[发明专利]一种厚大铸钢件防粘砂涂料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种厚大铸钢件防粘砂涂料，按质量百分比计，防粘砂涂料包括75‑85％蛇纹石、1‑5％氧氯化锆、1‑5％膨润土、1‑3％粘结剂、3‑8％悬浮剂、5‑10％质量浓度为75％～95％的酒精。本申请中首次采用蛇纹石作为铸钢件防粘砂涂料的耐火填料，提供了一种新的防粘砂涂料原材料，具有较高的经济效益，该涂料还具有优异的稳定性和可刷性，可长期保存。本申请中厚大型铸钢件防粘砂涂层中的氧氯化锆可有效阻止高温下涂层中蛇纹石的水化，形成致密防粘砂隔离层，使其能够在长时间高温下保持较好的防粘砂能力，能够有效阻止渗透粘砂，且该涂层高温强度高、发气量小、密度适宜，针对树脂砂的防粘砂效果优异。

技术领域

本申请涉及铸造造型领域，尤其涉及一种厚大铸钢件防粘砂涂料及其制备方法和应用。

背景技术

铸钢因具有良好的强韧性，适用于制造承受重载、冲击、振动的机件，因此在机械制造业中应用广泛。在制造过程中，铸钢件的粘砂问题一直是国内外铸造工作者的关注点。目前常用的防粘砂措施包括降低浇注温度、细化原砂粒度、采用极冷措施等，但这些措施受经济技术等多种原因应用范围受到极大的限制。相比上述措施，防粘涂料具有应用范围广，使用方便的优点。

但实际生产壁厚50mm以上、单重10吨以上的厚大型铸钢件的过程中，由于浇注钢水吨位大、壁厚大、钢水保持液态时间长，导致涂料在此温度下逐层分解、侵蚀，导致涂层隔离效果被破坏，容易产生渗透粘砂缺陷。目前常用的铸钢涂料为锆英粉涂料，锆英粉的理论分解温度为1540℃，但在厚大型铸钢件生产过程中，钢水与涂料接触的温度长时间保持在1540℃以上，超过了锆英粉的分解温度，形成了融渣，涂料层被破坏。也有采用铬矿砂作为面砂防止渗透粘砂，但是，在生产过程中在模型表面敷铬矿砂操作十分费时且浪费，其操作成本较高。

因此，目前亟需一种高温隔离效果好，能够有效阻止渗透粘砂的厚大型铸钢件防粘砂涂层。

发明内容

为了解决上述问题，本申请旨在提供一种稳定性好、可刷性优异的厚大型铸钢件防粘砂涂料，并且，采用该涂料刷制的厚大型铸钢件防粘砂涂层具有隔离效果好、能够有效阻止长时高温渗透粘砂的优点。

一方面，本申请提供了一种厚大铸钢件防粘砂涂料，按质量百分比计，所述防粘砂涂料包括75-85％蛇纹石、1-5％氧氯化锆、1-5％膨润土、1-3％粘结剂、3-8％悬浮剂、5-10％质量浓度为75％～95％的酒精。

进一步的，按质量百分比计，所述防粘砂涂料包括80％蛇纹石、2％氧氯化锆、2％膨润土、1％粘结剂、5％悬浮剂、10％质量浓度为95％的酒精。

进一步的，所述蛇纹石的目数为320目。

我国本有数以亿吨级的蛇纹石被当做废石，且已有研究表明蛇纹石本身具有较好的低温合成特性，热稳定性高，在耐火材料领域展现了巨大的潜能，但尚未有人采用蛇纹石进行铸钢涂料相关研究。

本申请中首次采用蛇纹石作为铸钢件防粘砂涂料的耐火填料，提供了一种新的防粘砂涂料原材料，具有较高的经济效益。

并且，本申请厚大型铸钢件防粘砂涂层中的氧氯化锆可在高温下使氧化钙相转化为高熔钙锆，有效阻止蛇纹石的水化，形成致密防粘砂隔离层，提高了涂层的长时高温防渗透粘砂能力。

进一步的，所述悬浮剂选自聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬酸酯、凹凸棒土、聚乙烯醇缩丁醛中的一种或多种；优选的，聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬酸酯；

和/或，所述膨润土选自锂基膨润土、钙基膨润土、人工钠基膨润土中的一种或多种；优选的，锂基膨润土；

和/或，所述粘结剂选自聚合氯化铝、磷酸盐、硅溶胶中的一种或多种；优选的，聚合氯化铝。

在一种优选的实施方式中，一种厚大铸钢件防粘砂涂料包括320目的80％蛇纹石、2％氧氯化锆、2％锂基膨润土、1％聚合氯化铝、5％聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬酸酯、10％的浓度为95％酒精。