專利名稱：：冒口發(fā)熱保溫劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及金屬鑄造生產(chǎn)
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及不銹鋼鑄件和重量大于80噸以上的低碳鋼大型鑄鋼件在鑄造生產(chǎn)時使用的冒口發(fā)熱保溫劑。
背景技術(shù)：
：低碳鋼大型鑄鋼件廣泛應(yīng)用于電站、石油化工、冶金、船舶以及裝備制造行業(yè)，如核電設(shè)備中的泵體、汽輪機缸體，水電機組的轉(zhuǎn)輪、葉片，火電機組中的汽缸體件，大型冶金設(shè)備中的軋機機架、軋輥、大型軸承座等。到目前為止，重量在50噸以下的鑄鋼件已經(jīng)有了成熟的生產(chǎn)理論和生產(chǎn)經(jīng)驗，50噸以下的鑄鋼件質(zhì)量可以控制，但是對重量在50噸以上的鑄鋼件，國內(nèi)外都還沒有成熟的理論和經(jīng)驗，生產(chǎn)出的鑄鋼件質(zhì)量很差，出現(xiàn)大量的廢品，從而造成了巨大的經(jīng)濟浪費。在鋼鑄造生產(chǎn)中，液態(tài)金屬的凝固過程是鑄件形成的重要階段，許多鑄造缺陷如縮松、縮孔、裂紋等，都是在這一過程產(chǎn)生的，低碳鋼鑄件凝固溫度范圍寬，易形成縮孔、縮松缺陷。大型鑄鋼件一般重量均在50噸以上，鋼液需要量大，鑄件凝固時間長，收縮量大，鑄造工藝復(fù)雜，鑄件的尺寸越大，缺陷就越難以控制。冒口保溫是控制鑄鋼件質(zhì)量的有效方法之一，其中冒口發(fā)熱保溫劑也即冒口覆蓋劑的選擇尤為重要。為了使生產(chǎn)出的鑄鋼件質(zhì)量合格，必須要求冒口覆蓋劑的發(fā)熱、保溫效果良好，確保冒口鋼液最后凝固。目前，我國鑄造企業(yè)普遍使用草木灰、粉煤灰和炭化稻殼作為鑄鋼件冒口發(fā)熱保溫劑。但草木灰和粉煤灰儲存麻煩，使用過程中嚴重污染工作環(huán)境，而且保溫效果較差；炭化稻殼的熔點超過鋼水溫度，起到碳骨架的作用，但鋪展性差，保溫效果不穩(wěn)定，對于低碳或者超低碳的鋼種有增碳的傾向，而且易于結(jié)殼，對環(huán)境污染也較大。另外，不銹鋼鑄件的化學成分要求含碳量低，在鑄造過程中往往由于使用傳統(tǒng)的冒口覆蓋劑使鑄件產(chǎn)生增碳現(xiàn)象，污染鑄件。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種冒口發(fā)熱保溫劑，該冒口發(fā)熱保溫劑適合鑄造生產(chǎn)低碳鋼大型鑄鋼件和不銹鋼鑄件時使用。為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種冒口發(fā)熱保溫劑，由以下重量百分含量的組分制成Al:535%AlN1025%低碳石墨320%鎂鋁尖晶石525%石英515%氧化鐵粉1030%剛玉520%有機硅金云母510%MgO110%。進一步地，該冒口發(fā)熱保溫劑由以下重量百分含量的組分制成Al:1020%AlN1020%低碳石墨510%鎂鋁尖晶石1015%石英510%氧化鐵粉1015%剛玉510%有機硅金云母58%MgO13%。再進一步地，該冒口發(fā)熱保溫劑由以下重量百分含量的組分制成Al:18%AlN16%低碳石墨8%鎂鋁尖晶石15%石英9%氧化鐵粉14%剛玉10%有機硅金云母7%MgO3%。本發(fā)明的冒口發(fā)熱保溫劑的制備方法是按照各組分的重量百分含量稱取各組分，之后經(jīng)破碎、磨粉、混合、制粒、烘干等工序，制得冒口發(fā)熱保溫劑。本發(fā)明的冒口發(fā)熱保溫劑為顆粒狀。本發(fā)明的冒口發(fā)熱保溫劑在熔化后，基體疏松。其中組分Al、氧化鐵粉(Fe203)、AlN起發(fā)熱作用；低碳石墨具有發(fā)熱和膨脹作用，有利于在冒口上方迅速地鋪展開并形成保護層；鎂鋁尖晶石(MgOMl2O3)有利于發(fā)熱和形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)的渣液層，降低了輻射熱損和對流熱損，能夠有效地起到保溫隔熱效果；石英(SiO2)和剛玉(Al2O3)形成耐高溫骨架，避免了使用過程中的塌陷現(xiàn)象，保持松散的蜂窩狀的組織結(jié)構(gòu)，有較高的強度和空隙率，降低了高溫導(dǎo)熱系數(shù)；有機硅金云母和氧化鎂(MgO)起耐高溫絕熱作用。本發(fā)明的冒口發(fā)熱保溫劑具有發(fā)熱、保溫雙重效應(yīng)，保溫隔熱效果良好；由于該冒口發(fā)熱保溫劑的外觀呈顆粒狀，在使用過程中無灰塵煙霧，不污染環(huán)境；采用低碳石墨，鑄件不產(chǎn)生增碳現(xiàn)象，不污染鋼液，特別適合重量大于80噸以上的低碳鋼大型鑄鋼件和不銹鋼鑄件明冒口使用。采用本發(fā)明的冒口發(fā)熱保溫劑，可以保證鑄件的順序凝固及鋼液的有效補縮，鑄件不產(chǎn)生縮孔、縮松缺陷，凝固后冒口頂面呈U型、組織致密，解決了大型低碳鋼鑄件生產(chǎn)的難題。同時，覆蓋劑不污染鋼液，鑄件不產(chǎn)生增碳現(xiàn)象，適合不銹鋼鑄件明冒口使用。具體實施例方式實施例1一種冒口發(fā)熱保溫劑，由以下重量百分含量的組分制成Al:35%AlN20%低碳石墨3%鎂鋁尖晶石10%石英5%氧化鐵粉15%剛玉5%有機硅金云母6%MgO1%。該冒口發(fā)熱保溫劑的性能指標導(dǎo)熱系數(shù)0.1126ff/(m·K)，熔點1262°C。實施例2一種冒口發(fā)熱保溫劑，由以下重量百分含量的組分制成Al:5%AlN25%低碳石墨5%鎂鋁尖晶石5%石英15%氧化鐵粉10%剛玉20%有機硅金云母5%MgO10%。該冒口發(fā)熱保溫劑的性能指標導(dǎo)熱系數(shù)0.1127ff/(m·K)，熔點1280°C。實施例3一種冒口發(fā)熱保溫劑，由以下重量百分含量的組分制成Al:18%AlN16%低碳石墨8%鎂鋁尖晶石15%石英9%氧化鐵粉14%剛玉10%有機硅金云母7%MgO3%。該冒口發(fā)熱保溫劑的性能指標導(dǎo)熱系數(shù)0.1132ff/(m·K)，熔點1275°C。實施例4一種冒口發(fā)熱保溫劑，由以下重量百分含量的組分制成Al:20%AlN10%低碳石墨10%鎂鋁尖晶石5%石英10%氧化鐵粉30%剛玉5%有機硅金云母8%MgO2%。該冒口發(fā)熱保溫劑的性能指標導(dǎo)熱系數(shù)0.1123ff/(m·K)，熔點1261°C。實施例5一種冒口發(fā)熱保溫劑，由以下重量百分含量的組分制成Al:10%AlN10%低碳石墨20%鎂鋁尖晶石25%石英5%氧化鐵粉10%剛玉5%有機硅金云母10%MgO5%。該冒口發(fā)熱保溫劑的性能指標導(dǎo)熱系數(shù)0.1139ff/(m·K)，熔點1268°C。本發(fā)明冒口發(fā)熱保溫劑的用量為根據(jù)冒口直徑的不同，冒口發(fā)熱保溫劑的用量見下表所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>最后應(yīng)說明的是，以上實例僅用于說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解依然可以對本發(fā)明進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。權(quán)利要求一種冒口發(fā)熱保溫劑，其特征在于，該冒口發(fā)熱保溫劑由以下重量百分含量的組分制成Al5～35％AlN10～25％低碳石墨3～20％鎂鋁尖晶石5～25％石英5～15％氧化鐵粉10～30％剛玉5～20％有機硅金云母5～10％MgO1～10％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冒口發(fā)熱保溫劑，其特征在于，該冒口發(fā)熱保溫劑由以下重量百分含量的組分制成Al:1020%AlN1020%低碳石墨510%鎂鋁尖晶石1015%石英510%氧化鐵粉1015%剛玉510%有機硅金云母58%MgO13%。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冒口發(fā)熱保溫劑，其特征在于，優(yōu)選地，該冒口發(fā)熱保溫劑由以下重量百分含量的組分制成Al:18%AlN16%低碳石墨8%鎂鋁尖晶石15%石英9%氧化鐵粉14%剛玉10%有機硅金云母7%MgO3%。全文摘要本發(fā)明公開了一種冒口發(fā)熱保溫劑，該冒口發(fā)熱保溫劑由以下重量百分含量的組分Al5～35％，AlN10～25％，低碳石墨3～20％，鎂鋁尖晶石5～25％，石英5～15％，氧化鐵粉10～30％，剛玉5～20％，有機硅金云母5～10％，MgO1～10％，經(jīng)破碎、磨粉、混合、制粒、烘干等工序制成。本發(fā)明的冒口發(fā)熱保溫劑具有發(fā)熱、保溫雙重效應(yīng)，保溫隔熱效果良好；由于該冒口發(fā)熱保溫劑的外觀呈顆粒狀，在使用過程中無灰塵煙霧，不污染環(huán)境；采用低碳石墨，鑄件不產(chǎn)生增碳現(xiàn)象，不污染鋼液，特別適合重量大于80噸以上的低碳鋼大型鑄鋼件和不銹鋼鑄件明冒口使用。文檔編號B22C9/08GK101798233SQ20101010971公開日2010年8月11日申請日期2010年2月10日優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日發(fā)明者李洛利,李繼文,王文焱,王愛琴,謝敬佩申請人:河南科技大學