高透氣性發熱保溫冒口及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種高透氣性發熱保溫冒口及其制備方法，所述高透氣性發熱保溫冒口由如下重量百分比的原料制備而成：其由如下重量百分比的原料制備而成：鋁粉15?20％、鋁屑10?15％、保溫材料40?55％、硝酸鉀5?10％、水玻璃粘結劑5?15％。本發明專利技術的發熱保溫冒口制備過程中使用的射芯機的射芯板為雙層鋁合金，且在雙層鋁合金的外周設排氣塞結構。本發明專利技術的冒口芯座開裂減少到3％以下，不再影響冒口應用強度，而且模具破損率大大減少，不再過多依賴降低物料粘度確保流動性從而達到高效率高合格率。

【技術實現步驟摘要】
高透氣性發熱保溫冒口及其制備方法
本專利技術屬于機械
，具體涉及機械鑄造工藝，特別涉及鑄造工藝上應用的高韌性、高透氣性發熱射芯保溫冒口。
技術介紹
鑄造冒口是指為了料補充鑄件凝固時的收縮，以防止縮孔、縮松等缺陷而設計的部分。冒口不是鑄件本體，清理時要去除掉，它還具有排氣、集渣的功能。對于小型號鑄件，目前鑄造廠多般是采用將其預埋在型砂中，造成鑄件工況差，耗時，且增加鑄造成本。而用戶一直尋找不用型砂的冒口，在實驗過程中發現開始單一增大常溫強度總是達不到要求，經過驗證這是誤區，而在常溫強度基礎上，增大透氣性與韌性才是最合理的方案。而且冒口制備過程中存在如下問題：物料的流動性與粘性相沖突，透氣性與強度沖突，.流動性與成型合格率相沖突，混料崗與成型崗之間矛盾多。此外，現有技術中，14/17K冒口的芯座易開裂率高達70％以上，對原料粒徑配伍依賴性高，而很多礦物原料粒徑波動性較大，很多供應商無法達到要求，嚴重時，甚至無法生產。因此，需要一種高韌性、高透氣性發熱保溫冒口，以解決上述問題。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種高韌性、高透氣性發熱保溫冒口，解決現有冒口韌性不足，容易開裂，發熱不足的問題，滿足鑄件的補縮要求，從而提高鑄鋼件的出品率。為解決上述技術問題，本專利技術的提供的技術方案是，高透氣性發熱保溫冒口，其由如下重量百分比的原料制備而成：鋁粉15-20％、鋁屑10-15％、保溫材料40-55％、硝酸鉀5-10％、水玻璃粘結劑5-15％。本專利技術的一優選的技術方案中，所述保溫材料選自珍珠巖、灰漂珠、石棉纖維、木質纖維中的一種或兩種以上的材料；優選為灰漂珠，20-270目,漂浮率大于95％。本專利技術的一優選的技術方案中，所述水玻璃粘結劑為鈉水水玻璃粘結劑，所述鈉水水玻璃粘結劑波美度49-51，模數2.0-3.5。本專利技術的一優選的技術方案中，所述鋁粉粒徑30-270目，其中+200目的不大于10％，-200目不小于90％，鋁含量大于99％。本專利技術的一優選的技術方案中，所述鋁屑粒徑20-270目,其中20目小于3％，270目5-10％，鋁含量大于99％。高透氣性發熱保溫冒口，其由如下重量百分比的原料制備而成：鋁粉15-19％、鋁屑11-15％、灰漂珠45-50％、硝酸鉀5-7％，水玻璃粘結劑10-15％。高透氣性發熱保溫冒口，其由如下重量百分比的原料制備而成：鋁粉19％、鋁屑15％、灰漂珠50％、硝酸鉀5％，水玻璃粘結劑11％。本專利技術的第二方面提供一種高透氣性發熱保溫冒口的制備方法，其包括如下步驟：(1)按比例稱取鋁粉、鋁屑、保溫材料、硝酸鉀，充分攪拌進行預混，再按比例加入水玻璃粘結劑進行混合，得到物料A；(2)將物料A投入到射芯機中在成型模具內進行成型、脫模，(3)將脫模成型后的冒口材料進行烘干固化成型，最后對冒口邊角進行清理，進行檢驗與包裝。本專利技術的一優選的技術方案中，所述射芯機的射芯板為雙層鋁合金，且在雙層鋁合金的外周設排氣塞結構。本專利技術的一優選的技術方案中，所述排氣塞結構是在所述雙層鋁合金的相互接觸面之間形成的凹槽結構。本專利技術的一優選的技術方案中，所述步驟(3)中，在160-190℃箱式爐烘干60-120min進行固化成型。本專利技術的一優選的技術方案中，所述步驟(3)中，在150-190℃燧道窯內烘干30-60min進行固化成型。經試驗證明，本專利技術的冒口芯座開裂減少了95％，少量裂縫也是輕微的，不再影響冒口應用強度，而且模具破損率大大減少，不再過多依賴降低物料粘度確保流動性從而達到高效率高合格率。本專利技術的冒口透氣性，韌性好，質量輕2-3％，透氣性，韌性好，燃燒性能好，應用條件不易開裂，鑄件合格率由89％提升到98％。附圖說明圖1為現有技術的射芯機制備得到的冒口底部外形。圖2為本專利技術一實施例的射芯板的外觀結構示意圖。圖3為本專利技術的配方及射芯機制備得到的冒口底部外形。圖4為本專利技術一實施例的射芯板的外觀結構示意圖。圖5為本專利技術一實施例的射芯板的側面外觀示意圖。圖6為現有技術的冒口配方、制備工藝制備得到的冒口開口端和底部的透氣性的比較。圖7為本專利技術的冒口配方、制備工藝得到的冒口開口端和底部的透氣性的比較。圖8為現有技術的冒口配方、制備工藝與本專利技術的冒口配方、制備工藝得到的冒口強度對比。圖9為現有技術的冒口配方、制備工藝與本專利技術的冒口配方、制備工藝得到的冒口芯座開裂率對比。圖10為現有技術的射芯板的射芯機制備冒口的流程圖。圖11為設有本專利技術的射芯板的射芯機制備冒口的流程圖。具體實施方式以下結合具體實施例對上述方案做進一步說明。應理解，這些實施例是用于說明本專利技術而不用于限制本專利技術的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據具體廠家的條件做進一步調整，未注明的實施條件通常為常規實驗中的條件。本專利技術通過舉例而非給出限制的方式來進行說明。應注意的是，在本公開文件中所述的“一”或“一種”實施方式未必是指同一種具體實施方式，而是指至少有一種。下文將描述本專利技術的各個方面。然而，對于本領域中的技術人員顯而易見的是，可根據本專利技術的僅一些或所有方面來實施本專利技術。為說明起見，本文給出具體的編號、材料和配置，以使人們能夠透徹地理解本專利技術。然而，對于本領域中的技術人員將顯而易見的是，本專利技術無需具體的細節即可實施。在其他例子中，為不使本專利技術費解而省略或簡化了眾所周知的特征。將各種操作作為多個分立的步驟而依次進行描述，且以最有助于理解本專利技術的方式來說明；然而，不應將按次序的描述理解為暗示這些操作必然依賴于順序。將根據典型種類的反應物來說明各種實施方式。對于本領域中的技術人員將顯而易見的是，本專利技術可使用任意數量的不同種類的反應物來實施，而不只是那些為說明目的而在這里給出的反應物。此外，也將顯而易見的是，本專利技術并不局限于任何特定的混合示例。如圖4所示的本專利技術一實施例的射芯板的側面外觀示意圖。本專利技術制備方法中使用的射芯板1是由兩層鋁合金11,12組成，可以通過焊接或鉚接將兩層鋁合金連接，且在所述雙層鋁合金11,12的外周設排氣塞13結構。所述排氣塞13結構可以是所述雙層鋁合金11,12相互接觸面上形成的凹槽結構。而現有技術的射芯板為一層結構，且沒有排氣塞結構。如圖10所示使用現有技術的射芯板的射芯機制備冒口的流程圖，由于射芯板在其外周沒有排氣孔，所以成型過程對物料流動性要求高；冒口底部需要人工用手進行壓實，并用鐵板拍打。并且最終制備得到的冒口的上下部位的透氣性有顯著差異，開口端的透氣性好，底部的透氣性差，如圖1所示。現有技術中，由于冒口固化成型過程中上下部位的密實度不同，造成冒口的芯座容易開裂。對于高強度、高韌性配方的配方原料較粘，流動性差原射芯板無法達到正常使用要求。而本專利技術的射芯板1是由兩層鋁合金11,12組成具有側面排氣(塞)孔，如圖5所示。當物料與壓縮空氣從射芯機料斗通過射芯板注入模具中時，開口端氣流可以從下方排出，冒口底部的氣流可從射芯板的側面排氣(塞)孔排出，這樣就冒口固化成型過程中，因上下部位的密實度差異不大，基本克服了現有技術的射芯板的所有問題，適用于所有冒口的成型。特別是，對于配方粉料的要求不高，不需要在制備過程中進行翻料。冒口底部不需人工拍打，就比較平實，如圖3所示。對照例將根據現有技術的配方及射芯板的工藝，如圖10所示制備本文檔來自技高網...

【技術保護點】
高透氣性發熱保溫冒口，其由如下重量百分比的原料制備而成：鋁粉15?20％、鋁屑10?15％、保溫材料40?55％、硝酸鉀5?10％、水玻璃粘結劑5?15％。

【技術特征摘要】
1.高透氣性發熱保溫冒口，其由如下重量百分比的原料制備而成：鋁粉15-20％、鋁屑10-15％、保溫材料40-55％、硝酸鉀5-10％、水玻璃粘結劑5-15％。2.根據權利要求1所述的高透氣性發熱保溫冒口，其特征在于，所述保溫材料選自珍珠巖、灰漂珠、石棉纖維、木質纖維中的一種或兩種以上的材料。3.根據權利要求1所述的高透氣性發熱保溫冒口，其特征在于，所述水玻璃粘結劑為鈉水水玻璃粘結劑。4.根據權利要求1所述的高透氣性發熱保溫冒口，其特征在于，所述鋁粉粒徑30-270目，其中+200目的不大于10％，-200目不小于90％，鋁含量大于99％。5.根據權利要求1所述的高透氣性發熱保溫冒口，其特征在于，所述鋁屑粒徑20-270目,其中20目小于3％，270目5-10％，鋁含量大于99％。6.制備如權利要求1-5所述高透氣性發熱保溫冒口的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王進興，林傳桃，
申請(專利權)人：蘇州興業材料科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32