CN104961488A

CN104961488A - 一种铸造用陶瓷浇道管的制备方法

Info

Publication number: CN104961488A
Application number: CN201510402536.0A
Authority: CN
Inventors: 杨文刚; 李红霞; 刘国齐; 钱凡; 于建宾; 马天飞; 马渭奎
Original assignee: Sinosteel Luoyang Institute of Refractories Research Co Ltd
Current assignee: Sinosteel Luoyang Institute of Refractories Research Co Ltd
Priority date: 2015-07-10
Filing date: 2015-07-10
Publication date: 2015-10-07

Abstract

本发明属耐火材料技术领域，主要提出一种铸造用陶瓷浇道管的制备方法。提出的一种铸造用陶瓷浇道管的制备方法：陶瓷浇道管的原料组成及重量百分比为：粘土40～55%，铝矾土40～50%，硅石5～15%；所述陶瓷浇道管的制备方法为：按配比称取上述原料，并外加入原料重量15%的水，经混练，挤出成型、干燥烧结，其烧成温度为1250～1300℃，在最高烧成温度下保温4～6小时。本发明使陶瓷浇道管在使用过程中收缩小，其在1400℃下重烧线变化由原来的-1.5%以上降低到-0.5%以内，提高了产品的性能。

Description

一种铸造用陶瓷浇道管的制备方法

技术领域

本发明属耐火材料技术领域，主要提出一种铸造用陶瓷浇道管的制备方法。

背景技术

陶瓷浇道管(又名耐火管)是在金属铸造过程中用于提供熔化的铁水流入铸造模具的通道；目前陶瓷浇道管一般主要采用粘土烧结而成，专利号20121022853.7提出了一种易切割陶瓷浇道管的制备方法，采用81-89%以上的陶土或/和粘土，铝矾土熟料8-11%，可燃疏松机3-8%，1100±50℃烧结而成。由于其原料中含有大量的陶土和粘土，此种组成的浇道管在烧成时进行的物理化学变化过程，实质上是以粘土的加热变化为主的变化过程。粘土从900℃左右开始形成液相，随着液相生成并增多，粘土开始出现可塑变形，坯体开始烧结。因为粘土主要由高岭石组成，高温下生成莫来石，使材料体积收缩，随着温度升高，莫来石微小晶粒生成和液相的不断增加，促进坯体进一步烧结，高温熔融液相填充孔隙，并把熟料颗粒粘结在一起，使得坯体致密，强度增加。随着烧结过程的进行，坯体产生剧烈收缩，且这种烧结作用在1200-1250℃以上温度进行的比较剧烈。因此，在高温阶段，特别是1250℃以上温度，其升温速度应当缓慢，以便坯体充分烧结，防止由于坯体的剧烈收缩而使制品开裂。专利号20121022853.7中陶瓷浇道管烧成温度不高于1200℃，而铸造金属液的最低温度在1250℃以上，且金属液传热给浇道管是一个非常迅速的过程，因此采用此种方案的陶瓷浇道管在使用过程中由于使用温度高于烧成温度会造成陶瓷浇道管二次烧结，且升温速度很快，使陶瓷浇道管剧烈收缩，导致陶瓷浇道管开裂，以至于铸件表面产生缺陷。

发明内容

为提高陶瓷浇道管的使用稳定性，使铸件表面不产生缺陷，本发明的目的是提出一种铸造用陶瓷浇道管的制备方法。

本发明为完成上述目的采用如下技术方案：

一种铸造用陶瓷浇道管的制备方法，陶瓷浇道管的原料组成及重量百分比为：粘土40～55%，铝矾土40～50%，硅石5～15%；所述陶瓷浇道管的制备方法为：按配比称取上述原料，并外加入原料重量15%的水，经混练，挤出成型、干燥、烧成，其烧成温度为1250～1300℃，在最高烧成温度下保温4～6小时；所述粘土中Al₂O₃的重量百分比不大于30%。

硅石的主要化学成分为SiO₂，是一种典型的酸性耐火原料;硅石中SiO₂的结晶形态为β-石英，573℃下转化为α-石英，870℃下转化为α-鳞石英，1250℃以上时转化为方石英，SiO₂在温度升高过程中随着多晶型的转变伴随着体积的不断增大，抵消了粘土在高温阶段造成的部分收缩。

所述铝矾土中Al₂O₃重量百分比不小于54%。

所述硅石中SiO₂的重量百分比不小于98%。

所述的粘土粒度为180目。

所述的铝矾土粒度小于1mm。

所述的硅石粒度为60～90目。

本发明提出的一种铸造用陶瓷浇道管的制备方法，减少了粘土的加入量，增加熟料铝矾土的加入量，同时加入在高温下具有膨胀作用的硅石；硅石在高温下晶型转变产生的膨胀会抵消粘土在高温阶段造成的部分收缩，使陶瓷浇道管在使用过程中的收缩变小；按照GB/T5988-2004方法测量其在1400℃下重烧线变化，按照本发明制备的陶瓷浇道管降低到-0.5%以内，而专利号20121022853.7制备的陶瓷浇道管重烧线变化为-1.5%以上，所以本发明所制备铸造用陶瓷浇道管的性能得到大幅度提升，同时由于使用的均为较廉价原料，成本较以前变化不大。

具体实施方式

结合下述实施例对本发明加以说明：

实施例1：一种铸造用陶瓷浇道管的制备方法，陶瓷浇道管的原料组成及重量百分比为：粘土40%，铝矾土50%，硅石10%，外加入原料重量15%的水，经混练，挤出成型，烧成温度为1250℃，在最高温度保温6小时；所述粘土中Al₂O₃的重量百分比为28%，铝矾土中Al₂O₃重量百分比为54%，硅石中SiO₂的重量百分为98%；所述的粘土粒度为180目，铝矾土粒度小于1mm，硅石粒度为60～90目。

实施例2：一种铸造用陶瓷浇道管的制备方法，陶瓷浇道管的原料组成及重量百分比为，粘土40%，铝矾土45%，硅石15%，外加入原料重量15%的水，经混练，挤出成型，烧成温度为1280℃，在最高温度保温5小时。所述粘土中Al₂O₃的重量百分比为27%，所述铝矾土中Al₂O₃重量百分为56%，所述硅石中SiO₂的重量百分比为98.5%；所述的粘土粒度为180目，铝矾土粒度小于1mm，硅石粒度为60～90目。

实施例3：一种铸造用陶瓷浇道管的制备方法，陶瓷浇道管的原料组成及重量百分比为，粘土55%，铝矾土40%，硅石5%，外加入原料重量15%的水，经混练，挤出成型，烧成温度为1300℃，在最高温度保温4小时。所述粘土中Al₂O₃的重量百分比为26%，所述铝矾土中Al₂O₃重量百分比为55%，硅石中SiO₂的重量百分比为99%；所述的粘土粒度为180目，铝矾土粒度小于1mm，硅石粒度为60～90目。

对比例：一种铸造用陶瓷浇道管的制备方法，采用以下重量百分比的物料烧结而成：陶土和粘土混合物81%，铝矾土数量11%，可燃烧的疏松机8%，疏松机为等量锯末、木屑混合物3份和煤粉1份组成。陶土和粘土粒度为110-130目，铝矾土熟料95-105目，锯末和木屑40-70目，煤粉为80-100目。

按照GB/T5988-2004方法测量其在1400℃下重烧线变化；实施例和对比例结果对比如下：

表1

项目	实施例1	实施例2	实施例3	对比例
					1400℃重烧线变化/ %	-0.42	-0.32	-0.49	-1.56

Claims

1.一种铸造用陶瓷浇道管的制备方法，其特征在于：陶瓷浇道管的原料组成及重量百分比为：粘土40～55%，铝矾土40～50%，硅石5～15%；所述陶瓷浇道管的制备方法为：按配比称取上述原料，并外加入原料重量15%的水，经混练，挤出成型、干燥烧结，其烧结温度为1250～1300℃，在最高烧结温度下保温4～6小时。

2.根据权利要求1所述的一种铸造用陶瓷浇道管的制备方法，其特征在于：所述粘土中Al₂O₃的重量百分比不大于30%。

3.根据权利要求1所述的一种铸造用陶瓷浇道管的制备方法，其特征在于：所述铝矾土中Al₂O₃重量百分比不小于54%。

4.根据权利要求1所述的一种铸造用陶瓷浇道管的制备方法，其特征在于：所述硅石中SiO₂的重量百分比不小于98%。

5.根据权利要求1所述的一种铸造用陶瓷浇道管的制备方法，其特征在于：所述的粘土粒度为180目。

6.根据权利要求1所述的一种铸造用陶瓷浇道管的制备方法，其特征在于：所述的铝矾土粒度小于1mm。

7.根据权利要求1所述的一种铸造用陶瓷浇道管的制备方法，其特征在于：所述的硅石粒度为60～90目。