CN108273957A - 一种离心铸管承口砂芯铸造涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种离心铸管承口砂芯铸造涂料及其制备方法。所述铸造涂料中各组分的重量份组分为：人造石英粉：54‑59份；鳞片石墨：3‑6份；钠基膨润土：4.3‑4.6份；聚乙烯醇：0.34‑0.47份；磷酸二氢铝：0.32‑0.44份；羧甲基纤维素钠：0.18‑0.32份；表面活性剂：0.15‑0.23份；消泡剂：0.31‑0.42份；水：31‑34份。所述方法按如下步骤进行：1、准备耐火粉料；2、准备配料；3、搅拌；4、准备表面活性剂和消泡剂；5、加入表面活性剂；6、成品制备；7、成品的使用。本发明作为承口砂芯的涂料，防粘砂的效果非常好，而且大大降低了生产成本，改善了生产环境。

Description

一种离心铸管承口砂芯铸造涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及到砂型铸造涂料技术领域，特别涉及到一种离心铸管承口砂芯铸造涂料及其制备方法。
背景技术
随着近年来我国经济建设的迅猛发展，铸件的产量、质量及其出口量逐年增长，对铸造涂料的用量及其质量的要求也越来越高。目前在生产中铸管一般均采用离心铸造方式成形，铸型由金属型和砂型组成，其中离心铸管管身由金属型成形，承口部分由砂型成形。离心铸造时，铁水在离心力作用下，有强烈向砂芯或型的砂粒间隙中渗透的倾向，故若涂料使用不当，将会在铸件表面形成严重的粘砂缺陷，离心铸造时离心力的作用，铁水极易渗透到砂芯表面的空隙中形成粘砂缺陷。传统使用鳞片石墨涂料（见《球墨铸铁管制造技术研究与应用》,范英俊主编p29，以及《铸造技术》2008，第10期p1439：呋喃树脂砂在离心铸管承口砂芯上的应用），由于铁水不润湿石墨，加上石墨的片状结构，因此一般使用以鳞片石墨为骨料的涂料作为承口砂芯涂料，传统使用鳞片石墨涂料，因为铁水不润湿石，鳞片结构的石墨具有很强的防止钢水渗透的能力，因此防粘砂效果很好。如专利号为201710509306.3专利文件，其磷片石墨含量高达17，还含有锆英及使用贵重的有机膨润土做悬浮剂，又如专利号为201710509353.8其石墨含量高达40份，但鳞片石墨不仅成本高，而且会造成严重的黑色污染，加之铸管成型后清理承口时使用压缩空气清理，形成严重的石墨飘尘，严重污染空气，损害工人健康。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种离心铸管承口砂芯铸造涂料及其制备方法。
本发明的设计思想为：铸造涂料中主要的骨料采用人造石英粉，人造石英粉的粒形呈长条尖角状，不同粒度的石英粉相互嵌合使得砂粒间的间隙非常小，能有效增加对铁水的流动阻力，加入少量颗粒较小的鳞片石墨，镶嵌在石英粉颗粒间隙中，使铁水不润湿砂型，进一步防止铁水的渗透。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种离心铸管承口砂芯铸造涂料，其特征在于：所述铸造涂料中各组分的重量份组分为：
人造石英粉：54-59份；鳞片石墨：3-6份；
钠基膨润土：4.3-4.6份；聚乙烯醇：0.34-0.47份；
磷酸二氢铝：0.32-0.44份；羧甲基纤维素钠：0.18-0.32份；
表面活性剂：0.15-0.23份；消泡剂：0.31-0.42份；
水：31-34份。
所述铸造涂料中的耐火骨料由不同粒度的人造石英粉和鳞片石墨粉组成。
所述铸造涂料中的人造石英粉使用普通破碎机械如雷蒙磨粉机生产，不使用球磨机生产，使粉料呈长条尖角状。
所述铸造涂料中的人造石英粉由200目、325目和600目不同粒度的粉料组成，三种粉料的比例为3：6：1。
所述铸造涂料中的鳞片石墨粉粒度为800-1000目。
所述铸造涂料中的磷酸二氢铝为325目粉状，工业级。
所述铸造涂料中的表面活性剂为OP-10、T-80、JFC中的任意一种或几种。
所述铸造涂料中的消泡剂为正丁醇、正戊醇和正辛醇中的任意一种或几种。
一种离心铸管承口砂芯铸造涂料的制备方法，所述方法按如下步骤进行：
1、准备耐火粉料：将54-59份的人造石英粉和3-6份的鳞片石墨备用，其中人造石英粉由200目、325目和600目不同粒度的粉料组成，三种粉料的比例为3：6：1；鳞片石墨粉粒度为800-1000目；
2、准备配料：将4.3-4.6份的钠基膨润土、0.34-0.47份的聚乙烯醇、0.32-0.44份的磷酸二氢铝和0.18-0.32份的羧甲基纤维素钠备用；
3、搅拌：将步骤1和步骤2准备好的原料按比例加入到搅拌机中，连续搅拌5-6分钟，使原料充分搅拌均匀；
4、准备表面活性剂和消泡剂：取占总水量50%的水，0.15-0.23份的表面活性剂、0.31-0.42份的消泡剂备用；并将0.15-0.23份的表面活性剂加入到50%的水中，搅拌均匀备用；
5、加入表面活性剂：将步骤4准备好的表面活性剂液体，在搅拌机不停机的条件下加入到步骤3搅拌的原料中，连续搅拌1-1.5小时，使原料呈膏状；
6、成品制备：在搅拌机不停机条件下，将剩余50%的水缓慢加入到搅拌机中，连续搅拌10分钟，再将0.31-0.42份的消泡剂加入搅拌机中，继续搅拌5-6分钟出料，得稀释状成品涂料；
7、成品的使用：使用时使用刷涂方法将涂料涂刷在铸型上，干燥后装配到离心浇铸机用于浇注。
与现有技术相比，本发明的积极效果为：
1、本发明主要的骨料采用人造石英粉，人造石英粉的粒形为长条尖角状，不同粒度的石英粉相互嵌合使得砂粒间的间隙非常小，能有效增加对铁水的流动阻力；
2、本发明的涂料中加入少量颗粒较小的鳞片石墨，镶嵌在石英粉颗粒间隙中，使铁水不润湿砂型，进一步防止铁水的渗透；
3、本发明作为承口砂芯的涂料，防粘砂的效果非常好，而且大大降低了生产成本，改善了生产环境。
具体实施方式
下面通过实施例进一步对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。
实施例一：
1、准备耐火粉料：称取200目的人造石英粉16.5公斤，325目的人造石英粉33公斤，600目的人造石英粉5.5公斤，800目的鳞片石墨粉6公斤备用；
2、准备配料：称取钠基膨润土4.6公斤、聚乙烯醇0.34公斤、磷酸二氢铝0.34公斤和羧甲基纤维素钠0.18公斤备用；
3、搅拌：将步骤1和步骤2准备好的原料加入到搅拌机中，连续搅拌5-6分钟，使原料充分搅拌均匀；
4、准备表面活性剂和消泡剂：取33公斤的水、0.18公斤的OP-10表面活性剂和0.36公斤的正丁醇消泡剂备用；并将0.18公斤的OP-10表面活性剂加入到16.5公斤水中搅拌均匀备用；
5、加入表面活性剂：将步骤4准备好的OP-10表面活性剂液体，在搅拌机不停机的条件下加入到步骤3搅拌的原料中，连续搅拌1-1.5小时，使原料呈膏状；
6、成品制备：在搅拌机不停机条件下，将剩余16.5公斤的水缓慢加入到搅拌机中，连续搅拌10分钟，再将0.36公斤的正丁醇消泡剂加入搅拌机中，继续搅拌5-6分钟出料，得稀释状成品涂料；
7、成品的使用：使用时使用刷涂方法将涂料涂刷在铸型上，干燥后装配到离心浇铸机用于浇注。
实施例二：
1、准备耐火粉料：称取200目的人造石英粉17.1公斤，325目的人造石英粉34.2公斤，600目的人造石英粉5.7公斤，900目的鳞片石墨粉4公斤备用；
2、准备配料：称取钠基膨润土4.5公斤、聚乙烯醇0.36公斤、磷酸二氢铝0.36公斤和羧甲基纤维素钠0.32公斤备用；
3、搅拌：将步骤1和步骤2准备好的原料加入到搅拌机中，连续搅拌5-6分钟，使原料充分搅拌均匀；
4、准备表面活性剂和消泡剂：取32公斤的水、0.15公斤的T-80表面活性剂和0.31公斤的正戊醇消泡剂备用；并将0.18公斤的T-80表面活性剂加入到16公斤水中搅拌均匀备用；
5、加入表面活性剂：将步骤4准备好的T-80表面活性剂液体，在搅拌机不停机的条件下加入到步骤3搅拌的原料中，连续搅拌1-1.5小时，使原料呈膏状；
6、成品制备：在搅拌机不停机条件下，将剩余16公斤的水缓慢加入到搅拌机中，连续搅拌10分钟，再将0.31公斤的正戊醇消泡剂加入搅拌机中，继续搅拌5-6分钟出料，得稀释状成品涂料；
7、成品的使用：使用时使用刷涂方法将涂料涂刷在铸型上，干燥后装配到离心浇铸机用于浇注。
实施例三
1、准备耐火粉料：称取200目的人造石英粉16.2公斤，325目的人造石英粉32.4公斤，600目的人造石英粉5.4公斤，950目的鳞片石墨粉5公斤备用；
2、准备配料：称取钠基膨润土4.4公斤、聚乙烯醇0.47公斤、磷酸二氢铝0.32公斤和羧甲基纤维素钠0.23公斤备用；
3、搅拌：将步骤1和步骤2准备好的原料加入到搅拌机中，连续搅拌5-6分钟，使原料充分搅拌均匀；
4、准备表面活性剂和消泡剂：取34公斤的水、0.32公斤的JFC表面活性剂和0.35公斤的正辛醇消泡剂备用；并将0.32公斤的JFC表面活性剂加入到17公斤水中搅拌均匀备用；
5、加入表面活性剂：将步骤4准备好的JFC表面活性剂液体，在搅拌机不停机的条件下加入到步骤3搅拌的原料中，连续搅拌1-1.5小时，使原料呈膏状；
6、成品制备：在搅拌机不停机条件下，将剩余17公斤的水缓慢加入到搅拌机中，连续搅拌10分钟，再将0.35公斤的正辛醇消泡剂加入搅拌机中，继续搅拌5-6分钟出料，得稀释状成品涂料；
7、成品的使用：使用时使用刷涂方法将涂料涂刷在铸型上，干燥后装配到离心浇铸机用于浇注。
实施例四
1、准备耐火粉料：称取200目的人造石英粉17.7公斤，325目的人造石英粉35.4公斤，600目的人造石英粉5.9公斤，1000目的鳞片石墨粉3公斤备用；
2、准备配料：称取钠基膨润土4.3公斤、聚乙烯醇0.42公斤、磷酸二氢铝0.44公斤和羧甲基纤维素钠0.21公斤备用；
3、搅拌：将步骤1和步骤2准备好的原料加入到搅拌机中，连续搅拌5-6分钟，使原料充分搅拌均匀；
4、准备表面活性剂和消泡剂：取31公斤的水、0.21公斤的任意比例混合的OP-10和JFC表面活性剂以及0.42公斤的任意比例混合的正丁醇和正辛醇消泡剂备用；并将0.21公斤的任意比例混合的OP-10和JFC表面活性剂加入到15.5公斤水中搅拌均匀备用；
5、加入表面活性剂：将步骤4准备好的表面活性剂液体，在搅拌机不停机的条件下加入到步骤3搅拌的原料中，连续搅拌1-1.5小时，使原料呈膏状；
6、成品制备：在搅拌机不停机条件下，将剩余15.5公斤的水缓慢加入到搅拌机中，连续搅拌10分钟，再将0.42公斤的消泡剂加入搅拌机中，继续搅拌5-6分钟出料，得稀释状成品涂料；
7、成品的使用：使用时使用刷涂方法将涂料涂刷在铸型上，干燥后装配到离心浇铸机用于浇注。
实施例五
1、准备耐火粉料：称取200目的人造石英粉16.2公斤，325目的人造石英粉32.4公斤，600目的人造石英粉5.4公斤，850目的鳞片石墨粉5公斤备用；
2、准备配料：称取钠基膨润土4.4公斤、聚乙烯醇0.47公斤、磷酸二氢铝0.32公斤和羧甲基纤维素钠0.23公斤备用；
3、搅拌：将步骤1和步骤2准备好的原料加入到搅拌机中，连续搅拌5-6分钟，使原料充分搅拌均匀；
4、准备表面活性剂和消泡剂：取34公斤的水、0.32公斤的任意比例混合的T-80和JFC表面活性剂和0.35公斤的任意比例混合的正戊醇和正辛醇消泡剂备用；并将0.32公斤的JFC表面活性剂加入到17公斤水中搅拌均匀备用；
5、加入表面活性剂：将步骤4准备好的表面活性剂液体，在搅拌机不停机的条件下加入到步骤3搅拌的原料中，连续搅拌1-1.5小时，使原料呈膏状；
6、成品制备：在搅拌机不停机条件下，将剩余17公斤的水缓慢加入到搅拌机中，连续搅拌10分钟，再将0.35公斤的消泡剂加入搅拌机中，继续搅拌5-6分钟出料，得稀释状成品涂料；
7、成品的使用：使用时使用刷涂方法将涂料涂刷在铸型上，干燥后装配到离心浇铸机用于浇注。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法、步骤和掺量，除了互相排斥的特征和/或步骤、掺量以外，均可以以任何方式组合。本说明书（包括权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
以上所述仅是发明的非限定实施方式，还可以衍生出大量的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思和不作出创造性劳动的前提下，还可以做出若干变形和改进的实施例，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种离心铸管承口砂芯铸造涂料，其特征在于：所述铸造涂料中各组分的重量份组分为：
人造石英粉：54-59份；鳞片石墨：3-6份；
钠基膨润土：4.3-4.6份；聚乙烯醇：0.34-0.47份；
磷酸二氢铝：0.32-0.44份；羧甲基纤维素钠：0.18-0.32份；
表面活性剂：0.15-0.23份；消泡剂：0.31-0.42份；
水：31-34份。
2.根据权利要求1所述的的离心铸管承口砂芯铸造涂料，其特征在于：所述铸造涂料中的耐火骨料由不同粒度的人造石英粉和鳞片石墨粉组成。
3.根据权利要求1所述的的离心铸管承口砂芯铸造涂料，其特征在于：所述铸造涂料中的人造石英粉使用普通破碎机械如雷蒙磨粉机生产，不使用球磨机生产，使粉料呈长条尖角状。
4.根据权利要求1所述的的离心铸管承口砂芯铸造涂料，其特征在于：所述铸造涂料中的人造石英粉由200目、325目和600目不同粒度的粉料组成，三种粉料的比例为3：6：1。
5.根据权利要求1所述的的离心铸管承口砂芯铸造涂料，其特征在于：所述铸造涂料中的鳞片石墨粉粒度为800-1000目。
6.根据权利要求1所述的的离心铸管承口砂芯铸造涂料，其特征在于：所述铸造涂料中的磷酸二氢铝为325目粉状，工业级。
7.根据权利要求1所述的的离心铸管承口砂芯铸造涂料，其特征在于：所述铸造涂料中的表面活性剂为OP-10、T-80、JFC中的任意一种或几种。
8.根据权利要求1所述的的离心铸管承口砂芯铸造涂料，其特征在于：所述铸造涂料中的消泡剂为正丁醇、正戊醇和正辛醇中的任意一种或几种。
9.一种离心铸管承口砂芯铸造涂料的制备方法，其特征在于：所述方法按如下步骤进行：
（1）、准备耐火粉料：将54-59份的人造石英粉和3-6份的鳞片石墨备用，其中人造石英粉由200目、325目和600目不同粒度的粉料组成，三种粉料的比例为3：6：1；鳞片石墨粉粒度为800-1000目；
（2）、准备配料：将4.3-4.6份的钠基膨润土、0.34-0.47份的聚乙烯醇、0.32-0.44份的磷酸二氢铝和0.18-0.32份的羧甲基纤维素钠备用；
（3）、搅拌：将步骤（1）和步骤（2）准备好的原料按比例加入到搅拌机中，连续搅拌5-6分钟，使原料充分搅拌均匀；
（4）、准备表面活性剂和消泡剂：取占总水量50%的水，0.15-0.23份的表面活性剂、0.31-0.42份的消泡剂备用；并将0.15-0.23份的表面活性剂加入到50%的水中，搅拌均匀备用；
（5）、加入表面活性剂：将步骤（4）准备好的表面活性剂液体，在搅拌机不停机的条件下加入到步骤（3）搅拌的原料中，连续搅拌1-1.5小时，使原料呈膏状；
（6）、成品制备：在搅拌机不停机条件下，将剩余50%的水缓慢加入到搅拌机中，连续搅拌10分钟，再将0.31-0.42份的消泡剂加入搅拌机中，继续搅拌5-6分钟出料，得稀释状成品涂料；
（7）、成品的使用：使用时使用刷涂方法将涂料涂刷在铸型上，干燥后装配到离心浇铸机用于浇注。
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