[发明专利]一种熔模铸造旧型壳回用料保温发热冒口套及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种保温发热冒口套及其制备方法，利用回收熔模铸造旧型壳料制作保温发热冒口套。其是将回收的熔模铸造旧型壳制成骨料再用于制作保温发热冒口套，解决了熔模铸造废弃壳料直接排放，污染环境，占用土地的弊端。

背景技术

铸件生产过程中，液态金属浇注到铸型后，冷却过程中发生液态收缩，如果这种收缩得不到补偿，凝固后将在铸件内部产生缩孔或缩松等缺陷，这将会影响到铸件的致密性、降低机械性能，以及造成废品。

为了获得健全的铸件，在实际生产中，在铸件最后凝固的部位设置冒口对铸件进行补缩，起到防止缩孔、缩松、排气和集渣的作用。随着铸造技术的发展和对铸件质量要求的不断提高，传统工艺的砂型冒口套、已采用的保温冒口套或发热冒口套由于存在着保温不良或发热不足、以及作用单一等缺点，不能满足铸件的补缩要求，因此，开发新型保温发热冒口套越来越受到铸件工作者的重视。传统的铸钢冒口是砂型的,其导热系数与铸型一样,这就要求冒口尺寸比所需补缩的铸件热节尺寸大得多，而且冒口真正补充给铸件的液体体积为6％～10％,所以冒口本身的消耗也是不容忽视的。研究表明，铸件凝固后，普通砂冒口补缩铸件的能力为6％～10％，保温冒口补缩铸件的能力为16％～20％，而发热保温冒口的铸件补缩能力提高至30％～36％。

保温冒口套是指主要由保温材料制备而成的冒口套，其作用原理是利用低导热系数保温材料的蓄热功能以减少冒口套内金属液的热损失，从而延长冒口套内金属液的凝固时间，提高其对铸件的补缩能力。保温冒口套的主要组成一般包括，保温材料、耐火骨料、粘结剂以及一些附加材料等。组成材料的选用应遵循来源广、无毒无害、不污染环境、不影响造型材料的回收等原则。

现在市面上冒口的耐火材料多数是石英砂，加上少量的漂珠，总体是冒口偏大，偏重，也增加了用户的成本。而且石英砂的保温性能不如莫来石好，堆积密度大于废弃型壳料一倍以上。就是说即使其他情况不变，使用莫来石代替石英砂冒口，起码节约用户一半成本。漂珠，其密度很小，内部空心，保温隔热性最好。但是收得率很小，特别是粉煤灰综合利用后，难以单独收集，火山灰也可以，但是我国也难以收集。

一般铸钢件冒口内液态金属重量几乎等于铸件本身重量。冒口使用后就废弃，然后冒口里面的金属还要切割掉。才能得到零件的大致形状，经过抛丸，打磨，探伤，补焊，热处理等工艺，得到符合要求的铸件。由于每吨铸钢件熔炼过程中需要700度左右的电，意味着一半钢水浪费或者反复熔炼，而且很多金属包括合金会被烧损。所以，减小冒口尺寸，通过提高保温冒口的性能，可以有效节约电费和金属烧损。减少用电量也就意味着减少二氧化碳的排放，节能环保。

据有关资料介绍，熔模铸造废弃壳料全国每年大约1500万吨到2000万吨。目前，对于这些旧型壳的处理，绝大多数企业采取直接排放，丢弃或者填埋，造成污染环境，占用土地。熔模铸造旧型壳粉料中主要的莫来石，氧化铝的价值远远大于石英砂，所以制造商一般不用莫来石制造冒口，几乎都是以石英砂为主制造冒口。我们考虑使用废弃壳料制造冒口，用户可以得到以下实惠：冒口密度小，降低采购成本，保温效果好，减小冒口尺寸，节约钢水，也就是节约电费和合金烧损，冒口废弃后作为回收再生砂，可以有效改善石英砂性能，减小酸性气氛。我们回收成本就是运费和处理成本，达到制造冒口要求的粒度，每吨成本不过350元。制造成保温发热冒口，成本不过800元，市场销售价2500元每吨。

鉴于以上背景，我们研发出利用回收利用熔模铸造旧型壳料来制作冒口。

发明内容

本发明的目的是利用回收熔模铸造旧型壳料制备保温发热冒口套。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：

一种熔模铸造旧型壳回用料保温发热冒口套及其制备方法，包括以下步骤：

第一步：回收熔模铸造旧型壳粉料：通过分拣，去水，除铁，一次破碎，加工成颗粒料，再经过筛分，二次除铁，获得筛上物和筛下物，对筛上物和筛下物进行分类处理，获取符合制作冒口套用的耐火骨料，采用的步骤是：

1、分拣

将回收的旧型壳进行分拣，去除杂质。

熔模铸造企业在制壳(铸型)过程中，通常要挂四到五次浆液与粉料，才能完成制壳。基本的工艺过程为：蜡模－喷涂硅溶胶－挂氧化锆(或氧化铝)－烘干(以上为每一层)－沾浆液－挂锆英砂(或氧化铝)－烘干(以上为第二层)－沾浆液－挂莫来石细颗粒－烘干(以上为第三层)－沾浆液－挂莫来石粗颗粒－烘干(以上为第四层－挂浆液封浆－烘干－蒸气脱蜡)。可按上述第一层和第二层使用的是氧化锆还是氧化铝进行分拣，分拣可采用人工分拣；