CN1060301A - 金属型铸铁用绝热涂料 - Google Patents

Abstract

本发明为一种金属型铸铁用绝热涂料，用于金属 浇铸绝热保温，属于绝热保温涂料领域。本发明的涂 料由硅藻土、膨润土浆和水组成。另外也可加入石墨 粉和锆英粉中的一种或全部。本发明涂料的重量百 分比为硅藻土13-25，膨润土浆10-20，水60-75，石 墨粉0-5，锆英粉0-5。本发明的涂料可使薄壁件铸 态基体中渗磁体减少，铁素体提高。

Description

本发明为一种金属型铸铁用绝热涂料，用于金属浇铸中绝热保温，属于绝热保温涂料领域。

金属型铸铁时，通常在型内涂一层耐火材料，用以减轻金属液对铸型的热作用，控制铸件的冷却速度，获得所需要的组织性能，并提高金属型使用寿命。

目前金属型铸铁用涂料通常为石墨粉涂料，由于其导热快，所以使用这种涂料铸出的铸件硬度高、韧性差、难于加工，尤其是铸造球黑铸铁薄壁件时，所形成的铸件组织一般为珠光体，并有大量渗碳体产生，要想获得高韧性，必须进行热处理退火，无疑提高了铸件成本。

专利CN86106831A介绍了一种防火和绝热用的组合料，这种组合料由膨氏珍珠岩、白云石、膨润土等组成，用于喷涂到铁件的表面，形成绝热防火层。

专利CN85108731A介绍了一种耐火材料层的组合物质，它由硅、铝、锆石/二氧化锆和氧化铝等组成，用于喷涂到其它物质的表面形成耐火材料层。

专利CN85100079A介绍了一种铸铁热分析仪用的园形样杯涂料配方，这种涂料由锆英粉、耐火粘土、膨润土、糊精水组成，用来保护热电偶头。

上述几项专利所述的涂料均是用于在各自的防护对象上形成长期保护层，一般不易脱落，而在金属型铸铁时一般为喷涂一次耐火涂料，铸造一个铸件，涂层随着铸件的完成最好随之脱落或易于清理。

为此，本发明给出一种金属型铸铁用绝热涂料，该涂料由耐火材料硅藻土、粘结剂膨润土浆和水组成。另外可加入少量石墨粉和锆英粉或二者之一，以致变涂料的导热系数和耐火性能。

下面对本发明的金属型铸铁用绝热涂料作详细描述：

本发明的涂料中各原料重量百分比含量如下：

硅藻土：13-25  膨润土浆：10-20

水：60-75  或者石墨粉：0-5  锆英粉：0-5。

其中：膨润土浆的配方为（重量百分比）

膨润土：水＝1∶5-12

本发明的涂料的各成分的制备工艺如下：

一、选择制备硅藻土

硅藻土由石藻单细胞水生藻类植物的化石化骨骼遗核组成，具有特殊的多孔结构，因而具有优良的绝热保温性能，其主要成分为SiO₂，具有较高的耐火度，温度＜1350℃，结构无多大变化，仍然保持较高的绝热性能。

本发明的涂料中的硅藻土的成分及制备要求为：

1、制备本涂料所选用的硅藻土中的SiO₂含量大于85%。

2、制备本发明的涂料所选用的硅藻土要经过煅烧，以去除硅藻土的结构水和有机物质，煅烧温度为800-1000℃，可在电炉、倒焰炉、隧道窑等中煅烧，煅烧时间根据炉型及装料方式等因素而定，一般在5-10小时，煅烧后硅藻土的烧减量≤0.8%。

3、制备本发明涂料选用的硅藻土烘干后，用常规方法破碎到200-300目后，再用气流粉碎机进行超细加工，使硅藻土的粒度要求为：0～14μ＞60%，大于100μ＜1.0%，。

二、膨润土的选择

膨润土主要矿物质组成为蒙脱石，它与水混合形成胶体溶液，在涂料中用作粘结剂和悬浮剂，它可使涂料具有较高的干态强度。

制备本发明涂料所用的膨润土应满足以下要求：

1、蒙脱石含量≥70%;

2、粒度：95%通过200目;

3、2小进吸水率≥500ml;

杂质≤5%。

三、石墨粉、锆英粉

加入石墨粉和锆英粉的目的是为了调整涂料的导热性，控制铸件的冷却速度，从而达到所需的在基本组织和石墨形状。

制备本发明涂料所选用的石墨粉的含碳量＞85%，粒度为90%通过260目。

制备本发明涂料所选用的锆英粉的含ZrO₂量＞70%，粒度为90%通过320目。

制备本涂料时，先按要求选好硅藻土和膨润土，按前述配方配制成膨润土浆，再按涂料配方配制后，搅拌均匀即可用作金属型的涂层。

本发明的涂料，其所以具有良好的性能，这是因为：

本涂料选用了硅藻土作为其耐火材料，由于硅藻土具有多孔结构，堆积密度小，约为0.25g/cm²，导热系数小，硅藻土干粉的导热系数为0.022，本涂料所选用的硅藻土在制备中采取了一些特殊措施，如气流粉碎，将其加工成极细微粒，而又能保持其多孔结构，所用膨润土浆为胶体溶液，所以本涂料的悬浮性好、绝热性好，喷涂时不会堵枪，又困硅藻土经高温煅烧，可以大大减少其高温发气量，使铸件不致产生气孔缺陷。

用本涂料时，可以使薄壁件，如厚度在5-8mm时，铸态基体中渗碳体减少到3%以下，若采用适当的孕育处理工艺，其铁素体含量可由30%提高到70%。

下面给出本发明涂料的几个实施例（膨润土浆为：膨润土∶水＝1∶10）。

实施例1 采用如下涂料配方（单位为kg）：硅藻土45，膨润土浆40，水200或者硅藻土60，膨润土浆35，水210，配合适当的珠化孕育工艺，铸造直径300-500mm，长6000mm，壁厚7-9mm的球铁管时，所铸管管体铸态抗拉强度大于450N/mm²，延伸率＞5%，硬度≤230HB、耐水压8MPa。

实施例2 采用如下两个配方中的任何一个（单位为kg），在铸造直径400-800mm，长6000mm，壁厚8-11mm的球铁管时，所铸管管体铸态抗拉强度＞450N/mm²，延伸率＞5%，硬度＜250HB，耐水压8MPa。

硅藻土	膨润土浆	水	石墨粉	锆英粉
					40	40	200	10	0
40	40	200	0	10

Claims (8)

1、一种由耐火材料、粘结剂和水组成的金属型铸铁用绝热涂料，其特征在于所说的耐火材料为硅藻土，粘结剂为膨润土浆，上述三种成分的重量百分比为：硅藻土13-25，膨润土浆10-20，水60-75。

2、如权利要求1所述的涂料，其特征在于所说的硅藻土含有85%以上的SiO₂，并且经800-1000℃煅烧，气流粉碎后的粒度为：0-10μ＞60%，100μ以上＜1.0%，所说的膨润土中蒙脱石含量≥500ml，杂质≤5%，所说的膨润土浆的重量百分比为：膨润土∶水＝1∶5-12。

3、如权利要求1、2所述的涂料，其特征在于该涂料中加入石墨粉和锆英粉中任一种或全部，各种成分的重量百分比为：硅藻土13-25，膨润土浆10-20，水60-75，石墨粉0-5，锆英粉0-5。

4、如权利要求3所述的涂料，其特征在于所说的石墨粉含碳量＞85%，粒度为90%＜260目，锆英粉的ZrO₂含量＞70%，粒度为90%＜320目。

5、如权利要求2所述的涂料，其特征在于膨润土浆中膨润土与水的比为1∶10，各成分为硅藻土45kg，膨润土浆40kg，水200kg。

6、如权利要求2所述的涂料，其特征在于膨润土浆中膨润土与水的比为1∶10，各成分为硅藻土60kg，膨润土浆35kg，水210kg。

7、如权利要求4所述的涂料，其特征在于所说的膨润土浆中膨润土与水的比为1∶10，各成分为硅藻土40kg，膨润土浆40kg，水200kg，石墨粉10kg。

8、如权利要求4所述的涂料，其特征在于所说的膨润土浆中膨润土与水的比为1∶10，各成分比为，膨润土浆40kg，硅藻土40kg，水200kg，锆英粉10kg。