CN112174687A - 一种铸钢用斜边直孔过滤器及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铸钢用斜边直孔过滤器及其制备方法，一种铸钢用斜边直孔过滤器，所述直孔过滤器的外围为斜边结构，所述直孔过滤器采用的原材料按照重量份数计，包括以下原料组分：熔融石英60～80份、硅酸锆10～40份和氧化铝微粉10～15份。所述铸钢用斜边直孔过滤器，抗热震性能好，高温下的强度高，耐火性能好，解决了目前莫来石等材质的直孔过滤器抗热震性能差的问题。所述铸钢用斜边直孔过滤器的制备方法，采用射蜡工艺成型，烧成温度低，制备成本低，可以制备得到带斜边结构的直孔过滤器，解决了现有直孔过滤器的制备方法仅能制备截面形状一致的产品，与斜口浇注杯配合度不佳的问题。

Description

一种铸钢用斜边直孔过滤器及其制备方法
技术领域
本发明涉及陶瓷过滤器技术领域，尤其涉及一种铸钢用斜边直孔过滤器及其制备方法。
背景技术
随着客户对精密铸件产品质量要求的提高，精密铸造熔炼浇注时采用过滤器净化金属液是提升铸件质量的有效方法之一。目前金属液体净化主要是采用陶瓷过滤器的方式来进行，陶瓷过滤器除截留金属液中的夹渣的功效之外，还能够使金属液更均匀地充满型腔，浇注时熔融金属液有较高的紊流倾向，经过陶瓷过滤器后，金属液紊流被转换成非常稳定的层流。层流状态的金属液对型腔的填充性更好，从而降低了金属液对铸造型腔的冲击以及减少气孔缺陷，并显著降低了精密铸造的铸件废品率。
现有陶瓷过滤器有两种形式，主要为直孔陶瓷过滤器与泡沫陶瓷过滤器。泡沫陶瓷过滤器是利用全开孔海绵作为前驱体，通过成型工艺将陶瓷浆料附着在前驱体上，经过高温烧结后得到具有一种三维网孔结构的陶瓷过滤器。直孔过滤器则可以采用干压的方式来生产，但仅限于制备低孔密度的产品，大部分采用与蜂窝陶瓷相近的工艺，通过挤制方法得到素胚后经过高温烧结而成，但只限于制备截面形状一致的产品，制得的直孔过滤器与现有精密铸造广泛使用的斜口浇注杯的配合度低，浇注杯需要额外增加一个平台放置这种直孔过滤器，这增加了浇口杯的制造成本。此外，现有直孔过滤器大多采用莫来石或刚玉材料体系，抗热震性能差，多应用于铸铁的低温浇注，并且烧成温度高导致综合制造成本不低。另外，目前精密铸造的铸钢生产主要是使用氧化锆材质的泡沫陶瓷过滤器，但昂贵的价格限制了其在铸钢领域的广泛使用。
发明内容
针对背景技术提出的问题，本发明的目的在于提出一种铸钢用斜边直孔过滤器，抗热震性能好，高温下的强度高，耐火性能好，制造成本低，解决了目前直孔过滤器抗热震性能差以及与浇注杯配合不佳的问题，可部分替代氧化锆泡沫陶瓷过滤器用于精密铸造的铸钢件生产，有效减少铸件的气孔等夹杂物缺陷。
本发明的另一目的在于提出所述铸钢用斜边直孔过滤器的制备方法，采用射蜡工艺成型，烧成温度低，制备成本低，可以制备得到带斜边结构的直孔过滤器，解决了现有直孔过滤器的制备方法仅能制备截面形状一致的产品，与斜口浇注杯配合度不佳的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种铸钢用斜边直孔过滤器，所述直孔过滤器的外围为斜边结构，所述直孔过滤器采用的原材料按照重量份数计，包括以下陶瓷原料组分：
熔融石英 60～80份
硅酸锆 10～40份
氧化铝微粉 10～15份。
优选的，按照重量百分比计算，所述熔融石英的颗粒级配为：粒度为325目的颗粒80～90％，粒度为600目的颗粒10～20％。
优选的，按照重量百分比计算，所述硅酸锆的颗粒级配为：粒度为325目的颗粒70～90％，粒度为800目的颗粒10～30％。
优选的，所述氧化铝微粉的平均粒度为1～5μm。
所述的铸钢用斜边直孔过滤器的制备方法，包括以下步骤：
A、将各陶瓷原料组分按配比球磨混合；
B、加入塑化剂和润滑剂，进行和蜡处理，获得蜡料，蜡料经冷却后制得蜡饼；
C、将蜡饼进行二次融化并进行搅拌均化处理，得到的蜡料经注射进入带斜边结构的模具内，射蜡完成后脱模获得蜡胚；
D、蜡胚经过排蜡和烧结，得到铸钢用斜边直孔过滤器。
优选的，所述步骤B中，所述塑化剂和润滑剂的加入量为所述铸钢用斜边直孔过滤器采用的陶瓷原材料的总重量的10～15％。
优选的，所述步骤B中，所述塑化剂为石蜡和蜂蜡的混合物，所述润滑剂为硬脂酸和油酸的混合物。
优选的，所述蜂蜡的添加量为所述塑化剂的总重量的4～6％，所述润滑剂的添加量为所述塑化剂和润滑剂的总重量的5～10％。
优选的，所述步骤D中，所述烧结的烧结温度为1150～1250℃，烧结时间为4～8h。
优选的，所述铸钢用斜边直孔过滤器的孔密度为40～100CSI，孔直径为1～3mm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明所述铸钢用斜边直孔过滤器的原材料采用熔融石英材料体系，辅助添加所述硅酸锆来增加耐火度，添加所述氧化铝微粉作为烧结助剂来降低烧结温度，通过所述熔融石英、硅酸锆和氧化铝微粉之间的相互配合，使得所述铸钢用斜边直孔过滤器的抗热震性能好，高温下的强度高，应用于高温的金属钢液浇注时不会开裂，能够用于超过1650℃的铸钢浇注，解决了目前莫来石等材质的直孔过滤器抗热震性能差的问题，可部分替代氧化锆泡沫陶瓷过滤器用于精密铸造的铸钢件生产，有效减少铸件的气孔等夹杂物缺陷。
2、所述铸钢用斜边直孔过滤器的制备方法采用射蜡工艺，通过将所述蜡料注射进入模具内获得蜡胚，通过所述模具可以制备得到带斜边结构的所述铸钢用直孔过滤器，带斜边结构的所述铸钢用直孔过滤器与现有精密铸造广泛使用的斜口浇注杯有良好的配合，防止侧漏，最大限度地发挥所述铸钢用直孔过滤器的稳流与过滤的效果。通过射蜡工艺，可以根据不同的浇注杯的尺寸，设计不同尺寸的带斜边结构的模具，从而制备得到与不同浇注杯的尺寸相对应的所述铸钢用斜边直孔过滤器，烧成温度低，制备工艺简单，制备成本低，产品收缩率小，且外形尺寸精度高。
具体实施方式
一种铸钢用斜边直孔过滤器，所述直孔过滤器的外围为斜边结构，所述直孔过滤器采用的原材料按照重量份数计，包括以下陶瓷原料组分：
熔融石英 60～80份
硅酸锆 10～40份
氧化铝微粉 10～15份。
精密铸造熔炼浇注时通常采用过滤器净化金属液，所述铸钢用斜边直孔过滤器采用上述原料组分，所述熔融石英有良好的抗热震性能，在精密铸造领域，熔融石英用来制备陶瓷型芯，具有使用温度高、耐火性好以及低热膨胀系数的特点，所述硅酸锆的熔点高，且化学稳定性好，耐火度高，所述氧化铝微粉的烧结活性好，热稳定性好，本发明所述铸钢用斜边直孔过滤器的原料组分采用熔融石英材料体系，辅助添加所述硅酸锆来增加耐火度，添加所述氧化铝微粉作为烧结助剂来降低烧结温度，通过所述熔融石英、硅酸锆和氧化铝微粉之间的相互配合，使得所述铸钢用斜边直孔过滤器的抗热震性能好，制备外围为斜边结构的直孔过滤器时，带斜边结构的直孔过滤器与现有精密铸造广泛使用的斜口浇注杯可以有良好的配合，当金属液浇注时所述铸钢用斜边直孔过滤器外围的斜边结构与浇注杯配合精密，不会产生侧流现象，最大限度地发挥所述铸钢用斜边直孔过滤器的稳流与过滤的效果。所述铸钢用斜边直孔过滤器高温下的强度高，耐火性能好，抗热震性能好，应用于高温的金属钢液浇注时不会开裂，能够用于超过1650℃的精密铸造铸钢浇注。
优选的，按照重量百分比计算，所述熔融石英的颗粒级配为：粒度为325目的颗粒80～90％，粒度为600目的颗粒10～20％。
所述熔融石英有良好的抗热震性能，通过不同颗粒度熔融石英的加入，可以调节所述铸钢用斜边直孔过滤器中的方石英的含量，从而控制所述铸钢用斜边直孔过滤器的常温强度与热性能，需要制备高孔密度的所述铸钢用斜边直孔过滤器时，由于此时所述铸钢用斜边直孔过滤器的孔壁薄，需要更高的常温强度，此时控制所述熔融石英的颗粒级配，提高粒度为600目的较细的所述熔融石英的比例，来提高所述铸钢用斜边直孔过滤器的常温强度。
优选的，按照重量百分比计算，所述硅酸锆的颗粒级配为：粒度为325目的颗粒70～90％，粒度为800目的颗粒10～30％。
所述硅酸锆的熔点高，且化学稳定性好，耐火度高，通过不同颗粒度的所述硅酸锆的加入，合理的颗粒级配的所述硅酸锆有利于减少配制蜡料所需要的槊化剂和润滑剂的用量，提高胚体密度，所述硅酸锆的颗粒粒度较小，得到的所述铸钢用斜边直孔过滤器的密度提高，且能够有效提高所述铸钢用斜边直孔过滤器的耐火度及强度。
更进一步说明，所述氧化铝微粉的平均粒度为1～5μm。
所述氧化铝微粉的烧结活性好，热稳定性好，添加所述氧化铝微粉作为烧结助剂来降低烧结温度，小粒度的所述氧化铝微粉具有较好的填充性能，且具有高比表面积和高活性的特点，在原料烧结时能够占据原料颗粒之间的孔隙，促进原料的烧结，降低烧结温度，通过添加小粒度的所述氧化铝微粉，能够提升所述铸钢用斜边直孔过滤器在常温下的强度，从而提高所述铸钢用斜边直孔过滤器的使用效果。
所述的铸钢用斜边直孔过滤器的制备方法，包括以下步骤：
A、将各陶瓷原料组分按配比球磨混合；
B、加入塑化剂和润滑剂，进行和蜡处理，获得蜡料，蜡料经冷却后制得蜡饼；
C、将蜡饼进行二次融化并进行搅拌均化处理，得到的蜡料经注射进入带斜边结构的模具内，射蜡完成后脱模获得蜡胚；
D、蜡胚经过排蜡和烧结，得到铸钢用斜边直孔过滤器。
本发明所述铸钢用斜边直孔过滤器的原料组分采用熔融石英材料体系，辅助添加所述硅酸锆来增加耐火度，添加所述氧化铝微粉作为烧结助剂来降低烧结温度，且制备方法采用射蜡工艺，通过将所述蜡料注射进入模具内获得蜡胚，通过带斜边结构的模具可以制备得到带斜边结构的所述铸钢用斜边直孔过滤器，带斜边结构的所述铸钢用斜边直孔过滤器与现有精密铸造广泛使用的斜口浇注杯有良好的配合，最大限度地发挥所述铸钢用斜边直孔过滤器的稳流与过滤的效果，通过射蜡工艺，可以根据不同的浇注杯的尺寸，设计不同尺寸的待斜边结构的模具，从而制备得到与不同浇注杯的尺寸相对应的所述铸钢用斜边直孔过滤器。
此外，通过所述制备方法制备得到的所述铸钢用斜边直孔过滤器，制备工艺简单，烧成温度低，制备成本低，所述铸钢用斜边直孔过滤器的产品收缩率在1.5％以内，且外形尺寸精度高，精密铸造厂家也可以将所述铸钢用斜边直孔过滤器放置在射蜡模具内进行一体射蜡，然后进行壳模制备，通过壳模烧结，使得所述铸钢用斜边直孔过滤器与精密铸造的壳模形成一体结构，有助于精密铸造厂家设计在不同位置放置所述铸钢用斜边直孔过滤器的浇注系统。
优选的，所述步骤B中，所述和蜡处理的和蜡温度为110～130℃。
优选的，所述步骤B中，所述和蜡处理的和蜡温度为120℃。
控制所述和蜡处理的和蜡温度，保证所述和蜡处理时原料的混合均匀性，从而提高所述蜡料中的原料均匀性，保证制得的所述铸钢用斜边直孔过滤器的密度以及强度。
值得说明的是，所述步骤B中，所述塑化剂和润滑剂的加入量为所述铸钢用斜边直孔过滤器采用的原材料的总重量的10～15％。
陶瓷射蜡成型的关键是蜡料的粘度以及流动性能的控制。如果所述蜡料的粘度小，则成型性能好，流动性好，可塑性高，如果所述塑化剂和润滑剂的加入量过少，则会影响浆料的流动性，导致制品出现不同的成型缺陷，但是如果所述塑化剂和润滑剂的加入量过大，会增加所述铸钢用斜边直孔过滤器的收缩率、气孔率和吸水率。由于所述塑化剂和润滑剂作为有机物的加入量与所述直孔过滤器采用的原材料的自身的比重有对应关系，即高比重的所述原材料由于在同等重量条件下的体积小，需要的所述塑化剂和润滑剂的用量少，本发明采用熔融石英与硅酸锆的复合材料体系，由于所述硅酸锆的比重较大，因此在调节所述硅酸锆的添加量时，当增加硅酸锆的用量，可以减少所述塑化剂和润滑剂的用量，而此时所述蜡料仍然具有良好的流动性能，能够满足成型需要。在确保成型的基础上，所述塑化剂和润滑剂的总用量越少，则得到的所述蜡胚的密度高，在经过排蜡和烧结后得到的所述铸钢用斜边直孔过滤器的孔隙率低且强度高。因此，可以根据不同的所述铸钢用斜边直孔过滤器的产品结构，通过对所述直孔过滤器采用的不同颗粒度原材料的添加量进行调整，以及对所述塑化剂和润滑剂的添加量进行调整，以达到提高产品密度，增加产品强度的目的。
更进一步说明，所述步骤B中，所述塑化剂为石蜡和蜂蜡的混合物，所述润滑剂为硬脂酸和油酸的混合物。
陶瓷射蜡浆料需要添加所述塑化剂来帮助成型，所述塑化剂为石蜡和蜂蜡的混合物，能够改善所述蜡料的流动性，为了提高所述塑化剂与所述铸钢用斜边直孔过滤器采用的原材料之间的亲和力，采用所述润滑剂与所述塑化剂相配合，且所述润滑剂为硬脂酸和油酸的混合物，保证了所述蜡料中各原料的混合均匀性，从而保证制得的所述铸钢用斜边直孔过滤器的密度以及强度。
更进一步说明，所述蜂蜡的添加量为所述塑化剂的总重量的4～6％，所述润滑剂的添加量为所述塑化剂和润滑剂的总重量的5～10％。
优选的，所述蜂蜡的添加量为所述塑化剂的总重量的5％。
陶瓷射蜡浆料需要添加所述塑化剂来帮助成型，所述塑化剂为石蜡和蜂蜡的混合物，所述蜂蜡的添加量为所述塑化剂的总重量的4～6％，能够改善所述蜡料的流动性，所述润滑剂的添加量为所述塑化剂和润滑剂的总重量的5～10％，所述润滑剂与塑化剂相配合，保证了所述塑化剂与所述铸钢用斜边直孔过滤器采用的原材料亲和力，从而保证了所述蜡料中各原料的混合均匀性，如果所述润滑剂的添加量太少，则所述塑化剂与所述铸钢用斜边直孔过滤器采用的原材料的亲和力较差，如果所述润滑剂的添加量过大，容易使得所述蜡料过粘，影响制得的所述铸钢用斜边直孔过滤器的强度。
优选的，所述步骤D中，所述烧结的烧结温度为1150～1250℃，烧结时间为4～8h。
所述步骤D中的烧结温度低，烧结温度为1150～1250℃，烧结时间为4～8h，配合采用熔融石英与硅酸锆的复合材料体系，采用低温烧结即可得到所述铸钢用斜边直孔过滤器，且得到的所述铸钢用斜边直孔过滤器的抗热震性能好，在使用高温的金属液浇注时不会开裂，可应用于铸钢浇注过程的缓冲过滤，能够用于超过1650℃的铸钢浇注。
优选的，所述铸钢用斜边直孔过滤器的孔密度为40～100CSI，孔直径为1～3mm。
需要说明的是，所述孔密度指直孔过滤器的每平方英寸(2.54×2.54cm)的孔数。
配合采用熔融石英与硅酸锆的复合材料体系，经过射蜡工艺制得的所述铸钢用斜边直孔过滤器的孔密度高，孔直径小，对金属液的稳流效果和过滤效果好，而目前经过常规的干压成型的制备方法制备得到的直孔过滤器的孔密度一般低于30CSI，经过常规挤制成型方法制备得到的直孔过滤器的孔密度可以在30～400CSI，但是由于挤制成型得到的胚体为截面一致的胚体，因此经过挤制成型无法制备得到带斜边结构的直孔过滤器，得到的直孔过滤器与现有精密铸造广泛使用的斜口浇注杯的配合度低，需要重新设计在底部带放置平台的浇注杯。
为了便于理解本发明，下面对本发明进行更全面的描述。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1～5
一种铸钢用斜边直孔过滤器的制备方法，包括以下步骤：
A、按照重量份数计，将原材料按表1原料组分的配比球磨混合，其中，按照重量百分比计算，熔融石英的颗粒级配为：粒度为325目的颗粒85％，粒度为600目的颗粒15％；按照重量百分比计算，硅酸锆的颗粒级配为：粒度为325目的颗粒85％，粒度为800目的颗粒15％；氧化铝微粉的平均粒度为3μm；
B、加入塑化剂(采用石蜡和蜂蜡的混合物，蜂蜡的添加量为塑化剂的总重量的5％，石蜡的添加量为塑化剂的总重量的95％)和润滑剂(采用硬脂酸和油酸的混合物，硬脂酸和油酸的混合重量比为2:1，润滑剂的添加量为塑化剂和润滑剂的总重量的8％)，塑化剂和润滑剂的加入量为原材料的总重量的12％，进行和蜡处理，和蜡温度为120℃，获得蜡料，将蜡料经冷却后制得蜡饼；
C、将蜡饼进行二次融化并进行搅拌均化处理，利用射蜡机将经过二次融化得到的蜡料注射进入带斜边结构的模具内，射蜡完成后脱模获得蜡胚；
D、蜡胚通过推板窑进行排蜡和烧结，烧结温度为1200℃，烧结时间为6h，得到孔密度为40CSI的带斜边结构的铸钢用斜边直孔过滤器。
原料组分 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
熔融石英 60 65 70 75 80
硅酸锆 40 30 20 15 10
氧化铝微粉 11 14 15 13 10
实施例6
与实施例3相比，按照重量百分比计算，实施例6的熔融石英的颗粒级配为：粒度为325目的颗粒90％，粒度为600目的颗粒10％，其余原料组分与制备方法均与实施例3一致，得到孔密度为40CSI的带斜边结构的铸钢用斜边直孔过滤器。
实施例7
与实施例3相比，按照重量百分比计算，实施例7的熔融石英的颗粒级配为：粒度为325目的颗粒80％，粒度为600目的颗粒20％，其余原料组分与制备方法均与实施例3一致，得到孔密度为40CSI的带斜边结构的铸钢用斜边直孔过滤器。
实施例8
与实施例3相比，按照重量百分比计算，实施例8的熔融石英的颗粒级配为：粒度为325目的颗粒95％，粒度为600目的颗粒5％，其余原料组分与制备方法均与实施例3一致，得到孔密度为40CSI的带斜边结构的铸钢用斜边直孔过滤器。
实施例9
与实施例3相比，按照重量百分比计算，实施例9的硅酸锆的颗粒级配为：粒度为325目的颗粒90％，粒度为800目的颗粒10％，其余原料组分与制备方法均与实施例3一致，得到孔密度为40CSI的带斜边结构的铸钢用斜边直孔过滤器。
实施例10
与实施例3相比，按照重量百分比计算，实施例10的硅酸锆的颗粒级配为：粒度为325目的颗粒70％，粒度为800目的颗粒30％，其余原料组分与制备方法均与实施例3一致，得到孔密度为40CSI的带斜边结构的铸钢用斜边直孔过滤器。
实施例11
与实施例3相比，按照重量百分比计算，实施例11的硅酸锆的颗粒级配为：粒度为325目的颗粒95％，粒度为800目的颗粒5％，其余原料组分与制备方法均与实施例3一致，得到孔密度为40CSI的带斜边结构的铸钢用斜边直孔过滤器。
实施例12
与实施例3相比，实施例12的氧化铝微粉的平均粒度为10μm，其余原料组分与制备方法均与实施例3一致，得到孔密度为40CSI的带斜边结构的铸钢用斜边直孔过滤器。
实施例13
与实施例1相比，实施例13的塑化剂和润滑剂的加入量为原材料的总重量的10％，其余原料组分与制备方法均与实施例1一致，得到孔密度为40CSI的带斜边结构的铸钢用斜边直孔过滤器。
实施例14
与实施例3相比，实施例14的塑化剂和润滑剂的加入量为原材料的总重量的18％，其余原料组分与制备方法均与实施例3一致，得到孔密度为40CSI的带斜边结构的铸钢用斜边直孔过滤器。
实施例15
与实施例3相比，实施例15的塑化剂和润滑剂的加入量为原材料的总重量的8％，其余原料组分与制备方法均与实施例3一致，得到孔密度为40CSI的带斜边结构的铸钢用斜边直孔过滤器。
对比例1
A、按照重量份数计，将各原料(莫来石70份、硅酸锆20份、氧化铝微粉15份)球磨混合，其中，按照重量百分比计算，莫来石的颗粒级配为：粒度为325目的颗粒85％，粒度为600目的颗粒15％；按照重量百分比计算，硅酸锆的颗粒级配为：粒度为325目的颗粒85％，粒度为800目的颗粒15％；氧化铝微粉的平均粒度为3μm；
B、加入塑化剂(采用石蜡和蜂蜡的混合物，蜂蜡的添加量为塑化剂的总重量的5％，石蜡的添加量为塑化剂的总重量的95％)和润滑剂(采用硬脂酸和油酸的混合物，硬脂酸和油酸的混合重量比为2:1，润滑剂的添加量为塑化剂和润滑剂的总重量的8％)，塑化剂和润滑剂的加入量为原材料的总重量的16％，进行和蜡处理，和蜡温度为120℃，获得蜡料，将蜡料经冷却后制得蜡饼；
C、将蜡饼进行二次融化并进行搅拌均化处理，利用射蜡机将经过二次融化得到的蜡料注射进入带斜边结构的模具内，射蜡完成后脱模获得蜡胚；
D、蜡胚通过推板窑进行排蜡和烧结，烧结温度为1200℃，烧结时间为6h，得到孔密度为40CSI的带斜边结构的铸钢用斜边直孔过滤器。
性能测试
(1)抗热震性能测试：采用《GB/T25139-2010铸造用泡沫陶瓷过滤网》里面的抗热震性能测试方法，制得的试样经过1100℃热震，观察试样外观开裂并记录循环次数；
(2)抗弯强度测试：采用《GB/T 4741-1999陶瓷材料抗弯强度试验方法》对试样进行抗弯强度测试，记录测试值。
实施例及对比例性能测试结果如下表所示：
Figure BDA0002728673950000131
Figure BDA0002728673950000141
由上述测试结果可知，实施例1-5制得的铸钢用斜边直孔过滤器的抗热震性能好，铸钢用斜边直孔过滤器的原材料采用熔融石英材料体系，辅助添加硅酸锆来增加耐火度，添加氧化铝微粉作为烧结助剂来降低烧结温度，且制备方法采用射蜡工艺，制备得到的带斜边结构的铸钢用斜边直孔过滤器的抗热震性能好，且在常温下及高温下的强度高，耐火性能好；
实施例6由于熔融石英的颗粒级配中细粉的添加量减少，得到的铸钢用斜边直孔过滤器的抗弯强度较实施例3低，实施例7由于熔融石英的颗粒级配中细粉的添加量增多，得到的铸钢用斜边直孔过滤器的抗弯强度较实施例3高，由于熔融石英有良好的抗热震性能，通过不同颗粒度熔融石英的加入，可以调节铸钢用斜边直孔过滤器中的的方石英的含量，从而控制铸钢用斜边直孔过滤器的强度与热性能，当熔融石英的细粉含量过少时，实施例8制得的铸钢用斜边直孔过滤器的抗弯强度差；
实施例9和实施例10加入的硅酸锆的颗粒级配在限定范围内，得到的铸钢用斜边直孔过滤器的密度提高，且能够铸钢用斜边直孔过滤器的抗热震性能及抗弯强度好，实施例11由于加入的硅酸锆的细粉的量太少，粗粉的量太大，导致铸钢用斜边直孔过滤器的抗弯强度较实施例3低；
氧化铝微粉的烧结活性好，热稳定性好，添加氧化铝微粉作为烧结助剂来降低烧结温度，小粒度的所述氧化铝微粉具有较好的填充性能，且具有高比表面积和高活性的特点，在原料烧结时能够占据原料颗粒之间的孔隙，促进原料的烧结，实施例12由于加入的氧化铝微粉的平均粒度太大，铸钢用斜边直孔过滤器的烧结效果较差，抗弯强度较实施例3差；
实施例13与实施例1相比，塑化剂和润滑剂的加入量减少了，由于硅酸锆的比重较大，当添加的硅酸锆的用量较大时，可以减少塑化剂和润滑剂的用量，而此时蜡料仍然具有良好的流动性能，能够满足成型需要，塑化剂和润滑剂的总用量越少，则得到的蜡胚的密度高，在经过排蜡和烧结后得到的铸钢用斜边直孔过滤器的孔隙率低且强度高，因此，实施例13制得的铸钢用斜边直孔过滤器的抗弯强度较实施例1的要高；
实施例14由于塑化剂和润滑剂的加入量过大，会增加铸钢用斜边直孔过滤器的收缩率、气孔率和吸水率，使得制品的密度差，抗热震性能和抗弯强度受到影响；实施例15由于塑化剂和润滑剂的加入量过少，则会影响浆料的流动性，导致制品成型较难，产品表面粗糙，制得的铸钢用斜边直孔过滤器的抗弯强度差。
对比例1采用莫来石材料体系，通过射蜡工艺制备得到的铸钢用斜边直孔过滤器的抗热震性能差，1100℃下热震试样两次即开裂，无法达到陶瓷过滤器的使用标准。
采用实施例1的配方及制备方法，制备一种孔密度为40CSI的斜边直孔过滤缓冲片，上外径150mm，下外径147mm，厚度15mm，直孔直径3mm，标准试样的抗弯强度达到7kgf/cm2，制品的抗热震性能优良，抗热震温度试验提高到1300℃，五次不开裂；
采用实施例3的配方及制备方法，制备一种孔密度为60CSI的斜边直孔过滤缓冲片，上外径67mm，下外径66mm，厚度12mm，直孔直径1.5mm，标准试样的抗弯强度达到6kgf/cm2，制品的抗热震性能优良，抗热震试验温度提高到1300℃，五次试验不开裂；该过滤器通过1650℃高温钢水50kg过滤测试，过滤器未破损，铸件气孔等夹渣缺陷改进明显，与同型号氧化锆泡沫陶瓷过滤器的作用基本相当。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种铸钢用斜边直孔过滤器，其特征在于，所述直孔过滤器的外围为斜边结构，所述直孔过滤器采用的原材料按照重量份数计，包括以下陶瓷原料组分：
熔融石英 60～80份
硅酸锆 10～40份
氧化铝微粉 10～15份。
2.根据权利要求1所述的铸钢用斜边直孔过滤器，其特征在于，按照重量百分比计算，所述熔融石英的颗粒级配为：粒度为325目的颗粒80～90％，粒度为600目的颗粒10～20％。
3.根据权利要求1所述的铸钢用斜边直孔过滤器，其特征在于，按照重量百分比计算，所述硅酸锆的颗粒级配为：粒度为325目的颗粒70～90％，粒度为800目的颗粒10～30％。
4.根据权利要求1所述的铸钢用斜边直孔过滤器，其特征在于，所述氧化铝微粉的平均粒度为1～5μm。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的铸钢用斜边直孔过滤器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将各陶瓷原料组分按配比球磨混合；
B、加入塑化剂和润滑剂，进行和蜡处理，获得蜡料，蜡料经冷却后制得蜡饼；
C、将蜡饼进行二次融化并进行搅拌均化处理，得到的蜡料经注射进入带斜边结构的模具内，射蜡完成后脱模获得蜡胚；
D、蜡胚经过排蜡和烧结，得到铸钢用斜边直孔过滤器。
6.根据权利要求5所述的铸钢用斜边直孔过滤器的制备方法，其特征在于，所述步骤B中，所述塑化剂和润滑剂的加入量为所述铸钢用斜边直孔过滤器采用的陶瓷原材料的总重量的10～15％。
7.根据权利要求5所述的铸钢用斜边直孔过滤器的制备方法，其特征在于，所述步骤B中，所述塑化剂为石蜡和蜂蜡的混合物，所述润滑剂为硬脂酸和油酸的混合物。
8.根据权利要求7所述的铸钢用斜边直孔过滤器的制备方法，其特征在于，所述蜂蜡的添加量为所述塑化剂的总重量的4～6％，所述润滑剂的添加量为所述塑化剂和润滑剂的总重量的5～10％。
9.根据权利要求5所述的铸钢用斜边直孔过滤器的制备方法，其特征在于，所述步骤D中，所述烧结的烧结温度为1150～1250℃，烧结时间为4～8h。
10.根据权利要求5所述的铸钢用斜边直孔过滤器的制备方法，其特征在于，所述铸钢用斜边直孔过滤器的孔密度为40～100CSI，孔直径为1～3mm。
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