CN103394636B - 一种消失模铸用涂料及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种消失模铸用涂料，其原料组成及重量百分比：模数为2.0~2.5的水玻璃40%~47%，粒度为62μm~74μm的铝矾土或粒度为62μm~74μm的石英砂为52~59%，乳化剂op-10不超过0.2%，酚醛树脂液不超过0.95%；使用方法：先将水玻璃、乳化剂op-10及酚醛树脂液混合，再将铝矾土或石英砂加入搅拌均匀，然后在消失模组上分道次边涂刷边烘干；最后一道次涂刷后烘干，后冷却至室温；对消失模组进行焙烧；在不低于400℃下保温；对消失模组埋箱后经轻微震动再浇注成型。本发明使消失模铸造工艺中的增碳、有气孔及夹渣的问题得以解决；并使自涂料涂刷至焙烧结束使用时间由原来的至少48个小时缩短为不超过32个小时，且抗高温性能优良，壳型强度高，形壳溃散性良好，成本每吨可降低1000元左右。

Description

一种消失模铸用涂料及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种涂料及其生产方法，具体地属于一种消失模铸用涂料及其使用方法。

背景技术

现在一般消失模铸造工艺中，由于模组的粘接胶及模组都是有机物，在浇注时发气量大，因此必须在达到产品不粘砂的条件下保证涂料的透气性，为达到这一目标，在涂料的配制过程中需要注意的事项过多。而且由于现阶段我国国情，消失模铸造车间白区内自动化设备少，涂料的涂刷基本处在手工涂刷阶段。一般的铸造工艺存在如下缺点：

1、涂料成本高，对每种产品涂料的涂刷厚度要求严格，不利于操作工人操作；

2、浇注时砂箱内部虽然处在负压状态下，但是有机物裂解汽化后逸散依然困难，造成缩孔、夹渣等缺陷；

3、由于泡沫模组及有机胶含有大量的碳元素，限制了该工艺在中低碳钢领域的应用；

4、由于有机物裂解汽化需要大量热量，直接导致浇注温度的提高，造成能源浪费，同时不能实现低温浇注，成品内部组织不致密，在使用过程中出现断裂失效的情况较多，相同条件下磨损严重，达不到使用寿命的要求。

经检索，中国专利公开号为CN102672103A的专利文献，其公开了一种由桂林5号等耐火涂料组成的的涂料，其存在的不足是，生产周期长。

发明内容

本发明针对现有技术存在的消失模铸造工艺中增碳、有气孔及夹渣，涂刷时间长的不足，提供一种无增碳、气孔及夹渣现象，在不低于400℃下强度性能优良，自涂料涂刷至焙烧结束时间可以缩短至少20%,形壳溃散性良好，并能提高消失模组表面质量，成本能降低20%的消失模铸用涂料及其使用方法。

实现上述目的的措施：

一种消失模铸用涂料，其原料组成及重量百分比含量为：模数为2.0~2.5的水玻璃40%~47%，粒度为62μm~74μm的铝矾土或粒度为62μm~74μm的石英砂为52~59%，乳化剂op-10不超过0.2%，酚醛树脂液不超过0.95%。

其特征在于：乳化剂op-10与酚醛树脂液之和不超过1%。

一种消失模铸用涂料的使用方法，其步骤：

1）先将水玻璃、乳化剂op-10及酚醛树脂液进行混合，再将铝矾土或石英砂加入搅拌均匀，然后在消失模组上分道次进行边涂刷边烘干；控制涂刷道次与道次之间的时间间隔不少于60分钟；烘干温度不低于40℃；

2）最后一道次涂刷结束后，将消失模组置入烘干室进行烘干，控制烘干温度不低于40℃，烘干时间不少于24个小时，后冷却至室温；

3）对消失模组进行三个小时的焙烧：其中，在刚开始的第一个小时内，在升温速率为1.6℃/S ~1.8 ℃/S的条件下升温至90℃～110℃；在焙烧的第二个小时内，在升温速率为1.6℃/S ~1.8 ℃/S的条件下升温至180℃～220℃；在焙烧的第三个小时内，在升温速率为3.0℃/S～3.4℃/ S的条件下升温至不低于400℃；

4）对经焙烧后的消失模组在不低于400℃下进行保温，保温时间不少于2个小时；

5）对消失模组埋箱后经轻微震动再浇注成型。

本发明中各原料的作用

水玻璃：模数为2.0~2.5，其作用为无机黏结剂，使涂料烧壳后结实可靠。

铝矾土或石英砂：粒度要求为62μm~74μm的耐火骨料，是涂料的主要组成成分，分别对应酸性钢水及碱性钢水。

乳化剂op-10：其作用为增加泡沫材料的表面张力，使涂料的涂挂性增强。

酚醛树脂液：有机粘结剂，增加涂料的涂挂性及悬浮性，在烧壳后形成气孔，有利于涂料壳型的透气。

本发明与现有技术相比，使消失模铸造工艺中的增碳、有气孔及夹渣的问题得以解决，自涂料涂刷至焙烧结束使用时间由原来的至少48个小时缩短为不超过32个小时，是生产效率大大提高，抗高温性能优良，壳型强度高，形壳溃散性良好，并能提高消失模组表面质量一至二个等级，涂料成本每吨可降低1000元左右。

具体实施方式

下面对本发明予以详细描述：

实施例1

一种消失模铸用涂料，其原料组成及重量百分比含量为：模数为2.0~2.5的水玻璃40%，粒度为62μm的铝矾土为59%，乳化剂op-10为0.15%，酚醛树脂液为0.85%。

一种消失模铸用涂料的使用方法，其步骤：

1）先将水玻璃、乳化剂op-10及酚醛树脂液进行混合，再将铝矾土或石英砂加入搅拌均匀，然后在消失模组上分三道次进行边涂刷边烘干；涂刷道次与道次之间的时间间隔为65分钟；烘干温度为40℃；

2）第三道次涂刷结束后，将消失模组置入烘干室进行烘干，烘干温度为40℃，烘干时间为24.5个小时，后冷却至室温；

3）对消失模组进行三个小时的焙烧：其中，在刚开始的第一个小时内，在升温速率为1.7℃/S的条件下升温至102℃；在焙烧的第二个小时内，在升温速率为1.63℃/S的条件下升温至200℃；在焙烧的第三个小时内，在升温速率为3.35℃/S的条件下升温至401℃；

4）对经焙烧后的消失模组在401℃下进行保温，保温时间为2个小时；

5）对消失模组经轻微震动后进行浇注成型。

经使用后检测，401℃下的强度为0.8MPa，形壳溃散性良好，提高消失模组表面质量一个等级至CT5级，涂刷使用时间仅为32个小时。

实施例2

一种消失模铸用涂料，其原料组成及重量百分比含量为：模数为2.0~2.5的水玻璃41%，粒度为72μm的铝矾土为58.02%，乳化剂op-10为0.1%，酚醛树脂液为0.88%。

一种消失模铸用涂料的使用方法，其步骤：

1）先将水玻璃、乳化剂op-10及酚醛树脂液进行混合，再将铝矾土或石英砂加入搅拌均匀，然后在消失模组上分四道次进行边涂刷边烘干；涂刷道次与道次之间的时间间隔为62分钟；烘干温度为42℃；

2）第四道次涂刷结束后，将消失模组置入烘干室进行烘干，烘干温度43℃，烘干时间为24.2个小时，后冷却至室温；

3）对消失模组进行三个小时的焙烧：其中，在刚开始的第一个小时内，在升温速率为1.67℃/S的条件下升温至100℃；在焙烧的第二个小时内，在升温速率为1.7℃/S的条件下升温至202℃；在焙烧的第三个小时内，在升温速率为3.33℃/S的条件下升温至402℃；

4）对经焙烧后的消失模组在402℃下进行保温，保温时间为2.1个小时；

5）对消失模组经轻微震动后进行浇注成型。

经使用后检测，402℃下的强度为0.79MPa，形壳溃散性良好，提高消失模组表面质量一个等级至CT6级，涂刷使用时间仅为31个小时。

实施例3

一种消失模铸用涂料，其原料组成及重量百分比含量为：模数为2.0~2.5的水玻璃45%，粒度为70μm的铝矾土为54%，乳化剂op-10为0.05%，酚醛树脂液为0.95%。

一种消失模铸用涂料的使用方法，其步骤：

1）先将水玻璃、乳化剂op-10及酚醛树脂液进行混合，再将铝矾土或石英砂加入搅拌均匀，然后在消失模组上分三道次进行边涂刷边烘干；涂刷道次与道次之间的时间间隔为68分钟；烘干温度为41℃；

2）第三道次涂刷结束后，将消失模组置入烘干室进行烘干，烘干温度为41℃，烘干时间为24.3个小时，后冷却至室温；

3）对消失模组进行三个小时的焙烧：其中，在刚开始的第一个小时内，在升温速率为1.61℃/S的条件下升温至100℃；在焙烧的第二个小时内，在升温速率为1.8℃/S的条件下升温至215℃；在焙烧的第三个小时内，在升温速率为3.2℃/S的条件下升温至403℃；

4）对经焙烧后的消失模组在403℃下进行保温，保温时间为2.1个小时；

5）对消失模组经轻微震动后进行浇注成型。

经使用后检测，403℃下的强度为0.81MPa，形壳溃散性良好，提高消失模组表面质量一个等级至CT5级，涂刷使用时间仅为31.7个小时。

实施例4

一种消失模铸用涂料，其原料组成及重量百分比含量为：模数为2.0~2.5的水玻璃47%，粒度为70μm的铝矾土为52%，乳化剂op-10为0.17%，酚醛树脂液为0.83%。

一种消失模铸用涂料的使用方法，其步骤：

1）先将水玻璃、乳化剂op-10及酚醛树脂液进行混合，再将铝矾土或石英砂加入搅拌均匀，然后在消失模组上分三道次进行边涂刷边烘干；涂刷道次与道次之间的时间间隔为70分钟；烘干温度为45℃；

2）第三道次涂刷结束后，将消失模组置入烘干室进行烘干，烘干温度为45℃，烘干时间为24.3个小时，后冷却至室温；

3）对消失模组进行三个小时的焙烧：其中，在刚开始的第一个小时内，在升温速率为1.73℃/S的条件下升温至98℃；在焙烧的第二个小时内，在升温速率为1.75℃/S的条件下升温至199℃；在焙烧的第三个小时内，在升温速率为3.3℃/S的条件下升温至400℃；

4）对经焙烧后的消失模组在400℃下进行保温，保温时间为2.3个小时；

5）对消失模组经轻微震动后进行浇注成型。

经使用后检测，400℃下的强度为0.87MPa，形壳溃散性良好，提高消失模组表面质量一个等级至CT5级，涂刷使用时间仅为31.5个小时。

上述实施例仅为最佳例举，而并非是对本发明的实施方式的限定。

Claims (1)

1.一种消失模铸用涂料的使用方法，其步骤：

消失模铸用涂料的原料组成及重量百分比含量为：模数为2.0~2.5的水玻璃40%~47%，粒度为62μm~74μm的铝矾土或粒度为62μm~74μm的石英砂为52~59%，乳化剂op-10不超过0.2%，酚醛树脂液不超过0.95%；乳化剂op-10与酚醛树脂液之和不超过1%；

1）先将上述原料中的水玻璃、乳化剂op-10及酚醛树脂液进行混合，再将铝矾土或石英砂加入搅拌均匀，然后在消失模组上分道次进行边涂刷边烘干；控制涂刷道次与道次之间的时间间隔不少于60分钟；烘干温度不低于40℃；

2）最后一道次涂刷结束后，将消失模组置入烘干室进行烘干，控制烘干温度不低于40℃，烘干时间不少于24个小时，后冷却至室温；

3）对消失模组进行三个小时的焙烧：其中，在刚开始的第一个小时内，在升温速率为1.6℃/min ~1.8 ℃/ min的条件下升温至90℃～110℃；在焙烧的第二个小时内，在升温速率为1.6℃/ min ~1.8 ℃/ min的条件下升温至180℃～220℃；在焙烧的第三个小时内，在升温速率为3.0℃/ min～3.4℃/ min的条件下升温至不低于400℃；

4）对经焙烧后的消失模组在不低于400℃下进行保温，保温时间不少于2个小时；

5）对消失模组埋箱后经轻微震动再浇注成型。