[发明专利]用于结合湿喷物来保护铸铁管的离心铸型模具的干喷物

说明书

技术领域

本发明涉及一种干喷型的粉末状产品，该产品用于结合湿喷型的底层物来保护用于铸铁管的离心铸型的模具；所用铸模通常被称为“冷铸模(coquille)”。

背景技术

除了另外说明以外，所有涉及化学组分的数值均以质量百分比表示。

用于保护铸铁管用离心冷铸模的涂层(revtement)可包括粉末状的变质剂和耐火材料，还包括硅石和膨润土的混合物，这些物质通过喷射水悬浮液将其放置到适当的位置上。这种涂层在例如美国专利文件US4058153(申请人为庞特-A-穆森(Pont-A-Mousson))中加以说明，并被称为湿喷涂层。

通常是使用粉末，该粉末在铸造铁件之前被干喷到冷铸模上，因此这些粉末被称为干喷粉末。

在管子的直径代表性地大于400mm的情况下，结合两类产品是常见的作法，就是说：

-湿喷类的第一层，包括硅石和膨润土的混合物，这种混合物在喷射到热的冷铸模上后快速干燥；和

-干喷类的第二层，在铸造铁件前，被喷射到该第一层上。

无论用于沉积它们所使用的技术如何，这些产品被出于多种目的加以利用，特别是：

-为了获得脱模效应，就是说使管子在凝固后更易于从模具中取出；

-为了获得热障效应，减少冷铸模的温升，由此有利于延长它的使用寿命；

-为了获得抗穿孔效应，就是说减少管子的表面出现小孔的风险；以及

-为了在铸铁上获得最终的孕育(inoculant)效应，以便控制管子的金相组织。

在铁件中不充分的孕育导致形成碳化物，并在冷却和快速脱模时导致显著的收缩率和较高生产率，这是公知的。然而，因此获得的铸件需要进行后续热处理，这是非常昂贵的。

根据情况，作为优选地，即使是在需要降低生产率的情况下，进一步地孕育以避免最终的热处理，或者相反，减少孕育以提高生产率，并对铸件进行后续的热处理程序。

因此，产品的孕育能力可定位在非常广阔的范围中；相反，其它所要求的效应受到更为恒定的要求。

在干喷产品沉积在湿喷的第一层上的特定情况下，这些产品必须在脱模的同时，同样允许湿喷层保持附着在管子上，以便在该冷铸模中防止其积聚并形成浮渣，该积聚以及形成浮渣具有这样的风险，即在铸造过程中被夹带到铁件中，因此在管中形成杂质缺陷或在所述管子上形成表面缺陷。

因此，干喷产品通常包括多种组分的混合物，这些组分包括：

-具有相对较高效用的孕育剂，该孕育剂可典型地构成该产品的30％到100％；例如，出于此目的，可利用硅铁合金，这些合金包含有0.1％到4％的铝、0.1％到4％的钙，和作为选择包含有其它能够对铸铁产生辅助或补充金相效应的元素；

-元素或合金的粉末，这些元素或合金特别提供了抗穿孔效应；这些元素或合金可以典型地为元素周期表的第二列中的还原元素的元素或合金，例如具有较高钙含量的工业硅-钙合金，特别是含有约30％的钙的、称之为“硅化钙”的合金；和

-惰性矿物填料，例如硅石，它可构成高达该产品的70％。

在干喷产品沉积在湿喷的第一层上的特定情况下，这种混合物不允许实现所需要实现的目的之一，即在脱模的同时，使湿喷产品保持附着在管子上。

出于此目的，利用通常包括如上所述的“硅化钙”合金的粉末作为干喷产品是常见的作法。

然而，虽然此类粉末实际上确保湿喷层保持附着在管子上，但是它在其它上述效应方面并不能令人满意，这些效应特别包括孕育效应，和一般地说，涉及到控制铸铁管的金相组织的效应。

发明内容

本发明的主题是一种用于保护模具或冷铸模的粉末状产品，这种粉末状产品在按照如下方法对铸铁管进行离心铸造时使用，该方法包括如下步骤：

-通过将硅石和膨润土的混合物的水悬浮液喷射到热的冷铸模的内表面上，以便在该冷铸模的内表面上形成第一层，此类第一层被称为湿喷层；

-在所述第一层上干喷射所述粉末状产品，该产品包括孕育金属合金或孕育金属合金的混合物、可选择地包括具有抗穿孔效应的还原元素或合金的粉末、以及可选择地包括惰性矿物填料；

-离心铸造该铸铁管；以及

-脱模该铸铁管，

所述产品的特征在于，它还包括至少一种添加剂，该添加剂用于在铸铁管脱模时，确保初始沉积到该冷铸模上的湿喷产品保持附着在该铸铁管上。

根据一个有利的实施例，该添加剂为碱性金属碳酸盐；根据另一个实施例，该添加剂为碱性金属硅酸盐。

该添加剂可以是一种或多种碱性金属碳酸盐和/或一种或多种碱性金属硅酸盐按照任意比例形成的混合物。