CN112321278B - 一种无机粘结剂在高发热冒口套上的应用工艺 - Google Patents
一种无机粘结剂在高发热冒口套上的应用工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112321278B CN112321278B CN202011181383.9A CN202011181383A CN112321278B CN 112321278 B CN112321278 B CN 112321278B CN 202011181383 A CN202011181383 A CN 202011181383A CN 112321278 B CN112321278 B CN 112321278B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- riser
- green body
- parts
- bush
- hollow
- 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.)
- Active
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims abstract description 36
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical class O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 claims abstract description 19
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 13
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 8
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims abstract description 6
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 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 6
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 13
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 11
- 108010009736 Protein Hydrolysates Proteins 0.000 claims description 10
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims description 10
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims description 10
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 10
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 claims description 5
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims description 5
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 2
- 239000002694 phosphate binding agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 17
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 12
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 abstract description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000413 hydrolysate Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 235000015363 Amaranthus cruentus Nutrition 0.000 description 6
- 244000303769 Amaranthus cruentus Species 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 description 4
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 4
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 4
- UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-I triphosphate(5-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 4
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 3
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 3
- 239000004135 Bone phosphate Substances 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003031 feeding effect Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 208000021760 high fever Diseases 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 208000026438 poor feeding Diseases 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/36—Reinforced clay-wares
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/04—Clay; Kaolin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/13—Compounding ingredients
- C04B33/1305—Organic additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/13—Compounding ingredients
- C04B33/131—Inorganic additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/13—Compounding ingredients
- C04B33/16—Lean materials, e.g. grog, quartz
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/327—Iron group oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3272—Iron oxides or oxide forming salts thereof, e.g. hematite, magnetite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
- C04B2235/6562—Heating rate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
- C04B2235/6567—Treatment time
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
- C04B2235/9607—Thermal properties, e.g. thermal expansion coefficient
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
- C04B2235/9607—Thermal properties, e.g. thermal expansion coefficient
- C04B2235/9615—Linear firing shrinkage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
本发明涉及发热冒口套技术领域，具体涉及一种无机粘结剂在高发热冒口套上的应用工艺，包括以下步骤：（1）双重改性空心微珠制备；（2）混合粉末制备：按重量份数计，将高岭土、菱苦土、活化膨润土、河砂、氧化铝、氧化铁置于球磨机中得到混合粉末；（3）制坯：将无机粘合剂与上述制备的混合粉末并加入双重改性空心微珠进行搅拌混合，加入适量水，随后浇筑至不锈钢模具中，制备得生坯；（4）煅烧；（5）降温；本发明的空心微珠与糊精水解产物和与玻璃纤维混合，从而加大冒口套的吹气速度和提高制品的阻燃性，减少铸件的气孔数量，从而减少冒口套的发气量；通过使用无机粘合剂，在使用过程中不会发散有毒的蒸汽，保护环境和保护工作者健康。
Description
技术领域
本发明涉及发热冒口套技术领域，具体涉及一种无机粘结剂在高发热冒口套上的应用工艺。
背景技术
冒口套补缩作用的必要条件是保持冒口中的金属液晚于铸件凝固和有足够的金属液补充铸件的收缩；冒口套的种类主要分为普通冒口套、保温冒口套、和发热冒口套；普通冒口套是用普通造型材料制做的，补缩效果差，已广泛被保温冒口套替代；保温冒口套是用保温材料制做的，延长了保温冒口套中的金属液的凝固时间，节省金属，保温冒口套可以比普通冒口套提高约40％的补缩效率；发热冒口套是在冒口材料中加入发热剂，在浇入金属液后，发热剂反应放热，使金属液能在液态条件下保持更长时间，比保温冒口套更节省金属，发热冒口套可以比普通冒口套提高约45％的补缩效率。
目前的发热冒口套在制造过程中大多采用有机树脂做粘结剂，导致冒口在使用时，冒口套发热会逸出有毒有害气体，不仅造成环境污染还会对使用者的身体造成损伤，而且在浇注和凝固冷却过程中，由于散热较快，导致铸型和砂芯遇到高温铁水所散发出来的气体量较多，从而使铸件产生较多气孔；因此，如何克服上述存在的技术问题和缺陷成为重点需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种采用无机粘结剂，有效减少发气量的无机粘结剂在高发热冒口套上的应用工艺。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种无机粘结剂在高发热冒口套上的应用工艺，其特征在于：其制备方法包括以下步骤：
(1)双重改性空心微珠制备：将糊精6一9份水解形成糊精水解产物，在糊精水解产物中加入空心微珠5-8份，以100r/min转速搅拌20min，得到空心微珠分散液；在空心微珠分散液中加入适量玻璃纤维，以100r/min转速搅拌30min，得到双重改性微珠；
(2)混合粉末制备：按重量份数计，将高岭土15-20份、菱苦土8-12份、活化膨润土15-20份、河砂15-20份、氧化铝3-5份、氧化铁3-5份置于球磨机中，在450～500r/min下球磨3～5h，待球磨完成后过筛，过120～130目筛，得到混合粉末；
(3)制坯：将无机粘合剂与上述制备的混合粉末按质量比1:7-10混合，并加入双重改性空心微珠进行搅拌混合，加入适量水，随后浇筑至不锈钢模具中，制备得厚度为10～15mm，顶部有直径为3～5mm圆孔的中空生坯，将中空生坯静置固化10-12h后，将其脱模并自然晾干，得到干燥冒口套生坯，随后对干燥冒口套生坯中空内部施釉并自然晾干；
(4)煅烧：待施釉晾干后，将施釉生坯中注入中空体积1/5的去离子水，随后封堵生坯顶部圆孔，将其置于隧道窑中，在120～200℃下预热25～30min，预热完成后，将顶部圆孔打开排除水汽10～15min，随后将圆孔封堵并按10℃/min升温至1180～1200℃，保温煅烧1～2h；
(5)降温：待保温煅烧完成后，趁热将冒口套取出并使其埋入草木灰中，使草木灰完全包裹冒口套后，静置冷却至室温，用去离子水冲洗冒口套3～5次后，自然晾干即可。
进一步地，步骤(1)中玻璃纤维与空心微珠的重量比为1:30-40，所述玻璃纤维的长度小于3mm；长度小于3mm的玻璃纤维可增加制品的力学性能，提高空心微珠的力学填充量和抗压强度，减少制品磨损，提高制品的阻燃性，从而使其具有良好的保温性能。
进一步地，步骤(2)中的活化膨润土的制备方法为：按液固比为1.5～2的比例，将清水和细度为80～200目的膨润土加入反应釜，再加入占已加入的膨润土重量20～40％的磷酸，搅拌下升温，反应温度为110～120℃，反应压力为0.2-0.3MPa，反应时间为3～4小时；之后，采用板框压滤机分离活性膨润土和废酸；采用高压清水进行表面清洗，当PH值达到5时，将洗涤好的活性膨润土用隔膜泵打入金属板框压滤机脱水；然后进行干燥、磨粉、包装，制得活性膨润土；通过采用活化膨润土进行调节，能够有效的提高膨润土的粒子表面活性，从而使得活化后的膨润土能够有效的与双重改性空心微珠结合到一起，从而，能够显著的提高了冒口套的耐热性能，同时能够有效的提高了冒口套的抗压强度。
进一步地，步骤(3)中的无机粘合剂为磷酸盐粘合剂；磷酸盐粘合剂具有优秀的热稳定性、耐磨性、抗氧化性、及工艺简单、成本低、环保等特点。
进一步地，步骤(3)中的无机粘合剂为三合磷酸盐粘合剂；三合磷酸盐粘合剂制造的冒口具有强度高、热塑性好的特点；它不需要专门湿润，从而缩短了冒口固化时间；另外，耐热冒口的有效隔热降低了耐火层的热收缩压力，因而也增加了冒口的使用期限。
本发明的无机粘结剂在高发热冒口套上的应用工艺的有益效果：
1、本发明的无机粘结剂在高发热冒口套上的应用工艺的空心微珠与糊精水解产物制成空心微珠分散液，既能降低空心微珠表面的Na+含量，使空心微珠制成的浆液pH位于7-8之间，又能对糊精的水解产物进行改善，从而使其吹气速度达到较大强度，将铸型和砂芯遇到高温铁水所散发出来的气体快速带走，从而减少铸件的气孔数量，减少冒口套发气量。
2、本发明的无机粘结剂在高发热冒口套上的应用工艺的空心微珠与玻璃纤维混合进行二次改性；长度小于3mm的玻璃纤维可增加制品的力学性能，提高空心微珠的力学填充量和抗压强度，减少制品磨损，提高制品的阻燃性，从而使其具有良好的保温性能，使铸件降温变缓，从而减少冒口套发气量。
3、本发明的无机粘结剂在高发热冒口套上的应用工艺通过采用活化膨润土进行调节，能够有效的提高膨润土的粒子表面活性，从而使得活化后的膨润土能够有效的与双重改性空心微珠结合到一起，从而，能够显著的提高了冒口套的耐热性能，同时能够有效的提高了冒口套的抗压强度。
4、本发明的无机粘结剂在高发热冒口套上的应用工艺通过使用无机粘合剂，无机粘结剂在冒口套使用过程中不会发散出臭气和有毒的蒸汽。
5、本发明的无机粘结剂在高发热冒口套上的应用工艺通过使用三合磷酸盐粘合剂使制造出的冒口具有强度高、热塑性好的特点；它不需要专门湿润，从而缩短了冒口固化时间；另外，耐热冒口的有效隔热降低了耐火层的热收缩压力，因而也增加了冒口的使用期限。
具体实施方式
实施例1
一种无机粘结剂在高发热冒口套上的应用工艺其制备方法包括以下步骤：
(1)双重改性空心微珠制备：将糊精6份水解形成糊精水解产物，在糊精水解产物中加入空心微珠5份，以100r/min转速搅拌20min，得到空心微珠分散液；在空心微珠分散液中加入适量长度小于3mm玻璃纤维，玻璃纤维与空心微珠的重量比为1:30，以100r/min转速搅拌30min，得到双重改性微珠；
(2)混合粉末制备：按重量份数计，将高岭土15份、菱苦土8份、活化膨润土15份、河砂15份、氧化铝3份、氧化铁3份置于球磨机中，在450r/min下球磨3h，待球磨完成后过筛，过120目筛，得到混合粉末；
(3)制坯：将三合磷酸盐粘合剂与上述制备的混合粉末按质量比按质量比1:7混合，并加入双重改性空心微珠进行搅拌混合，加入适量水，随后浇筑至不锈钢模具中，制备得厚度为10mm，顶部有直径为3mm圆孔的中空生坯，将中空生坯静置固化10h后，将其脱模并自然晾干，得到干燥冒口套生坯，随后对干燥冒口套生坯中空内部施釉并自然晾干；
(4)煅烧：待施釉晾干后，将施釉生坯中注入中空体积1/5的去离子水，随后封堵生坯顶部圆孔，将其置于隧道窑中，在120℃下预热30min，预热完成后，将顶部圆孔打开排除水汽10min，随后将圆孔封堵并按10℃/min升温至1180℃，保温煅烧2h；
(5)降温：待保温煅烧完成后，趁热将冒口套取出并使其埋入草木灰中，使草木灰完全包裹冒口套后，静置冷却至室温，用去离子水冲洗冒口套3次后，自然晾干，即可制备得一种高发热冒口套。
实施例2
一种无机粘结剂在高发热冒口套上的应用工艺其制备方法包括以下步骤：
(1)双重改性空心微珠制备：将糊精8份水解形成糊精水解产物，在糊精水解产物中加入空心微珠7份，以100r/min转速搅拌20min，得到空心微珠分散液；在空心微珠分散液中加入适量长度小于3mm玻璃纤维，玻璃纤维与空心微珠的重量比为1:35，以100r/min转速搅拌30min，得到双重改性微珠；
(2)混合粉末制备：按重量份数计，将高岭土18份、菱苦土10份、活化膨润土18份、河砂18份、氧化铝4份、氧化铁4份置于球磨机中，在450r/min下球磨4h，待球磨完成后过筛，过120目筛，得到混合粉末；
(3)制坯：将三合磷酸盐粘合剂与上述制备的混合粉末按质量比按质量比1:8混合，并加入双重改性空心微珠进行搅拌混合，加入适量水，随后浇筑至不锈钢模具中，制备得厚度为12mm，顶部有直径为4mm圆孔的中空生坯，将中空生坯静置固化11h后，将其脱模并自然晾干得到干燥冒口套生坯，随后对干燥冒口套生坯中空内部施釉并自然晾干；
(4)煅烧：待施釉晾干后，将施釉生坯中注入中空体积1/5的去离子水，随后封堵生坯顶部圆孔，将其置于隧道窑中，在160℃下预热27min，预热完成后，将顶部圆孔打开排除水汽12min，随后将圆孔封堵并按10℃/min升温至1190℃，保温煅烧1.5h；
(5)降温：待保温煅烧完成后，趁热将冒口套取出并使其埋入草木灰中，使草木灰完全包裹冒口套后，静置冷却至室温，用去离子水冲洗冒口套4次后，自然晾干，即可制备得一种高发热冒口套。
实施例3
一种无机粘结剂在高发热冒口套上的应用工艺其制备方法包括以下步骤：
(1)双重改性空心微珠制备：将糊精9份水解形成糊精水解产物，在糊精水解产物中加入空心微珠8份，以100r/min转速搅拌20min，得到空心微珠分散液；在空心微珠分散液中加入适量长度小于3mm玻璃纤维，玻璃纤维与空心微珠的重量比为1:40，以100r/min转速搅拌30min，得到双重改性微珠；
(2)混合粉末制备：按重量份数计，将高岭土20份、菱苦土12份、活化膨润土20份、河砂20份、氧化铝5份、氧化铁5份置于球磨机中，在500r/min下球磨5h，待球磨完成后过筛，过130目筛，得到混合粉末；
(3)制坯：将三合磷酸盐粘合剂与上述制备的混合粉末按质量比按质量比1:10混合，并加入双重改性空心微珠进行搅拌混合，加入适量水，随后浇筑至不锈钢模具中，制备得厚度为15mm，顶部有直径为5mm圆孔的中空生坯，将中空生坯静置固化12h后，将其脱模并自然晾干，得到干燥冒口套生坯，随后对干燥冒口套生坯中空内部施釉并自然晾干；
(4)煅烧：待施釉晾干后，将施釉生坯中注入中空体积1/5的去离子水，随后封堵生坯顶部圆孔，将其置于隧道窑中，在200℃下预热25min，预热完成后，将顶部圆孔打开排除水汽15min，随后将圆孔封堵并按10℃/min升温至1200℃，保温煅烧2h；
(5)降温：待保温煅烧完成后，趁热将冒口套取出并使其埋入草木灰中，使草木灰完全包裹冒口套后，静置冷却至室温，用去离子水冲洗冒口套5次后，自然晾干，即可制备得一种高发热冒口套。
产品检测
检测产品：本发明实施例1、实施例2和实施例3生产的冒口和市场上用有机粘结剂产生的冒口进行检测；
对比冒口共选择3种，分别为：
对比冒口1：长兴恒传耐火材料有限公司生产的缩颈系列发热保温冒口套；
对比冒口2：莱芜市永红铸造材料厂生产的吸滤发热保温冒口套；
对比冒口3：三门峡凯特耐火纤维有限责任公司生产的硅酸铝陶瓷纤维高发热保温冒口；
检测项目有：
1、在使用时，冒口产生的VOC气体检测；
2、使用冒口后，铸件显气孔率检测；
3、冒口性能对比检测；
一、VOC检测
将本发明实施例1、实施例2和实施例3生产的冒口和对比冒口1、对比冒口2、对比冒口3的冒口进行VOC检测；检测结果见表1：
表1：本发明冒口和对比冒口VOC检测结果
通过上表可看出，本发明的VOC不仅完全满足国家检测标准，且远远低于国家检测标准，相对于市面上有机粘合剂生产的冒口，本发明能显著降低VOC的产生量，从而对环境和操作人员的健康均提供了保障。
二、铸件显气孔率检测
将本发明实施例1、实施例2和实施例3生产的冒口和对比冒口1、对比冒口2、对比冒口3的冒口使用冒口后，对铸件显气孔率进行检测；检测结果见表2：
表2：本发明冒口和对比冒口显气孔率检测结果
从表2可以看出，本发明公开的冒口套发热同时兼具保温功能；浇铸时，本发明公开的保温发热冒口套放出的热量使其冒口内铁液温度升高，使冒口内金属液凝固时间变长，延长补缩时间，提高冒口对铸件的补缩效率；使使铸件降温变缓，从而减少冒口套发气量。
三、冒口性能对比检测
将本发明实施例1、实施例2和实施例3生产的冒口和对比冒口1、对比冒口2、对比冒口3的冒口进行性能对比检测；检测结果见表3：
表3：本发明冒口和对比冒口性能对比检测结果
采用实施例1-3所得冒口套和对比例所得冒口套进行钢水试验，得出上表检测结果，由此可知:本发明所得高发热冒口套具有良好的机械性能和发热稳定性，而且补缩效果良好，保温性能优异。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中如使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
上文中参照优选的实施例详细描述了本发明的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本发明理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本发明提出的各技术特征、结构进行多种组合，而不超出本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种无机粘结剂在高发热冒口套上的应用工艺，其特征在于：其制备方法包括以下步骤：（1）双重改性空心微珠制备：将糊精6一9份水解形成糊精水解产物，在糊精水解产物中加入空心微珠5-8份，以100r/min转速搅拌20min，得到空心微珠分散液；在空心微珠分散液中加入适量玻璃纤维，以100r/min转速搅拌30min，得到双重改性空心微珠；（2）混合粉末制备：按重量份数计，将高岭土15-20份、菱苦土8-12份、活化膨润土15-20份、河砂15-20份、氧化铝3-5份、氧化铁3-5份置于球磨机中，在450～500r/min下球磨3～5h，待球磨完成后过筛，过120～130目筛，得到混合粉末；（3）制坯：将无机粘合剂与上述制备的混合粉末按质量比1:7-10混合，并加入双重改性空心微珠进行搅拌混合，加入适量水，随后浇筑至不锈钢模具中，制备得厚度为10～15mm的中空生坯，中空生坯顶部有直径为3～5mm顶部圆孔，将中空生坯静置固化10-12h后，将其脱模并自然晾干，得到干燥冒口套生坯，随后对干燥冒口套生坯中空内部施釉并自然晾干；（4）煅烧：待施釉晾干后，将施釉生坯中注入中空体积1/5的去离子水，随后封堵生坯顶部圆孔，将其置于隧道窑中，在120～200℃下预热25～30min，预热完成后，将顶部圆孔打开排除水汽10～15min，随后将顶部圆孔封堵并按10℃/min升温至1180～1200℃，保温煅烧1～2h；（5）降温：待保温煅烧完成后，趁热将冒口套取出并使其埋入草木灰中，使草木灰完全包裹冒口套后，静置冷却至室温，用去离子水冲洗冒口套3～5次后，自然晾干即可。
2.如权利要求1所述的无机粘结剂在高发热冒口套上的应用工艺，其特征在于：步骤（1）中玻璃纤维与空心微珠的重量比为1:30-40，所述玻璃纤维的长度小于3mm。
3.如权利要求1所述的无机粘结剂在高发热冒口套上的应用工艺，其特征在于：步骤（2）中的活化膨润土的制备方法为：按液固比为1．5～2的比例，将清水和细度为80～200目的膨润土加入反应釜，再加入占已加入的膨润土重量20～40%的磷酸，搅拌下升温，反应温度为110～120℃，反应压力为0.2-0.3MPa，反应时间为3～4小时；之后，采用板框压滤机分离活化膨润土和废酸；采用高压清水进行表面清洗，当p H值达到5时，将洗涤好的活化膨润土用隔膜泵打入板框压滤机脱水；然后进行干燥、磨粉、包装，制得活化膨润土。
4.如权利要求1所述的无机粘结剂在高发热冒口套上的应用工艺，其特征在于：步骤（3）中的无机粘合剂为磷酸盐粘合剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011181383.9A CN112321278B (zh) | 2020-10-29 | 2020-10-29 | 一种无机粘结剂在高发热冒口套上的应用工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011181383.9A CN112321278B (zh) | 2020-10-29 | 2020-10-29 | 一种无机粘结剂在高发热冒口套上的应用工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112321278A CN112321278A (zh) | 2021-02-05 |
| CN112321278B true CN112321278B (zh) | 2022-07-19 |
Family
ID=74297828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011181383.9A Active CN112321278B (zh) | 2020-10-29 | 2020-10-29 | 一种无机粘结剂在高发热冒口套上的应用工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112321278B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113732273B (zh) * | 2021-09-10 | 2022-12-06 | 东营嘉扬精密金属有限公司 | 一种环保型冒口保温剂及其制备方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1373019A (zh) * | 2001-10-08 | 2002-10-09 | 褚国治 | 铝合金铸造用保温胃口套制造新工艺及其产品 |
| CN201102058Y (zh) * | 2007-07-24 | 2008-08-20 | 济南圣泉倍进陶瓷过滤器有限公司 | 一种发热保温冒口套 |
| CN101417315A (zh) * | 2007-10-24 | 2009-04-29 | 大连核心铸造技术工程研究所 | 铸造用磷酸盐粘合剂 |
| CN102850495B (zh) * | 2012-07-25 | 2014-12-31 | 常州大学 | 一种β-环糊精的亲水性交联聚合物空心微球的制备方法 |
| WO2015130677A1 (en) * | 2014-02-25 | 2015-09-03 | Mach Iv, Llc | Improved fire core compositions and methods |
| CN105414486A (zh) * | 2016-01-12 | 2016-03-23 | 哈尔滨理工大学 | 铸造镁合金用发热保温冒口材料及制备方法 |
| CN106187075B (zh) * | 2016-07-11 | 2018-09-25 | 嘉兴智慧园区营运管理有限公司 | 一种发热保温真空冒口套的制备方法 |
| CN107552730B (zh) * | 2017-09-08 | 2019-04-23 | 霍山县东胜铸造材料有限公司 | 一种高强度保温冒口套 |
| CN109295811A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-02-01 | 马鞍山市康辉纸箱纸品有限公司 | 一种隔热保温纸箱的制备方法 |
-
2020
- 2020-10-29 CN CN202011181383.9A patent/CN112321278B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112321278A (zh) | 2021-02-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109279884B (zh) | 一种高强度堇青石-莫来石陶瓷辊棒及其制备方法 | |
| CN108585922B (zh) | 一种气凝胶陶瓷纤维绝热板及其制备方法 | |
| CN104014723A (zh) | 一种可膨胀石墨醇基铸造涂料及其制作方法 | |
| CN112898009B (zh) | 一种多层结构的六铝酸钙泡沫陶瓷的制备方法 | |
| CN111196713B (zh) | 一种利用低硅质赤泥原料制备高强支撑半玻化陶粒的方法 | |
| CN106977133B (zh) | 一种陶瓷型芯及其制备方法和应用 | |
| CN112321278B (zh) | 一种无机粘结剂在高发热冒口套上的应用工艺 | |
| CN107140996B (zh) | 一种碳化硅-石墨升液管及制备方法 | |
| CN107963908B (zh) | 一种高强度轻质砖及其制备方法 | |
| CN104014721A (zh) | 一种轻烧白云石醇基铸造涂料及其制作方法 | |
| CN110204322B (zh) | 一种莫来石隔热耐火砖及其制备方法 | |
| CN102491779A (zh) | 一种改善氧化铝陶瓷型芯孔隙率的方法 | |
| CN110814273B (zh) | 一种呋喃树脂负载纳米陶瓷改性型砂 | |
| CN105170873A (zh) | 一种新型改性型砂 | |
| CN110746199B (zh) | 一种多腔孔陶瓷复合绝热材料的制作方法 | |
| CN106495708A (zh) | 一种荷重软化温度高的耐火砖及其制备方法 | |
| CN104014726A (zh) | 一种莫来石/菱苦土复合的醇基铸造涂料及其制作方法 | |
| CN106495710A (zh) | 一种热风炉用耐火砖及其制备方法 | |
| CN112142938A (zh) | 一种节能环保呋喃树脂铸造粘合剂的制备方法 | |
| CN115365452A (zh) | 一种低成本快速自干水基铸造涂料及其制备方法 | |
| CN104860691B (zh) | 高强度氮化硅铁窑具的制备方法 | |
| CN110922200B (zh) | 一种纳米粉体基隔热材料及其制备方法 | |
| CN109437869B (zh) | 一种渗透陶瓷粉料及其制备方法和应用 | |
| CN105541355A (zh) | 一种耐铝水侵蚀并具有不粘铝特性的制备 | |
| CN109180207B (zh) | 一种用于铁水包的耐火材料及其制备方法 |
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 | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 461670 West Industrial Park, Yuzhou Industrial Cluster District, Xuchang City, Henan Province Patentee after: Yuzhou henglilai New Material Co.,Ltd. Address before: 461670 West Industrial Park, Yuzhou Industrial Cluster District, Xuchang City, Henan Province Patentee before: Yuzhou henglilai New Material Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20210205 Assignee: Harbin Henglilai New Materials Co.,Ltd. Assignor: Yuzhou henglilai New Material Co.,Ltd. Contract record no.: X2023980052794 Denomination of invention: Application process of an inorganic binder on high heating riser sleeve Granted publication date: 20220719 License type: Common License Record date: 20231221 Application publication date: 20210205 Assignee: Henglilai (Shanghai) New Material Technology Co.,Ltd. Assignor: Yuzhou henglilai New Material Co.,Ltd. Contract record no.: X2023980052791 Denomination of invention: Application process of an inorganic binder on high heating riser sleeve Granted publication date: 20220719 License type: Common License Record date: 20231221 |
|
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Application process of an inorganic binder on high heating riser sleeve Granted publication date: 20220719 Pledgee: Yuzhou Branch of Bank of China Ltd. Pledgor: Yuzhou henglilai New Material Co.,Ltd. Registration number: Y2024980028545 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |