[發明專利]一種鑄造用石墨砂型涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201711049641.6
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107570661B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 林前鋒;李麗萍
• 申請（專利權）人: 湖南國盛石墨科技有限公司
• 主分類號: B22C3/00
• 分類號: B22C3/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任重;單香杰

本發明公開一種鑄造用石墨砂型涂料，按重量百分比計，由耐火基體粉料30~65份，粘結劑30~50份、表面活性劑0.5~2份和的消泡劑0.2~1.5份混合均勻制備成；所述耐火基體粉料由粘土、碳化硅微粉和廢FCC催化劑粉組成，所粘土、碳化硅微粉和廢FCC催化劑粉的質量比為1:0.5~2:1~5。創造性地將廢FCC催化劑引入到的制備石墨砂型涂料的原料中，既可有效擴大廢FCC催化劑催化應用范圍，具有較好的經濟效益。且制備得到的鑄造用石墨砂型涂料可有效提高金屬液的充型能力，減少因激冷所造成的澆不足、冷隔、裂紋等缺陷。可明顯提高鑄件表面光潔度。

技術領域

本發明涉及材料制備技術領域，具體地涉及一種鑄造用石墨砂型涂料及其制備方法。

背景技術

FCC催化劑(Fluid Catalytic Cracking，流化催化裂化)催化劑是原油生產中的重要物質，由于在原油生產過程中，伴隨著重金屬污染失活、積碳失活以及水熱失活，FCC催化劑在使用一段時間后反應活性不可避免的降低，無法滿足原油生產要求，需定期清除裝置中廢FCC催化劑。

FCC催化劑原料主要為粘土、分子篩，鋁溶膠和硅溶膠等物質，其主要成分為SiO₂、Al₂O₃和少量堿金屬元素，物質結構具有典型的硅鋁酸鹽結構，一般經噴霧干燥成圓球狀，具有較大的比表面積和孔體積，其組成結構與粘土、陶瓷等物質類似，因此也有將其應用于生產陶瓷的報道。

在鑄型和金屬液體之間相互作用，在澆鑄溫度下形成致密耐火涂層，防止金屬液體滲入到砂型中，同時由于砂型的材料在高溫下分解產生氣體，涂料可以防止進入金屬液體中，影響鑄件的表面光潔度。目前常用的為樹脂涂料，因為是懸浮液體，并且懸浮性低，使用時，不停攪拌才能涂刷均勻，否則不能形成致密的涂層。大多數根據不同的鑄造條件，調配出不同的鑄造涂料，針對較大型的鑄造件，要求該涂料化學穩定性好，而且降低了生產過程中沖刷槽的出現率，抗粘砂性不好，不會導致鑄件粘砂。

石墨材料加入砂型鑄的涂料中，對金屬液的化學穩定性較好，但澆鑄出的鑄件表面粗糙度難以保證，石墨型導熱系數高，致使鈦鑄件易出現充型困難、表面冷造行業中，砂型鑄造用的涂料十分重要，它的作用是為了屏蔽砂型裂紋等缺陷。因此石墨型工藝需進一步改進才能滿足各種金屬澆鑄的高質量要求。

發明內容

本發明為解決上述問題，提供一種鑄造用石墨砂型涂料，該涂料使用粘土、碳化硅微粉和廢FCC催化劑粉作為耐火基體粉料，通過粘結劑、表面活性劑和消泡劑的結合，使生產的涂料涂覆在砂型表面，能有效保證澆鑄出的鑄件表面粗糙度，且可有效屏蔽砂型裂紋的缺陷，能滿足各種金屬澆鑄的高質量要求。

本發明的另一目的在于提供一種鑄造用石墨砂型涂料的制備方法。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

提供一種鑄造用石墨砂型涂料，按重量百分比計，由耐火基體粉料30～65 份，粘結劑30～50份、表面活性劑0.5～2份和的消泡劑0.2～1.5份混合均勻制備成；所述耐火基體粉料由粘土、碳化硅微粉和廢FCC催化劑粉組成，所粘土、碳化硅微粉和廢FCC催化劑粉的質量比為1:0.5～2:1～5。

進一步地，所述耐火材料粉粒度小于200～800目。

進一步地，所述粘結劑為白乳膠和乙醇的任意一種，濃度為30～40wt％，表面活性劑為碳酸鋯，含量為1.0～1.5份，消泡劑為聚二甲基硅氧烷，含量0.8～ 1.2份。

進一步地，所述耐火基體粉料為62份，粘結劑為35份，表面活性劑為1.8 份，消泡劑為1.2份。

進一步地，所述廢FCC催化劑由40～50wt％的Al₂O₃，35～45wt％的SiO₂， 5～10wt％的Na、Ca、Fe、Ti、Ni和V微量金屬元素和1～5wt％的殘余碳物質組成。