[发明专利]覆盖剂

说明书

本发明是一种粉状或颗粒状、或粉状加颗粒状混杂的保温型覆盖剂，是黑色金属铸造中冶金和浇注时使用的辅助材料。

目前，国内工业生产中使用的L125（221）覆盖剂，除用于钢锭覆盖剂外，在黑色金属铸造中，也常与保温冒口配套使用。虽然冒口的缩孔形状呈U型，但增碳严重，以WCB铸钢中φ150mm的明冒口（加保温套）为例，冒口中心线最高增碳处为1.50%，距紧实层上顶面100mm处，碳仍高于0.4%（WCB铸钢碳要求在0.30%以下），若L125（721）覆盖剂直接用于普通明冒口（不加保温套），冒口缩孔形状呈V形，补缩效果差。国外普遍使用英国Foseco公司的FERRUX740覆盖剂，使用时，需配上冒口套，仍有增碳现象，如单独使用，缩孔形状仍为V形。另外，目前国内使用的发热型覆盖剂，成本高，用量大，且只能适用于中、小冒口。为了克服以上现有覆盖剂的缺点，需创新一种既能提高补缩效率，增碳少，又能节约材料，经济实用的新型覆盖剂，便是本发明的任务。

本发明是在L125（721）型覆盖剂的基础上研制成功的，它由绝热材料、造渣材料、脱碳材料等材料组成的混合物。本发明的主要组成及配比如下：酸化石墨2-10%;萤石粉5-30%;固体水玻璃或碳酸钠（Na₂CO₃）5-30%;石墨粉20-60%;膨胀珍珠岩2-10%;氧化铁粉8-35%。以上原材料的性能规格要求如下：萤石粉、固体水玻璃、氧化铁粉颗粒度均小于70目;石墨粉的含碳量应调整到40-80%，石墨粉可以用其它含碳材料代用，其覆盖剂的含碳量控制在10-45%;氧化铁粉中的FeO+Fe₂O₃总含量应大于40%，氧化铁粉可用其它含氧化铁的材料代用，其覆盖剂中FeO+Fe₂O₃含量控制在4-30%;膨胀珍珠岩可采用混合级型，其比重小于0.1。膨胀珍珠岩和酸化石墨可用其它保温材料代用。将以上符合性能规格要求的材料充分烘干、破碎后混合在一起，搅拌均匀，其混合物便是本覆盖剂。本覆盖剂可以是粉状、片状或颗粒状，或其中任意两种或三种状态的混杂。它可做黑色金属液体的覆盖保温材料，很适用于黑色金属铸造中的明冒口，特别适用于铸钢件生产中的明冒口，在明冒口补缩期间覆盖在其顶面，依靠膨胀珍珠岩、酸化石墨、石墨粉起绝热作用;萤石粉和固体水玻璃起造渣作用，氧化铁粉中的FeO和Fe₂O₃起脱碳作用，并能阻止碳向钢液扩散。

使用本覆盖剂的冒口（不加发热或保温冒口套），其缩孔形状呈U形，增碳很少，集中缩孔下即为紧实组织（见附图）补缩效果较为理想。以WCB铸钢φ150mm的普通明冒口为例，冒口增碳分布自紧实层中心线顶部往下逐渐下降。增碳量最高处碳含量低于0.35%，距紧实层上顶面60mm以下碳低于0.30%，其它化学成分变化很小，这与使用L125（721）覆盖剂和国内外同类覆盖剂比较，是一个明显的优点，还有使用本覆盖剂，可以不加其它保温或发热措施（如保温或发热冒口套）就可以将冒口重量减少40-80%。另外，与公知的其它覆盖剂比较，其成本低，用量少，投资少，效益高，若投资10元可以节约100至200元，并且制造容易，操作简单，易于推广，即提高了铸件质量和工艺出品率，又节省了能源，降低了铸件成本。