一种铸锭模涂料及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铸锭模涂料及制备方法，属于有色金属熔铸技术领域，用于锌、铝等有色金属浇铸时铸锭模内腔表面的涂料涂装。
【背景技术】
[0002]目前的锌、铝铸锭模材质多为经济实惠的铸铁材料，熔铸生产时铸锭模固定在自动浇注机的(如直线式自动浇注机、圆盘式自动浇注机)输送机构上，液态金属浇入铸锭模后在铸锭模的移动过程中通过模壁的散热完成结晶过程，当铸锭模到达落锭位置时金属锭落下进入堆垛工序。目前的生产实践中传统的铸铁材质铸锭模存在以下缺陷:①锌、铝等液态金属和铸锭模之间具有较好的润湿性，导致金属锭脱模时时常发生粘模现象，且金属锭外观粗糙;②液态金属结晶时铸锭模底部浇注位置处温度最高，其它位置温度较低，造成金属锭底部冷却速度不均匀，导致凝固后铸锭底部产生色差质量缺陷；③浇注时液态金属对铸锭模表面产生冲刷作用，凝固过程高温熔体和铸锭模壁发生化学反应，导致铸锭模发生冲蚀和熔蚀损坏。这些缺陷不仅严重影响了锌、铝等金属锭的外观质量，还缩短了铸锭模的使用寿命，增加了生产成本。
[0003]针对这些问题，人们尝试改进铸锭模材质或对铸锭模表面进行涂装处理。如中国专利(申请号CN201410373850.6)公开了一种复合材料铸锭模，它在常用的铸铁材质铸锭模表面上通过铸渗法覆盖一层厚度为2?10 mm金属基陶瓷增强颗粒复合层。这种铸锭模可以防止锌熔体对铸锭模的腐蚀，但2?10 mm厚度的金属基陶瓷复合层导致铸锭模的冷却能力下降，致使自动浇注机的生产节拍变慢，降低了生产率;另外金属基陶瓷复合层和基体之间的结合强度是否能够满足铸锭模的使用寿命要求也是一个不容忽略的因素。中国专利(申请号CN201420268989)公开了一种用于生产铝合金锭的铸锭模，它由铸铁材质的铸锭模外壳和石墨内壳组成，两者之间采用导热粘接剂结合。这种铸锭模因浇注过程和液态金属接触的是石墨层，可以获得外观质量均匀的铝锭，避免了铸锭的色差缺陷，且冷却速度也能够满足自动浇注机的生产节拍要求;但石墨内层的强度低，易发生裂纹、断裂，造成石墨层部分损坏，影响生产的稳定性和连续性。
[0004]借鉴冶金炉的构造原理，人们将耐火涂料涂装在锌铸锭模表面，它消除了锌锭的色差和黑斑，获得了色泽均匀的锌锭外观;但耐火涂料导热性差，增大了锌锭/模壁界面的热阻，明显延长了凝固时间，导致生产效率降低;另外耐火涂料的热膨胀率和常用铸锭模材质铸铁的热膨胀率相差较大，结果导致耐火涂料发生部分脱落，而部分粘接在铸锭模上涂料又难以去除，最终导致铸锭模内腔凹凸不平。人们又采用挥发性涂料对铸锭模表面进行涂装，虽保护了铸锭模，延长了铸锭模的使用寿命，但铸锭模模壁上残留有挥发性涂料的烧损物，且浇注过程因为涂料的烧损挥发而产生了环境污染，所以挥发性涂料也不适合于锌铸锭模的涂装。为此，基于目前常用的自动浇注机生产工艺研究一种使用简单、成本低廉，改善铸锭外观质量，延长铸锭模使用寿命的涂料及其使用方法成为该领域技术人员亟待解决的技术难题。
【发明内容】
[0005]本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种铸锭模涂料，用于锌、铝等有色金属浇铸时铸锭模内腔表面的涂料涂装。
[0006]本发明所述铸锭模涂料的成分及质量百分比为:刚玉粉18%?25%，二氧化钛5%?10%，白泥8%?12%，羧甲基纤维素钠8%?10%，六偏磷酸钠5%?8%，硼砂10%?15%，余量为水。
[0007]本发明所述铸锭模涂料组成的原料均为市场上通用的工业级化工原料。
[0008]本发明所述铸锭模涂料组成中含有刚玉粉、白泥，为了保证所获铸锭的外观平整光滑、色泽均匀，要求刚玉粉、白泥的粒径不大于100目粒度。
[0009]本发明所述铸锭模涂料配制时先将刚玉粉、二氧化钛、白泥、羧甲基纤维素钠、六偏磷酸钠放入水中，最后加入硼砂。
[0010]本发明所述铸锭模涂料配制时所用水为温度不小于80°C的温水。
[0011 ]本发明所述铸锭模涂料涂装时要求铸锭模的温度为60?80°C。
[0012]本发明所述铸锭模涂料使用时:将上述原料按质量百分比和添加顺序配制完成后，采用喷涂的方法将涂料涂敷在铸锭模内腔表面，视涂敷的均匀情况可选择喷涂I道次或2道次。
[0013]本发明的有益效果
(I)采用本发明所述铸锭模涂料后，铸锭外观色泽均匀，不存在色差缺陷。
[0014]本发明所述涂料涂敷后在铸锭模表面形成一层涂层，将铸锭模和熔融锌、铝等完全隔离。因为涂料及涂层中含有刚玉粉、二氧化钛、硼砂等耐火材料，涂层具有合适的热阻性，消除了铸锭模底部的散热不均匀性，又保证了液态金属的合适冷却速度，消除了暗斑、色差等质量缺陷。
[0015](2)本发明所述铸锭模涂料使用方便，可在线涂敷。
[0016]本发明所述铸锭模涂料的组成所用原料取材方便，使用时可利用生产过程的交接班时间控制自动浇注机空行程运转，待铸锭模表面温度降至60?80°C时采用喷涂的方式将涂料均匀涂敷在铸锭模表面，视涂敷的均匀情况可选择喷涂I?2道次。喷涂后无需额外烧结处理，待涂层干燥后即可进行正常生产。
[0017](3)采用本发明所述铸锭模涂料后，可延长铸锭模的使用寿命。
[0018]喷涂本发明所述涂料后铸锭模表面形成一层涂层，将铸锭模和熔融锌、铝等隔离，防止了熔融金属对铸锭模表面的冲蚀和熔蚀，延长了铸锭模的使用寿命。
【具体实施方式】
[0019]
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于实施例所述范围。
[0020]实施例1
本实施例所述铸锭模涂料的成分及质量百分比为:刚玉粉18%，二氧化钛10%，白泥12%，羧甲基纤维素钠8%，六偏磷酸钠8%，硼砂15%，余量为水。
[0021 ]本实施例所述铸锭模涂料使用时:将上述原料按质量百分比称量，先将刚玉粉、二氧化钛、白泥、羧甲基纤维素钠、六偏磷酸钠放入温度为80 0C的水中，最后加入硼砂，搅拌均匀，静置待涂料中产生的泡沫消失。锌自动浇注机上的空载铸锭模以较慢的速度行进，铸锭模的温度为80°C，将所配制好的涂料喷涂在铸锭模内腔表面。涂层干燥后自动浇注机恢复正常生产状态，凝固落锭后锌锭表面呈金属锌的银白色光泽，色泽均匀。生产统计表明，使用该铸锭模涂料后锌锭模的使用寿命由原来的14个月延长为28个月。
[0022]实施例2
本实施例所述铸锭模涂料的成分及质量百分比为:刚玉粉25%，二氧化钛5%，白泥8%，羧甲基纤维素钠10%，六偏磷酸钠5%，硼砂10%，余量为水。
[0023]本实施例所述铸锭模涂料使用时:将上述原料按质量百分比称量，先将刚玉粉、二氧化钛、白泥、羧甲基纤维素钠、六偏磷酸钠放入温度为90 0C的水中，最后加入硼砂，搅拌均匀，静置待涂料中产生的泡沫消失。铝自动浇注机上的空载铸锭模以较慢的速度行进，铸锭模的温度为60°C，将所配制好的涂料喷涂在铸锭模内腔表面。涂层干燥后自动浇注机恢复生产状态，凝固落锭后铝锭表面色泽均匀，无色差。生产统计表明，使用该铸锭模涂料后铝锭模的使用寿命由原来的14个月延长为26个月。
[0024]实施例3
本实施例所述铸锭模涂料的成分及质量百分比为:刚玉粉20%，二氧化钛8%，白泥10%，羧甲基纤维素钠9%，六偏磷酸钠6%，硼砂12%，余量为水。
[0025]本实施例所述铸锭模涂料使用时:将上述原料按质量百分比称量，先将刚玉粉、二氧化钛、白泥、羧甲基纤维素钠、六偏磷酸钠放入沸腾的开水中，最后加入硼砂，搅拌均匀，静置待涂料中产生的泡沫消失。锌自动浇注机上的空载铸锭模以较慢的速度行进，铸锭模的温度为80°C，将所配制好的涂料喷涂在铸锭模内腔表面。涂层干燥后自动浇注机恢复生产状态，凝固落锭后锌铝合金锭表面色泽均匀，无色差缺陷。生产统计表明，使用该铸锭模涂料后锌锭模的使用寿命由原来的14个月延长为26个月。
【主权项】
1.一种铸锭模涂料，其特征在于:所述涂料成分及质量百分比为:刚玉粉18%?25%，二氧化钛5%?10%，白泥8%?12%，羧甲基纤维素钠8%?10%，六偏磷酸钠5%?8%，硼砂10%?15%，余量为水。2.权利要求1所述的铸锭模涂料的制备方法，其特征在于:涂料配制时先将刚玉粉、二氧化钛、白泥、羧甲基纤维素钠、六偏磷酸钠加入水中，最后加入硼砂，涂料配制时所用水的温度不小于80 °C。3.根据权利要求1所述的铸锭模涂料，其特征在于:涂料涂敷时要求铸锭模的温度为60?80 cC ο
【专利摘要】本发明公开了一种铸锭模涂料及制备方法，属于有色金属熔铸技术领域，用于锌、铝等有色金属浇铸时铸锭模内腔表面的涂装。本发明的铸锭模涂料由刚玉粉18%～25%，二氧化钛5%～10%，白泥8%～12%，羧甲基纤维素钠8%～10%，六偏磷酸钠5%～8%，硼砂10%～15%和余量水组成。本发明铸锭模涂料配制时先将刚玉粉、二氧化钛、白泥、羧甲基纤维素钠、六偏磷酸钠加入温度不小于80℃的水中，最后加入硼砂。使用时将该配制好的涂料喷涂在温度为60～80℃的铸锭模内腔表面。本发明所述铸锭模涂料使用方便，可在线使用，采用该涂料后锌、铝等有色金属锭外观色泽均匀，不存在黑斑色差缺陷。
【IPC分类】B22C3/00
【公开号】CN105562591
【申请号】CN201610014245
【发明人】王胜民, 赵晓军, 谭蓉, 党建伟, 刘金刚, 刘华伟, 何明奕
【申请人】昆明理工大学
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年1月11日