专利名称：一种圆型陶瓷浇口杯机轮成型的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种圆型陶瓷浇口杯机轮成型的制备方法，属于耐火材料制备和应用技术领域。
背景技术：
为了满足金属浇铸机械化生产的要求，生产出高质量的精密铸件，就必须具有一种高耐火度、高强度、抗热震性好，光滑不掉渣的高品质陶瓷浇口杯。要达到以上性能要求，不仅要找到合适的生产原料，还需要配合适当的生产工艺。传统的浇口杯压制成型工艺效率低、成本高，不仅严重磨损模具，大量引入模具上的杂质，影响产品的品质，而且只能制作简单形状的产品。
发明内容
本发明的目的是为了满足当前铸造业机械化生产对浇口杯强度和耐火度的要求，主要解决现有技术效率低、成本高和产品的品质不够高的技术问题。本发明的目的是通过下述技术方案实现的:一种圆型陶瓷浇口杯机轮成型的制备方法，是将高铝类、粘土类原料，分散剂和水按照一定比例混合，通过球磨，压滤，采用机轮成型制备浇口杯。该方法是通过下述工艺步骤实现的:(I)预处理，对原料煤矸石进行机械破碎，过16目筛，得到筛下物。(2)配料、球磨工艺称取煤矸石和高塑性、高耐火度原料球土。上述两种原料按质量比，50-70:30-50的比例与适当水混合，另外添加占原料质量％为0.5-2.0%的分散剂，在快速磨中研磨5分钟后，得到粒径约7-8微米的浆料，流动性能良好。流动性能用涂-4杯测定在20-30s左右。(3)除铁，利用电磁除铁器对浆料进行除铁。(4)压滤，除过铁的浆料通过板式压滤机，制成含水率大约在20-25%的滤饼。(5)机轮成型，常温下，滤饼采用机轮成型。成型时，盛放泥团的石膏模子和滚压头，分别绕自己轴线以一定速度和方向旋转。滚压头一面旋转，一面靠拢模型，通过滚压作用成型，将成型的素坯与模具一起室温放置。(6)干燥、烧结待收缩后，除去模具，在干燥箱中120°C干燥6小时。将烘干的样品在马弗炉中1150-1250°C下烧结，保温时间为20-40分钟，制成浇口杯。烧成浇口杯样品杯上口外径145 ± 0.Bmmm,上口壁厚9.0臟，下口外径74.5臟，下口内径61 ± 0.5臟。(7)耐火度检测，将第(4)步中的滤饼做成温锥形状，在马弗炉中1650_1790°C烧结，温锥不变形，不起泡。(8)热震性能检测，将样品在马弗炉中烧到1150_1250°C时，保温10分钟，取出，迅速放入冷水中，往复两次，样品不开裂。上述分散剂为朽1檬酸铵、偏娃酸钠中的任何一种或两种，效果较佳的为偏娃酸钠，添加量为1.0-1.5%。
本发明采用机轮成型，该成型方法有如下优点:坯体气孔率小，结构致密，机械强度大；泥料颗粒排列均匀，变形减少，尺寸精准；生产质量、效率高，劳动强度较低。由于机轮成型要求泥料有较高的可塑性，本发明采用高品质、低成本的煤矸石和高塑性、高耐火度球土按一定比例混合，既保持了耐火材料的高耐火度，又具有较高的强度。本发明所制备的浇口杯表面光滑、不掉渣，抗热震性好，耐火度可达到1650-1790°C，强度大于20Mpa，品质高于传统方法制备的浇口杯。
具体实施例方式实施例1将原料预处理后，称取原料煤矸石和原料球土按质量比70: 30的比例与适当水混合，另外添加占原料质量％为1.0-1.5%的柠檬酸铵，在快速磨中研磨5分钟后，得到粒径约7-8微米的浆料。利用电磁除铁器对浆料进行除铁。除过铁的浆料通过板式压滤机，制成含水率约20-25%的滤饼。常温下，滤饼采用机轮成型。成型时，盛放泥团的石膏模子和滚压头，分别绕自己轴线以一定速度和方向旋转。滚压头一面旋转，一面靠拢模型，通过滚压作用成型，室温放置。待收缩后，除去模具，在干燥箱中120°C干燥6小时。将烘干的样品在马弗炉中1150-1250°C烧制成样品。实施例2将原料预处理后，称取原料煤矸石和原料球土按质量比60: 40的比例与适当水混合，另外添加占原料质量％为1.0-1.5%的偏硅酸钠，在快速磨中研磨5分钟后，得到粒径约7-8微米的浆料。利用电磁除铁器对浆料进行除铁。除过铁的浆料通过板式压滤机，制成含水率约20-25%的滤饼。常温下，滤饼采用机轮成型。成型时，盛放泥团的石膏模子和滚压头，分别绕自己轴线以一定速度和方向旋转。滚压头一面旋转，一面靠拢模型，通过滚压作用成型，室温放置。待收缩后，除去模具，在干燥箱中120°C干燥6小时。将烘干的样品在马弗炉中1150-1250°C烧制成样品。实施例3将原料预处理后，称取原料煤矸石和原料球土按质量比50: 50的比例与适当水混合，另外添加占原料质量％为1.0-1.5%的偏硅酸钠，在快速磨中研磨5分钟后，得到粒径约7-8微米的浆料。利用电磁除铁器对浆料进行除铁。除过铁的浆料通过板式压滤机，制成含水率约20-25%的滤饼。常温下，滤饼采用机轮成型。成型时，盛放泥团的石膏模子和滚压头，分别绕自己轴线以一定速度和方向旋转。滚压头一面旋转，一面靠拢模型，通过滚压作用成型，室温放置。待收缩后，除去模具，在干燥箱中120°C干燥6小时。将烘干的样品在马弗炉中1150-1250°C烧制成样品。
权利要求
1.一种圆型陶瓷浇口杯机轮成型的制备方法，是将高铝类、粘土类原料，分散剂和水按照一定比例混合，通过球磨，压滤，采用机轮成型制备浇口杯，该方法是通过下述工艺步骤实现的: (1)预处理，对原料煤矸石进行机械破碎，过16目筛，得到筛下物； (2)配料、球磨工艺，称取煤矸石和原料球土，上述两种原料按质量比50-70: 30-50的比例与适当水混合，另外添加占原料质量％为0.5-2.0%的分散剂，在快速磨中研磨5分钟后，得到粒径约7-8微米的浆料，流动性能良好，流动性能用涂-4杯测定在20-30s ； (3)除铁，利用电磁除铁器对浆料进行除铁； (4)压滤，将除过铁的浆料通过板式压滤机，制成含水率在20-25%的滤饼； (5)机轮成型，在常温下滤饼采用机轮成型，成型时盛放泥团的石膏模子和滚压头，分别绕自己轴线以一定速度和方向旋转，滚压头一面旋转，一面靠拢模型，通过滚压作用成型，然后室温放置； (6)干燥、烧结，待收缩后，除去模具，在干燥箱中120°C干燥6小时，将烘干的样品在马弗炉中1150-1250°C下烧结，保温时间为20-40分钟，制成浇口杯； (7)耐火度检测，将第(4)步中的滤饼做成温锥形状，在马弗炉中1650-1790°C烧结，温锥不变形，不起泡； (8)热震性能检测，将样品在马弗炉中烧到1150-1250°C时，保温10分钟，取出，迅速放入冷水中，往复两次，样品不开裂。
2.如权利要求1所述的一种圆型陶瓷浇口杯机轮成型的制备方法，其步骤(2)中所述的分散剂米用朽1檬酸铵、偏娃酸钠中的任何一种或两种，效果较佳的为偏娃酸钠，添加量为1.0-1.5%。
3.如权利要求1所述的一种圆型陶瓷浇口杯机轮成型的制备方法，该方法的具体步骤:将原料预处理后，称取原料煤矸石和原料球土按质量比70: 30的比例与适当水混合，另外添加占原料质量％为1.0-1.5%的柠檬酸铵，在快速磨中研磨5分钟后，得到粒径约7-8微米的浆料，利用电磁除铁器对浆料进行除铁，除过铁的浆料通过板式压滤机，制成含水率约20-25%的滤饼，常温下，滤饼采用机轮成型，成型时盛放泥团的石膏模子和滚压头，分别绕自己轴线以一定速度和方向旋转，滚压头一面旋转，一面靠拢模型，通过滚压作用成型，室温放置，待收缩后，除去模具，在干燥箱中120°C干燥6小时，将烘干的样品在马弗炉中1150-1250°C烧制成样品。
4.如权利要求1所述的一种圆型陶瓷浇口杯机轮成型的制备方法，该方法的具体步骤:将原料预处理后，称取原料煤矸石和原料球土按质量比60: 40的比例与适当水混合，另外添加占原料质量％为1.0-1.5%的偏硅酸钠，在快速磨中研磨5分钟后，得到粒径约7-8微米的浆料，利用电磁除铁器对浆料进行除铁，除过铁的浆料通过板式压滤机，制成含水率约20-25%的滤饼，常温下，滤饼采用机轮成型，成型时盛放泥团的石膏模子和滚压头，分别绕自己轴线以一定速度和方向旋转，滚压头一面旋转，一面靠拢模型，通过滚压作用成型，室温放置，待收缩后，除去模具，在干燥箱中120°C干燥6小时，将烘干的样品在马弗炉中1150-1250°C烧制成样品。
5.如权利要求1所述的一种圆型陶瓷浇口杯机轮成型的制备方法，该方法的具体步骤:将原料预处理后，称取原料煤矸石和原料球土按质量比50: 50的比例与适当水混合，另外添加占原料质量％为1.0-1.5%的偏硅酸钠，在快速磨中研磨5分钟后，得到粒径约7-8微米的浆料，利用电磁除铁器对浆料进行除铁，除过铁的浆料通过板式压滤机，制成含水率约20-25 %的滤饼，常温下，滤饼采用机轮成型，成型时，盛放泥团的石膏模子和滚压头，分别绕自己轴线以一定速度和方向旋转，滚 压头一面旋转，一面靠拢模型，通过滚压作用成型，室温放置。待收缩后，除去模具，在干燥箱中120°C干燥6小时。将烘干的样品在马弗炉中1150-1250°C烧制成样品。
全文摘要
一种圆型陶瓷浇口杯机轮成型的制备方法，其目的是为了满足当前铸造业机械化生产对浇口杯强度和耐火度的要求，主要解决现有技术效率低、成本高和产品的品质不够高的技术问题。该方法是将高铝类、粘土类原料、分散剂和水按照一定比例混合，通过球磨、压滤，采用机轮成型制备陶瓷浇口杯。上述原料采用煤矸石和球土。上述分散剂采用柠檬酸铵、偏硅酸钠中的任何一种或两种。由于采用高品质、低成本的煤矸石和高塑性、高耐火度球土，既保持了耐火材料的高耐火度，又具有较高的强度。所采用的机轮成型，其坯体气孔率小，机械强度大，变形减少，效率高。本发明所制备的浇口杯表面光滑、不掉渣，抗热震性好，耐火度可达到1650-1790℃，强度大于20Mpa，品质高于传统方法制备的浇口杯。
文档编号B28B3/12GK103171027SQ20111043365
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者高琳琳, 韩绍娟, 许壮志, 薛健, 张明, 张全河 申请人:辽宁法库陶瓷工程技术研究中心