[發明專利]鑄造用發熱保溫冒口及其制備方法

有效

• 申請號: 201310589975.8
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN103551515A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 石德全;高桂麗
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: B22C9/08
• 分類號: B22C9/08;B22C1/02
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 榮玲

技術領域

?本發明屬于鑄造領域，具體涉及鑄造用發熱保溫冒口及其制備方法。

背景技術

?鑄造砂型生產中，冒口的主要作用是補縮、排氣和排渣。當冒口的性能不佳時，往往造成縮孔、縮松、夾渣等鑄造缺陷，致使鑄件報廢。因此，傳統工藝的砂型冒口、保溫冒口、發熱冒口或發熱保溫冒口等被廣泛使用，但隨著對鑄件質量要求的不斷提高，由于它們保溫效果不良、發熱不足等缺點，難以滿足補縮、排渣、排氣的高要求，鑄件的出品率也普遍較低。此外，傳統工藝制作冒口時需要進爐烘干，生產周期長，成本較高。因此，研究新型的具有高效發熱和保溫作用的低成本冒口勢在必行。

發明內容

本發明的目的是提供一種鑄造用發熱保溫冒口及其制備方法，解決現有冒口存在保溫不良、發熱不足的問題；延長冒口內金屬液的凝固時間，進而降低鑄件縮孔、縮松等鑄造缺陷，提升出品率。

為解決上述技術問題，本發明是通過下述方案實現的：

鑄造用發熱保溫冒口按質量份數比是由15~25份的膨脹蛭石、10~20份的鎂砂粉、10~25份的石英砂、10~15份的鋁粉、5~10份的石墨粉、3~5份的鎂粉、5~13份的氧化鐵粉、2~4份的硝酸鈉、2~3份的螢石粉、6~8份的水玻璃、3~5份的赤泥和1~2份的木質素制成的。

鑄造用發熱保溫冒口的制備方法是按下述步驟制備的：

步驟一、按質量份數分別稱取15~25份的膨脹蛭石、10~20份的鎂砂粉、10~25份的石英砂、10~15份的鋁粉、5~10份的石墨粉、3~5份的鎂粉、5~13份的氧化鐵粉、2~4份的硝酸鈉、2~3份的螢石粉、6~8份的水玻璃、3~5份的赤泥和1~2份的木質素；

步驟二、將步驟一稱取的膨脹蛭石、鎂砂粉、步驟一稱取量40%的水玻璃、步驟一稱取量40%的赤泥和步驟一稱取量40%的木質素置于碾輪混砂機中，混制2~3分鐘，再加入步驟一稱取的石英砂、鋁粉、石墨粉、鎂粉、氧化鐵粉、硝酸鈉和螢石粉，混制1~2分鐘，最后加入剩余的赤泥、木質素和水玻璃，混制2~3分鐘，獲得濕料；

步驟三、將步驟二獲得的濕料填充到發熱保溫冒口模具中并緊實，經3~5h的脫水硬化后即可脫模，即得到鑄造用發熱保溫冒口；在室溫下放置24h后即可使用。

上述的膨脹蛭石粒度為16~40目。

???上述的石英砂的粒度為70~140目，且石英砂中二氧化硅重量含量大于95%。

上述的鎂砂粉的粒度為100~200目。

上述的鋁粉的粒度為70~100目，且鋁粉的質量純度大于99%。

上述的石墨粉的粒度為70~100目，且石墨粉的質量純度60%~70%。

上述的氧化鐵粉的質量純度大于99%。

上述的水玻璃的模數為2.2~2.4，且密度為1.50~1.55g/cm³。

上述的赤泥的粒度為100~200目。

本發明的作用原理為：先將膨脹蛭石、鎂砂粉和水玻璃粘結劑混制，為在膨脹蛭石表面形成一層含有鎂砂粉的耐火材料復合層，再加入石英砂、鋁粉、石墨粉等物料，石英砂作為膨脹蛭石顆粒間的填充材料及耐火骨架，從而達到一定高溫強度的前提下，具有更好的保溫效果。混合于石英砂和鎂砂粉中的鋁粉、鎂粉、石墨粉、氧化鐵粉、硝酸鈉構成發熱劑，在螢石粉調節劑作用下可達到點火速度快，燃燒速度慢的優點，具有很好的發熱效果。赤泥與水玻璃混合后，可自行發生脫水硬化，因此制作的發熱保溫冒口無需進爐烘干即可脫水，且強度滿足要求。

由于采用了上述技術，本發明具有：（1）無需加熱爐烘干，降低了能源消耗，所使用的赤泥為燒結法鋁土礦中提煉氧化鋁后的副產品，來源廣泛，成本降低；（2）制作的冒口室溫放置24h后抗拉強度高于0.5MPa，殘余水分小于3%，完全滿足生產要求；（3）冒口內金屬液凝固時間比傳統水玻璃發熱保溫冒口提高1倍以上，補縮率提高15%以上，具有良好的發熱保溫效果。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明進一步說明。

具體實施方式一：本實施方式中鑄造用發熱保溫冒口的制備方法是按下述步驟制備的：

步驟一、按質量份數分別稱取25份的膨脹蛭石、20份的鎂砂粉、10份的石英砂、10份的鋁粉、10份的石墨粉、5份的鎂粉、5份的氧化鐵粉、2份的硝酸鈉、3份的螢石粉、6份的水玻璃、3份的赤泥和1份的木質素；