CN102351550A

CN102351550A - 一种电熔锆刚玉砖砂型模具材料的制备方法

Info

Publication number: CN102351550A
Application number: CN2011101979839A
Authority: CN
Inventors: 宁本荣; 龙沾卫; 赵长顺; 李万顺
Original assignee: Zhengzhou Yuandong Refractory Co Ltd
Current assignee: Zhengzhou Yuandong Refractory Co Ltd
Priority date: 2011-07-15
Filing date: 2011-07-15
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2031-07-15
Also published as: CN102351550B

Abstract

本发明涉及电熔锆刚玉砖砂型模具材料的制备方法，可有效解决砂型模具的平整度、光洁度及污染环境，危害人体健康和影响电熔锆刚玉产品颜色的问题，其解决的技术方案是，将硅砂和三醋酸甘油酯放入混砂装置中混合，再加入改性水玻璃混合，得混合料，本发明方法简单，组分合理，易生产，其产品硬度高，质量好，有效提高了砂型模具的平整度、光洁度、精度和生产效率，同时不对电熔锆刚玉产品色泽产生污染。

Description

一种电熔锆刚玉砖砂型模具材料的制备方法

技术领域

本发明涉及耐火材料，特别是一种电熔锆刚玉砖砂型模具材料的制备方法。

背景技术

电熔锆刚玉耐火砖的生产是将熔化好的料液倒入预先制作的砂型模具中凝固成型，砂型模具的平整度、光洁度直接影响电熔锆刚玉产品外观，是生产电熔锆刚玉砖的基础。目前，电熔锆刚玉砖生产所需的砂型模具制作材料的方法主要有水玻璃砂电热烘干和树脂砂自硬干燥两种。

水玻璃砂电热烘干生产方式是在硅砂中加入一定量的水玻璃作为粘接剂，制作成所需的砂型模具后电热烘干，达到需要的强度。这种生产方式工作效率低，砂型平整度和光洁度不佳，砂型精度不够好，且耗能大。

树脂砂自硬干燥生产方式是在硅砂中加入一定量的树脂作为粘接剂，同时加入一定量的固化剂实现自硬干燥，达到需要的强度。这种生产方式生产效率高，砂型平整度和精度好，但树脂、固化剂对人体健康和环境危害大。且在电熔锆刚玉生产的浇铸工序中，树脂、固化剂高温下自燃，产生大量气体，影响电熔锆刚玉产品颜色。

现有两种电熔锆刚玉砖砂造型模具用料的制备方法都存在弊端，迄今为止尚未有其它制作方法能合理规避这些弊端。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本发明之目的就是提供一种电熔锆刚玉砖砂型模具材料的制备方法，可有效解决砂型模具的平整度、光洁度及污染环境，危害人体健康和影响电熔锆刚玉产品颜色的问题。

本发明解决的技术方案是，在20-25℃温度，湿度为30-40%的环境下，将硅砂和三醋酸甘油酯放入混砂装置中混合30-60秒，再加入改性水玻璃混合60-90秒，得混合料，用于制备电熔锆刚玉砖砂型模具，将混合料造型，干燥后，即可得电熔锆刚玉砖砂型模具，硅砂：改性水玻璃：三醋酸甘油酯的重量比为100：3-5：0.3-0.75，所述的改性水玻璃是由以重量百分比计的：水玻璃（又称硅酸钠）85-94%和聚丙烯酰胺6%-15%制成，制备时在水玻璃中加入聚丙烯酰胺作为改性剂，通过化学改性，阻缓水玻璃的老化，减少因老化而损失的粘接强度，搅拌均匀溶解后，放入离心机中过滤，得滤液，滤液即为改性水玻璃；所述的改性水玻璃的模数为2.3-2.8m，密度为1.46-1.56g/cm³，水不溶物及杂质≤0.8%；所述的硅砂是，使用前，先将硅砂水洗后晒干，过40-70目筛，使含水量≤0.5%，含泥量≤1%，SiO2含量≥97%，角形系数≤1.45；所述的三醋酸甘油酯为市售产品；所述的混砂装置（如图1所示）包括混砂机和进料仓，混砂机3的前部上端有进料口，进料口经输料管2和进料仓1相连通，混砂机后端下部有出砂口6，混砂机的机壳上分别开有三醋酸甘油酯的进口4和改性水玻璃的进口5；所述的进料仓1为上部大，下部小的漏斗型；所述的混砂机3为市售产品，如青岛双星铸造机械有限公司生产的S2510混砂机。

本发明方法简单，组分合理，易生产，其产品硬度高，质量好，有效提高了砂型模具的平整度、光洁度、精度和生产效率，同时不对电熔锆刚玉产品色泽产生污染。

附图说明

图1为本发明混砂装置的结构主视图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的具体实施方式作详细说明。

实施例1：

在20℃温度，湿度为30%的环境下，将硅砂和三醋酸甘油酯放入混砂装置中混合30秒，再加入改性水玻璃混合60秒，得混合料，将混合料造型，干燥后，即可得电熔锆刚玉砖砂型模具，硅砂：改性水玻璃：三醋酸甘油酯的重量比100：3：0.3，所述的改性水玻璃是由以重量百分比计的：水玻璃85%和聚丙烯酰胺15%制成，将水玻璃中加入聚丙烯酰胺作为改性剂，搅拌均匀溶解后，放入离心机中过滤，得滤液，滤液即为改性水玻璃；所述的改性水玻璃的模数为2.3m，密度为1.46g/cm³，水不溶物及杂质为0.4%；所述的硅砂是，将硅砂水洗后晒干，过40目筛，含水量为0.5%，含泥量为1%，SiO2含量为97%，角形系数1.45。

实施例2：

在22℃温度，湿度为35%的环境下，将硅砂和三醋酸甘油酯放入混砂装置中混合45秒，再加入改性水玻璃混合75秒，得混合料，将混合料造型，干燥后，即可得电熔锆刚玉砖砂型模具，硅砂：改性水玻璃：三醋酸甘油酯的重量比100：4：0.5，所述的改性水玻璃是由以重量百分比计的：水玻璃90%和聚丙烯酰胺10%制成，在水玻璃中加入聚丙烯酰胺作为改性剂，搅拌均匀溶解后，放入离心机中过滤，得滤液，滤液即为改性水玻璃；所述的改性水玻璃的模数为2.5m，密度为1.50g/cm³，水不溶物及杂质为0.6%；所述的硅砂是，将硅砂水洗后晒干，过50目筛，含水量0.4%，含泥量0.8%，SiO2含量98%，角形系数1.40。

实施例3：

在25℃温度，湿度为40%的环境下，将硅砂和三醋酸甘油酯放入混砂装置中混合60秒，再加入改性水玻璃混合90秒，得混合料，将混合料造型，干燥后，即可得电熔锆刚玉砖砂型模具，硅砂：改性水玻璃：三醋酸甘油酯的重量比100：5：0.75，所述的改性水玻璃是由以重量百分比计的：水玻璃94%和聚丙烯酰胺6%制成，在水玻璃中加入聚丙烯酰胺作为改性剂，搅拌均匀溶解后，溶解，放入离心机中过滤，得滤液，滤液即为改性水玻璃；所述的改性水玻璃的模数为2.8m，密度为1.56g/cm³，水不溶物及杂质0.8%；所述的硅砂是，将硅砂水洗后晒干，过70目筛，含水量0.3%，含泥量0.7%，SiO2含量99%，角形系数1.35。

本发明中的改性水玻璃自硬砂（混合料）因其浇铸后溃散性能好，便于回收利用，能有效降低生产成本，且对环境没有污染，在电熔锆刚玉行业，改性水玻璃砂工艺尚未得到应用，本发明是将水玻璃和树脂砂造型工艺的优势组合，具备两者的优点，又能规避生产方式工作效率低，砂型平整度和光洁度不佳，砂型精度不够好，且耗能大，污染环境，危害人体健康和影响电熔锆刚玉产品颜色的缺点，应用前景广泛，可有效提高砂型平整度、光洁度、精度和生产效率，同时不对电熔锆刚玉产品色泽产生污染，并通过多次反复的试验测试，得出根据本发明制作的电熔锆刚玉砖砂型（又称改性水玻璃砂型模具）的质量指标为：平整度0-1mm，精度±1mm，光洁度≤1mm，强度3-4Mpa，本发明制备出的电熔锆刚玉砖砂型和水玻璃制备出的砂型模具相比，平整度、精度、光洁度和强度均得到了提升，本发明制备出的电熔锆刚玉砖砂型和树脂砂制备出的砂型模具相比，平整度得到了提升，且环境无污染，不会危害到人体健康及不影响电熔锆刚玉产品颜色，是现有技术无法相比的。

总之，本发明是以硅砂，改性水玻璃和三醋酸甘油酯作原料，在混砂装置中进行合理、科学的混合，出砂料后用于制作需要的砂型，砂型强度大，快速自硬干燥，大大提高了生产效率，提高砂型平整度、光洁度和精度，同时又不对电熔锆刚玉产品色泽产生污染，也不对环境产生污染，经济和社会效益巨大。

Claims

1.一种电熔锆刚玉砖砂型模具材料的制备方法，其特征在于，在20-25℃温度，湿度为30-40%的环境下，将硅砂和三醋酸甘油酯放入混砂装置中混合30-60秒，再加入改性水玻璃混合60-90秒，硅砂：改性水玻璃：三醋酸甘油酯的重量比为100：3-5：0.3-0.75，所述的改性水玻璃是由以重量百分比计的：水玻璃85-94%和聚丙烯酰胺6%-15%制成，所述的改性水玻璃的模数为2.3-2.8m，密度为1.46-1.56g/cm³，水不溶物及杂质≤0.8%；所述的硅砂是，使用前，先将硅砂水洗后晒干，过40-70目筛，使含水量≤0.5%，含泥量≤1%，SiO2含量≥97%，角形系数≤1.45。

2.根据权利要求1所述的电熔锆刚玉砖砂型模具材料的制备方法，其特征在于，在20℃温度，湿度为30%的环境下，将硅砂和三醋酸甘油酯放入混砂装置中混合30秒，再加入改性水玻璃混合60秒，硅砂：改性水玻璃：三醋酸甘油酯的重量比100：3：0.3，所述的改性水玻璃是由以重量百分比计的：水玻璃85%和聚丙烯酰胺15%制成，所述的改性水玻璃的模数为2.3m，密度为1.46g/cm³，水不溶物及杂质为0.4%；所述的硅砂是，将硅砂水洗后晒干，过40目筛，含水量为0.5%，含泥量为1%，SiO2含量为97%，角形系数1.45。

3.根据权利要求1所述的电熔锆刚玉砖砂型模具材料的制备方法，其特征在于，在22℃温度，湿度为35%的环境下，将硅砂和三醋酸甘油酯放入混砂装置中混合45秒，再加入改性水玻璃混合75秒，硅砂：改性水玻璃：三醋酸甘油酯的重量比100：4：0.5，所述的改性水玻璃是由以重量百分比计的：水玻璃90%和聚丙烯酰胺10%制成，所述的改性水玻璃的模数为2.5m，密度为1.50g/cm³，水不溶物及杂质为0.6%；所述的硅砂是，将硅砂水洗后晒干，过50目筛，含水量0.4%，含泥量0.8%，SiO2含量98%，角形系数1.40。

4.根据权利要求1所述的电熔锆刚玉砖砂型模具材料的制备方法，其特征在于，在25℃温度，湿度为40%的环境下，将硅砂和三醋酸甘油酯放入混砂装置中混合60秒，再加入改性水玻璃混合90秒，硅砂：改性水玻璃：三醋酸甘油酯的重量比100：5：0.75，所述的改性水玻璃是由以重量百分比计的：水玻璃94%和聚丙烯酰胺6%制成，所述的改性水玻璃的模数为2.8m，密度为1.56g/cm³，水不溶物及杂质0.8%；所述的硅砂是，将硅砂水洗后晒干，过70目筛，含水量0.3%，含泥量0.7%，SiO2含量99%，角形系数1.35。