CN106180542A - 呋喃树脂砂生产风电球铁件用表面防渗硫涂料 - Google Patents

Abstract

提供一种呋喃树脂砂生产风电球铁件用表面防渗硫涂料，其组分的重量比为：镁砂粉62‑70份，锂基膨润土2－3份，有机膨润土1‑1.5份，酚醛树脂0.8‑1.5份，工业葡萄糖0.5‑1份，聚乙烯缩丁醛(PVB)0.2份，松香0.5‑1份，硅酸乙酯0.15份，乙醇24‑30份。本发明技术方案可用于所有呋喃树脂砂生产球墨铸铁件的生产中，普通机械铸件可以提高铸件质量，风电球铁铸件和出口球铁铸件可以较容易的达到用户技术要求，经抛砂清理后的球墨铸铁件表层没有渗硫缺陷，大大减少废品损失，具有较高的实用价值。

Description

呋喃树脂砂生产风电球铁件用表面防渗硫涂料

技术领域

本发明属铸造技术领域，具体涉及一种呋喃树脂砂生产风电球铁件用表面防渗硫涂料。

背景技术

呋喃树脂砂型工艺原理是：型砂中加入呋喃树脂和固化剂搅拌均匀，树脂和固化剂反应而使型砂硬化，达到浇注铁水的强度要求。固化剂必须是酸类液体，最经济和最好用的固化剂是磺酸类固化剂，而磺酸中含有硫，高温铁水浇入砂型后，在高温作用下，型砂中的硫(固化剂带入的硫)形成SO2进入型腔表层铁水，SO2和铁水中镁(Mg)发生反应：Mg+SO2＝MgO+MgS,反应结果使铸件表面层铁水中的镁含量下降，不足以使石墨球化，最终造成铸件表面层球化衰退，甚至变成灰口铸铁。九十年代是我国铸造行业呋喃树脂砂发展最快的时期，经过近30年的发展，我国使用呋喃树脂砂造型工艺技术已经成熟，目前应用也很广泛。但是，呋喃树脂砂生产球墨铸铁件、特别是风力发电设备用厚壁大型球墨铸铁件时，铸件下表面会产生渗硫缺陷，即型砂中的硫扩散进入铸件表面层，引起球铁铸件表面层1-12mm球化衰退，甚至变成灰口铸铁，又称渗流缺陷。目前国内铸造企业生产一般球铁铸件时，没有消除铸件上存在这一缺陷的措施，因为一般铸件在使用时没有明显的症状，其材料内部组织仍然是致密的，表层的缺陷对使用效果影响不大。但是，对于一些重要铸件如风电球墨铸铁件，就必须采取措施消除其表层渗硫缺陷。因为风电球铁铸件在野外大风和高温高寒的环境下服役期限需超过20年，铸件内在和表面质量均不允许存在丝毫缺陷。国内少数大型铸造企业为了消除铸件表面的缺陷，更换较贵的其它类树脂生产，但此举使企业成本大幅攀升。申请号为201110332130.1，名称为“一种用于呋喃树脂砂型的铸件表面防渗硫涂料”，其发明点主要是依靠涂料在高温下形成玻璃化而隔离型砂中的硫，涂料中氧化镁含量仅有0.12-0.2％，如此少量的氧化镁根本不足于吸收来自型砂中的硫；同时，在1300度以上的高温铁水与砂型界面间，靠1mm以内的涂料层起隔离作用，其效果是非常有限的，而且涂料烧结形成玻璃化是有时间过程的，不可能铁水一浇入砂型内就立即形成，所以该专利在实用中的效果是有限的，根本不能满足风力发电设备用球墨铸铁件的生产需要，因此有必要提出改进。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种呋喃树脂砂生产风电球铁件用表面防渗硫涂料，造型后涂于砂型使用表面，使生产的铸件完全消除了表层渗硫缺陷，具有较高的实用价值。

本发明采用的技术方案：呋喃树脂砂生产风电球铁件用表面防渗硫涂料，其组分的重量比为：镁砂粉62-70份，锂基膨润土2－3份，有机膨润土1-1.5份，酚醛树脂0.8-1.5份，工业葡萄糖0.5-1份，聚乙烯缩丁醛(PVB)0.2份，松香0.5-1份，硅酸乙酯0.15份，乙醇24-30份。

进一步地，其组分的重量比为：镁砂粉67份，膨润土3.2份，酚醛树脂1.0份，工业葡萄糖0.7份，聚乙烯缩丁醛(PVB)0.2份，松香0.8份，硅酸乙酯0.15份，乙醇27份。

优选地，所述镁砂粉选用东北大石桥镁砂粉，涂料中镁砂粉含量大于或等于62％，所述镁砂粉中的氧化镁含量大于95％。

本发明与现有技术相比含有较多的亲硫元素镁(Mg)，能快速和型砂中的硫起化学反应，可完全吸收来自型砂中的硫，铸件表面不会产生缺陷，大大提高铸件内部组织质量。

具体实施方式

下面描述本发明的实施例。

实施例一：取镁砂粉64kg，膨润土3.3kg，酚醛树脂1kg，工业葡萄糖0.5kg，聚乙烯缩丁醛(PVB)0.2kg，松香0.5kg，硅酸乙酯0.15kg，将上述原料在专用研磨机上研磨为粉状后加入3Okg乙醇中充分搅拌即成。

实施例二：取镁砂粉70kg，膨润土3kg，酚醛树脂1.5kg，工业葡萄糖1kg，聚乙烯缩丁醛(PVB)0.2kg，松香1kg，硅酸乙酯0.15kg，将上述原料在专用研磨机上研磨为粉状后加入24kg乙醇中充分搅拌即成。

实施例三：取镁矿粉67kg，膨润土3.8kg，酚醛树脂1.2kg，工业葡萄糖0.7kg，聚乙烯缩丁醛(PVB)0.2kg，松香0.8kg，硅酸乙酯0.15kg，将上述原料在专用研磨机上研磨为粉状后加入26kg乙醇中充分搅拌即成。

上述三个实施例中，涂料配比中的镁砂粉均选用东北大石桥优质镁砂粉，涂料中镁砂粉含量均大于或等于62％，镁砂粉中的氧化镁含量大于95％，涂料中的氧化镁含量大于或等于62％×95％＝58.9％，足以完全吸收来自型砂中的硫，因为镁是所有化学元素中最容易和硫起反应的元素，其它元素和硫的亲合力都不如镁。背景技术中提到的涂料配方中所含的活化钙可以和硫起反应，但没有镁强，而且其含量仅仅只有0.46-0.55％，远远不足于吸收来此型砂中的硫，另外的其它成分只起玻璃化和粘接、悬浮作用，对防渗硫几乎没有效果。本申请技术方案涂料中的其它组分作用分别是：锂基膨润土和有机膨润土起悬浮作用，防止涂料沉淀，辅助能起高温粘接作用，酚醛树脂主要起粘接作用，PVB和松香主要起高温粘接作用，硅酸乙酯改善涂料的涂刷性能，工业葡萄糖辅助起吸收硫的作用，乙醇是载体。

下表为涂料中各组分的重量百分比及使用该涂料后铸件表面的片状、蠕虫状石墨层厚度：

本申请技术方案可用于所有呋喃树脂砂生产球墨铸铁件的生产中，普通机械铸件可以提高铸件质量，风电球铁铸件和出口球铁铸件可以较容易的达到用户技术要求，经抛砂清理后的球墨铸铁件表层没有渗硫缺陷，大大减少废品损失，具有较高的实用价值。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。

Claims (3)

1.呋喃树脂砂生产风电球铁件用表面防渗硫涂料，其特征在于其组分的重量比为：镁砂粉62-70份，锂基膨润土1-1.5份，酚醛树脂0.8-1.5份，工业葡萄糖0.5-1份，聚乙烯缩丁醛PVB 0.2份，松香0.5-1份，硅酸乙酯0.15份，乙醇24-30份。

2.根据权利要求1所述的呋喃树脂砂生产风电球铁件用表面防渗硫涂料，其特征在于其组分的重量比为：镁砂粉67份，锂基膨润土1.2份，酚醛树脂1.0份，工业葡萄糖0.7份，聚乙烯缩丁醛PVB 0.2份，松香0.8份，硅酸乙酯0.15份，乙醇28份。

3.根据权利要求1或2所述的呋喃树脂砂生产风电球铁件用表面防渗硫涂料，其特征在于：所述镁砂粉选用东北大石桥镁砂粉，涂料中镁矿粉含量大于或等于62％，所述镁矿粉中的氧化镁含量大于95％。