CN101486066B - 一种精密铸造模具粉的生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种精密铸造模具粉的生产方法，通过酸洗、退酸处理、煅烧、研磨、分级处理，然后对粗、细粉合理搭配即为成品。本发明利用石英耐高温特性，改变了以往低端产品耐高温性能降低的缺陷，具有粒度更均匀、抗压强度更大、使用性能更好的模具粉。更加合理的粒度分配在提高模具结构强度的同时很好的兼顾了模具溃散性要求，使应用该产品的模具达到了结构强度与溃散性能的最佳结合，铸造制品不会出现气泡、毛刺、飞边的质量问题，应用效果很好。其主要性能指标达到或超过国外产品。能大量替代进口，社会经济效益显著。

Description

一种精密铸造模具粉的生产方法
技术领域
本发明涉及一种石英制品，特别是一种精密铸造模具粉的生产方法。
背景技术
现有技术中精密铸造使用的模具粉，其缺点是：耐高温性能差，多为低温模料，高温状态下涂层线量变化大容易变形影响成模精度，型壳强度降低容易开裂，整体热震稳定性差；粉体粒度分布由于缺乏精密的粒度分布检测及合理精准的调整技术，而存在较大分布缺陷，粒度均一性差，影响了涂层密实度、涂料流动性和涂挂性，导致涂层表面容易出现凹凸、砂眼和涂层厚度不均一，影响成模表面性能；涂层厚、透气性差，不能及时完全将铸模过程中高温产生的热解产物排出型腔，增加型腔内反压阻力不利于金属液充型，容易产生铸件表面皱褶、针气孔等缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种具有粒度更均匀、抗压强度更大、使用性能更好的精密铸造模具粉的生产方法。
本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种精密铸造模具粉的生产方法，其特点是：
a、酸洗
选用粒径1～3cm的石英砂为原料，将石英砂堆放成厚度1～2m的砂层，按照1吨石英砂配70～90kg盐酸的比例，将盐酸均匀喷洒于砂层，并用薄膜覆盖25～35个工作日，然后进行退酸处理；
b、煅烧
将退酸后石英砂加料至煅烧炉，
第一个加温阶段：此阶段为炉体及砂层预热阶段，升温要求在1～1.5h升温至350～450℃；
第二个加温阶段：此阶段为快速升温阶段，升温要求在0.5～1h升温至700～900℃；
第三个加温阶段：此阶段为缓慢调整进入保温区阶段，升温要求在0.4～0.6h调整至1100～1200℃；
第四个阶段：此阶段为恒温转化阶段，是石英晶相转换的主体阶段，加温至1200～1500℃，恒温保持6～7h；
c、研磨
煅烧后的石英粉经进料口以1吨/小时进料量进入球磨机研磨腔，在磨机内研磨时间为25～40分钟后出料成粗石英粉，晶相转换率＞95％，SiO2≥99.82％，Fe2O3≤30ppm，灼烧矢量≤0.1％，粒度分布混乱不合理。
d、粗石英粉分级处理
此阶段主要产生以下几个粒度段石英粉Ⅰ：1～10μm，Ⅱ：10～35μm，Ⅲ：35～70μm，Ⅳ：70～115μm。
e、配合料
主要指标为粗、细粉搭配合理的粒度，按Ⅰ∶Ⅱ∶Ⅲ∶Ⅳ＝18～12∶20～30∶45～55∶12～18的比例混合均匀即为成品。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，采用立式底部进料500×600型分级机，
1～10μm：分级机转速1200r/min，二次进风开关开度为0；
10～35μm：分级机转速1000r/min，二次进风开关开度为1/5；
35～70μm：分级机转速800r/min，二次进风开关开度为2/5；
70～115μm：分级机转速500r/min，二次进风开关开度为2/3。
通过用X射线衍射方法研究电熔或烧结对石英转化率的影响，转化对温度的依赖性，确定在900℃～1500℃范围内对石英颗粒进行煅烧使之改变石英的晶体结构，达到模具粉原料的有关技术要求。
本发明利用石英耐高温特性，改变了以往低端产品耐高温性能降低的缺陷，由于石英在晶型转换过程中产生大量的纳米级微孔，这些微孔有效的控制了模具的开裂变形，并能及时将铸模过程中高温产生的热解产物排出型腔，产品粒度控制合理，赋予了模具更高的结构强度，粉体表观白度高、粒形圆润造就了优异的模具表面性能，生产出适宜精密铸造的模具粉，代替以石膏为原料研制的超高强模具粉，具有粒度更均匀、抗压强度更大、使用性能更好的模具粉。更加合理的粒度分配在提高模具结构强度的同时很好的兼顾了模具溃散性要求，使应用该产品的模具达到了结构强度与溃散性能的最佳结合，铸造制品不会出现气泡、毛刺、飞边的质量问题，应用效果很好。与现有技术相比，本发明生产出具有耐高温、耐高压、易成型、环境稳定性好、强度和尺寸稳定性适宜的精密铸造模具粉。其主要性能指标达到或超过国外产品。能大量替代进口，社会经济效益显著。
具体实施方式
一种精密铸造模具粉的生产方法，
a、酸洗
选用粒径1～3cm的石英砂为原料，将石英砂堆放成厚度1～2m的砂层，按照1吨石英砂配70～90kg盐酸的比例，将盐酸均匀喷洒于砂层，并用薄膜覆盖25～35个工作日，然后进行退酸处理；退酸处理可以采用清水冲洗10～15天，每天冲洗两至三次，
b、煅烧
将退酸后石英砂加料至煅烧炉，并在石英砂层与炉壁间加入保温砂层，
第一个加温阶段：此阶段为炉体及砂层预热阶段，升温要求在1～1.5h升温至350～450℃；
第二个加温阶段：此阶段为快速升温阶段，升温要求在0.5～1h升温至700～900℃；
第三个加温阶段：此阶段为缓慢调整进入保温区阶段，升温要求在0.4～0.6h左右调整至1100～1200℃；
第四个阶段：此阶段为恒温转化阶段，是石英晶相转换的主体阶段，加温至1200～1500℃，恒温保持6～7h；
c、研磨
煅烧后的石英粉经进料口以1吨/小时进料量进入球磨机研磨腔，在磨机内研磨时间为25～40分钟后出料成粗石英粉，晶相转换率＞95％，SiO2≥99.82％，Fe2O3≤30ppm，灼烧矢量≤0.1％，粒度分布混乱不合理。
d、粗石英粉分级处理：
采用立式底部进料500×600型分级机，
1～10μm：分级机转速1200r/min，二次进风开关开度为0；
10～35μm：分级机转速1000r/min，二次进风开关开度为1/5；
35～70μm：分级机转速800r/min，二次进风开关开度为2/5；
70～115μm：分级机转速500r/min，二次进风开关开度为2/3。
此阶段主要产生以下几个粒度段石英粉Ⅰ：1～10μm，Ⅱ：10～35μm，Ⅲ：35～70μm，Ⅳ：70～115μm。
e、配合料
主要指标为粗、细粉搭配合理的粒度，按Ⅰ∶Ⅱ∶Ⅲ∶Ⅳ＝8～12∶20～30∶45～55∶12～18的比例混合均匀即为成品。其最佳配比为Ⅰ∶Ⅱ∶Ⅲ∶Ⅳ＝10∶25∶50∶15。

Claims (2)

1.一种精密铸造模具粉的生产方法，其特征在于：
a、酸洗
选用粒径1～3cm的石英砂为原料，将石英砂堆放成厚度1～2m的砂层，按照1吨石英砂配70～90kg盐酸的比例，将盐酸均匀喷洒于砂层，并用薄膜覆盖25～35个工作日，然后进行退酸处理；
b、煅烧
将退酸后石英砂加料至煅烧炉，
第一个加温阶段：此阶段为炉体及砂层预热阶段，升温要求在1～1.5h升温至350～450℃，
第二个加温阶段：此阶段为快速升温阶段，升温要求在0.5～1h升温至700～900℃，
第三个加温阶段：此阶段为缓慢调整进入保温区阶段，升温要求在0.4～0.6h调整至1100～1200℃，
第四个阶段：此阶段为恒温转化阶段，是石英晶相转换的主体阶段，加温至1200～1500℃，恒温保持6～7h；
c、研磨
煅烧后的石英粉球磨机研磨，在磨机内研磨时间为25～40分钟后出料成粗石英粉；
d、粗石英粉分级处理
此阶段主要产生以下几个粒度段石英粉Ⅰ：1～10μm，Ⅱ：10～35μm，Ⅲ：35～70μm，Ⅳ：70～115μm；
e、配合料
按Ⅰ∶Ⅱ∶Ⅲ∶Ⅳ＝8～12∶20～30∶45～55∶12～18的比例混合均匀即为成品。
2.根据权利要求1所述的精密铸造模具粉的生产方法，其特征在于：
采用立式底部进料500×600型分级机，
1～10μm：分级机转速1200r/min，二次进风开关开度为0；
10～35μm：分级机转速1000r/min，二次进风开关开度为1/5；
35～70μm：分级机转速800r/min，二次进风开关开度为2/5；
70～115μm：分级机转速500r/min，二次进风开关开度为2/3。
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