[发明专利]一种无碳发热保温剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种无碳发热保温剂。

背景技术

在铸造生产过程中，液态金属的凝固过程是铸件形成的重要阶段，许多铸造缺陷如气孔、缩孔、缩松等是在这一阶段造成的；铸件的重量和尺寸越大，需要的铸液越多，铸造工艺越复杂，铸件的凝固时间就越长，缺陷就越多，控制越困难。

冒口保温是控制铸钢件质量的有效方法之一，其中冒口发热保温剂的选择尤为重要，为了使生产出的铸件质量合格，必须要求冒口覆盖剂的发热和保温效果好，确保冒口处的钢液最后凝固，而传统的覆盖剂如草木灰、粉煤灰、碳化稻壳存在着保温效果差、铺展性差、增展性差、增碳及污染环境的缺点；对于使用传统的发热及浇铸低碳钢铸件使的铸件增碳，从而污染铸件。

发明内容

本发明提供了一种无碳发热保温剂，旨在解决现有技术中的覆盖剂保温效果差，容易对铸件产生增碳的问题。

为了解决以上技术问题，本发明通过以下技术方案实现：一种无碳发热保温剂，按照质量百分比包括10～20％的铝粉、20～30％的氮化铝、5～15％氧化铁粉、15～25％的珍珠岩、5～15％的轻烧氧化镁、5～10％硅藻土、3～7％的生石灰、硝酸钠2～5％。

进一步，按照质量百分比包括15％的铝粉、25％的氮化铝、12％氧化铁粉、20％的珍珠岩、10％的轻烧氧化镁、8％硅藻土、7％的生石灰、硝酸钠3％；采用该质量比，性能较好，而且成本较低。

进一步，按照质量百分比包括20％的铝粉、20％的氮化铝、10％氧化铁粉、25％的珍珠岩、8％的轻烧氧化镁、5％硅藻土、7％的生石灰、硝酸钠5％；采用该质量比最经济。

进一步，按照质量百分比包括16％的铝粉、24％的氮化铝、15％氧化铁粉、15％的珍珠岩、15％的轻烧氧化镁、10％硅藻土、3％的生石灰、硝酸钠2％；综合性能最佳的比例。

进一步，所述氮化铝粒度在0.5～1mm之间；氮化铝粉末和水有着很高的反应活性，在潮湿的环境中极易与水中的羟基形成氢氧化铝，在氮化铝表面形成氧化铝层，加上保温剂需要经过混合造粒和烘干等工艺，因此采用一般的氮化铝会给保温剂的储存、运输及后续的应用工艺过程带来较大的困难；鉴于此，采用氮化铝粒度在0.5～1mm，颗粒表面再经过抗水化性能改进，经过表面处理的氮化铝能够与水很好的浸润，有利于后续的造粒成球灯工艺。

进一步，所述氮化铝粒度为0.75mm；氮化铝的效果最佳。

与现有技术相比本发明的优点是：本发明全部采用无碳原料制备发热保温剂，对铸件不产生增碳的作用；本发明的能适应多种浇铸条件；本发明通过混合、造粒、烘干等工艺形成包裹在骨料表面的球形结构，流动性好，保温剂加入冒口后能够在钢液表面迅速铺展开，形成均匀的覆盖层，与钢液表面接触处形成一层导热性极差、适当粘度和低熔点的渣液，并能随钢液面下降而下降，不结成硬渣壳，具有良好的隔热保温性能。

具体实施方式

实施例一：

一种无碳发热保温剂，按照质量百分比包括15％的铝粉、25％的氮化铝、12％氧化铁粉、20％的珍珠岩、10％的轻烧氧化镁、8％硅藻土、7％的生石灰、硝酸钠3％；所述氮化铝粒度为0.75mm。

实施例二：

与实施例一的不同之处在于：按照质量百分比包括20％的铝粉、20％的氮化铝、10％氧化铁粉、25％的珍珠岩、8％的轻烧氧化镁、5％硅藻土、7％的生石灰、硝酸钠5％。

实施例三：

与以上实施例的不同之处在于：按照质量百分比包括16％的铝粉、24％的氮化铝、15％氧化铁粉、15％的珍珠岩、15％的轻烧氧化镁、10％硅藻土、3％的生石灰、硝酸钠2％。

本发明中铝粉、氧化铁粉、氮化铝和硝酸钠为发热材料，珍珠岩和硅藻土为保温材料；采用上述比例的保温剂确保了保温剂具有合适的熔点及熔化时间，加入后能形成合理的渣层结构，即熔融层、烧结层、过渡层、散装层，使其具有一定的流动性，提高了保温剂的聚渣能力和保温性能。

氮化铝与氧化铁发生放热反应，产生气体形成均匀分布的微气孔，能使保温剂保持泡沫状的松散状态，降低了保温剂的辐射热量和对流热损失。

保温剂中铝粉能够发生放热反应，是保温及体系的温度上升，铝粉含量越高保温剂体系温度越高；铝粉含量较多时，保温剂需要较长的时间达到温度最高值，此外当铝粉含量高时，保温剂中的珍珠岩的含量会相应的降低，温度下降快，保温效果差，因此铝粉含量不宜过高，选在15％左右最为合适。