[发明专利]一种铸造用石墨砂型涂料及其制备方法

说明书

本发明公开一种铸造用石墨砂型涂料，按重量百分比计，由耐火基体粉料30~65份，粘结剂30~50份、表面活性剂0.5~2份和的消泡剂0.2~1.5份混合均匀制备成；所述耐火基体粉料由粘土、碳化硅微粉和废FCC催化剂粉组成，所粘土、碳化硅微粉和废FCC催化剂粉的质量比为1:0.5~2:1~5。创造性地将废FCC催化剂引入到的制备石墨砂型涂料的原料中，既可有效扩大废FCC催化剂催化应用范围，具有较好的经济效益。且制备得到的铸造用石墨砂型涂料可有效提高金属液的充型能力，减少因激冷所造成的浇不足、冷隔、裂纹等缺陷。可明显提高铸件表面光洁度。

技术领域

本发明涉及材料制备技术领域，具体地涉及一种铸造用石墨砂型涂料及其制备方法。

背景技术

FCC催化剂(Fluid Catalytic Cracking，流化催化裂化)催化剂是原油生产中的重要物质，由于在原油生产过程中，伴随着重金属污染失活、积碳失活以及水热失活，FCC催化剂在使用一段时间后反应活性不可避免的降低，无法满足原油生产要求，需定期清除装置中废FCC催化剂。

FCC催化剂原料主要为粘土、分子筛，铝溶胶和硅溶胶等物质，其主要成分为SiO₂、Al₂O₃和少量碱金属元素，物质结构具有典型的硅铝酸盐结构，一般经喷雾干燥成圆球状，具有较大的比表面积和孔体积，其组成结构与粘土、陶瓷等物质类似，因此也有将其应用于生产陶瓷的报道。

在铸型和金属液体之间相互作用，在浇铸温度下形成致密耐火涂层，防止金属液体渗入到砂型中，同时由于砂型的材料在高温下分解产生气体，涂料可以防止进入金属液体中，影响铸件的表面光洁度。目前常用的为树脂涂料，因为是悬浮液体，并且悬浮性低，使用时，不停搅拌才能涂刷均匀，否则不能形成致密的涂层。大多数根据不同的铸造条件，调配出不同的铸造涂料，针对较大型的铸造件，要求该涂料化学稳定性好，而且降低了生产过程中冲刷槽的出现率，抗粘砂性不好，不会导致铸件粘砂。

石墨材料加入砂型铸的涂料中，对金属液的化学稳定性较好，但浇铸出的铸件表面粗糙度难以保证，石墨型导热系数高，致使钛铸件易出现充型困难、表面冷造行业中，砂型铸造用的涂料十分重要，它的作用是为了屏蔽砂型裂纹等缺陷。因此石墨型工艺需进一步改进才能满足各种金属浇铸的高质量要求。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供一种铸造用石墨砂型涂料，该涂料使用粘土、碳化硅微粉和废FCC催化剂粉作为耐火基体粉料，通过粘结剂、表面活性剂和消泡剂的结合，使生产的涂料涂覆在砂型表面，能有效保证浇铸出的铸件表面粗糙度，且可有效屏蔽砂型裂纹的缺陷，能满足各种金属浇铸的高质量要求。

本发明的另一目的在于提供一种铸造用石墨砂型涂料的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种铸造用石墨砂型涂料，按重量百分比计，由耐火基体粉料30～65 份，粘结剂30～50份、表面活性剂0.5～2份和的消泡剂0.2～1.5份混合均匀制备成；所述耐火基体粉料由粘土、碳化硅微粉和废FCC催化剂粉组成，所粘土、碳化硅微粉和废FCC催化剂粉的质量比为1:0.5～2:1～5。

进一步地，所述耐火材料粉粒度小于200～800目。

进一步地，所述粘结剂为白乳胶和乙醇的任意一种，浓度为30～40wt％，表面活性剂为碳酸锆，含量为1.0～1.5份，消泡剂为聚二甲基硅氧烷，含量0.8～ 1.2份。

进一步地，所述耐火基体粉料为62份，粘结剂为35份，表面活性剂为1.8 份，消泡剂为1.2份。

进一步地，所述废FCC催化剂由40～50wt％的Al₂O₃，35～45wt％的SiO₂， 5～10wt％的Na、Ca、Fe、Ti、Ni和V微量金属元素和1～5wt％的残余碳物质组成。