[发明专利]耐火复合颗粒和馈料器元件以及相应的方法和应用

说明书

描述一种制造用于铸造工业的馈料器元件的方法其具有下述步骤：(a)以基质囊封方法制备粒度小于2mm的复合颗粒，具有下述步骤：(a1)由至少下述起始材料制备悬浮液的液滴：(i)一种或多种耐火物质，(ii)一种或多种降低密度的物质，(iii)作为连续相的可凝固的液体，(a2)使可凝固的液体的凝固，并且将一种或多种耐火物质以及一种或多种降低密度的物质囊封在凝固的连续相中，(a3)处理已硬化的液滴，(b)将所制备的复合颗粒或其一部分与粘合剂混合成馈料器混合料，(c)使馈料器混合料成型并且完全硬化成馈料器元件。还描述了基质囊封方法用于制备复合颗粒的应用和经密封复合颗粒的应用以及一种用于制备耐火复合颗粒的方法和其应用。

技术领域

本发明涉及一种制造用于铸造工业的馈料器元件的方法，一种相应的馈料器元件，用于制备复合颗粒的基质囊封方法的应用和经过密封的复合颗粒的应用。本发明也涉及一种用于制备耐火复合颗粒的方法和其应用。本发明在说明书的相应的段落中被限定。

在本文的范围中，术语“馈料器”或“馈料器元件”包括馈料器夹套、馈料器插入件和馈料器盖以及加热垫。

背景技术

在铸造厂中制造金属成型件时，将液体金属填充到铸模中并且在该处凝固。凝固过程伴随金属体积的减小从而通常使用馈料器，也就是说，在铸模中或在铸模上的打开的或闭合的空间，以便在铸件凝固时补偿体积不足进而防止铸件中形成空隙。馈料器与铸件或有风险的铸件区域连接并且通常位于模具空腔上方和/或在模具空腔的一侧上。在用于制备馈料器的馈料器混合料中并且在由其制成的馈料器自身中，现今常常使用轻质填充剂，所述轻质填充剂在显示高温稳定性和低重量的同时应当显示良好的隔热作用。

隔热和放热的馈料器以及馈料器混合料包含一种或多种耐火填充剂作为主要组成部分。一方面所述耐火填充剂形成馈料器的骨架结构并且另一方面其是馈料器中的隔热作用或正向热平衡的主要决定因素从而是馈料器的良好的效率的主要决定因素。

除堆积密度之外，热稳定性是选择用于馈料器的耐火填充剂的最重要的准则之一。在此，馈料器混合料的类型、是起隔热还是放热作用以及馈料器的使用范围，决定性地确定关于耐火填充剂的要求。

EP 2 139 626 B1涉及“能堆积的填充材料用作为用于制备馈料器的馈料器混合料的填充剂(Füllmaterial zur Verwendung als Füllstoff fürSpeisermassen zur Herstellung von Speisern)”。填充材料包括核-壳颗粒。段落[0023]公开85g/L至500g/L的优选堆积密度。

WO 2013/014118 A2涉及“馈料器和用于制备馈料器的可变形的组合物(Speiserund formbare Zusammensetzung zu deren Herstellung)”(标题)。稻壳灰用作填充剂。

DE 10 2012 200 967 A1涉及“馈料器和用于制备馈料器的、包含煅烧硅藻土的可变形的组合物(Speiser und formbare Zusammensetzung zu deren Herstellungenthaltend kalzinierte Kieselgur)”(标题)。所要求保护的馈料器尤其根据聚氨酯冷芯盒方法制成。所公开的煅烧硅藻土在此应当具有600g/L或更高的堆积密度。

其他待考虑的现有技术在US 2012/0295026 A1、DE 10 2010 045 479 A1和DE 112008 000 701 B4中公开。

在工业实践中，在馈料器中经常使用球粒(尤其由飞灰构成的球粒)。所述球粒可分为不同的质量等级，所述质量等级尤其由Al₂O₃含量和碱金属以及碱土金属的份额以及伴生元素如铁产生。尤其对于铜铸件、铁铸件和钢铸件的使用领域，在实践中尤其需要高品质的球粒质量；然而，所述球粒质量数量有限和/或非常昂贵，使得存在对可供使用的可再生替代物的持续需要。