[發明專利]一種熔模鑄造舊型殼回用料保溫發熱冒口套及其制備方法

有效

• 申請號: 201410377968.6
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104150924A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 譚世明
• 申請（專利權）人: 漢川市石金科技有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;B09B3/00
• 代理公司: 武漢荊楚聯合知識產權代理有限公司 42215
• 代理人: 王健

技術領域

本發明涉及一種保溫發熱冒口套及其制備方法，利用回收熔模鑄造舊型殼料制作保溫發熱冒口套。其是將回收的熔模鑄造舊型殼制成骨料再用于制作保溫發熱冒口套，解決了熔模鑄造廢棄殼料直接排放，污染環境，占用土地的弊端。

背景技術

鑄件生產過程中，液態金屬澆注到鑄型后，冷卻過程中發生液態收縮，如果這種收縮得不到補償，凝固后將在鑄件內部產生縮孔或縮松等缺陷，這將會影響到鑄件的致密性、降低機械性能，以及造成廢品。

為了獲得健全的鑄件，在實際生產中，在鑄件最后凝固的部位設置冒口對鑄件進行補縮，起到防止縮孔、縮松、排氣和集渣的作用。隨著鑄造技術的發展和對鑄件質量要求的不斷提高，傳統工藝的砂型冒口套、已采用的保溫冒口套或發熱冒口套由于存在著保溫不良或發熱不足、以及作用單一等缺點，不能滿足鑄件的補縮要求，因此，開發新型保溫發熱冒口套越來越受到鑄件工作者的重視。傳統的鑄鋼冒口是砂型的,其導熱系數與鑄型一樣,這就要求冒口尺寸比所需補縮的鑄件熱節尺寸大得多，而且冒口真正補充給鑄件的液體體積為6％～10％,所以冒口本身的消耗也是不容忽視的。研究表明，鑄件凝固后，普通砂冒口補縮鑄件的能力為6％～10％，保溫冒口補縮鑄件的能力為16％～20％，而發熱保溫冒口的鑄件補縮能力提高至30％～36％。

保溫冒口套是指主要由保溫材料制備而成的冒口套，其作用原理是利用低導熱系數保溫材料的蓄熱功能以減少冒口套內金屬液的熱損失，從而延長冒口套內金屬液的凝固時間，提高其對鑄件的補縮能力。保溫冒口套的主要組成一般包括，保溫材料、耐火骨料、粘結劑以及一些附加材料等。組成材料的選用應遵循來源廣、無毒無害、不污染環境、不影響造型材料的回收等原則。

現在市面上冒口的耐火材料多數是石英砂，加上少量的漂珠，總體是冒口偏大，偏重，也增加了用戶的成本。而且石英砂的保溫性能不如莫來石好，堆積密度大于廢棄型殼料一倍以上。就是說即使其他情況不變，使用莫來石代替石英砂冒口，起碼節約用戶一半成本。漂珠，其密度很小，內部空心，保溫隔熱性最好。但是收得率很小，特別是粉煤灰綜合利用后，難以單獨收集，火山灰也可以，但是我國也難以收集。

一般鑄鋼件冒口內液態金屬重量幾乎等于鑄件本身重量。冒口使用后就廢棄，然后冒口里面的金屬還要切割掉。才能得到零件的大致形狀，經過拋丸，打磨，探傷，補焊，熱處理等工藝，得到符合要求的鑄件。由于每噸鑄鋼件熔煉過程中需要700度左右的電，意味著一半鋼水浪費或者反復熔煉，而且很多金屬包括合金會被燒損。所以，減小冒口尺寸，通過提高保溫冒口的性能，可以有效節約電費和金屬燒損。減少用電量也就意味著減少二氧化碳的排放，節能環保。

據有關資料介紹，熔模鑄造廢棄殼料全國每年大約1500萬噸到2000萬噸。目前，對于這些舊型殼的處理，絕大多數企業采取直接排放，丟棄或者填埋，造成污染環境，占用土地。熔模鑄造舊型殼粉料中主要的莫來石，氧化鋁的價值遠遠大于石英砂，所以制造商一般不用莫來石制造冒口，幾乎都是以石英砂為主制造冒口。我們考慮使用廢棄殼料制造冒口，用戶可以得到以下實惠：冒口密度小，降低采購成本，保溫效果好，減小冒口尺寸，節約鋼水，也就是節約電費和合金燒損，冒口廢棄后作為回收再生砂，可以有效改善石英砂性能，減小酸性氣氛。我們回收成本就是運費和處理成本，達到制造冒口要求的粒度，每噸成本不過350元。制造成保溫發熱冒口，成本不過800元，市場銷售價2500元每噸。

鑒于以上背景，我們研發出利用回收利用熔模鑄造舊型殼料來制作冒口。

發明內容

本發明的目的是利用回收熔模鑄造舊型殼料制備保溫發熱冒口套。

為實現以上目的，本發明的技術解決方案是：

一種熔模鑄造舊型殼回用料保溫發熱冒口套及其制備方法，包括以下步驟：

第一步：回收熔模鑄造舊型殼粉料：通過分揀，去水，除鐵，一次破碎，加工成顆粒料，再經過篩分，二次除鐵，獲得篩上物和篩下物，對篩上物和篩下物進行分類處理，獲取符合制作冒口套用的耐火骨料，采用的步驟是：

1、分揀

將回收的舊型殼進行分揀，去除雜質。

熔模鑄造企業在制殼(鑄型)過程中，通常要掛四到五次漿液與粉料，才能完成制殼。基本的工藝過程為：蠟模－噴涂硅溶膠－掛氧化鋯(或氧化鋁)－烘干(以上為每一層)－沾漿液－掛鋯英砂(或氧化鋁)－烘干(以上為第二層)－沾漿液－掛莫來石細顆粒－烘干(以上為第三層)－沾漿液－掛莫來石粗顆粒－烘干(以上為第四層－掛漿液封漿－烘干－蒸氣脫蠟)。可按上述第一層和第二層使用的是氧化鋯還是氧化鋁進行分揀，分揀可采用人工分揀；