CN108941446A - 一种圆盘浇铸机用脱模剂及其制备方法 - Google Patents
一种圆盘浇铸机用脱模剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108941446A CN108941446A CN201810860760.8A CN201810860760A CN108941446A CN 108941446 A CN108941446 A CN 108941446A CN 201810860760 A CN201810860760 A CN 201810860760A CN 108941446 A CN108941446 A CN 108941446A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- added
- release agent
- mass parts
- copper
- additive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 107
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 53
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 43
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims abstract description 35
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 35
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 32
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 claims abstract description 31
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims abstract description 23
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 23
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 claims abstract description 23
- KMWBBMXGHHLDKL-UHFFFAOYSA-N [AlH3].[Si] Chemical compound [AlH3].[Si] KMWBBMXGHHLDKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052604 silicate mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 10
- INJRKJPEYSAMPD-UHFFFAOYSA-N aluminum;silicic acid;hydrate Chemical compound O.[Al].[Al].O[Si](O)(O)O INJRKJPEYSAMPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 239000010443 kyanite Substances 0.000 claims description 27
- 229910052850 kyanite Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 229910052849 andalusite Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 12
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 claims description 6
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000003595 mist Substances 0.000 claims description 6
- FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J sodium diphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 6
- 229940048086 sodium pyrophosphate Drugs 0.000 claims description 6
- 235000019818 tetrasodium diphosphate Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 claims description 6
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- AQLLBJAXUCIJSR-UHFFFAOYSA-N OC(=O)C[Na] Chemical compound OC(=O)C[Na] AQLLBJAXUCIJSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 108
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 107
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 107
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 21
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 20
- 238000005245 sintering Methods 0.000 abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 13
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 11
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 12
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 7
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- PTVDYARBVCBHSL-UHFFFAOYSA-N copper;hydrate Chemical compound O.[Cu] PTVDYARBVCBHSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 4
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 3
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002057 carboxymethyl group Chemical group [H]OC(=O)C([H])([H])[*] 0.000 description 2
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 206010049040 Weight fluctuation Diseases 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004523 agglutinating effect Effects 0.000 description 1
- 239000010428 baryte Substances 0.000 description 1
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003123 carboxymethyl cellulose sodium Polymers 0.000 description 1
- 229940063834 carboxymethylcellulose sodium Drugs 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C3/00—Selection of compositions for coating the surfaces of moulds, cores, or patterns
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D25/00—Special casting characterised by the nature of the product
- B22D25/02—Special casting characterised by the nature of the product by its peculiarity of shape; of works of art
- B22D25/04—Casting metal electric battery plates or the like
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
本发明公开了一种圆盘浇铸机用脱模剂及其制备方法，属于铜阳极板浇铸领域。本发明中的脱模剂包括铝硅系硅酸盐矿物、羧甲基纤维素钠、复合超微粉和添加剂，制备时通过将铝硅系硅酸盐矿物、羧甲基纤维素钠、复合超微粉和添加剂加入搅拌机中混匀，混匀时间不小于30min。本发明中高岭土为耐火基质，硅微粉为填充剂和助烧结剂，铜模表面的脱模剂在浇铸过程中形成适宜的脱模剂涂层；在铜液的高温作用下，复合超微粉和添加剂促进脱模剂烧结成型，避免高温铜液的冲刷铜模，铜模和铜阳极板之间形成的隔离层可以起到隔热作用，延长铜模使用寿命，提高阳极板外形质量；采用以上配比的脱模剂，具有耐高温，易烧结，遇水后易与阳极板分离的优点。
Description
技术领域
本发明涉及铜阳极板浇铸领域，更具体地说，涉及一种圆盘浇注机用脱模剂及其制备方法。
背景技术
奥托昆普圆盘浇铸是当前国内外铜冶金行业均广泛应用的工艺，与传统的人工浇铸相比其具有铜板重量波动小，浇铸过程连续，浇铸效率高等优点，其使用的模具分为钢模和铜模。钢模不会发生阳极板与模具粘连的现象，不需要使用脱模剂，但是生产企业无法自行修复损坏的钢模，致使钢模易损坏，维修成本高。
因此，铜模被更广泛的运用于铜冶炼浇铸工艺中。但是，由于浇铸过程中铜水和铜模存在较大的温度梯度，浇铸时存在铜水喷溅，冷却和脱模时铜阳极板产生弯曲变形，铜阳极板耳部断裂，铜模耳部扭曲，致使阳极板表面平整度差等一系列问题。而且繁重的连续作业压力使得铜模的使用寿命显著降低，因此在浇铸的过程中就必须使用脱模剂。
脱模剂通常为粉状，在使用过程中分为直接涂抹干粉或将干粉与水混合形成乳浊液后喷涂两种方式。在浇铸过程中，铜水和铜模之间存在较大的温度梯度，高温会使铜模局部融化，导致阳极板粘模，脱模剂的存在可以将阳极板和铜模隔开，合理使用脱模剂不仅可以提高阳极板的外观，还可以延长铜模的使用寿命。
目前大多数铜冶炼企业采用的是沉淀硫酸钡或者含有沉淀硫酸钡的复合脱模剂。经检索，发明创造的名称为：一种铜阳极浇铸用复合脱模剂及其制备方法(申请号：201410475197.4，申请日：2014-09-17)，该申请案中公开了一种铜阳极板浇铸用复合脱模剂，其组成按质量计包括30％～70％硫酸钡、2.5％～15％氧化硼、20％～45％二氧化硅、1％～8％氧化钙和1％～7％氧化铝。将水与复合脱模剂按质量液固比1.8～2.2∶1混合，水温65℃至85℃，并搅拌均匀，使用过程中维持稳定搅拌状态，防止脱模剂沉淀。该种复合脱模剂依然使用沉淀硫酸钡作为基础原料，在沉淀硫酸钡的生产过程中，大多数采用重晶石作为原料，生产过程中产生大量颗粒物、废气、废水和废渣给环境造成污染，且铜模的使用寿命有待进一步的提高。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于，针对现有技术中的脱模剂制作成本高且污染环境的问题，提供一种圆盘浇铸机用脱模剂及其制备方法，利用来源广泛的铝硅系硅酸盐矿物为脱模剂的原料，降低了企业的生产成本，且不污染环境。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种圆盘浇铸机用脱模剂，包括铝硅系硅酸盐矿物、羧甲基纤维素钠、复合超微粉和添加剂。
优选地，包括高岭土、蓝晶石、红柱石、硅微粉、羧甲基纤维素钠、复合超微粉和添加剂。
优选地，复合超微粉加入的质量份为
b为高岭土加入的质量份；
c为蓝晶石加入的质量份；
d为红柱石加入的质量份；
e为硅微粉加入的质量份；
f为复合超微粉加入的质量份。
优选地，复合超微粉加入的质量份为f，f的计算公式如下：
其中：
b为高岭土加入的质量份；
c为蓝晶石加入的质量份；
d为红柱石加入的质量份；
e为硅微粉加入的质量份；
f为复合超微粉加入的质量份；
α的取值为47-49。
优选地，添加剂加入的质量份为g＝(e+f)×k，k取0.03-0.05；
e为硅微粉加入的质量份；
f为复合超微粉加入的质量份；
g为添加剂加入的质量份。
优选地，复合超微粉包括活性Al2O3粉和熔融SiO2微粉。
优选地，添加剂包括焦磷酸钠和糊精。
优选地，高岭土加入的质量份为60-75份，蓝晶石加入的质量份为4-5份，红柱石加入的质量份为9-12份。
优选地，高岭土的粒度小于600目的比例为75-80％。
本发明的一种圆盘浇铸机用脱模剂的制备方法，将铝硅系硅酸盐矿物、羧甲基纤维素钠、复合超微粉和添加剂加入搅拌机中混匀，混匀时间不小于30min。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
(1)本发明的一种圆盘浇铸机用脱模剂，包括铝硅系硅酸盐矿物、羧甲基纤维素钠、复合超微粉和添加剂，制备时通过将铝硅系硅酸盐矿物、羧甲基纤维素钠、复合超微粉和添加剂加入搅拌机中混匀，混匀时间不小于30min。脱模剂中高岭土为耐火基质，硅微粉为填充剂和助烧结剂，铜模表面的脱模剂在浇铸过程中形成适宜的脱模剂烧结层；在铜液高温的作用下，复合超微粉和添加剂促进脱模剂烧结成型，避免高温铜液对铜模的冲刷，铜模和铜阳极板之间形成的烧结层起到隔热作用，从而延长铜模使用寿命，提高阳极板外形质量；采用以上配比的脱模剂，具有耐高温、易烧结和遇水后易与铜阳极板分离的优点。
(2)本发明的一种圆盘浇铸机用脱模剂，与同行业中使用的沉淀硫酸钡脱模剂相比，吨铜消耗的脱模剂同比降低15％-20％，大幅度降低生产成本，具有显著的经济效益；具有十分广阔的市场推广前景，尤其适用于铜阳极板的铜模浇铸工艺中。
(3)本发明的一种圆盘浇铸机用脱模剂的其制备方法，采用自然界来源广泛的高岭土等铝硅系材料，替代传统价格较高且生产过程高污染的沉淀BaSO4，添加一定量的复合添加剂，制成满足生产要求的脱模剂，起到了良好的环保和经济效益。
附图说明
图1为本发明中铜模结构示意图。
示意图中的标号说明：
100、铜模；110、铜模腔。
具体实施方式
下文对本发明的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本发明可实施的示例性实施例。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本发明，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明作各种改变。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述，以提出执行本发明的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。因此，本发明的范围仅由所附权利要求来限定。
下文对本发明的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解，其中本发明的元件和特征由附图标记标识。
实施例1
参照图1，本发明的一种圆盘浇铸机用脱模剂，包括铝硅系硅酸盐矿物、羧甲基纤维素钠、复合超微粉和添加剂。该脱模剂具体的成分包括高岭土、蓝晶石、红柱石、硅微粉、羧甲基纤维素钠、复合超微粉和添加剂。本实施例中配比为：高岭土加入的质量份为60-70份，蓝晶石加入的质量份为4～5份，红柱石加入的质量份为9-10份，硅微粉加入的质量份为14-15份，羧甲基纤维素钠加入的质量份为0.15份。
本实施例具体的质量配比为：高岭土63kg，蓝晶石5kg，红柱石9kg，硅微粉15kg，羧甲基纤维素钠0.15kg。值得说明的是，本实施例中高岭土成分为SiO2≥40％，Al2O3≥35％，Fe2O3≤0.15％，K2O≤0.1％，Na2O≤0.1％，烧失量≤1.5％，其余为杂质。其中：硅微粉粒度小于600目的占比95％-98％。其中硅微粉成分为SiO2≥99.3％，Fe2O3≤0.1％，K2O≤0.1％，Na2O≤0.1％，其余为杂质。采用高岭土这种铝硅系硅酸盐矿物作为整个脱模剂基质的原因在于，高岭土具有较好的烧结性和耐火性，使用过程中，当温度较高的铜液倒入铜模腔110中时，对铜模腔110与粗铜液之间含有高岭土的脱模剂进行高温烧结，从而形成具有一定硬度的片状烧结层；一方面，该片状烧结层在铜模腔110与铜液之间起到隔绝的作用，进而可以避免铜液生产的铜阳极板粘结铜模100的情况发生，便于铜阳极板从铜模100上取出；另一方面，由于浇铸时铜液和铜模100存在较大的温度梯度，所以容易出现铜水喷溅、铜阳极板弯曲变形、铜阳极板耳部断裂、铜模100耳部扭曲、铜模100局部出现融化以及铜阳极板表面平整度差等一系列问题，上述片状烧结层在一定程度上可以减少温度梯度产生的热应力对铜模100和铜阳极板的损坏，从而提高铜模100的使用寿命和铜阳极板的质量；另外，高岭土材料价格低廉，经济成本较低。
本实施例的高岭土粒度小于600目的比例为75-80％，小于800目占比15-20％。高岭土恰当的粒度，使得高岭土和硅微粉具有较高的自由能，与其他颗粒间接触角越大。脱模剂在高温铜液浇入时快速烧结形成均匀的片状烧结层，且平整的覆盖在铜模腔110内表面，使得浇铸的铜阳极板更为平整，进而脱模剂不易被铜液冲刷脱离，提高了脱模剂的粘模效果以及铜阳极板表面的平整度。
在耐火基质高岭土中加入蓝晶石的原因为：蓝晶石在高温下分解产生莫来石和SiO2，同时产生空隙并发生体积膨胀，一方面产生的空隙可以使得脱模剂在高温下生成的片状烧结层具有更强的隔温作用；另一方面，耐火基质高岭土在烧结过程中会发生体积的收缩，加入蓝晶石后其烧结膨胀的特性在一定程度上可以抵消高岭土的收缩，保证片状烧结层的厚度及其隔绝性能；另外蓝晶石也可以加快铜模腔110上加水涂覆脱模剂中水分的干燥。在耐火基质高岭土中加入红柱石的原因为：红柱石在煅烧前后密度和体积保持不变，其内部气孔率也不变，因此在耐火基质高岭土中加入红柱石，可以使得脱模剂的密度在烧结的过程中不发生较大的变化，进而高岭土、蓝晶石和红柱石组成的基质在烧结过程保持体积的稳定。
本实施例的脱模剂中还加入有硅微粉，硅微粉具有硬度高、热稳定性好的特点。在脱模剂的烧结使用过程中可以对含有高岭土的基质起到填充和助烧结的作用。
值得说明的是，脱模剂中还加入有羧甲基纤维素钠，羧甲基纤维素钠是一种高分子团聚剂，分子上含有大量的亲水基团，具有较强的润湿性能，在脱模剂中加入少量的羧甲基纤维素钠可以强化脱模剂的混合效果；另外加入羧甲基纤维素钠后，脱模剂中的高岭土等成分在烧结过程中形成烧结层的表面更为平整，使得生产出来的铜阳极板具有较好的表面质量。现有技术中会在混合过程中加入一定量的玻璃水以强化其混合效果，但会增加脱模剂的使用成本，而羧甲基纤维素钠价格低廉，且混合过程中加入少量即可以实现较好的混合效果。
本实施例中，通过多次经验总结，复合超微粉加入的质量份可以通过下式进行计算：其中：b为高岭土加入的质量份；c为蓝晶石加入的质量份；d为红柱石加入的质量份；e为硅微粉加入的质量份；f为复合超微粉加入的质量份。通过计算，本实施例中复合超微粉加入的质量份为3.86kg。需要说明的是，复合超微粉包括活性Al2O3粉和熔融SiO2微粉，复合超微粉的质量百分比为活性Al2O3粉40％-50％，熔融SiO2微粉50％-60％，其中活性Al2O3粉与熔融SiO2微粉的质量比为0.667～1，本实施例中复合超微粉中活性Al2O3粉的质量百分比为45％，熔融SiO2微粉的质量百分比为55％。
本实施例中，添加剂加入的质量份为g＝(e+f)×k＝0.75kg，k取0.03-0.05，本实施例取0.04；其中：e为硅微粉加入的质量份；f为复合超微粉加入的质量份；g为添加剂加入的质量份。
添加剂包括焦磷酸钠和糊精，焦磷酸钠与糊精的质量之比为0.3-0.33，添加剂的质量百分比为焦磷酸钠25％-30％，糊精70％-75％，本实施例中焦磷酸钠的质量百分比为27％，糊精的质量百分比为74％。添加剂促进了脱模剂烧结，强化烧结层的形成及其附着能力。
本实施例中所使用的脱模剂是以高岭土为耐火基质，硅微粉为填充剂和助烧结剂，替代现有技术中以沉淀BaSO4为主要成分的传统脱模剂，避免在生产沉淀硫酸钡的过程中产生大量颗粒物、废气、废水和废渣而给环境造成严重危害。
铜模腔110内表面的脱模剂在浇铸过程中形成适宜的烧结层，烧结层附着牢固，复合超微粉和添加剂共同作用下促进了脱模剂烧结成型，能烧结形成平整致密的烧结层，具有较强的附着力，避免高温铜液冲刷铜模腔110的内表面。通过复合超微粉、添加剂及羧甲基纤维素钠共同作用，使得脱模剂均匀分布在铜模腔110内表面，铜模腔110内表面和阳极板之间形成的隔离层可以起到隔热作用，从而减少铜模100由于温度场反复升高降低而影响铜阳极板的质量，进而提高铜模100的使用寿命，提高阳极板外形质量，使得该脱模剂具有耐高温、易烧结、遇水后易与阳极板分离的优点。
上述的一种圆盘浇铸机用脱模剂的制备方法为：
将铝硅系硅酸盐矿物、羧甲基纤维素钠、复合超微粉和添加剂加入搅拌机中混匀，混匀时间大于30min，具体的混匀步骤为：
(1)将高岭土、蓝晶石、红柱石进行混合，混合搅拌时间10min以上；
(2)将高岭土、蓝晶石、红柱石混合搅拌后加入羧甲基纤维素钠，混合搅拌时间15min以上；
(3)加入羧甲基纤维素钠混合后，再加入复合超微粉和添加剂进行搅拌，搅拌时间5min以上。
上述的一种圆盘浇铸机用脱模剂的使用方法为：
脱模剂加水混合成悬浊液；具体步骤为：将水与脱模剂在质量上的水固比为K：1，K的取值范围为4.5-5.5，水温为60-70℃；本实施例中水固比为5.0∶1，水温为65℃；而后将水与脱模剂一起均匀搅拌，混合过程中持续搅拌，避免脱模剂发生沉淀；本实施例中使用上述的脱模剂；
预热铜模100，将铜模腔110升温；具体步骤为：将铜模100进行预热，将模具腔110升温至170-220℃，本实施例中将模具腔110升温至185℃；
将上述悬浊液喷涂至模具腔110腔体内表面；具体步骤为：然后把制备好的脱模剂悬浊液与圆盘浇铸机上方的喷涂装置相连接，当预热后的铜模100到达喷涂装置下方时，喷涂装置开始工作，将悬浊液均匀喷涂至模具腔110腔体内表面上，使得模具腔110腔体内都覆盖有脱模剂的悬浊液，模具腔110腔体内表面喷涂的悬浊液的量为2.2-3.2kg/m2，本实施例中喷涂的悬浊液的量为2.7kg/m2。
上述悬浊液在模具腔110腔体内表面上水分蒸发形成脱模剂干燥层；具体步骤为：预热后的铜模100的模具腔110腔体内表面温度较高，当脱模剂悬浊液与模具腔110腔体内表面接触时，脱模剂悬浊液中的水分开始蒸发，蒸发干燥后的脱模剂以固体的形式均匀分布在模具腔110腔体内表面，脱模剂悬浊液在模具腔110腔体内表面上蒸发形成脱模剂干燥层，且脱模剂干燥层上表面较为平整，喷涂悬浊液到进行浇铸的时间间隔为140-160s，本实施例中时间间隔为155s；
向模具腔110腔体中倒入铜液，上述脱模剂干燥层在铜液与模具腔110腔体内表面之间形成烧结层；具体步骤为：铜模100运动至圆盘浇铸机的浇铸工位，铜液浇铸至模具腔110内，铜液的浇铸温度为1100-1250℃，铜液与覆盖有脱模剂干燥层的铜模100相接处，脱模剂干燥层发生烧结，形成平整致密的烧结层，该烧结层在铜液和模具腔110腔体内表面之间起到隔离保护的作用；
铜液凝固成铜阳极板，将烧结层与铜阳极板分离；具体步骤为：通过顶杆将凝固后的铜阳极板顶出，将烧结层与铜阳极板分离。
通过调整脱模剂混匀过程中不同的水固浓度比以及脱模剂在铜模100上不同的喷涂量，其中试验模为使用本发明所述的脱模剂进行浇铸，前模和后模采用现有的BaSO4基脱模剂进行浇铸，实验结果如表1所示。从表中可见，前模、后模和试验模的模温基本相同。
表1模温对照表
采用对比模和试验模生产的铜阳极板的质量参数记录如表2所示，具体的质量参数包括白板率、气孔率和使用寿命。从表中可见，采用试验模生产的铜阳极板的白板率明显低于对比模；采用试验模生产的铜阳极板的气孔率也低于对比模；采用试验模生产的铜阳极板的使用寿命达到85-100天，明显超过采用对比模生产的铜阳极板。
表2生产铜阳极质量参数对照表
| 质量参数 | BaSO4基脱模剂 | 高岭土基脱模剂 |
| 白板率 | 17％-32％ | 12％-23％ |
| 气孔率 | 10％-19％ | 4％-10％ |
| 使用寿命 | 50-60天 | 85-100天 |
实施例2
本实施例的内容基本同实施例1，不同之处在于：本实施例中的脱模剂质量份配比为高岭土60kg、苏州土5kg、蓝晶石5kg、红柱石9kg、硅微粉14kg，复合超微粉通过公式添加剂通过公式g＝(e+f)×k＝0.71kg，羧甲基纤维素钠0.15kg，苏州土具有较好的烧结性能，形成的烧结层隔绝性能优良，使用该配比制得的脱模剂生产的铜阳极板的白板率为10％-15％，气孔率为2.5％-7％，使用寿命达到90-103天。
实施例3
本实施例的内容基本同实施例1，不同之处在于：本实施例中的脱模剂质量份配比为高岭土70kg、凹凸棒6kg、蓝晶石5kg、红柱石9kg、硅微粉15kg、复合超微粉通过公式添加剂通过公式g＝(e+f)×k＝0.59kg，羧甲基纤维素钠0.15kg，凹凸棒也具有较好的烧结性能，形成的烧结层隔绝性能优良，使用该配比制得的脱模剂生产的铜阳极板的白板率为8％-17％，气孔率为3.2％-8％，使用寿命达到90-107天。
实施例4
本实施例的内容基本同实施例1，不同之处在于：本实施例中的脱模剂成分配比为高岭土63kg、蓝晶石5kg、红柱石9kg、硅微粉14kg、粉煤灰0.4kg、复合超微粉通过公式添加剂通过公式g＝(e+f)×k＝0.54kg，羧甲基纤维素钠0.15kg，少量硅微粉可以增加脱模剂所形成的烧结层的气孔数量，提高烧结层的隔热效果，方便使用后烧结层的破碎，使用该配比制得的脱模剂生产的铜阳极板的白板率为15％-18％，气孔率为5％-8％，使用寿命达为83-96天。
实施例5
本实施例的内容基本同实施例1，不同之处在于：本实施例中的脱模剂成分配比为高岭土75kg、蓝晶石5kg、红柱石9kg、硅微粉14kg、钢渣0.2kg、复合超微粉通过公式添加剂通过公式g＝(e+f)×k＝0.58kg，羧甲基纤维素钠0.15kg，钢渣粒度小于500目的占比87％-95％，脱模剂中少量钢渣可以适当提高脱模剂形成的烧结层的强度，避免铜液的冲击导致脱水后的脱模剂发生局部破裂，使用该配比制得的脱模剂生产的铜阳极板的白板率为7％-15％，气孔率为7％-13％，使用寿命达为92-108天。
实施例6
本实施例的内容基本同实施例1，不同之处在于：高岭土、蓝晶石、红柱石、硅微粉、羧甲基纤维素钠、复合超微粉和添加剂。本实施例中配比为高岭土加入的质量份为60-70份，蓝晶石加入的质量份为4-5份，红柱石加入的质量份为9-10份，硅微粉加入的质量份为14-15份，羧甲基纤维素钠加入的质量份为0.15份。
复合超微粉加入的质量份为f，f的计算公式如下：
其中：b为高岭土加入的质量份；c为蓝晶石加入的质量份；d为红柱石加入的质量份；e为硅微粉加入的质量份；f为复合超微粉加入的质量份；α的取值为47～49，本实施例中α取47，具体的质量配比为：高岭土67kg，蓝晶石4kg，红柱石9kg，硅微粉14kg，羧甲基纤维素钠0.15kg，进而γ＝1，f＝4.79kg；
添加剂加入的质量份为g＝(e+f)×k，k取0.03-0.05，本实施例取0.04；其中：e为硅微粉加入的质量份；f为复合超微粉加入的质量份；g为添加剂加入的质量份，经过计算，g＝0.75kg。使用该配比制得的脱模剂生产的铜阳极板白板率为9％-20％，气孔率为2％-8％，使用寿命达为90-102天。
在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本发明。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本发明的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本发明或本申请和本发明的应用领域。
更具体地，尽管在此已经描述了本发明的示例性实施例，但是本发明并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、(例如各个实施例之间的)组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本发明的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。
Claims (10)
1.一种圆盘浇铸机用脱模剂，其特征在于：包括铝硅系硅酸盐矿物、羧甲基纤维素钠、复合超微粉和添加剂。
2.根据权利要求1所述的一种圆盘浇铸机用脱模剂，其特征在于：包括高岭土、蓝晶石、红柱石、硅微粉、羧甲基纤维素钠、复合超微粉和添加剂。
3.根据权利要求2所述的一种圆盘浇铸机用脱模剂，其特征在于：复合超微粉加入的质量份为
b为高岭土加入的质量份；
c为蓝晶石加入的质量份；
d为红柱石加入的质量份；
e为硅微粉加入的质量份；
f为复合超微粉加入的质量份。
4.根据权利要求2所述的一种圆盘浇铸机用脱模剂，其特征在于：复合超微粉加入的质量份为f，f的计算公式如下：
其中：
b为高岭土加入的质量份；
c为蓝晶石加入的质量份；
d为红柱石加入的质量份；
e为硅微粉加入的质量份；
f为复合超微粉加入的质量份；
α的取值为47-49。
5.根据权利要求2所述的一种圆盘浇铸机用脱模剂，其特征在于：添加剂加入的质量份为g＝(e+f)×k，k取0.03-0.05；
e为硅微粉加入的质量份；
f为复合超微粉加入的质量份；
g为添加剂加入的质量份。
6.根据权利要求2所述的一种圆盘浇铸机用脱模剂，其特征在于：复合超微粉包括活性Al2O3粉和熔融SiO2微粉。
7.根据权利要求2所述的一种圆盘浇铸机用脱模剂，其特征在于：添加剂包括焦磷酸钠和糊精。
8.根据权利要求2所述的一种圆盘浇铸机用脱模剂，其特征在于：高岭土加入的质量份为60-75份，蓝晶石加入的质量份为4-5份，红柱石加入的质量份为9-12份。
9.根据权利要求2-8任一项所述的一种圆盘浇铸机用脱模剂，其特征在于：高岭土的粒度小于600目的比例为75-80％。
10.一种圆盘浇铸机用脱模剂的制备方法，其特征在于：将铝硅系硅酸盐矿物、羧甲基纤维素钠、复合超微粉和添加剂加入搅拌机中混匀，混匀时间不小于30min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810860760.8A CN108941446B (zh) | 2018-07-31 | 2018-07-31 | 一种圆盘浇铸机用脱模剂 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810860760.8A CN108941446B (zh) | 2018-07-31 | 2018-07-31 | 一种圆盘浇铸机用脱模剂 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108941446A true CN108941446A (zh) | 2018-12-07 |
| CN108941446B CN108941446B (zh) | 2020-11-27 |
Family
ID=64466917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810860760.8A Expired - Fee Related CN108941446B (zh) | 2018-07-31 | 2018-07-31 | 一种圆盘浇铸机用脱模剂 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108941446B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110479955A (zh) * | 2019-09-11 | 2019-11-22 | 邓跃武 | 一种铜阳极板浇铸用脱模剂及其制备方法和使用方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4319925A (en) * | 1981-03-06 | 1982-03-16 | Weston Research Corporation | Coating compositions for metal casting molds |
| CN101036933A (zh) * | 2007-04-11 | 2007-09-19 | 华中科技大学 | 一种压铸用粉状脱模剂 |
| JP2009525872A (ja) * | 2005-05-25 | 2009-07-16 | アシュラント−ズートヒェミー−ケルンフェスト ゲーエムベーハー | 水性塗型剤の乾燥方法 |
| CN102105242A (zh) * | 2008-05-28 | 2011-06-22 | 阿什兰-苏德舍米-克恩费斯特有限公司 | 避免斑痕表面的铸模和型芯的涂层组合物 |
| CN103537613A (zh) * | 2012-12-17 | 2014-01-29 | 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 | 一种具有耐高温、隔热、脱模功效的离型式复合剂 |
| CN104226891A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-12-24 | 芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司 | 一种可阻燃型醇基铸造涂料及其制作方法 |
| CN104759578A (zh) * | 2015-04-16 | 2015-07-08 | 西南大学 | 一种脱模剂及其使用方法 |
| CN105921687A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-09-07 | 平顶山市美伊金属制品有限公司 | 一种用于生产铸铁锅的铸造用脱模剂及其制备方法 |
-
2018
- 2018-07-31 CN CN201810860760.8A patent/CN108941446B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4319925A (en) * | 1981-03-06 | 1982-03-16 | Weston Research Corporation | Coating compositions for metal casting molds |
| JP2009525872A (ja) * | 2005-05-25 | 2009-07-16 | アシュラント−ズートヒェミー−ケルンフェスト ゲーエムベーハー | 水性塗型剤の乾燥方法 |
| CN101036933A (zh) * | 2007-04-11 | 2007-09-19 | 华中科技大学 | 一种压铸用粉状脱模剂 |
| CN102105242A (zh) * | 2008-05-28 | 2011-06-22 | 阿什兰-苏德舍米-克恩费斯特有限公司 | 避免斑痕表面的铸模和型芯的涂层组合物 |
| CN103537613A (zh) * | 2012-12-17 | 2014-01-29 | 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 | 一种具有耐高温、隔热、脱模功效的离型式复合剂 |
| CN104226891A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-12-24 | 芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司 | 一种可阻燃型醇基铸造涂料及其制作方法 |
| CN104759578A (zh) * | 2015-04-16 | 2015-07-08 | 西南大学 | 一种脱模剂及其使用方法 |
| CN105921687A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-09-07 | 平顶山市美伊金属制品有限公司 | 一种用于生产铸铁锅的铸造用脱模剂及其制备方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110479955A (zh) * | 2019-09-11 | 2019-11-22 | 邓跃武 | 一种铜阳极板浇铸用脱模剂及其制备方法和使用方法 |
| CN110479955B (zh) * | 2019-09-11 | 2020-05-05 | 邓跃武 | 一种铜阳极板浇铸用脱模剂及其制备方法和使用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108941446B (zh) | 2020-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105237012B (zh) | 一种矿热炉出铁口用炮泥及其制备方法 | |
| CN105483440B (zh) | 一种汽车发动机叶片的环保型制备方法 | |
| CN103880448B (zh) | 一种浇注成型大型自结合碳化硅制品 | |
| CN103626498B (zh) | 氮化硼基陶瓷喷嘴及其制备方法 | |
| CN106187248A (zh) | 一种多层复合流钢砖及其生产方法 | |
| CN105618676A (zh) | 一种汽车发动机壳体的环保型制备方法 | |
| CN107252894A (zh) | 一种齿科3d打印用钴基复合陶瓷粉末的制备方法 | |
| CN107838402A (zh) | 一种复杂镁合金结构件的制造方法 | |
| CN108380815A (zh) | 消失模铸造硬化空壳涂料及其制备方法 | |
| CN110078484A (zh) | 一种刚玉莫来石坩埚及其制备方法 | |
| CN109865796A (zh) | 一种铜合金金属型铸造用涂料及其制备方法 | |
| CN108941445A (zh) | 一种圆盘浇铸机用脱模剂的使用方法 | |
| CN109261890A (zh) | 陶瓷型芯用打印材料及其制备方法与陶瓷型芯的制备方法 | |
| CN108941446A (zh) | 一种圆盘浇铸机用脱模剂及其制备方法 | |
| CN109261893A (zh) | 一种锆刚玉醇基铸造涂料及其制备方法 | |
| CN106699205A (zh) | 一种溶胶结合高炉内衬湿法喷涂料及制备方法 | |
| CN101429045A (zh) | 醋酸锆粘结氧化钇模壳及其制备方法 | |
| CN105855460A (zh) | 一种高抗弯强度云母粉改性石英基消失模涂料及其制备方法 | |
| CN110814273B (zh) | 一种呋喃树脂负载纳米陶瓷改性型砂 | |
| CN115815520B (zh) | 一种用于铝合金冷冻铸造的型芯涂料及其制备工艺 | |
| CN102059327A (zh) | 连铸结晶器表面导热耐磨涂层的制备方法 | |
| CN115921767B (zh) | 一种熔模铸造型壳面层耐火材料及其制备方法 | |
| CN107214343A (zh) | 一种梯度喷嘴的制备方法 | |
| CN101186491B (zh) | 优质石英陶瓷及其制备方法 | |
| CN106336207A (zh) | 一种异形结构石英陶瓷制品的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20201127 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |