一种发热保温冒口材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种铸造发热保温冒口材料及其制备方法，由骨料、发热材料、保温材料、粘结剂和助燃剂组成，所述骨料的质量百分比为30～45%、所述发热材料的质量百分比为10～35%、所述保温材料的质量百分比为25～45%、所述粘结剂的质量百分比为3.5～15%、所述助燃剂的质量百分比为1.5～3%。所述助燃剂各组分的质量百分比为：镁粉30-45%、高氯酸钾40-55%、交联聚维酮或酚醛树脂或蛋清溶液5-15%。该发热保温冒口材料能够缩短冒口起燃时间，降低冒口起燃温度，显著提高冒口的整体发热效率。
【专利说明】一种发热保温冒口材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铸造辅助材料【技术领域】，具体地说涉及一种发热保温冒口材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]冒口是为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分，主要功能是排气、排渣、钢水补缩，为了使生产出的铸件质量合格，必须要求冒口具有良好的发热、保温效果，较好的发热保温冒口是控制铸件质量的有效方法之一。
[0003]发热保温冒口是由发热剂、保温剂和粘结剂等各种材料组成，在浇注过程中，由于冒口材料发生化学反应，使其中的金属液温度提升，从而延长金属液在冒口中的凝固时间，反流回铸型，实现补缩。常用的发热冒口发热剂是铝热剂，便要使铝热反应顺利进行，温度必须高达1383°C以上，仅仅依靠浇注的液态金属，加热冒口不足以在较短的时间内使温度升高，为此，需要加入适量的助燃剂以提升温度，促使铝热反应快速进行。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种铸造发热保温冒口材料，能够缩短冒口起燃时间，降低冒口起燃温度，显著提高冒口的整体发热效率。
[0005]为了实现上述目的，本发明的技术方案是:
一种铸造发热保温冒口材料，该铸造发热保温冒口材料由骨料、发热材料、保温材料、粘结剂和助燃剂组成；
所述骨料由铝矾土、莫来石、硅微粉、镁砂、橄榄石中的两种或两种以上材料组成；
所述发热材料由氧化剂和还原剂组成；所述还原剂由铝粉、铝渣、石墨粉中的一种或一种以上材料组成；所述氧化剂由高锰酸钾、氧化铁、重铬酸钾、二氧化锰、硝酸钾、高氯酸钾中的两种或两种以上材料组成；
所述保温材料由珍珠岩、石棉纤维、木质纤维、漂珠中的一种或一种以上材料组成； 所述粘结剂为水玻璃或酚醛树脂；
所述助燃剂由镁粉、高氯酸钾和交联聚维酮、酚醛树脂、蛋清溶液中的一种组成；
所述骨料的质量百分比为30?45%、所述发热材料的质量百分比为10?35%、所述保温材料的质量百分比为25?45%、所述粘结剂的质量百分比为3.5?15%、所述助燃剂的质量百分比为1.5?3%。
[0006]进一步的，所述的助燃剂各组分的质量百分比为:镁粉30-45%、高氯酸钾40-55%、交联聚维酮或酚醛树脂或蛋清溶液5-15%。
[0007]该发明并提供了制备上述的铸造发热保温冒口材料的方法，该方法的步骤为:
一、按质量百分比称取30-45%的镁粉、40-55%的高氯酸钾、15-15%的交联聚维酮或酚醛树脂或蛋清溶液，充分搅拌均匀后，制成直径不大于2毫米的颗粒后低温烘干；
二、按质量百分比称取30?45%的骨料、10?35%的发热材料、25?45%的保温材料、3.5?15%的粘结剂和1.5?3%的助燃剂，混制10?25分钟，获得浆料；
三、使用射砂机将混制好的浆料填充至冒口模具中成型、脱模，冒口壁厚为8?15mm;
四、脱模成型后的冒口材料放入连续烘干窑炉中，在180?200°C、0.5cm/s的速度下烘干30min固化，烘干后对冒口边角进行清理后即完成铸造发热保温冒口材料的制备。
[0008]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
经试验证明，用本发明组分配方所制备的发热保温冒口材料可以使得冒口的起燃时间缩短至15?25s，起燃温度降低至700°C，同时使冒口中发热材料的氧化反应的充分进行，放出的热量最多，燃烧平衡均匀、冒口无明显烧结孔洞，冒口的升温速度快，能促进铝热反应的提前进行，显著提高冒口的发热效果、保温效果，满足铸件的补缩要求，为铸件质量的合格提供保障。
【具体实施方式】
[0009]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面结合具体的实施例对本发明作进一步地说明，显而易见地，下面描述中的实施例仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施例。
[0010]实施例1:
一种铸造发热保温冒口材料，由骨料、发热材料、保温材料、粘结剂和助燃剂组成；
所述骨料由铝矾土、莫来石、硅微粉、镁砂、橄榄石中的两种或两种以上材料组成；
所述发热材料由氧化剂和还原剂组成；所述还原剂由铝粉、铝渣、石墨粉中的一种或一种以上材料组成；所述氧化剂由高锰酸钾、氧化铁、重铬酸钾、二氧化锰、硝酸钾、高氯酸钾中的两种或两种以上材料组成；
所述保温材料由珍珠岩、石棉纤维、木质纤维、漂珠中的一种或一种以上材料组成； 所述粘结剂为水玻璃或酚醛树脂；
所述助燃剂由镁粉、高氯酸钾和交联聚维酮组成；
所述骨料的质量百分比为30%、所述发热材料的质量百分比为35%、所述保温材料的质量百分比为25%、所述粘结剂的质量百分比为7%、所述助燃剂的质量百分比为3%。
[0011]所述的助燃剂各组分的质量百分比为:镁粉30%、高氯酸钾55%、交联聚维酮15%。
[0012]一、按上述质量百分比称取镁粉、高氯酸钾、交联聚维酮，充分搅拌均匀后，制成直径不大于2毫米的颗粒后低温烘干；
二、按上述质量百分比称取骨料、发热材料、保温材料、粘结剂和助燃剂，混制10分钟，获得浆料；
三、使用射砂机将混制好的浆料填充至冒口模具中成型、脱模，冒口壁厚为8mm；
四、脱模成型后的冒口材料放入连续烘干窑炉中，在180°C、0.5cm/s的速度下烘干30min固化，烘干后对冒口边角进行清理后即完成铸造发热保温冒口材料的制备。
[0013]实施例2:
一种铸造发热保温冒口材料，该铸造发热保温冒口材料由骨料、发热材料、保温材料、粘结剂和助燃剂组成；
所述骨料由铝矾土、莫来石、硅微粉、镁砂、橄榄石中的两种或两种以上材料组成； 所述发热材料由氧化剂和还原剂组成；所述还原剂由铝粉、铝渣、石墨粉中的一种或一种以上材料组成；所述氧化剂由高锰酸钾、氧化铁、重铬酸钾、二氧化锰、硝酸钾、高氯酸钾中的两种或两种以上材料组成；
所述保温材料由珍珠岩、石棉纤维、木质纤维、漂珠中的一种或一种以上材料组成； 所述粘结剂为水玻璃或酚醛树脂；
所述助燃剂由镁粉、高氯酸钾和酚醛树脂组成；
所述骨料的质量百分比为45%、所述发热材料的质量百分比为10%、所述保温材料的质量百分比为40%、所述粘结剂的质量百分比为3.5%、所述助燃剂的质量百分比为1.5%。
[0014]所述的助燃剂各组分的质量百分比为:镁粉45%、高氯酸钾40%、酚醛树脂15%。
[0015]一、按上述质量百分比称取镁粉、高氯酸钾、酚醛树脂，充分搅拌均匀后，制成直径不大于2毫米的颗粒后低温烘干；
二、按上述质量百分比称取骨料、发热材料、保温材料、粘结剂和助燃剂，混制25分钟，获得浆料；
三、使用射砂机将混制好的浆料填充至冒口模具中成型、脱模，冒口壁厚为15mm；
四、脱模成型后的冒口材料放入连续烘干窑炉中，在200°C、0.5cm/s的速度下烘干30min固化，烘干后对冒口边角进行清理后即完成铸造发热保温冒口材料的制备。
[0016]实施例3:
一种铸造发热保温冒口材料，该铸造发热保温冒口材料由骨料、发热材料、保温材料、粘结剂和助燃剂组成；
所述骨料由铝矾土、莫来石、硅微粉、镁砂、橄榄石中的两种或两种以上材料组成；
所述发热材料由氧化剂和还原剂组成；所述还原剂由铝粉、铝渣、石墨粉中的一种或一种以上材料组成；所述氧化剂由高锰酸钾、氧化铁、重铬酸钾、二氧化锰、硝酸钾、高氯酸钾中的两种或两种以上材料组成；
所述保温材料由珍珠岩、石棉纤维、木质纤维、漂珠中的一种或一种以上材料组成； 所述粘结剂为水玻璃或酚醛树脂；
所述助燃剂由镁粉、高氯酸钾和蛋清溶液中组成；
所述骨料的质量百分比为30%、所述发热材料的质量百分比为10%、所述保温材料的质量百分比为43%、所述粘结剂的质量百分比为15%、所述助燃剂的质量百分比为2%。
[0017]所述的助燃剂各组分的质量百分比为:镁粉45%、高氯酸钾50%、蛋清溶液5%。
[0018]一、按上述质量百分比称取镁粉、高氯酸钾、蛋清溶液，充分搅拌均匀后，制成直径不大于2毫米的颗粒后低温烘干；
二、按上述质量百分比称取骨料、发热材料、保温材料、粘结剂和助燃剂，混制25分钟，获得浆料；
三、使用射砂机将混制好的浆料填充至冒口模具中成型、脱模，冒口壁厚为15mm；
四、脱模成型后的冒口材料放入连续烘干窑炉中，在200°C、0.5cm/s的速度下烘干30min固化，烘干后对冒口边角进行清理后即完成铸造发热保温冒口材料的制备。
[0019]以上所述仅是本发明的较佳的几种实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种铸造发热保温冒口材料，其特征在于:该铸造发热保温冒口材料由骨料、发热材料、保温材料、粘结剂和助燃剂组成； 所述骨料由铝矾土、莫来石、硅微粉、镁砂、橄榄石中的两种或两种以上材料组成； 所述发热材料由氧化剂和还原剂组成；所述还原剂由铝粉、铝渣、石墨粉中的一种或一种以上材料组成；所述氧化剂由高锰酸钾、氧化铁、重铬酸钾、二氧化锰、硝酸钾、高氯酸钾中的两种或两种以上材料组成； 所述保温材料由珍珠岩、石棉纤维、木质纤维、漂珠中的一种或一种以上材料组成； 所述粘结剂为水玻璃或酚醛树脂； 所述助燃剂由镁粉、高氯酸钾和交联聚维酮、酚醛树脂、蛋清溶液中的一种组成； 所述骨料的质量百分比为30?45%、所述发热材料的质量百分比为10?35%、所述保温材料的质量百分比为25?45%、所述粘结剂的质量百分比为3.5?15%、所述助燃剂的质量百分比为1.5?3%。
2.根据权利要求1所述的铸造发热保温冒口材料，其特征在于:所述的助燃剂各组分的质量百分比为:镁粉30-45%、高氯酸钾40-55%、交联聚维酮或酚醛树脂或蛋清溶液5-15%。
3.一种制备权利要求1所述的铸造发热保温冒口材料的方法，其特征在于:其加工的工艺步骤为: 一、按质量百分比称取30-45%的镁粉、40-55%的高氯酸钾、15-15%的交联聚维酮或酚醛树脂或蛋清溶液，充分搅拌均匀后，制成直径不大于2毫米的颗粒后低温烘干； 二、按质量百分比称取30?45%的骨料、10?35%的发热材料、25?45%的保温材料、3.5?15%的粘结剂和1.5?3%的助燃剂，混制10?25分钟，获得浆料； 三、使用射砂机将混制好的浆料填充至冒口模具中成型、脱模，冒口壁厚为8?15mm; 四、脱模成型后的冒口材料放入连续烘干窑炉中，在180?200°C、0.5cm/s的速度下烘干30min固化，烘干后对冒口边角进行清理后即完成铸造发热保温冒口材料的制备。
【文档编号】B22C1/02GK103962509SQ201410180338
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月3日 优先权日:2014年5月3日
【发明者】靳林文 申请人:焦作鸽德新材料有限公司