[發(fā)明專利]耐火覆膜砂及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111539745.1
• 申請日: 2021-12-15
• 公開（公告）號: CN114367625B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李卓情;儲茂磊;尹海軍;馮俊龍;包羽沖
• 申請（專利權(quán)）人: 鹽城仁創(chuàng)砂業(yè)科技有限公司
• 主分類號: B22C1/00
• 分類號: B22C1/00;B22C1/02
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 趙紅萬

本發(fā)明提供一種耐火覆膜砂及其制備方法，該耐火覆膜砂由內(nèi)到外依次包括耐火膜層、摻雜耐火顆粒的樹脂層和潤滑層，該耐火覆膜砂主要由特定配比的原砂、液體耐火材料、酚醛樹脂、固體耐火材料、烏洛托品以及潤滑劑覆膜而成。該耐火覆膜砂能夠有效提升焙燒砂、烘干砂、再生砂制備的覆膜砂的耐火度或者耐熱性，適用于鑄鋼件的生產(chǎn)應用，避免粘砂缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及覆膜砂技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐火覆膜砂及其制備方法。

背景技術(shù)

覆膜砂是被廣泛應用于鑄鋁、鑄鐵、鑄鋼上面，是當前最佳的造型材料之一。覆膜砂主要選用石英砂、熱塑性酚醛樹脂、烏洛托品及增強劑為原料制備而成。覆膜砂的制備方法主要有熱法和冷法之分。其中，冷法制備工藝會大量應用乙醇，因嚴重威脅到生產(chǎn)安全被拋棄。現(xiàn)階段主流的生產(chǎn)工藝為熱法。熱法制備覆膜砂的工藝步驟主要包括：將砂粒加熱到一定溫度，加入熱塑性酚醛樹脂使其呈熔融狀態(tài)，攪拌使樹脂包覆在砂粒表面，加入烏洛托品溶液以及潤滑劑，冷卻、破碎篩分后得到覆膜砂。

為節(jié)省資源和成本，目前覆膜砂大規(guī)模制備工藝主要使用再生砂作為原材料，耐火度偏低，在使用過程中會導致鑄件表面粘砂，影響鑄件的質(zhì)量。常規(guī)焙燒砂、烘干砂的耐火度也相對要差。采用這些砂料制備的覆膜砂在直接應用于鑄鋼件生產(chǎn)過程中，會導致鑄件出現(xiàn)嚴重的粘砂缺陷，從而限制了焙燒砂、烘干砂、再生砂在鑄鋼件中的應用。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種耐火覆膜砂及其制備方法，能夠有效提升焙燒砂、烘干砂、再生砂制備的覆膜砂的耐火度或者耐熱性，適用于鑄鋼件的生產(chǎn)應用，避免粘砂缺陷。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種耐火覆膜砂，包括硅砂芯和覆膜層；所述覆膜層至少包括耐火膜層、樹脂層和潤滑層，所述耐火膜層直接包覆所述硅砂芯的顆粒表面，所述樹脂層包覆所述耐火膜層，且所述樹脂層摻雜耐火顆粒，所述潤滑層包覆所述樹脂層。

本發(fā)明提供一種耐火覆膜砂，主要由如下重量份的原料覆膜而成：原砂100份、液體耐火材料2~10份、酚醛樹脂2~6份、固體耐火材料2~6份、烏洛托品0.2~1.2份以及潤滑劑0.2~2份。

在其中一些實施例中，所述液體耐火材料選自水玻璃、硅溶膠、磷酸二氫鋁、液體耐火涂料中的至少一種。

在其中一些實施例中，所述固體耐火材料選自石英粉、剛玉粉、玻璃纖維中的至少一種。

在其中一些實施例中，所述潤滑劑選自硬脂酸鎂、硅油、乳化劑中的至少一種。

在其中一些實施例中，所述原砂選自焙燒砂、烘干砂、再生砂中的至少一種。

本發(fā)明提供一種耐火覆膜砂的制備方法，包括如下步驟：提供原砂作為硅砂芯，并將原砂加熱至180~250℃；轉(zhuǎn)入碾輪式混砂機，隨后加入液體耐火材料，在攪拌條件下，使硅砂芯表面形成耐火膜層；控制溫度降低到130℃~160℃，加入酚醛樹脂，繼續(xù)攪拌反應，形成包覆所述耐火膜層的樹脂層；再投入固態(tài)耐火材料，繼續(xù)攪拌反應，得到摻雜耐火顆粒的樹脂層；控制溫度降低到105℃~115℃，投入烏洛托品水溶液，繼續(xù)攪拌反應，得覆膜砂料；將覆膜砂料打散，投入潤滑劑，形成包覆潤滑層，篩分即得覆膜砂成品。

在其中一些實施例中，形成所述耐火膜層的工藝參數(shù)為：攪拌速度20~30R/s，攪拌時間20~30s。形成所述樹脂層的工藝參數(shù)為：攪拌速度30~60R/s，攪拌時間20~40s。形成所述摻雜耐火顆粒的樹脂層的工藝參數(shù)為：攪拌速度30~60R/s，攪拌時間20~30s。形成所述覆膜砂料的工藝參數(shù)為：攪拌速度60~90R/s，攪拌時間45~65s。形成所述潤滑層的工藝參數(shù)為：攪拌速度60~90R/s，攪拌時間5~50s。

本發(fā)明還提供上述耐火覆膜砂在制備鑄鋼件產(chǎn)品中的應用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果：