[发明专利]一种大型高强度复合型壳的制备技术及应用

权利要求书

1.一种大型高强度复合型壳的制备技术，其特征在于：型壳材料为三层复合陶瓷组织：第一层为硅溶胶、锆英砂层，第二层为硅溶胶、煤矸石层，第三层为水玻璃、煤矸石层；其对应层的厚度分别为1.0～3.0mm，3.5～6.5mm， 5.0～8.5mm；其对应层的抗折强度分别为：5.0～10.0MPa， 2.5～8.0MPa， 5.0～10.0MPa；型壳制备包括配料、制浆、沾浆、撒砂、干燥、焙烧等过程。

2.根据权利要求1所述的一种大型高强度复合型壳的制备技术，其特征在于：所述第一层包括如下步骤：

第一步，将硅溶胶、锆英砂按配比1.0：2.0～7.0混合均匀；

第二步，加入0.1～1.0%的润湿剂、1.0-5.0%的铝粉和0.05～1.0%的消泡剂，进行搅拌，时间≥2小时，使用4号詹氏杯测量粘度，粘度值调整在15～50s范围内，制成第一层浆料；

第三步，将蜡模沾浆，并撒锆英砂，粒度控制在100～1000目范围内；

第四步，挂砂后的蜡模在温度15～30℃和湿度20%～80%环境下，干燥2～24小时；

重复第三、四步骤2～12次，控制蜡模上第一层陶瓷厚度在1.0～3.0mm之间，调整强度在5.0～10.0MPa之间。

3.根据权利要求1或2所述的一种大型高强度复合型壳的制备技术，其特征在于：所述第二层包括如下步骤：

第一步，将硅溶胶、煤矸石按配比0.5：1.0～5.0混合均匀；

第二步，加入0.01-5.0%蜂胶，进行搅拌，时间≥1.0小时，使用4号詹氏杯测量粘度，粘度值调整在10～30s范围内，制成第二层浆料；

第三步，将权利要求2所述的带有第一层陶瓷组织的蜡模继续沾浆，并撒满粒度为20～50目的煤矸石砂；

第四步，在温度20～40℃和湿度20%～80%环境下，干燥2～24小时；

重复第三、四步骤2～12次，控制第二层厚度在3.5～6.5mm之间，调整强度在2.5～8.0MPa之间。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种大型高强度复合型壳的制备技术，其特征在于：所述第三层包括如下步骤：

第一步，将硅溶胶、煤矸石按配比0.5：1.0～3.0混合均匀；

第二步，加入0.01～0.5%碎纸末，进行搅拌，时间≥1.0小时，使用4号詹氏杯测量粘度，粘度值调整在5～20s范围内，制成第三层浆料；

第三步，将权利要求3所述的带有第一、二层陶瓷组织的蜡模继续粘浆，并撒满粒度为10～30目的煤矸石砂；

第四步，将带有蜡模的陶瓷壳浸泡在结晶氯化铝溶液中硬化，硬化时间在1～3小时内；

重复第三、四步骤3～10次，控制第三层厚度在5.0～8.5mm之间，调整强度在5.0～10.0MPa之间。

5.根据权利要求1至4之一所述的一种大型高强度复合型壳的制备技术，其特征在于：将型壳放在脱蜡釜中进行脱蜡，温度控制在75～100℃范围内，压力在0.05～0.5Mpa之间；将型壳放在箱式热处理炉中进行焙烧，温度控制在850～1050℃之间，焙烧时间在1.5～4.0h范围内。

6.一种大型高强度复合型壳的应用，其特征在于：包括如下步骤：

第一步，熔炼钢水；

第二步，用清水洗净型壳内腔表面的物质，并用热风吹干；

第三步，浇注，型壳承受的温度范围为1500～1750℃，时间5-30s；

第四步，浇注完毕后，自然冷却；

第五步，清理；

第六步，检验。