[发明专利]模铸帽口球体复合发热剂及其生产工艺

说明书

所属技术领域

本发明涉及冶金领域模铸帽口防止铸锭头部深度收缩用一种冶金铺料产品， 具体涉及一种模铸帽口球体复合型发热剂及其生产工艺。

背景技术

80年代初期，我国冶金行业模铸帽口铸锭头部用防收缩产品为保温型防缩 孔剂，该防缩孔剂只有保温作用，基本不发热，铸锭头部收缩严重，铸坯成材 率低。进入90年代，冶金辅料厂家根据铝热反应原理，用金属铝(Al)、硝酸钠 (NaNO₃)、铁粉(Fe₂O₃)、木屑、膨胀石墨(酸化石墨)等材料设计研制出粉状发热 型防缩孔剂，简称发热剂，该种产品中复配有受热膨胀的酸化石墨材料，使用 过程既发热又保温，具有双重作用，该产品较防缩孔剂产品防止铸锭头部收缩 效果有明显改善，但该种发热剂在投入铸锭帽口后接触到钢液立即膨胀，使发 热剂总体积膨胀2.5倍以上，发热剂先膨胀然后才点火燃烧发热，体积膨胀后 的发热剂燃烧速度明显减弱，根据化学反应平衡原理，膨胀2.5倍，反应物的 浓度即稀释2.5倍，反应速度减弱2.5倍，燃烧不集中，发热温度难能提高到 铸锭熔化点温度1550℃以上，不能完全实现帽口铸锭的二次熔化补缩作用，该 种发热剂没有充分发挥出理想作用。

发明内容

为了解决粉状发热剂体积膨胀后明显减弱反应速度，发热温度低这一缺点， 本发明生产研制一种模铸帽口球体复合型发热剂及其生产工艺，解决了粉状发 热剂存在的问题。

为达到上述目的，本发明所述模铸帽口球体复合型发热剂是由下列重量百 分比的原材料经过加工制成的：铝粉15-20％、硝酸钠8-13％、氧化铁粉32-51 ％、萤石粉20-25％、酸化石墨6-10％。

为得到本发明产品，本发明采取的生产工艺为：将所述重量百分比的铝粉、 硝酸钠、氧化铁粉、萤石粉按所述重量百分比准确计量，每批总重量为500kg， 分别输送到行星混碾机内搅拌20分钟，然后将准确计量的混合物输送入行星混 碾机内继续搅拌30分钟，搅拌合格的混合料经输送带输送到高压螺旋机内，混 合料经高压螺旋机压入60吨双磐磨擦压力机内的球形模具内高压成型，成型的 球体经压力机推出模具，然后送入输送机输送到一次包装机内进行一次包装， 一次包装后再准确计量配入标准要求量的酸化石墨进行二次检验包装，包装后 的产品检验入库。

本发明解决其技术问题所采用的球体复合技术方案是：将直接参与铝热反 应原材料金属铝、硝酸钠、铁矿粉等粉状材料用结合剂结合，用60吨双磐磨擦 压力机压制成一定大小规格的球体，将每个球体分别装入编织袋内(只装一个)， 最后再复配装入规定量的酸化石墨(约为球体重量的8％)，然后扎口包装。球体 重量大小是根据铸锭重量大小而确定，一般为1kg、1.5kg和2kg。

炼钢铸造过程中，钢液从铸锭模具底部沿着铸锭模具缓缓升到模具顶部帽 口部位，然后停止浇钢，钢液在模具内迅速凝固收缩，由于帽口四周先凝固， 凝固帽口中心钢液后，帽口部位铸锭头部形成“V”字形收缩，在没完全形成“V” 字形前，向该帽口处投入一袋该球体复合发热剂产品，此时酸化石墨在球体处 迅速膨胀保温，球体接触钢液或凝固炽热的钢坯后，开始点火剧烈燃烧发热， 实际燃烧温度达到1600℃以上，使帽口四周已凝固的铸坯重新熔化补充到“V” 形的下部，然后在膨胀的酸化石墨保温下缓慢凝固，完全实现了帽口防缩孔目 的。

本发明解决其技术问题所采用的生产工艺技术方案是：把各种直接参与铝 热反应的粉状原材料与有机结合剂按技术配比配入搅拌机内搅拌，然后输送到 60吨双磐磨擦压力机内压制成一定规格的球体，将每个球体分别装入编织袋内 (只装一个)，最后再复配装入规定量的酸化石墨(约为球体重量的8％)，然后扎 口包装入库。

本发明的有益效果是：球体复合发热剂解决了传统发热剂因复配酸化石墨 膨胀减弱铝热反应速度，发热温度不理想，缩孔深，成材率低问题。该球体复 合发热剂反应迅速，发热温度可达1600℃以上，完全实现了二次补缩作用，铸 坯头部形成良好的“碟形”收缩，铸坯成材率提高了5％以上。

模铸帽口球体复合发热剂产品理化指标

模铸帽口球体复合发热剂产品用原材料主要化学成份指标