CN112028596B - 一种铸造封箱泥膏的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铸造封箱泥膏的制备方法，本发明属于铸造材料技术领域，制备方法简单，原料来源广泛，制备的铸造封箱泥膏具有良好的可塑性，易成型，密封性好，而且耐火度高，粘膜力强，可防止铸型浇注时的箱缝飞边，跑火，提升铸件尺寸精度，使用方便，涂抹均匀，流畅，可明显的节约工时，封箱效果好，不垫箱。铸件不会产生坯缝，成品率大大提高，保质期长，常温下保质期长，冬季不硬结，挤压口不封皮，不结冻。
Description
技术领域
本发明涉及铸造材料技术领域，尤其涉及一种铸造封箱泥膏的制备方法。
背景技术
封箱条又叫封箱泥条、封泥是为防止浇注时跑火，沿型腔外周放置在分型面上具有良好塑性的油质纤维绳、石棉绳、泥条等。封箱条为防止浇注时跑火，放置在铸型分型面上的油质纤维绳、石棉绳、泥条等。封箱条具有良好的塑性，直径为8~10mm。合箱时，将封箱条放在下型的分型面上，沿型腔的外轮廊摆置一周，然后合上箱。封箱泥条在合箱时，分型面上放置的防金属跑火的泥条。上个世纪，六十年代周荣华，在《金属加工(热加工)》杂志上介绍了一种封箱泥的配方，其采用黄土、细砂：4分，食盐，加水混合搅拌，捏在手里既不流散也不成干团状为适宜，采用上述配方的封箱泥，不易裂开，密封作用好，但起到阻止铁水从合型面的缝隙中流出的作用，避免铸件飞边或是因铁水跑冒造成的安全隐患上应用并不好，其粘性较差、耐火度较低的、可塑性不良的以及储存期较短，目前仍有厂家采用此种沿用近半个世纪的相应类似的封箱泥，中国专利CN201210129150.3 一种铸造合型用封箱条及制备方法，并不是封箱泥膏，其使用了混合粘结油脂，以粘结石棉绒 、硅线石粉、高岭土、膨润土，但是实际使用过程中高温耐火下，油脂油脂燃烧脱气跑火常有出现，油脂燃烧变黑，添加油脂本身目的是具有良好的塑性，但也成了缺陷之一，而且油脂在长期储存下容易发霉变质，且成本较高，中国专利CN2017105678096公开了一种封箱泥膏的保湿封存方法，期望使用柴油、橡胶等来提高塑性，但仍不能避免既有缺陷，本领域技术人员亟待开发出一种铸造封箱泥膏的制备方法，满足现有的使用需求和性能要求。
发明内容
有鉴于此，本发明一方面提供一种铸造封箱泥膏的制备方法。
一种铸造封箱泥膏的制备方法，包括以下步骤：
（1）配置结胶剂：将清水、含氧化锌细泥和多聚磷酸，按重量份数计的：多聚磷酸33~37份、清水20~25份、含氧化锌细泥15~18份加入到容器中，加热，温度控制在40~60℃，搅拌20~40分钟，待成透明状胶体后取出，冷却至常温，成结胶剂，备用；
含氧化锌细泥是存在氧化锌的泥质矿物，泥化现象严，含铁高、泥化严重，但锌氧化率高，属极难选矿石，主要来源于矿床中的粘土类矿物或被粘土所胶结成团的、风化成细粒的矿石，具有质量小、比表面积大等特点，容易附着在物体表面形成覆盖；含氧化锌细泥具有较大的表面能具有较强的吸附能力，对于泥质中的氧化锌矿石采用回收难度大，即使消耗大量的选矿药剂也难以保证锌的回收率和富集比。
（2）制备混合粉：将由重量份数计的：赤泥25~28份，菱苦土32~36份，蛇纹石粉15~20份，白云石粉12~15份和橄榄石砂2~4份、抗盐土10~14份依次加入到搅拌机中搅拌6~8分钟，混合均匀，得混合粉，备用；
菱苦土是将含镁的原料在一定温度下煅烧后磨细制成的以氧化镁为主要成分。
赤泥是从铝土矿中提取氧化铝之后产生的废渣，因多呈红色，故被称为赤泥。赤泥的主要化学成分为二氧化硅，氧化钙，氧化铝和氧化铁。
（3）按重量份数计的：结胶剂30~45份与混合粉55~70份加入到搅拌机中搅拌3~5分钟后加入质量分数2~4份的塑性剂，混合均匀，灌入铝塑膏管，尾部折边压封，即得封箱泥膏产品。
进一步的，所述的含氧化锌细泥的粒度为100~500目占60~80%。
进一步的，所述的塑性剂为碳酸二甲酯、丙三醇按质量比1∶4~6混合而得。
进一步的，所述的抗盐土为凹凸棒土抗盐土或海泡石抗盐土中的其中一种。
进一步的，所述的多聚磷酸为按P2O5的质量分数为80~80.5%的多聚磷酸。
本发明的有益效果：
本发明先利用含氧化锌细泥和多聚磷酸进行反应，形成磷酸盐无机高分子预聚结胶剂，自身具备良好的塑性和结胶性能与混合粉搅拌均匀后介意成膏，且磷酸氢锌等磷酸盐晶体形成共价长链分子靠离子键结合，形成了共价键和离子键交错连接的连续分布的胶态，而在高温作用下，将进一步结合，提高密封性能，而含氧化锌细泥、赤泥本身就是泥粉状，无需再进行加工，可以直接使用，而混合粉中的赤泥和菱苦土不仅作为泥膏的结构填充材料，而且还可以促进结胶剂的胶态形成，赤泥的主要矿物为文石和方解石，其次是蛋白石、三水铝石、针铁矿，含量最少的是钛矿石、菱铁矿、天然碱、水玻璃、铝酸钠和火碱，其矿物成分，其中文石、方解石和菱铁矿，既是骨架，又有一定的胶结作用，三水铝石、蛋白石、水玻璃起胶结作用和填充作用，而无需使用耐火无机纤维等，就具有良好的强度和结构性能，使用蛇纹石粉，白云石粉份和橄榄石砂，进一步提高泥膏的耐高温性能，进一步提高封箱泥膏的密封性能，抗盐土可以作为泥膏的加工助剂使用，增加粘度降低搅拌切力，提高泥膏的贮存稳定性，而且增加了泥膏的塑性，进一步的使用环保无毒无害的丙三醇和碳酸二甲酯组成的塑性剂，进一步提高泥膏的塑性，使封箱泥膏加工和使用时粗细均匀，使上下型压力均匀，密封性能可靠。采用铝塑膏管的进行包装，类似于牙膏的应用，使用方法简单，不像现有的塑料袋包装容易炸袋储存性能不好，剪口挤泥时，除出料口外其他都位易破裂。
本发明相比现有技术，具有如下优点：
本发明公开的铸造用封箱泥膏为棕色可塑性柔体，具有优良的可塑性，且粗细均匀，使上下型压力均匀，密封性能可靠，可有效地防止铸件飞边、跑火等缺陷，提高铸件尺寸精度，使用方便，可明显地节约工时，长时间暴露在空气中不变质，使用耐高温封箱泥条时，只须沿型腔周边均匀挤出铺放即可，具有优良的可塑性且粗细均匀，密封性能可靠；能有效地防止铸件飞边、跑火等缺陷，提高铸件精度，密封性、耐高温，耐火度高，使用该产品封箱可有效地防止铸件飞边、跑火等缺陷，不垫箱、铸件不会产生坯缝，封箱效果好，成品率大大提高。提高铸件尺寸精度，使用方便，可明显地节约工时，本发明适用于生产铸铁，铸钢和有色合金铸件的粘土砂、水玻璃砂、树脂砂和V法造型等砂型和各种金属、石墨和陶瓷铸型的封箱，封箱膏包袋应密封严实，使用方便，不像现有市场上的塑料袋包装容易炸袋储存性能不好，剪口挤泥时，除出料口外其他都位易破裂，成形后不变形为宜封箱膏稀稠均匀。
具体实施方式
实施例1
第一步、配置结胶剂：将清水、含氧化锌细泥和多聚磷酸，按重量份数计的：多聚磷酸33份、清水20份、含氧化锌细泥18份加入到容器中，加热，温度控制在60℃，搅拌40分钟，待成透明状胶体后取出，冷却至常温，成结胶剂，备用；
第二步、制备混合粉：将由重量份数计的：赤泥28份，菱苦土36份，蛇纹石粉20份，白云石粉15份和橄榄石砂4份、抗盐土14份依次加入到搅拌机中搅拌8分钟，混合均匀，得混合粉，备用；
第三步、按重量份数计的：结胶剂45份与混合粉70份加入到搅拌机中搅拌5分钟后加入质量分数4份的塑性剂，混合均匀，灌入铝塑膏管，尾部折边压封，即得封箱泥膏产品，所述的含氧化锌细泥的粒度为500目占60%，所述的塑性剂为碳酸二甲酯、丙三醇按质量比1∶4混合而得，所述的抗盐土为凹凸棒土抗盐土，所述的多聚磷酸为按P2O5的质量分数为80%的多聚磷酸。
含氧化锌细泥的为云南矿含铁高、泥化严重，锌氧化率高的矿泥650℃煅烧3h得到，矿泥多元素分析见表1，锌物相分析见表2，凹凸棒土抗盐土购自安徽博硕科技有限公司的BS型商品，赤泥主要成份见表3，橄榄石砂购自商南县特种型砂厂7#砂100~200目，白云石粉购自宣城雪岭粉体公司的600目商品，蛇纹石粉购自河北荣龙矿产，500~800目粒度产品，菱苦土购自广州锦旺化工TSP-1250A。
表1 含氧化锌细泥多元素分析结果
表2 锌物相分析结果%
第一步、配置结胶剂：将清水、含氧化锌细泥和多聚磷酸，按重量份数计的：多聚磷酸37份、清水25份、含氧化锌细泥18份加入到容器中，加热，温度控制在60℃，搅拌20~40分钟，待成透明状胶体后取出，冷却至常温，成结胶剂，备用；第二步、制备混合粉：将由重量份数计的：赤泥28份，菱苦土36份，蛇纹石粉20份，白云石粉15份和橄榄石砂4份、抗盐土14份依次加入到搅拌机中搅拌8分钟，混合均匀，得混合粉，备用；第三步、按重量份数计的：结胶剂45份与混合粉70份加入到搅拌机中搅拌5分钟后加入质量分数4份的塑性剂，混合均匀，灌入铝塑膏管，尾部折边压封，即得封箱泥膏产品，所述的含氧化锌细泥的粒度为500目占80%。进一步的，所述的塑性剂为碳酸二甲酯、丙三醇按质量比1∶6混合而得，所述的抗盐土为海泡石抗盐土，所述的多聚磷酸为按P2O5的质量分数为80.5%的多聚磷酸。
赤泥、含氧化锌细泥与实施例1相同，海泡石抗盐土为HL-ZⅠ，橄榄石砂购自商南县特种型砂厂7#砂100~200目，白云石粉购自江西宸鑫新材料有限公司的600目商品，蛇纹石粉购自河北润川矿物，500~800目粒度产品，菱苦土购自大石桥华亿轻烧镁厂。
对比例1
本对比例与实施例2相比，在第二步步骤中，省去橄榄石砂成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例2
本对比例与实施例2相比，在第二步步骤中，省去抗盐土成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例3
本对比例与实施例2相比，在第二步步骤中，省去菱苦土成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例4
本对比例与实施例2相比，在第二步步骤中，省去赤泥成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例5
本对比例与实施例2相比，在第三步步骤中，省去塑性剂成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例6
本对比例与实施例2相比，在第二步步骤中，省去蛇纹石粉成分，除此外的方法步骤均相同。
将实施例和对比例的封箱泥膏进行性能测试，测试结果见表4
表4各实施例和对比例铸造封箱泥膏的性能测试结果
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | 对比例5 | 对比例6 |
| 耐火度℃ | 1650 | 1650 | 1650 | 1650 | 1650 | 1650 | 1650 | 1650 |
| 发气量ml/g | 6.4 | 6.3 | 6.3 | 6.3 | 6.3 | 6.3 | 5.7 | 6.3 |
| 常温抗拉强度 | 1.6 | 1.5 | 1.5 | 1.3 | 1.2 | 1.2 | 1.4 | 1.5 |
注：按GB/T2684-2009中5.6规道的方法制作“8”字型中间有平滑断面的砂块,she将待测8字样按规定项目、规定时间、分组放置，每组只，测24h强度，测定5块试样强度值，然后去掉最大和最小值，取其8只平均值，即为该样的强度值。
Claims (3)
1.一种铸造封箱泥膏的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）配置结胶剂：将清水、含氧化锌细泥和多聚磷酸，按重量份数计的：多聚磷酸33~37份、清水20~25份、含氧化锌细泥15~18份加入到容器中，加热，温度控制在40~60℃，搅拌20~40分钟，待成透明状胶体后取出，冷却至常温，成结胶剂，备用，多聚磷酸为按P2O5的质量分数为80~80.5%的多聚磷酸；
（2）制备混合粉：将由重量份数计的：赤泥25~28份，菱苦土32~36份，蛇纹石粉15~20份，白云石粉12~15份和橄榄石砂2~4份、抗盐土10~14份依次加入到搅拌机中搅拌6~8分钟，混合均匀，得混合粉，备用；
（3）按重量份数计的：结胶剂30~45份与混合粉55~70份加入到搅拌机中搅拌3~5分钟后加入质量分数2~4份的塑性剂，塑性剂为碳酸二甲酯、丙三醇按质量比1∶4~6混合而得，混合均匀，灌入铝塑膏管，尾部折边压封，即得封箱泥膏产品。
2.根据权利要求1所述的一种铸造封箱泥膏的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）的含氧化锌细泥的粒度为100~500目占60~80%。
3.根据权利要求1所述的一种铸造封箱泥膏的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）的抗盐土为凹凸棒土抗盐土或海泡石抗盐土中的其中一种。
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