一種鑄錠模涂料及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鑄錠模涂料及制備方法，屬于有色金屬熔鑄技術(shù)領(lǐng)域，用于鋅、鋁等有色金屬澆鑄時(shí)鑄錠模內(nèi)腔表面的涂料涂裝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的鋅、鋁鑄錠模材質(zhì)多為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的鑄鐵材料，熔鑄生產(chǎn)時(shí)鑄錠模固定在自動(dòng)澆注機(jī)的(如直線式自動(dòng)澆注機(jī)、圓盤式自動(dòng)澆注機(jī))輸送機(jī)構(gòu)上，液態(tài)金屬澆入鑄錠模后在鑄錠模的移動(dòng)過程中通過模壁的散熱完成結(jié)晶過程，當(dāng)鑄錠模到達(dá)落錠位置時(shí)金屬錠落下進(jìn)入堆垛工序。目前的生產(chǎn)實(shí)踐中傳統(tǒng)的鑄鐵材質(zhì)鑄錠模存在以下缺陷:①鋅、鋁等液態(tài)金屬和鑄錠模之間具有較好的潤(rùn)濕性，導(dǎo)致金屬錠脫模時(shí)時(shí)常發(fā)生粘?，F(xiàn)象，且金屬錠外觀粗糙;②液態(tài)金屬結(jié)晶時(shí)鑄錠模底部澆注位置處溫度最高，其它位置溫度較低，造成金屬錠底部冷卻速度不均勻，導(dǎo)致凝固后鑄錠底部產(chǎn)生色差質(zhì)量缺陷；③澆注時(shí)液態(tài)金屬對(duì)鑄錠模表面產(chǎn)生沖刷作用，凝固過程高溫熔體和鑄錠模壁發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致鑄錠模發(fā)生沖蝕和熔蝕損壞。這些缺陷不僅嚴(yán)重影響了鋅、鋁等金屬錠的外觀質(zhì)量，還縮短了鑄錠模的使用壽命，增加了生產(chǎn)成本。
[0003]針對(duì)這些問題，人們嘗試改進(jìn)鑄錠模材質(zhì)或?qū)﹁T錠模表面進(jìn)行涂裝處理。如中國專利(申請(qǐng)?zhí)朇N201410373850.6)公開了一種復(fù)合材料鑄錠模，它在常用的鑄鐵材質(zhì)鑄錠模表面上通過鑄滲法覆蓋一層厚度為2?10 mm金屬基陶瓷增強(qiáng)顆粒復(fù)合層。這種鑄錠?？梢苑乐逛\熔體對(duì)鑄錠模的腐蝕，但2?10 mm厚度的金屬基陶瓷復(fù)合層導(dǎo)致鑄錠模的冷卻能力下降，致使自動(dòng)澆注機(jī)的生產(chǎn)節(jié)拍變慢，降低了生產(chǎn)率;另外金屬基陶瓷復(fù)合層和基體之間的結(jié)合強(qiáng)度是否能夠滿足鑄錠模的使用壽命要求也是一個(gè)不容忽略的因素。中國專利(申請(qǐng)?zhí)朇N201420268989)公開了一種用于生產(chǎn)鋁合金錠的鑄錠模，它由鑄鐵材質(zhì)的鑄錠模外殼和石墨內(nèi)殼組成，兩者之間采用導(dǎo)熱粘接劑結(jié)合。這種鑄錠模因澆注過程和液態(tài)金屬接觸的是石墨層，可以獲得外觀質(zhì)量均勻的鋁錠，避免了鑄錠的色差缺陷，且冷卻速度也能夠滿足自動(dòng)澆注機(jī)的生產(chǎn)節(jié)拍要求;但石墨內(nèi)層的強(qiáng)度低，易發(fā)生裂紋、斷裂，造成石墨層部分損壞，影響生產(chǎn)的穩(wěn)定性和連續(xù)性。
[0004]借鑒冶金爐的構(gòu)造原理，人們將耐火涂料涂裝在鋅鑄錠模表面，它消除了鋅錠的色差和黑斑，獲得了色澤均勻的鋅錠外觀;但耐火涂料導(dǎo)熱性差，增大了鋅錠/模壁界面的熱阻，明顯延長(zhǎng)了凝固時(shí)間，導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低;另外耐火涂料的熱膨脹率和常用鑄錠模材質(zhì)鑄鐵的熱膨脹率相差較大，結(jié)果導(dǎo)致耐火涂料發(fā)生部分脫落，而部分粘接在鑄錠模上涂料又難以去除，最終導(dǎo)致鑄錠模內(nèi)腔凹凸不平。人們又采用揮發(fā)性涂料對(duì)鑄錠模表面進(jìn)行涂裝，雖保護(hù)了鑄錠模，延長(zhǎng)了鑄錠模的使用壽命，但鑄錠模模壁上殘留有揮發(fā)性涂料的燒損物，且澆注過程因?yàn)橥苛系臒龘p揮發(fā)而產(chǎn)生了環(huán)境污染，所以揮發(fā)性涂料也不適合于鋅鑄錠模的涂裝。為此，基于目前常用的自動(dòng)澆注機(jī)生產(chǎn)工藝研究一種使用簡(jiǎn)單、成本低廉，改善鑄錠外觀質(zhì)量，延長(zhǎng)鑄錠模使用壽命的涂料及其使用方法成為該領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鑄錠模涂料，用于鋅、鋁等有色金屬澆鑄時(shí)鑄錠模內(nèi)腔表面的涂料涂裝。
[0006]本發(fā)明所述鑄錠模涂料的成分及質(zhì)量百分比為:剛玉粉18%?25%，二氧化鈦5%?10%，白泥8%?12%，羧甲基纖維素鈉8%?10%，六偏磷酸鈉5%?8%，硼砂10%?15%，余量為水。
[0007]本發(fā)明所述鑄錠模涂料組成的原料均為市場(chǎng)上通用的工業(yè)級(jí)化工原料。
[0008]本發(fā)明所述鑄錠模涂料組成中含有剛玉粉、白泥，為了保證所獲鑄錠的外觀平整光滑、色澤均勻，要求剛玉粉、白泥的粒徑不大于100目粒度。
[0009]本發(fā)明所述鑄錠模涂料配制時(shí)先將剛玉粉、二氧化鈦、白泥、羧甲基纖維素鈉、六偏磷酸鈉放入水中，最后加入硼砂。
[0010]本發(fā)明所述鑄錠模涂料配制時(shí)所用水為溫度不小于80°C的溫水。
[0011 ]本發(fā)明所述鑄錠模涂料涂裝時(shí)要求鑄錠模的溫度為60?80°C。
[0012]本發(fā)明所述鑄錠模涂料使用時(shí):將上述原料按質(zhì)量百分比和添加順序配制完成后，采用噴涂的方法將涂料涂敷在鑄錠模內(nèi)腔表面，視涂敷的均勻情況可選擇噴涂I道次或2道次。
[0013]本發(fā)明的有益效果
(I)采用本發(fā)明所述鑄錠模涂料后，鑄錠外觀色澤均勻，不存在色差缺陷。
[0014]本發(fā)明所述涂料涂敷后在鑄錠模表面形成一層涂層，將鑄錠模和熔融鋅、鋁等完全隔離。因?yàn)橥苛霞巴繉又泻袆傆穹?、二氧化鈦、硼砂等耐火材料，涂層具有合適的熱阻性，消除了鑄錠模底部的散熱不均勻性，又保證了液態(tài)金屬的合適冷卻速度，消除了暗斑、色差等質(zhì)量缺陷。
[0015](2)本發(fā)明所述鑄錠模涂料使用方便，可在線涂敷。
[0016]本發(fā)明所述鑄錠模涂料的組成所用原料取材方便，使用時(shí)可利用生產(chǎn)過程的交接班時(shí)間控制自動(dòng)澆注機(jī)空行程運(yùn)轉(zhuǎn)，待鑄錠模表面溫度降至60?80°C時(shí)采用噴涂的方式將涂料均勻涂敷在鑄錠模表面，視涂敷的均勻情況可選擇噴涂I?2道次。噴涂后無需額外燒結(jié)處理，待涂層干燥后即可進(jìn)行正常生產(chǎn)。
[0017](3)采用本發(fā)明所述鑄錠模涂料后，可延長(zhǎng)鑄錠模的使用壽命。
[0018]噴涂本發(fā)明所述涂料后鑄錠模表面形成一層涂層，將鑄錠模和熔融鋅、鋁等隔離，防止了熔融金屬對(duì)鑄錠模表面的沖蝕和熔蝕，延長(zhǎng)了鑄錠模的使用壽命。
【具體實(shí)施方式】
[0019]
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于實(shí)施例所述范圍。
[0020]實(shí)施例1
本實(shí)施例所述鑄錠模涂料的成分及質(zhì)量百分比為:剛玉粉18%，二氧化鈦10%，白泥12%，羧甲基纖維素鈉8%，六偏磷酸鈉8%，硼砂15%，余量為水。
[0021 ]本實(shí)施例所述鑄錠模涂料使用時(shí):將上述原料按質(zhì)量百分比稱量，先將剛玉粉、二氧化鈦、白泥、羧甲基纖維素鈉、六偏磷酸鈉放入溫度為80 0C的水中，最后加入硼砂，攪拌均勻，靜置待涂料中產(chǎn)生的泡沫消失。鋅自動(dòng)澆注機(jī)上的空載鑄錠模以較慢的速度行進(jìn)，鑄錠模的溫度為80°C，將所配制好的涂料噴涂在鑄錠模內(nèi)腔表面。涂層干燥后自動(dòng)澆注機(jī)恢復(fù)正常生產(chǎn)狀態(tài)，凝固落錠后鋅錠表面呈金屬鋅的銀白色光澤，色澤均勻。生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)表明，使用該鑄錠模涂料后鋅錠模的使用壽命由原來的14個(gè)月延長(zhǎng)為28個(gè)月。
[0022]實(shí)施例2
本實(shí)施例所述鑄錠模涂料的成分及質(zhì)量百分比為:剛玉粉25%，二氧化鈦5%，白泥8%，羧甲基纖維素鈉10%，六偏磷酸鈉5%，硼砂10%，余量為水。
[0023]本實(shí)施例所述鑄錠模涂料使用時(shí):將上述原料按質(zhì)量百分比稱量，先將剛玉粉、二氧化鈦、白泥、羧甲基纖維素鈉、六偏磷酸鈉放入溫度為90 0C的水中，最后加入硼砂，攪拌均勻，靜置待涂料中產(chǎn)生的泡沫消失。鋁自動(dòng)澆注機(jī)上的空載鑄錠模以較慢的速度行進(jìn)，鑄錠模的溫度為60°C，將所配制好的涂料噴涂在鑄錠模內(nèi)腔表面。涂層干燥后自動(dòng)澆注機(jī)恢復(fù)生產(chǎn)狀態(tài)，凝固落錠后鋁錠表面色澤均勻，無色差。生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)表明，使用該鑄錠模涂料后鋁錠模的使用壽命由原來的14個(gè)月延長(zhǎng)為26個(gè)月。
[0024]實(shí)施例3
本實(shí)施例所述鑄錠模涂料的成分及質(zhì)量百分比為:剛玉粉20%，二氧化鈦8%，白泥10%，羧甲基纖維素鈉9%，六偏磷酸鈉6%，硼砂12%，余量為水。
[0025]本實(shí)施例所述鑄錠模涂料使用時(shí):將上述原料按質(zhì)量百分比稱量，先將剛玉粉、二氧化鈦、白泥、羧甲基纖維素鈉、六偏磷酸鈉放入沸騰的開水中，最后加入硼砂，攪拌均勻，靜置待涂料中產(chǎn)生的泡沫消失。鋅自動(dòng)澆注機(jī)上的空載鑄錠模以較慢的速度行進(jìn)，鑄錠模的溫度為80°C，將所配制好的涂料噴涂在鑄錠模內(nèi)腔表面。涂層干燥后自動(dòng)澆注機(jī)恢復(fù)生產(chǎn)狀態(tài)，凝固落錠后鋅鋁合金錠表面色澤均勻，無色差缺陷。生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)表明，使用該鑄錠模涂料后鋅錠模的使用壽命由原來的14個(gè)月延長(zhǎng)為26個(gè)月。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鑄錠模涂料，其特征在于:所述涂料成分及質(zhì)量百分比為:剛玉粉18%?25%，二氧化鈦5%?10%，白泥8%?12%，羧甲基纖維素鈉8%?10%，六偏磷酸鈉5%?8%，硼砂10%?15%，余量為水。2.權(quán)利要求1所述的鑄錠模涂料的制備方法，其特征在于:涂料配制時(shí)先將剛玉粉、二氧化鈦、白泥、羧甲基纖維素鈉、六偏磷酸鈉加入水中，最后加入硼砂，涂料配制時(shí)所用水的溫度不小于80 °C。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄錠模涂料，其特征在于:涂料涂敷時(shí)要求鑄錠模的溫度為60?80 cC ο
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鑄錠模涂料及制備方法，屬于有色金屬熔鑄技術(shù)領(lǐng)域，用于鋅、鋁等有色金屬澆鑄時(shí)鑄錠模內(nèi)腔表面的涂裝。本發(fā)明的鑄錠模涂料由剛玉粉18%～25%，二氧化鈦5%～10%，白泥8%～12%，羧甲基纖維素鈉8%～10%，六偏磷酸鈉5%～8%，硼砂10%～15%和余量水組成。本發(fā)明鑄錠模涂料配制時(shí)先將剛玉粉、二氧化鈦、白泥、羧甲基纖維素鈉、六偏磷酸鈉加入溫度不小于80℃的水中，最后加入硼砂。使用時(shí)將該配制好的涂料噴涂在溫度為60～80℃的鑄錠模內(nèi)腔表面。本發(fā)明所述鑄錠模涂料使用方便，可在線使用，采用該涂料后鋅、鋁等有色金屬錠外觀色澤均勻，不存在黑斑色差缺陷。
【IPC分類】B22C3/00
【公開號(hào)】CN105562591
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610014245
【發(fā)明人】王勝民, 趙曉軍, 譚蓉, 黨建偉, 劉金剛, 劉華偉, 何明奕
【申請(qǐng)人】昆明理工大學(xué)
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2016年1月11日