本發(fā)明屬于鑄造領(lǐng)域，具體涉及一種呋喃樹脂自硬的發(fā)熱保溫冒口及其制備方法。

背景技術(shù)：

在砂型鑄造生產(chǎn)中，發(fā)熱保溫冒可起到補(bǔ)縮、排氣和排渣的作用，當(dāng)冒口的性能不佳時(shí)，往往造成縮孔、縮松、夾渣等鑄造缺陷，致使鑄件報(bào)廢，降低生產(chǎn)效率。隨著對(duì)鑄件質(zhì)量要求的不斷提高，對(duì)發(fā)熱保溫冒口也提出了更高的要求。傳統(tǒng)發(fā)熱保溫冒口由于發(fā)熱不足、保溫效果不好等缺點(diǎn)，難以滿足補(bǔ)縮、排渣、排氣的高要求。因此，有必要開發(fā)新型的發(fā)熱保溫冒口。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決傳統(tǒng)發(fā)熱保溫冒口由于存在發(fā)熱不足、保溫效果差，而難以滿足高質(zhì)量鑄件要求冒口具有高補(bǔ)縮的問題，提供一種呋喃樹脂自硬的發(fā)熱保溫冒口及其制備方法。

一種呋喃樹脂自硬的發(fā)熱保溫冒口，它按質(zhì)量分?jǐn)?shù)是由16~18份鋁粉、8~10份碳粉、5~6份鎂粉、2~3份硝酸鉀、8~10份氧化鐵粉、3~5份氯化鈉、19~22份蛭石和膨脹珍珠巖的混合物、24~38份硅砂、1~2份呋喃樹脂、0.5~0.6份甲苯磺酸制成。

一種呋喃樹脂自硬的發(fā)熱保溫冒口的制備方法是按下述步驟制備的：

步驟一、按質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別稱取16~18份鋁粉、8~10份碳粉、5~6份鎂粉、2~3份硝酸鉀、8~10份氧化鐵粉、3~5份氯化鈉、19~22份蛭石和膨脹珍珠巖的混合物、24~38份硅砂、1~2份呋喃樹脂、0.5~0.6份甲苯磺酸；

步驟二、將步驟一稱取的硝酸鉀、氧化鐵粉、氯化鈉、蛭石和膨脹珍珠巖的混合物、硅砂、甲苯磺酸在混砂機(jī)中混制1min~1.5min，再加入呋喃樹脂混制0.5min~1min，最后加入鋁粉、碳粉、鎂粉混制0.5min~1min，獲得混制好的坯料；

步驟三、將步驟二獲得的坯料在冒口模具中緊實(shí)成型，經(jīng)0.5h后即可脫模，在室溫下經(jīng)5~7h硬化后得到發(fā)熱保溫冒口。

其中步驟一中所述的鋁粉、碳粉和鎂粉的粒度均為150目~200目，質(zhì)量純度均大于95%；蛭石和膨脹珍珠巖的混合物的粒度為80目~120目；硅砂的粒度為70目~100目，二氧化硅含量大于95%，含泥量小于0.5%。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明所述的采用蛭石和膨脹珍珠巖為保溫材料，硅砂充填到它們的顆粒之間，起填充材料及耐火骨架的作用，既具有較好的高溫強(qiáng)度，又具有良好的保溫效果；鋁粉、碳粉和鎂粉為發(fā)熱劑，硝酸鉀和氧化鐵粉為點(diǎn)火劑，氯化鈉起到調(diào)節(jié)劑的作用，使其具有點(diǎn)火速度快和燃燒速度慢的優(yōu)勢(shì)，提高了發(fā)熱效果。由于上述原因，可使冒口內(nèi)金屬液凝固時(shí)間是傳統(tǒng)發(fā)熱保溫冒口的2倍以上，補(bǔ)縮率比傳統(tǒng)發(fā)熱保溫冒口提高15%以上。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉的具體實(shí)施方式，還包括各具體實(shí)施方式之間的任意組合。

具體實(shí)施方式一：本實(shí)施方式一種呋喃樹脂自硬的發(fā)熱保溫冒口，它按質(zhì)量分?jǐn)?shù)是由16~18份鋁粉、8~10份碳粉、5~6份鎂粉、2~3份硝酸鉀、8~10份氧化鐵粉、3~5份氯化鈉、19~22份蛭石和膨脹珍珠巖的混合物、24~38份硅砂、1~2份呋喃樹脂、0.5~0.6份甲苯磺酸制成。

本實(shí)施方式中呋喃樹脂作為粘結(jié)劑使用，甲苯磺酸作為硬化劑使用。

具體實(shí)施方式二：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是，一種呋喃樹脂自硬的發(fā)熱保溫冒口，它按質(zhì)量分?jǐn)?shù)是由16份鋁粉、8份碳粉、5份鎂粉、2份硝酸鉀、8份氧化鐵粉、3份氯化鈉、19份蛭石和膨脹珍珠巖的混合物、37份硅砂、1.5份呋喃樹脂、0.5份甲苯磺酸制成。其它與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式三：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一或二不同的是，一種呋喃樹脂自硬的發(fā)熱保溫冒口，它按質(zhì)量分?jǐn)?shù)是由18份鋁粉、10份碳粉、6份鎂粉、3份硝酸鉀、9.4份氧化鐵粉、5份氯化鈉、22份蛭石和膨脹珍珠巖的混合物、24份硅砂、2份呋喃樹脂、0.6份甲苯磺酸制成。其它與具體實(shí)施方式一或二相同。

具體實(shí)施方式四：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至三之一不同的是，一種呋喃樹脂自硬的發(fā)熱保溫冒口，它按質(zhì)量分?jǐn)?shù)是由17份鋁粉、9份碳粉、5份鎂粉、3份硝酸鉀、9份氧化鐵粉、4份氯化鈉、20份蛭石和膨脹珍珠巖的混合物、31份硅砂、1.5份呋喃樹脂、0.5份甲苯磺酸制成。其它與具體實(shí)施方式一至三之一相同。

具體實(shí)施方式五：本實(shí)施方式中一種呋喃樹脂自硬的發(fā)熱保溫冒口的制備方法是按下述步驟制備的：

步驟一、按質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別稱取16~18份鋁粉、8~10份碳粉、5~6份鎂粉、2~3份硝酸鉀、8~10份氧化鐵粉、3~5份氯化鈉、19~22份蛭石和膨脹珍珠巖的混合物、24~38份硅砂、1~2份呋喃樹脂、0.5~0.6份甲苯磺酸；

步驟二、將步驟一稱取的硝酸鉀、氧化鐵粉、氯化鈉、蛭石和膨脹珍珠巖的混合物、硅砂、甲苯磺酸在混砂機(jī)中混制1min~1.5min，再加入呋喃樹脂混制0.5min~1min，最后加入鋁粉、碳粉、鎂粉混制0.5min~1min，獲得混制好的坯料；

步驟三、將步驟二獲得的坯料在冒口模具中緊實(shí)成型，經(jīng)0.5h后即可脫模，在室溫下經(jīng)5~7h硬化后得到發(fā)熱保溫冒口。

其中步驟一中所述的鋁粉、碳粉和鎂粉的粒度均為150目~200目，質(zhì)量純度均大于95%；蛭石和膨脹珍珠巖的混合物的粒度為80目~120目；硅砂的粒度為70目~100目，二氧化硅含量大于95%，含泥量小于0.5%。

具體實(shí)施方式六：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式五不同的是，步驟一中按質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別稱取16份鋁粉、8份碳粉、5份鎂粉、2份硝酸鉀、8份氧化鐵粉、3份氯化鈉、19份蛭石和膨脹珍珠巖的混合物、37份硅砂、1.5份呋喃樹脂、0.5份甲苯磺酸。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式五相同。

具體實(shí)施方式七：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式五或六不同的是，步驟一中按質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別稱取18份鋁粉、10份碳粉、6份鎂粉、3份硝酸鉀、9.4份氧化鐵粉、5份氯化鈉、22份蛭石和膨脹珍珠巖的混合物、24份硅砂、2份呋喃樹脂、0.6份甲苯磺酸。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式五或六相同。

具體實(shí)施方式八：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式五至七之一不同的是，步驟一中按質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別稱取17份鋁粉、9份碳粉、5份鎂粉、3份硝酸鉀、9份氧化鐵粉、4份氯化鈉、20份蛭石和膨脹珍珠巖的混合物、31份硅砂、1.5份呋喃樹脂、0.5份甲苯磺酸。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式五至七之一相同。

具體實(shí)施方式九：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式五至八之一不同的是，步驟二中將步驟一稱取的硝酸鉀、氧化鐵粉、氯化鈉、蛭石和膨脹珍珠巖的混合物、硅砂、甲苯磺酸在混砂機(jī)中混制1.5min，再加入呋喃樹脂混制1min，最后加入鋁粉、碳粉、鎂粉混制0.5min，獲得混制好的坯料。它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式五至八之一相同。

具體實(shí)施方式十：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式五至九之一不同的是，步驟三中將步驟二獲得的坯料在冒口模具中緊實(shí)成型，經(jīng)0.5h后即可脫模，在室溫下經(jīng)6h硬化后得到發(fā)熱保溫冒口。它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式五至九之一相同。

采用以下實(shí)施例驗(yàn)證本發(fā)明的有益效果：

實(shí)施例1：

本實(shí)施例一種呋喃樹脂自硬的發(fā)熱保溫冒口的制備方法是按下述步驟制備的：

步驟一、按質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別稱取16份鋁粉、8份碳粉、5份鎂粉、2份硝酸鉀、8份氧化鐵粉、3份氯化鈉、19份蛭石和膨脹珍珠巖的混合物、37份硅砂、1.5份呋喃樹脂、0.5份甲苯磺酸；

步驟二、將步驟一稱取的硝酸鉀、氧化鐵粉、氯化鈉、蛭石和膨脹珍珠巖的混合物、硅砂、甲苯磺酸在混砂機(jī)中混制1.5min，再加入呋喃樹脂混制1min，最后加入鋁粉、碳粉、鎂粉混制1min，獲得混制好的坯料；

步驟三、將步驟二獲得的坯料在冒口模具中緊實(shí)成型，經(jīng)0.5h后即可脫模，在室溫下經(jīng)5h硬化后得到發(fā)熱保溫冒口。

其中步驟一中所述的鋁粉、碳粉和鎂粉的粒度均為150目，質(zhì)量純度均大于95%；蛭石和膨脹珍珠巖的混合物的粒度為120目；硅砂的粒度為70/100目，二氧化硅含量大于95%，含泥量小于0.5%。

本實(shí)施例中制備所得的發(fā)熱保溫冒口，經(jīng)檢測(cè)，24h后抗拉強(qiáng)度為0.78MPa，滿足生產(chǎn)要求；冒口內(nèi)金屬液凝固時(shí)間是傳統(tǒng)發(fā)熱保溫冒口的2.25倍，補(bǔ)縮率比傳統(tǒng)發(fā)熱保溫冒口提高16.5%，本實(shí)施例制備的發(fā)熱保溫冒口具有良好的發(fā)熱保溫效果。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例一種呋喃樹脂自硬的發(fā)熱保溫冒口的制備方法是按下述步驟制備的：

步驟一、按質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別稱取18份鋁粉、10份碳粉、6份鎂粉、3份硝酸鉀、9.4份氧化鐵粉、5份氯化鈉、22份蛭石和膨脹珍珠巖的混合物、24份硅砂、2份呋喃樹脂、0.6份甲苯磺酸；

步驟二、將步驟一稱取的硝酸鉀、氧化鐵粉、氯化鈉、蛭石和膨脹珍珠巖的混合物、硅砂、甲苯磺酸在混砂機(jī)中混制1min，再加入呋喃樹脂混制1min，最后加入鋁粉、碳粉、鎂粉混制1min，獲得混制好的坯料；

步驟三、將步驟二獲得的坯料在冒口模具中緊實(shí)成型，經(jīng)0.5h后即可脫模，在室溫下經(jīng)7h硬化后得到發(fā)熱保溫冒口。

其中步驟一中所述的鋁粉、碳粉和鎂粉的粒度均為150目，質(zhì)量純度均大于95%；蛭石和膨脹珍珠巖的混合物的粒度為120目；硅砂的粒度為70/100目，二氧化硅含量大于95%，含泥量小于0.5%。

本實(shí)施例中制備所得的發(fā)熱保溫冒口，經(jīng)檢測(cè)，24h后抗拉強(qiáng)度為0.86MPa，滿足生產(chǎn)要求；冒口內(nèi)金屬液凝固時(shí)間是傳統(tǒng)發(fā)熱保溫冒口的2.1倍，補(bǔ)縮率比傳統(tǒng)發(fā)熱保溫冒口提高15.7%，本實(shí)施例制備的發(fā)熱保溫冒口具有良好的發(fā)熱保溫效果。