专利名称：：冒口发热保温剂的制作方法
技术领域：
：本发明涉及金属铸造生产
技术领域：
，具体涉及不锈钢铸件和重量大于80吨以上的低碳钢大型铸钢件在铸造生产时使用的冒口发热保温剂。
背景技术：
：低碳钢大型铸钢件广泛应用于电站、石油化工、冶金、船舶以及装备制造行业，如核电设备中的泵体、汽轮机缸体，水电机组的转轮、叶片，火电机组中的汽缸体件，大型冶金设备中的轧机机架、轧辊、大型轴承座等。到目前为止，重量在50吨以下的铸钢件已经有了成熟的生产理论和生产经验，50吨以下的铸钢件质量可以控制，但是对重量在50吨以上的铸钢件，国内外都还没有成熟的理论和经验，生产出的铸钢件质量很差，出现大量的废品，从而造成了巨大的经济浪费。在钢铸造生产中，液态金属的凝固过程是铸件形成的重要阶段，许多铸造缺陷如缩松、缩孔、裂纹等，都是在这一过程产生的，低碳钢铸件凝固温度范围宽，易形成缩孔、缩松缺陷。大型铸钢件一般重量均在50吨以上，钢液需要量大，铸件凝固时间长，收缩量大，铸造工艺复杂，铸件的尺寸越大，缺陷就越难以控制。冒口保温是控制铸钢件质量的有效方法之一，其中冒口发热保温剂也即冒口覆盖剂的选择尤为重要。为了使生产出的铸钢件质量合格，必须要求冒口覆盖剂的发热、保温效果良好，确保冒口钢液最后凝固。目前，我国铸造企业普遍使用草木灰、粉煤灰和炭化稻壳作为铸钢件冒口发热保温剂。但草木灰和粉煤灰储存麻烦，使用过程中严重污染工作环境，而且保温效果较差；炭化稻壳的熔点超过钢水温度，起到碳骨架的作用，但铺展性差，保温效果不稳定，对于低碳或者超低碳的钢种有增碳的倾向，而且易于结壳，对环境污染也较大。另外，不锈钢铸件的化学成分要求含碳量低，在铸造过程中往往由于使用传统的冒口覆盖剂使铸件产生增碳现象，污染铸件。
发明内容本发明的目的是提供一种冒口发热保温剂，该冒口发热保温剂适合铸造生产低碳钢大型铸钢件和不锈钢铸件时使用。为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是一种冒口发热保温剂，由以下重量百分含量的组分制成Al:535%AlN1025%低碳石墨320%镁铝尖晶石525%石英515%氧化铁粉1030%刚玉520%有机硅金云母510%MgO110%。进一步地，该冒口发热保温剂由以下重量百分含量的组分制成Al:1020%AlN1020%低碳石墨510%镁铝尖晶石1015%石英510%氧化铁粉1015%刚玉510%有机硅金云母58%MgO13%。再进一步地，该冒口发热保温剂由以下重量百分含量的组分制成Al:18%AlN16%低碳石墨8%镁铝尖晶石15%石英9%氧化铁粉14%刚玉10%有机硅金云母7%MgO3%。本发明的冒口发热保温剂的制备方法是按照各组分的重量百分含量称取各组分，之后经破碎、磨粉、混合、制粒、烘干等工序，制得冒口发热保温剂。本发明的冒口发热保温剂为颗粒状。本发明的冒口发热保温剂在熔化后，基体疏松。其中组分Al、氧化铁粉(Fe203)、AlN起发热作用；低碳石墨具有发热和膨胀作用，有利于在冒口上方迅速地铺展开并形成保护层；镁铝尖晶石(MgOMl2O3)有利于发热和形成蜂窝状结构的渣液层，降低了辐射热损和对流热损，能够有效地起到保温隔热效果；石英(SiO2)和刚玉(Al2O3)形成耐高温骨架，避免了使用过程中的塌陷现象，保持松散的蜂窝状的组织结构，有较高的强度和空隙率，降低了高温导热系数；有机硅金云母和氧化镁(MgO)起耐高温绝热作用。本发明的冒口发热保温剂具有发热、保温双重效应，保温隔热效果良好；由于该冒口发热保温剂的外观呈颗粒状，在使用过程中无灰尘烟雾，不污染环境；采用低碳石墨，铸件不产生增碳现象，不污染钢液，特别适合重量大于80吨以上的低碳钢大型铸钢件和不锈钢铸件明冒口使用。采用本发明的冒口发热保温剂，可以保证铸件的顺序凝固及钢液的有效补缩，铸件不产生缩孔、缩松缺陷，凝固后冒口顶面呈U型、组织致密，解决了大型低碳钢铸件生产的难题。同时，覆盖剂不污染钢液，铸件不产生增碳现象，适合不锈钢铸件明冒口使用。具体实施例方式实施例1一种冒口发热保温剂，由以下重量百分含量的组分制成Al:35%AlN20%低碳石墨3%镁铝尖晶石10%石英5%氧化铁粉15%刚玉5%有机硅金云母6%MgO1%。该冒口发热保温剂的性能指标导热系数0.1126ff/(m·K)，熔点1262°C。实施例2一种冒口发热保温剂，由以下重量百分含量的组分制成Al:5%AlN25%低碳石墨5%镁铝尖晶石5%石英15%氧化铁粉10%刚玉20%有机硅金云母5%MgO10%。该冒口发热保温剂的性能指标导热系数0.1127ff/(m·K)，熔点1280°C。实施例3一种冒口发热保温剂，由以下重量百分含量的组分制成Al:18%AlN16%低碳石墨8%镁铝尖晶石15%石英9%氧化铁粉14%刚玉10%有机硅金云母7%MgO3%。该冒口发热保温剂的性能指标导热系数0.1132ff/(m·K)，熔点1275°C。实施例4一种冒口发热保温剂，由以下重量百分含量的组分制成Al:20%AlN10%低碳石墨10%镁铝尖晶石5%石英10%氧化铁粉30%刚玉5%有机硅金云母8%MgO2%。该冒口发热保温剂的性能指标导热系数0.1123ff/(m·K)，熔点1261°C。实施例5一种冒口发热保温剂，由以下重量百分含量的组分制成Al:10%AlN10%低碳石墨20%镁铝尖晶石25%石英5%氧化铁粉10%刚玉5%有机硅金云母10%MgO5%。该冒口发热保温剂的性能指标导热系数0.1139ff/(m·K)，熔点1268°C。本发明冒口发热保温剂的用量为根据冒口直径的不同，冒口发热保温剂的用量见下表所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>最后应说明的是，以上实例仅用于说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。权利要求一种冒口发热保温剂，其特征在于，该冒口发热保温剂由以下重量百分含量的组分制成Al5～35％AlN10～25％低碳石墨3～20％镁铝尖晶石5～25％石英5～15％氧化铁粉10～30％刚玉5～20％有机硅金云母5～10％MgO1～10％。2.根据权利要求1所述的冒口发热保温剂，其特征在于，该冒口发热保温剂由以下重量百分含量的组分制成Al:1020%AlN1020%低碳石墨510%镁铝尖晶石1015%石英510%氧化铁粉1015%刚玉510%有机硅金云母58%MgO13%。3.根据权利要求1或2所述的冒口发热保温剂，其特征在于，优选地，该冒口发热保温剂由以下重量百分含量的组分制成Al:18%AlN16%低碳石墨8%镁铝尖晶石15%石英9%氧化铁粉14%刚玉10%有机硅金云母7%MgO3%。全文摘要本发明公开了一种冒口发热保温剂，该冒口发热保温剂由以下重量百分含量的组分Al5～35％，AlN10～25％，低碳石墨3～20％，镁铝尖晶石5～25％，石英5～15％，氧化铁粉10～30％，刚玉5～20％，有机硅金云母5～10％，MgO1～10％，经破碎、磨粉、混合、制粒、烘干等工序制成。本发明的冒口发热保温剂具有发热、保温双重效应，保温隔热效果良好；由于该冒口发热保温剂的外观呈颗粒状，在使用过程中无灰尘烟雾，不污染环境；采用低碳石墨，铸件不产生增碳现象，不污染钢液，特别适合重量大于80吨以上的低碳钢大型铸钢件和不锈钢铸件明冒口使用。文档编号B22C9/08GK101798233SQ20101010971公开日2010年8月11日申请日期2010年2月10日优先权日2010年2月10日发明者李洛利,李继文,王文焱,王爱琴,谢敬佩申请人:河南科技大学