[发明专利]一种复合保温铸造用冒口套及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种复合保温铸造用冒口套，包括发热层、包覆层、保温层、保护层，包覆层包覆在发热层外侧，保温层包覆在包覆层外侧，保护层包覆在保温层外侧；发热层原料按重量份包括：铝粉32‑36，氧化铁30‑35，高锰酸钾1‑4，硅砂3‑6，珠光砂1‑3，复合竹炭粉2‑4，羧甲基纤维素钠4‑12。发热层采用如下工艺制备：将铝粉、氧化铁、高锰酸钾、硅砂、珠光砂、复合竹炭粉、羧甲基纤维素钠混合均匀，加水打成浆料，模具定型，350‑400℃烘干。其中复合竹炭粉采用如下工艺制备：将竹炭粉、纳米二氧化硅混合研磨均匀，加入水缓慢搅拌，搅拌状态下加入壳聚糖、丙烯酰胺、光引发剂，然后静置，紫外光照处理得到复合竹炭粉。

技术领域

本发明涉及冒口套技术领域，尤其涉及一种复合保温铸造用冒口套及其制备工艺。

背景技术

大部分金属在冷却过程中会经历液态收缩、凝固收缩和固态收缩，如果前两种收缩不能得到及时补偿的话，就会在铸件中形成缩孔、缩松等铸造缺陷，破坏铸件的性能。为有效防止缩孔缩松等铸造缺陷的产生，往往采用冒口(即在铸型中用于储存金属液的空腔)进行铸造。

通常在冒口外设置由发热材料制成的冒口套，利用发热材料在高温下放热，抑制冒口金属液的散热，延长冒口金属液的凝固时间，减小了冒口尺寸。发热保温冒口套一般由保温材料、发热材料、氧化剂、耐火材料及粘贴剂等组合制成，保温冒口套的材料必须具有以下要求：具有良好的保温性能，具有良好的耐火性能，高温下化学稳定性强，具有足够的干强度和湿强度，使用过程中清洁环保。

冒口套在铸钢件、铸钢锭、球墨铸铁件、铜铝合金逐渐方面具有广泛的应用。然而，现有技术制备的冒口套材料用量大，但强度性能较低，热量传递不均匀，容易造成冒口套的变形，无法满足现有铸造生产的需求。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种复合保温铸造用冒口套及其制备工艺。

一种复合保温铸造用冒口套，包括发热层、包覆层、保温层、保护层，包覆层包覆在发热层外侧，保温层包覆在包覆层外侧，保护层包覆在保温层外侧；

发热层原料按重量份包括：铝粉32-36份，氧化铁30-35份，高锰酸钾1-4份，硅砂3-6份，珠光砂1-3份，复合竹炭粉2-4份，羧甲基纤维素钠4-12份。

优选地，发热层原料中复合竹炭粉采用竹炭粉与纳米二氧化硅研磨，然后采用丙烯酰胺进行紫外交联得到。

优选地，发热层原料中复合竹炭粉具体采用如下工艺制备：将竹炭粉、纳米二氧化硅混合研磨均匀，加入水缓慢搅拌，搅拌状态下加入壳聚糖、丙烯酰胺、光引发剂，然后静置，紫外光照处理得到复合竹炭粉。

优选地，复合竹炭粉的制备工艺中，加入水缓慢搅拌3-6h，搅拌速度为20-40r/min；静置时间为2-4天；紫外光照时间为10-20min。

优选地，复合竹炭粉的制备工艺中，竹炭粉、纳米二氧化硅、水、壳聚糖、丙烯酰胺、光引发剂的质量比为10-20：2-6：20-30：1-2：2-2.8：0.01-0.03。

优选地，保温层采用硅酸铝陶瓷纤维制得。

优选地，包覆层采用玻璃纤维布制得。

优选地，保护层为铝合金层。

上述复合保温铸造用冒口套的制备工艺，包括如下步骤：将铝粉、氧化铁、高锰酸钾、硅砂、珠光砂、复合竹炭粉、羧甲基纤维素钠混合均匀，加水打成浆料，模具定型，350-400℃烘干，降温得到发热层；接着将包覆层包覆于发热层外侧，再将保温层包覆于包覆层外侧，然后将保护层包覆在保温层外侧。

本发明的技术效果如下所示：