一種熔模鑄造用耐火材料及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熔模鑄造用耐火材料及其制造方法，包括有石英、鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料外包覆有氧化鋁涂層；所述耐火材料的粒徑為35-45微米；所述材料為硅酸鹽類材料時，其粒徑還包括有150-160微米。過本技術方案制得的熔模鑄造用模殼材料，在進行石英、鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料的前期就能夠將大部分的雜質中的可析出離子去除，再通過后期的兩次包覆，較現有技術的離子析出量降低45%-60%左右，完全能夠替代鋯石的耐火涂料。
【專利說明】一種熔模鑄造用耐火材料及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于材料領域，屬于熔模鑄造用模殼材料領域，特別是指一種熔模鑄造用耐火材料及其制造方法。
【背景技術】
[0002]熔模鑄造的模殼材料是耐火材料，在熔模鑄造中，模殼要具有耐高溫、熱化學穩(wěn)定、熱膨脹性能適合，透氣性及脫殼性能需要符合對鑄件的性能要求。而這些對模殼的要求均需要由制造模殼的耐火材料來實現。
[0003]能夠用于制造模殼的材料比較多，同時對于模殼的不同面層也可能會包含有不同的材料?，F用于制造模殼的材料可分為三類，即模殼面層用耐火材料。模殼加固層用耐火材料、陶瓷型芯用耐火材料。而在模殼制造中使用的硅熔膠現在主要以鋯石為主，因為鋯石的性能穩(wěn)定，不會影響最終的硅溶膠的品質，但鋯石的價格較高很難降低成本。現許多研究機構在尋找能夠替代鋯石的材料，但是一直沒有實現?，F選用的材料因為均含有一定的雜質，在配制硅溶膠涂料時，浸出的離子會影響到硅溶膠涂料的穩(wěn)定性。
[0004]也有一部分人員轉變方式，進而研究如何能夠阻礙現有的材料如莫萊粉、煤矸石粉，硅灰石等內的離子浸出，以實現替代鋯石的使用。中國專利專利申請?zhí)?CN200510079309.5，該專利介紹了一種復合熔模鑄造耐火材料，該技術方案是采用石英或鋁礬土或硅酸鹽類耐火材料為核心，在所述核心外有氧化鋁涂層包覆。但是在實際使用中會發(fā)現，依然有部分的雜質離子會進入到涂料中，而影響到涂料的穩(wěn)定，其主要是在最后的磨料過程中，依然會有部分的雜質被露出來。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現有技術對替代鋯石材質后的模殼用材料的不足之處，提出改進技術方案，使本技術方案較現有技術相比，其材料性能上有一定的提高，并且對耐火硅溶膠涂料的穩(wěn)定性影響較小。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術方案實現的:
[0007]一種熔模鑄造用耐火材料，包括有石英、鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料外包覆有氧化鋁涂層；所述耐火材料的粒徑為35-45微米；所述材料為硅酸鹽類材料時，其粒徑還包括有150-160微米。
[0008]所述石英是以二氧化硅為主要成份的天然硅石或經高溫處理的硅石。
[0009]所述硅酸鹽類耐火材料是高嶺石類或硅灰石；所述高嶺石類是煤矸石或莫來石或葉蠟石。
[0010]一種熔模鑄造用耐火材料的制作方法:
[0011]在加熱爐內 將石英、鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料的粉料加熱到1050°C -1150°C,并恒溫10-30分鐘；
[0012]將混入5_15ppm硫酸的0.5-1.0MPa的超飽和水蒸汽通入加熱爐10_15分鐘后，將粉料出爐并快速降溫至常溫并水洗；
[0013]以噴霧干燥的方式將粉料干燥，并磨制成50-300微米的顆粒；
[0014]將50-300微米的石英、鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料按1-1.2:1的重量百分比與鋁溶膠混合并充分攪拌；并干燥造粒并磨制成粉末；
[0015]將該粉末2.0-3.0:1的重量百分比與鋁溶膠混合并充分攪拌；并干燥造粒并磨制成耐火材料。
[0016]所述干燥造粒是噴霧干燥。
[0017]所述鋁溶膠的氧化鋁重量含量為15%_30% ;所述鋁溶膠的PH值為3.5-4.5。
[0018]所述石英是以二氧化硅為主要成份的天然硅石或經高溫處理的硅石。
[0019]所述硅酸鹽類耐火材料是高嶺石類或硅灰石；所述高嶺石類是煤矸石或莫來石或葉蠟石。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:
[0021]通過本技術方案制得的熔模鑄造用模殼材料，在進行石英、鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料的前期就能夠將大部分的雜質中的可`析出離子去除，再通過后期的兩次包覆，較現有技術的離子析出量降低45%-60%左右，完全能夠替代鋯石的耐火涂料。
【具體實施方式】
[0022]以下通過具體實施例來詳細說明本發(fā)明的技術方案，應當理解的是，以下的實施例僅是示例性的，僅能用來解釋和說明本發(fā)明的技術方案，而不能解釋為是對本發(fā)明技術方案的限制。
[0023]一種熔模鑄造用模殼材料，包括有石英、鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料外包覆有氧化鋁涂層；所述耐火材料的粒徑為35-45微米；所述材料為硅酸鹽類材料時，其粒徑還包括有150-160微米。
[0024]所述石英是以二氧化硅為主要成份的天然硅石或經高溫處理的硅石。
[0025]所述硅酸鹽類耐火材料是高嶺石類或硅灰石；所述高嶺石類是煤矸石或莫來石或葉蠟石。
[0026]一種熔模鑄造用模殼材料的制作方法:
[0027]在加熱爐內將石英、鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料的粉料加熱到1050°C -1150°C,并恒溫10-30分鐘；
[0028]將混入5_15ppm硫酸的0.5-1.0MPa的超飽和水蒸汽通入加熱爐10-15分鐘后，將粉料出爐并快速降溫至常溫并水洗；
[0029]以噴霧干燥的方式將粉料干燥，并磨制成50-300微米的顆粒；
[0030]將50-300微米的石英、鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料按1-1.2:1的重量百分比與鋁溶膠混合并充分攪拌；并干燥造粒并磨制成粉末；
[0031]將該粉末2.0-3.0:1的重量百分比與鋁溶膠混合并充分攪拌；并干燥造粒并磨制成耐火材料。
[0032]所述干燥造粒是噴霧干燥。
[0033]所述鋁溶膠的氧化鋁重量含量為15%_30% ;所述鋁溶膠的PH值為3.5-4.5。
[0034]所述石英是以二氧化硅為主要成份的天然硅石或經高溫處理的硅石。[0035]所述硅酸鹽類耐火材料是高嶺石類或硅灰石；所述高嶺石類是煤矸石或莫來石或葉蠟石。
[0036]在本發(fā)明的以下具體實施例中，有區(qū)別的僅僅是耐火材料的不同，僅是將石英替換為招I凡土或替換為聞嶺石燈材料；在制作過程中，超飽和水蒸汽與硫Ife混合汽的壓力在不同的實施例中有所不同，這樣的不同通過反應時間來解決，也就是說，當超飽和蒸汽壓力小時，反應時間相應延長，當超飽和蒸汽壓力高時，反應時間減小。但超飽和蒸汽壓力不應當高于1.0MPa。
[0037]實施例1
[0038]一種熔模鑄造用模殼材料的制作方法:
[0039]在加熱爐內將石英的粉料加熱到1050°C，并恒溫10-15分鐘；
[0040]將混入IOppm硫酸的0.5MPa的超飽和水蒸汽通入加熱爐15分鐘后，將粉料出爐并快速降溫至常溫并水洗；
[0041]以噴霧干燥的方式將粉料干燥，并磨制成50-300微米的顆粒；
[0042]將50-300微米的石英按1:1的重量百分比與氧化招重量含量為30% ；PH值為
3.5-4.5的鋁溶膠混合并充分攪拌；并通過噴霧干燥造粒后通過磨制得粗制粉末；
[0043]將該粉末以2.0:1的重量百分比與鋁溶膠混合并充分攪拌；并干燥造粒并磨制成耐火材料。
[0044]在本實施例中可以選用鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料，其余技術方案相同。
[0045]實施例2
[0046]—種熔模鑄造用模殼材料的制作方法:
[0047]在加熱爐內將石英的粉料加熱到1150°C，并恒溫15-20分鐘；
[0048]將混入15ppm硫酸的0.8MPa的超飽和水蒸汽通入加熱爐12分鐘后，將粉料出爐并快速降溫至常溫并水洗；
[0049]以噴霧干燥的方式將粉料干燥，并磨制成50-300微米的顆粒；
[0050]將50-300微米的石英按1.2:1的重量百分比與氧化鋁重量含量為25% ;PH值為
3.5的鋁溶膠混合并充分攪拌；并通過噴霧干燥造粒后通過磨制得到粗制粉末；
[0051]將該粉末2.5:1的重量百分比與鋁溶膠混合并充分攪拌；并干燥造粒并磨制成耐火材料。此實施例為最優(yōu)實施例。
[0052]在本實施例中可以選用鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料，其余技術方案相同。
[0053]實施例3
[0054]一種熔模鑄造用模殼材料的制作方法:
[0055]在加熱爐內將石英的粉料加熱到1100°C，并恒溫20-30分鐘；
[0056]將混入12ppm硫酸的1.0MPa的超飽和水蒸汽通入加熱爐12分鐘后,將粉料出爐并快速降溫至常溫并水洗；
[0057]以噴霧干燥的方式將粉料干燥，并磨制成50-300微米的顆粒；
[0058]將50-300微米的石英按1.1:1的重量百分比與氧化鋁重量含量為20% ;PH值為
4.5的鋁溶膠混合并充分攪拌；并通過噴霧干燥造粒后通過磨制得到粗制粉末；
[0059]將該粉末3.0:1的重量百分比與鋁溶膠混合并充分攪拌；并干燥造粒并磨制成耐火材料。[0060] 在本實施例中可以`選用鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料，其余技術方案相同。
【權利要求】
1.一種熔模鑄造用耐火材料，其特征在于:包括有石英、鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料外包覆有氧化鋁涂層；所述耐火材料的粒徑為35-45微米；所述材料為硅酸鹽類材料時，其粒徑還包括有150-160微米。
2.根據權利要求1所述的熔模鑄造用耐火材料，其特征在于:所述石英是以二氧化硅為主要成份的天然硅石或經高溫處理的硅石。
3.根據權利要求1所述的熔模鑄造用耐火材料，其特征在于:所述硅酸鹽類耐火材料是高嶺石類或硅灰石；所述高嶺石類 是煤矸石或莫來石或葉蠟石。
4.一種熔模鑄造用耐火材料的制作方法，其特征在于: 在加熱爐內將石英、鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料的粉料加熱到1050°C -1150°C，并恒溫10-30分鐘； 將混入5-15ppm硫酸的0.5-1.0MPa的超飽和水蒸汽通入加熱爐10-15分鐘后，將粉料出爐并快速降溫至常溫并水洗； 以噴霧干燥的方式將粉料干燥，并磨制成50-300微米的顆粒； 將50-300微米的石英、鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料按1-1.2:1的重量百分比與鋁溶膠混合并充分攪拌；并干燥造粒后磨制成粉末； 將該粉末2.0-3.0:1的重量百分比與鋁溶膠混合并充分攪拌；并干燥造粒并磨制成耐火材料。
5.根據權利要求4所述的熔模鑄造用耐火材料的制作方法，其特征在于:所述干燥造粒是噴霧干燥。
6.根據權利要求4所述的熔模鑄造用耐火材料的制作方法，其特征在于:所述鋁溶膠的氧化鋁重量含量為15%-30% ;所述鋁溶膠的PH值為3.5-4.5。
7.根據權利要求4所述的熔模鑄造用耐火材料的制作方法，其特征在于:所述石英是以二氧化硅為主要成份的天然硅石或經高溫處理的硅石。
8.根據權利要求4所述的熔模鑄造用耐火材料的制作方法，其特征在于:所述硅酸鹽類耐火材料是高嶺石類或硅灰石；所述高嶺石類是煤矸石或莫來石或葉蠟石。
【文檔編號】C04B35/66GK103553641SQ201310454206
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權日:2013年9月27日
【發(fā)明者】李良波 申請人:寧波金球機電鑄造有限公司