[發明專利]一種保溫冒口

無效

• 申請號: 200910098865.5
• 申請日: 2009-05-18
• 公開（公告）號: CN101549386A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 謝錦榮
• 申請（專利權）人: 謝錦榮
• 主分類號: B22C9/08
• 分類號: B22C9/08;B22C1/26
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司
• 代理人: 王曉峰

技術領域

本發明屬于鑄造領域，特別是涉及一種在鑄造工藝中使用的保溫冒口。

背景技術

在鑄造工序中，金屬液澆注入鑄型后，由于冷卻凝固，由液態轉為固態，產生體積收縮。當體積收縮得不到金屬液補充時，在凝固后，鑄件內模數較大的部位會產生縮孔和縮松。對于那些體積收縮較大的鑄造合金，這種缺陷經常發生。縮孔和縮松會降低鑄件的致密性、減小鑄件的有效截面積，使力學性能大大降低，因此必須設法控制凝固，防止缺陷產生。使用冒口，是目前在鑄造行業中控制凝固、補償收縮的最有效、最普及的工藝措施。

冒口的最主要作用是補縮，以防止部件產生縮孔。冒口還有以下作用：

1)排氣作用。澆注時型腔內的大量氣體通過冒口順利地排出型外；

2)集渣作用。由于冒口通常設在鑄件頂部，熔渣上浮聚集在冒口中；

3)冒口可以作為液態金屬注滿型腔的標志等。

冒口要達到補縮鑄件的目的，必須滿足以下基本條件：

1)必須在有效的補縮距離之內；

2)冒口的模數必須大于鑄件的模數，即冒口的凝固時間一定要比鑄件的凝固時間長；

3)冒口內要有足夠量的金屬液供給補縮鑄件用；

4)冒口與鑄件間的補縮通道，在凝固期間要保證暢通。

冒口根據其頂部是否被型砂所覆蓋可以分成明冒口和暗冒口，明冒口因為需要從外面添加覆蓋劑，所以為圓柱管形或者圓錐管形，暗冒口因為在砂型內部不需要外加覆蓋劑，所以在頂部只留有出氣孔。

普通砂型冒口由于散熱能力較強，冒口金屬的熱傳導和熱輻射損失大，凝固速度快，其補縮效率僅為10％～14％，絕大部分冒口金屬實際上是一種無功消耗。為了提高補縮效率，最有效的措施是對冒口金屬進行保溫，由此產生了保溫冒口，所謂保溫冒口由具有良好的蓄熱性和耐火性的材料制成，采用保溫冒口可以減少熱損失，延長金屬液凝固時間，擴大補縮通道，把不直接發生補縮作用的金屬量減少到很低限度，從而提高補縮效率和工藝出品率。

公開號為CN1748905A的專利文獻公開了一種纖維復合型保溫冒口套生產工藝，用6號石英砂700～860公斤為主料，加入硅酸鋁纖維棉碎料50～90公斤，礦棉碎料30～60公斤，紙張碎料30～60公斤，以食用淀粉30～90公斤作為粘結劑，將上述原料按比例稱量倒入攪拌桶內攪拌并加入適量的水打成漿料，然后用真空吸濾成型，用窯爐余熱在300℃以下烘干，成為內在顆粒均勻有立體網狀結構，具有質量輕、耐高溫、保溫性能強的纖維復合型保溫冒口套。但是，采用上述工藝制成的保溫冒口仍存在性能不夠穩定突出，材料和生產成本高等問題。

發明內容

為了解決上述的技術問題，本發明的目的是提供一種保溫冒口，具有材料成本低、性能穩定、生產成本大幅度降低等優點。

為了達到上述的目的，本發明采用了以下的技術方案：

一種保溫冒口，按重量百分比，組分如下：石英粉84％～87％，紙渣3.5％～4.5％，礦渣棉4.5％～6％，淀粉4.5％～6％。

其中，石英粉為耐火材料，其足夠的含量保證了保溫冒口的耐火度；礦渣棉為耐火材料，呈纖維狀，在冒口成型后形成立體網狀結構，該立體網狀結構內主要充滿石英粉等其他材料；紙渣為紙纖維，一則可以補充促進礦渣棉的立體網狀結構的形成，二則在接觸金屬液的高溫下可以燃燒發熱，達到改善冒口蓄熱保溫效果的作用；淀粉為粘接劑，保證冒口內部的立體網狀結構牢固穩定，石英粉在該立體網狀結構內分布均勻并結合牢固。

本發明保溫冒口材料組分相對于公開號為CN1748905A的專利文獻，省去了硅酸鋁纖維棉碎料，并采用石英粉代替6#石英砂。硅酸鋁纖維棉碎料和礦棉碎料雖然成分不同但是在原有配方中所起的作用是基本相同的，都是在粘接劑的粘接作用下形成穩定的立體網狀結構，本發明僅采用礦渣棉，減少了材料成分，降低了材料成本；6#石英砂的粒度為40～80目，本發明采用石英粉(其細度在120目以上)，因而與礦渣棉和粘接劑具有更好的結合性和致密性，大大提高了保溫冒口的耐火度和隔熱保溫效果。并且，本發明的材料配比在保溫冒口的耐火度、儲熱性和抗折強度之間具有了一個較好的平衡，因而相對于現有技術具有一定性能提升，使其不僅可以滿足鑄造工藝的較高要求，而且降低了制造成本。本發明保溫冒口材料的容重為800～850kg/m³，耐火度大于1600℃，常溫抗折強度大于0.85Mpa(采用上述加厚結構的出氣孔位置的抗折強度更高)，導熱系數小于0.3W/m·K，本發明保溫冒口的補縮效率相對于現有技術來說可以提高5％～7％。