[发明专利]一种铸钢保温冒口覆盖剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种铸钢保温冒口覆盖剂及其制备方法，属于铸造工业技术领域。本发明利用胶体状态的磷酸盐会在材料的表面形成一层胶体薄膜的特点，在复合物料与磷酸盐混制时，胶体薄膜就均匀地包裹在复合材料的表面上，形成轻质多孔或网状结构，在这种结构中，骨架之间具有分散多孔洞的组织，相互是点接触，明显降低了热传导面积，提高了热阻值，改善保温效果，同时，包覆在多孔洞中的空气又是一种良好的绝缘体，从而达到了绝热作用，使冒口中的金属液在补缩期间处于熔融状态，以保证获得良好的补缩效果；本发明通过在镁橄榄石烧制过程中引入锆质材料，提高镁橄榄石的耐火度，利于夹杂物与钢液分离，减少铸坯夹渣缺陷，大大提高了产品质量。

技术领域

本发明涉及一种铸钢保温冒口覆盖剂及其制备方法，属于铸造工业技术领域。

背景技术

铸造是制造复杂零件最灵活的方法，先进铸造技术的应用给制造工业带来了新的活力的同时，也使铸造业遇到了来自铸造行业内部和外部的巨大挑战。在铸钢的铸造过程中，采用铸钢冒口覆盖剂可减缓冒口中钢水的冷却速度，提高冒口钢液对铸钢件的补缩能力，从而降低钢水用量，提高铸钢件的质量和出品率。

铸造过程中铸钢冒口覆盖剂的作用是很明显的，当铸钢冒口覆盖剂加到冒口内的钢液面上时，迅速在钢液面上形成熔渣层、烧结层、过渡层和粉渣层，隔绝冒口钢液与空气的接触，防止对流与辐射传热，减小热传导，致使冒口钢液有着较慢的凝固速度，随着铸件的凝固，冒口钢液不断补缩，铸钢冒口覆盖剂不断下沉，以保证冒口钢液面上铸钢冒口覆盖剂形成稳定的层状，起到很好的保温绝热的效果。所以铸钢冒口覆盖剂与连铸铸钢冒口覆盖剂的作用基本相似，主要作用如下：（1）对顶部裸露的钢液绝热保温防止散热，提高冒口的补缩能力；（2）聚集、溶解从钢水中上浮到钢液面的非金属夹杂物，净化钢水；（3）隔绝空气，防止空气中的氧进入钢水发生二次氧化。铸钢冒口覆盖剂这些良好的性能与其化学组成、原料的选择、原料间的组合方式以及配比等因素有关。也就是说，良好的物理及化学性质，合理的覆盖特性及层状结构，是一种好的铸钢冒口覆盖剂不可或缺的两个条件。

从连铸铸钢冒口覆盖剂的发展趋势和现况来看，铸钢冒口覆盖剂的化学组成具有超高碱性、高玻璃化发展的特征。铸钢冒口覆盖剂的品种更加系列化，以适应不同钢种、不同工艺参数的浇注，铸钢冒口覆盖剂的有关物理性质可以采用各种经验公式进行计算，铸钢冒口覆盖剂配方设计也逐步走上规范化的道路。值得注意的是对铸钢冒口覆盖剂的重要作用，在一些从事铸造的工程技术人员中至今还未引起足够的重视。所以必须把铸造铸钢冒口覆盖剂研制和生产建立在科学的基础上，开发出自己的铸钢冒口覆盖剂系列，以满足我国铸造事业发展的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现有铸钢冒口覆盖剂的保温性能不理想，补缩能力和铺展性较差，保温效果不是很稳定的问题，提供了一种铸钢保温冒口覆盖剂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种铸钢保温冒口覆盖剂，包括下述重量份原料组成：200～300份膨胀珍珠岩，80～100份烟道灰，80～100份硅藻土，600～800份铝矾土，200～400份耐火骨料，400～500份磷酸盐粘结剂，200～300份发热材料，15～30份硅钙合金粉。

所述耐火骨料为镁橄榄石砂、无烟煤、轻烧镁粉、质量分数为1%亚硫酸溶液、锆英石、铝矾土，球磨干燥后保温煅烧，再研磨过筛，得耐火骨料。

所述耐火骨料中各原料的重量份为400～480份镁橄榄石砂，300～360份无烟煤，120～150份轻烧镁粉，15～25份亚硫酸溶液，20～30份锆英石，100～120份铝矾土。

所述保温煅烧过程为在氮气氛围下，加热至1500～1600℃保温煅烧3～4h。

所述磷酸盐粘结剂为磷酸与去离子水混合加热至80～90℃，再加入氢氧化铝、氧化锌，持续搅拌加热至90～100℃后加入氧化镁反应制得。