一種熔模鑄造面層塗料製造方法
2023-05-16 19:21:06
一種熔模鑄造面層塗料製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種熔模鑄造面層塗料製造方法，在加熱爐內將石英、鋁釩土或矽酸鹽類耐火材料的粉料加熱；將混入硫酸的超飽和水蒸氣通入加熱爐後，將粉料出爐並快速降溫至常溫並水洗；以噴霧乾燥的方式將粉料乾燥，並磨製成顆粒；將所述顆粒按1-1.2：1的重量百分比與鋁溶膠混合併充分攪拌；並乾燥造粒後磨製成耐火材料粉末；選用水玻璃為粘結劑、磷酸二氫鋁、耐火材料粉末及適量溶劑；將磷酸二氫鋁溶於溶劑中得到溶液I；將溶液I加入到粘結劑中並進行充分攪拌；在攪拌過程中加入耐火材料粉末並通過攪拌混合均勻；靜置後得到熔模鑄造面層塗料。
【專利說明】一種熔模鑄造面層塗料製造方法【技術領域】
[0001]本發明屬於材料領域，屬於熔模鑄造用模殼材料領域，特別是指一種熔模鑄造用面層塗料製造方法。
【背景技術】
[0002]熔模鑄造的模殼塗料是耐火材料，在熔模鑄造中，模殼要具有耐高溫、熱化學穩定、熱膨脹性能適合，透氣性及脫殼性能需要符合對鑄件的性能要求。而這些對模殼的要求均需要由製造模殼的耐火塗料來實現。
[0003]能夠用於製造模殼的耐火塗料的材料比較多，同時對於模殼的不同面層也可能會包含有不同的材料。現用於製造模殼的塗料可分為三類，即模殼面層用耐火塗料。模殼加固層用耐火塗料、陶瓷型芯用耐火塗料。而在模殼製造中使用的矽熔膠現在主要以鋯石為主，因為鋯石的性能穩定，不會影響最終的矽溶膠的品質，但鋯石的價格較高很難降低成本。現許多研究機構在尋找能夠替代鋯石的塗料，但是一直沒有實現。現選用的用於製造耐火塗料材料因為均含有一定的雜質，在配製矽溶膠塗料時，浸出的離子會影響到矽溶膠塗料的穩定性。
[0004]也有一部分人員轉變方式，進而研究如何能夠阻礙現有的耐火塗料用材料如莫萊粉、煤矸石粉，矽灰石等內的離子浸出，以實現替代鋯石的使用。中國專利專利申請號:CN200510079309.5，該專利介紹了一種複合熔模鑄造耐火塗料材料，該技術方案是採用石英或鋁礬土或矽酸鹽類耐火材料為核心，在所述核心外有氧化鋁塗層包覆。但是在實際使用中會發現，依然有部分的雜質離子會進入到塗料中，而影響到塗料的穩定，其主要是在最後的磨料過程中，依然會有部分的雜質被露出來。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是針對現有技術對替代鋯石材料後的模殼用耐火塗料料的不足之處，提出改進技術方案，使本技術方案較現有技術相比，其塗料性能上有一定的提高，並且對耐火矽溶膠塗料的穩定性影響較小。
[0006]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0007]—種熔模鑄造面層塗料製造方法:
[0008]在加熱爐內將石英、鋁釩土或矽酸鹽類耐火材料的粉料加熱到1050°C -1150°C,並恆溫10-30分鐘；
[0009]將混入5_15ppm硫酸的0.5-1.0MPa的超飽和水蒸汽通入加熱爐10-15分鐘後，將粉料出爐並快速降溫至常溫並水洗；
[0010]以噴霧乾燥的方式將粉料乾燥，並磨製成50-300微米的顆粒；
[0011]將50-300微米的石英、鋁釩土或矽酸鹽類耐火材料按1-1.2:1的重量百分比與鋁溶膠混合併充分攪拌；並乾燥造粒後磨製成耐火材料粉末；
[0012]選用密度為1.32-1.34g/cm3水玻璃為粘結劑、磷酸二氫鋁、耐火材料粉末及適量溶劑；
[0013]所述耐火材料粉末與粘結劑的重量比為1.25-1.35:1 ;所述耐火材料粉末與磷酸二氫招的重量比為1.5-2.0:1；
[0014]將磷酸二氫鋁溶於溶劑中得到溶液I ;將溶液I加入到粘結劑中並進行充分攪拌；在攪拌過程中加入耐火材料粉末並通過攪拌混合均勻；靜置0.5-1小時。
[0015]所述乾燥造粒是噴霧乾燥。
[0016]所述鋁溶膠的氧化鋁重量含量為15%_30% ;所述鋁溶膠的PH值為3.5-4.5。
[0017]所述石英是以二氧化矽為主要成份的天然矽石或經高溫處理的矽石。
[0018]所述矽酸鹽類耐火材料是高嶺石類或矽灰石；所述高嶺石類是煤矸石或莫來石或葉蠟石。
[0019]本發明的有益效果是:
[0020]通過本技術方案製得的熔模鑄造面層用塗料料，在進行石英、鋁釩土或矽酸鹽類耐火材料的前期就能夠將大部分的雜質中的可析出離子去除，再通過後期的包覆，較現有技術的離子析出量降低25%-40%左右，完全能夠替代鋯石的耐火塗料。
【具體實施方式】
[0021]以下通過具體實施例來詳細說明本發明的技術方案，應當理解的是，以下的實施例僅是示例性的，僅能用來解釋和說明本發明的技術方案，而不能解釋為是對本發明技術方案的限制。
[0022]一種熔模鑄造面層耐火塗料的製作方法:
[0023]在加熱爐內將石英、鋁釩土或矽酸鹽類耐火材料的粉料加熱到1050°C -1150°C,並恆溫10-30分鐘；
[0024]將混入5_15ppm硫酸的0.5-1.0MPa的超飽和水蒸汽通入加熱爐10-15分鐘後，將粉料出爐並快速降溫至常溫並水洗；
[0025]以噴霧乾燥的方式將粉料乾燥，並磨製成50-300微米的顆粒；
[0026]將50-300微米的石英、鋁釩土或矽酸鹽類耐火材料按1-1.2:1的重量百分比與鋁溶膠混合併充分攪拌；並乾燥造粒；
[0027]選用密度為1.32-1.34g/cm3水玻璃為粘結劑、磷酸二氫鋁、耐火材料粉末及適量溶劑；
[0028]所述耐火材料粉末與粘結劑的重量比為1.25-1.35:1 ;所述耐火材料粉末與磷酸二氫招的重量比為1.5-2.0:1；
[0029]將磷酸二氫鋁溶於溶劑中得到溶液I ;將溶液I加入到粘結劑中並進行充分攪拌；在攪拌過程中加入耐火材料粉末並通過攪拌混合均勻；靜置0.5-1小時。
[0030]所述乾燥造粒是噴霧乾燥。
[0031]所述鋁溶膠的氧化鋁重量含量為15%_30% ;所述鋁溶膠的PH值為3.5-4.5。
[0032]所述石英是以二氧化矽為主要成份的天然矽石或經高溫處理的矽石。
[0033]所述矽酸鹽類耐火材料是高嶺石類或矽灰石；所述高嶺石類是煤矸石或莫來石或葉蠟石。
[0034]在本發明的以下具體實施例中，有區別的僅僅是耐火材料的不同，僅是將石英替換為招I凡土或替換為聞嶺石燈材料；在製作過程中，超飽和水蒸汽與硫Ife混合汽的壓力在不同的實施例中有所不同，這樣的不同通過反應時間來解決，也就是說，當超飽和蒸汽壓力小時，反應時間相應延長，當超飽和蒸汽壓力高時，反應時間減小。但超飽和蒸汽壓力不應當高於1.0MPa0
[0035]實施例1
[0036]一種熔模鑄造面層耐火塗料的製作方法:
[0037]在加熱爐內將石英的粉料加熱到1050°C，並恆溫10-15分鐘；
[0038]將混入IOppm硫酸的0.5MPa的超飽和水蒸汽通入加熱爐15分鐘後，將粉料出爐並快速降溫至常溫並水洗；
[0039]以噴霧乾燥的方式將粉料乾燥，並磨製成50-300微米的顆粒；
[0040]將50-300微米的石英按1:1的重量百分比與氧化招重量含量為30% ；PH值為
3.5-4.5的鋁溶膠混合併充分攪拌；並通過噴霧乾燥造粒後通過磨製得到熔模鑄造用模殼材料；
[0041]選用密度為1.32-1.34g/cm3水玻璃為粘結劑、磷酸二氫鋁、耐火材料粉末及適量溶劑；
[0042]所述耐火材料粉末與粘結劑的重量比為1.25-1.35:1 ;所述耐火材料粉末與磷酸二氫招的重量比為1.5-2.0:1；
[0043]將磷酸二氫鋁溶於溶劑中得到溶液I ;將溶液I加入到粘結劑中並進行充分攪拌；在攪拌過程中加入耐火材料粉末並通過攪拌混合均勻；靜置0.5-1小時。
[0044]在本實施例中可以選用鋁釩土或矽酸鹽類耐火材料，其餘技術方案相同。
[0045]實施例2
[0046]—種熔模鑄造面層耐火塗料的製作方法:
[0047]在加熱爐內將石英的粉料加熱到1150°C，並恆溫15-20分鐘；
[0048]將混入15ppm硫酸的0.8MPa的超飽和水蒸汽通入加熱爐12分鐘後，將粉料出爐並快速降溫至常溫並水洗；
[0049]以噴霧乾燥的方式將粉料乾燥，並磨製成50-300微米的顆粒；
[0050]將50-300微米的石英按1.2:1的重量百分比與氧化鋁重量含量為25% ;PH值為
3.5的鋁溶膠混合併充分攪拌；並通過噴霧乾燥造粒後通過磨製得到熔模鑄造用模殼材料；
[0051]選用密度為1.32-1.34g/cm3水玻璃為粘結劑、磷酸二氫鋁、耐火材料粉末及適量溶劑；
[0052]所述耐火材料粉末與粘結劑的重量比為1.25-1.35:1 ;所述耐火材料粉末與磷酸二氫招的重量比為1.5-2.0:1;
[0053]將磷酸二氫鋁溶於溶劑中得到溶液I ;將溶液I加入到粘結劑中並進行充分攪拌；在攪拌過程中加入耐火材料粉末並通過攪拌混合均勻；靜置0.5-1小時。
`[0054]在本實施例中可以選用鋁釩土或矽酸鹽類耐火材料，其餘技術方案相同。此實施例為最優實施例。
[0055]實施例3
[0056]一種熔模鑄造面層耐火塗料的製作方法:[0057]在加熱爐內將石英的粉料加熱到1100°C，並恆溫20-30分鐘；
[0058]將混入12ppm硫酸的1.0MPa的超飽和水蒸汽通入加熱爐12分鐘後，將粉料出爐並快速降溫至常溫並水洗；
[0059]以噴霧乾燥的方式將粉料乾燥，並磨製成50-300微米的顆粒；
[0060]將50-300微米的石英按1.1:1的重量百分比與氧化鋁重量含量為20% ;PH值為
4.5的鋁溶膠混合併充分攪拌；並通過噴霧乾燥造粒後通過磨製得到熔模鑄造用模殼材料；
[0061]選用密度為1.32-1.34g/cm3水玻璃為粘結劑、磷酸二氫鋁、耐火材料粉末及適量溶劑；
[0062]所述耐火材料粉末與粘結劑的重量比為1.25-1.35:1 ;所述耐火材料粉末與磷酸二氫招的重量比為1.5-2.0:1；
[0063]將磷酸二氫鋁溶於溶劑中得到溶液I ;將溶液I加入到粘結劑中並進行充分攪拌；在攪拌過程中加入耐火材料粉末並通過攪拌混合均勻；靜置0.5-1小時。
[0064]在本實施例中可 以選用鋁釩土或矽酸鹽類耐火材料，其餘技術方案相同。
【權利要求】
1.一種熔模鑄造面層塗料製造方法，其特徵在於: 在加熱爐內將石英、鋁釩土或矽酸鹽類耐火材料的粉料加熱到1050°C -1150°C，並恆溫10-30分鐘； 將混入5-15ppm硫酸的0.5-1.0MPa的超飽和水蒸汽通入加熱爐10-15分鐘後，將粉料出爐並快速降溫至常溫並水洗； 以噴霧乾燥的方式將粉料乾燥，並磨製成50-300微米的顆粒； 將50-300微米的石英、鋁釩土或矽酸鹽類耐火材料按1-1.2:1的重量百分比與鋁溶膠混合併充分攪拌；並乾燥造粒後磨製成耐火材料粉末； 選用密度為1.32-1.34g/cm3水玻璃為粘結劑、磷酸二氫鋁、耐火材料粉末及適量溶劑； 所述耐火材料粉末與粘結劑的重量比為1.25-1.35:1 ;所述耐火材料粉末與磷酸二氫鋁的重量比為1.5-2.0:1 ； 將磷酸二氫鋁溶於溶劑中得到溶液I ;將溶液I加入到粘結劑中並進行充分攪拌；在攪拌過程中加入耐火材料粉末並通過攪拌混合均勻；靜置0.5-1小時。
2.根據權利要求1所述的熔模鑄造面層塗料製造方法，其特徵在於:所述乾燥造粒是噴霧乾燥。
3.根據權利要求1所述的熔模鑄造面層塗料製造方法，其特徵在於:所述鋁溶膠的氧化鋁重量含量為15%-30% ;所述鋁溶膠的PH值為3.5-4.5。
4.根據權利要求1所述的熔模鑄造面層塗料製造方法，其特徵在於:所述石英是以二氧化矽為主要成份的天然矽石或經高溫處理的矽石。
5.根據權利要求1所述的熔模鑄造面層塗料製造方法，其特徵在於:所述矽酸鹽類耐火材料是高嶺石類或矽灰石；所述高嶺石類是煤矸石或莫來石或葉蠟石。
【文檔編號】C04B35/66GK103553640SQ201310454160
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年9月27日 優先權日:2013年9月27日
【發明者】李良波 申請人:寧波金球機電鑄造有限公司