)石、硅微粉、鎂砂、橄欖石中的兩種或兩種以上材料組成； 所述發(fā)熱材料由氧化劑和還原劑組成；所述還原劑由鋁粉、鋁渣、石墨粉中的一種或一種以上材料組成；所述氧化劑由高錳酸鉀、氧化鐵、重鉻酸鉀、二氧化錳、硝酸鉀、高氯酸鉀中的兩種或兩種以上材料組成； 所述保溫材料由珍珠巖、石棉纖維、木質(zhì)纖維、漂珠中的一種或一種以上材料組成； 所述粘結(jié)劑為水玻璃或酚醛樹(shù)脂； 所述助燃劑由鎂粉、高氯酸鉀和交聯(lián)聚維酮、酚醛樹(shù)脂、蛋清溶液中的一種組成； 所述骨料的質(zhì)量百分比為30?45%、所述發(fā)熱材料的質(zhì)量百分比為10?35%、所述保溫材料的質(zhì)量百分比為25?45%、所述粘結(jié)劑的質(zhì)量百分比為3.5?15%、所述助燃劑的質(zhì)量百分比為1.5?3%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造發(fā)熱保溫冒口材料，其特征在于:所述的助燃劑各組分的質(zhì)量百分比為:鎂粉30-45%、高氯酸鉀40-55%、交聯(lián)聚維酮或酚醛樹(shù)脂或蛋清溶液5-15%。
3.一種制備權(quán)利要求1所述的鑄造發(fā)熱保溫冒口材料的方法，其特征在于:其加工的工藝步驟為: 一、按質(zhì)量百分比稱取30-45%的鎂粉、40-55%的高氯酸鉀、15-15%的交聯(lián)聚維酮或酚醛樹(shù)脂或蛋清溶液，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝螅瞥芍睆讲淮笥?毫米的顆粒后低溫烘干； 二、按質(zhì)量百分比稱取30?45%的骨料、10?35%的發(fā)熱材料、25?45%的保溫材料、3.5?15%的粘結(jié)劑和1.5?3%的助燃劑，混制10?25分鐘，獲得漿料； 三、使用射砂機(jī)將混制好的漿料填充至冒口模具中成型、脫模，冒口壁厚為8?15mm; 四、脫模成型后的冒口材料放入連續(xù)烘干窯爐中，在180?200°C、0.5cm/s的速度下烘干30min固化，烘干后對(duì)冒口邊角進(jìn)行清理后即完成鑄造發(fā)熱保溫冒口材料的制備。
【文檔編號(hào)】B22C1/02GK103962509SQ201410180338
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月3日
【發(fā)明者】靳林文 申請(qǐng)人:焦作鴿德新材料有限公司