[发明专利]冒口材料及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及冒口材料及其生产方法，属于冒口材料技术领域。

背景技术

冒口对铸件的作用长期以来受到铸造领域的高度重视，其保温补缩性能的优劣不仅关系到铸件的顺序凝固，而且关系到铸件的质量、铸件工艺成品率，补缩钢水利用率的高低等。但大型铸件特别是大型轧钢机牌坊等特大型铸钢件用冒口一直存在种种问题不能满足工艺技术的要求。由于特大型铸钢件的热负荷高，当这些冒口与钢水接触后烧损、变形、达不到保温补缩等目的。冒口材料类型繁多，主要分为纤维型、膨胀珍珠岩型、微珠型等；冒口的几何形状为套型和球型。如：申请号为CN86100068，发明名称为“球形保温冒口套”的申请中公开了用耐火纤维、镁砂粉作骨料，酚醛树脂作粘结剂鸟洛托品固化。又如：申请号为CN86205837，发明名称为“浇注钢锭及铸件用的复合绝热冒”的专利申请公开的冒口材料内层由绝热材料、漂珠、有机或无机纤维、外层由石英砂、铝钒土、镁砂、有机或无机纤维，粘结剂为水玻璃或酚醛树脂。再如：申请号为CN200510060987.7，发明名称为“纤维复合型保温冒口套”的专利申请公开了由石英砂、硅酸铝纤维、矿棉、纸碎屑作原料淀粉作粘结剂。上述专利申请中公开的冒口材料，用其制作中小型铸件冒口可以满足产品技术要求，但用作特大型铸钢件就会出现问题。

如这些冒口中使用的漂珠，它的壁厚仅为珠径3～10%，1100℃开始析晶，缩小，珠壁增厚，1200℃珠体变形，析晶明显，珠粒相互粘连，1300℃熔融加剧，漂珠已不是空心微珠，而是20%体积的非晶相，80%体积的空腔，这时它就不具有保温效果了。针对这些问题也有人提出另外的冒口技术方案。如申请号为CN00118924.7，发明名称为“挤压冒口补缩的铸造方法”的专利申请公开了一种根据铸造铸件的体积收缩，计算补缩所需金属量的方法。其设计的浇冒系统，使浇口的容积与所需补缩的金属体积相等产，浇口同时也是冒口，预热铸型，加压，用50～200MPa的压力对浇口中的金属施压，很明显这种方法对特大型铸钢件不适用。

现有技术中的冒口套或球形冒口不能满足特大型铸钢件的生产技术要求，其它同类产品同样也存在不可克服的技术问题。如绝热保温板、绝热保温砖等。虽然这些板或砖均由保温、发热或绝热耐火材料组成。具有较低的导热系数、重烧线变化率、化学成分以氧化铝、氧化硅为主，相组成为刚玉、莫来石等。如申请号为CN200410016190.2，发明名称为“利用铝型材厂工业污泥研制轻质莫来石保温材料的方法”公开了用铝型材厂工业污泥脱水烘干，经1200～1350℃轻烧形成污泥熟料，与粘土、发泡塑料球制作出轻质莫来石保温材料；又如请号为CN200410006302.6，发明名称为“一种堇青石-莫来石轻质耐火砖及其制作方法”公开了由煤矸石、菱苦土、塑料小球等为原料实现其技术方案的；申请号为CN200610018297.X，发明名称为“一种轻质隔热耐火砖的制备方法”的专利申请公开了由粘土熟料或高铝熟料或刚玉莫来石与生粘土、聚苯乙烯球一类的发泡材料混炼后成型自然干燥。申请号为CN200710052470.2，发明名称为“一种轻质多孔骨料的铝硅质耐火砖及其制备方法”的专利申请公开了由轻质多孔刚玉或刚玉-莫来石、钒土、粘土中的一种或数种与刚玉细粉、α--Al2O3微粉、莫来石细粉、耐火细粉为原料，纸浆废液、硅溶胶作粘结剂，砖的体积密度在2.4克/立方厘米。上述方法制作出的砖或板用作冒口均存在烧结、熔蚀、冒口体积变大等缺陷。

综上，目前的冒口常使铸件在最后凝固部位产生缩孔、或组织缩松。冒口补缩对缩松收效甚微，而且由于形成接触热节、物理热节，使冒口根部出现收缩缺陷、增碳严重、成分超差，降低铸件工艺成品率，浪费钢水能耗；更为严重的还会使大型铸件的中心部位出现组织疏松、晶粒粗大，机械性能下降。随着碱酚醛树脂砂在大型铸件上的普遍使用，上述问题更为突出；为了满足产品生产技术要求迫切需要保温性能更加优良、高温状态下体积稳定性好、化学性质稳定、耐钢水侵蚀、后处理方便的冒口材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于大型铸件使用的冒口材料。

本发明冒口材料，由如下重量份的组分制备而成：骨料30～95份，粘结剂0.5～2份，发泡剂5～25份，助剂0.01～1.5份组成；