[发明专利]高端铸造用高抗裂高耐蚀浇道管及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高端铸造用高抗裂高耐蚀浇道管的制备方法，其采用铝尾矿废料取代部分铝矾土和粘土青坩球磨至800‑1250目，再与有机硅树脂辅助粘合剂造粒，根据粉料大小进行分选分级；将不同粒级的粉料、废旧刚玉细粉和废镁铝尖晶石砖颗粒进行级配，以获得最大堆积密度为目标的级配进行混合，采用压制成型法获得高密度管坯；将管坯放入真空热压炉中，采用等温等压双控技术烧结成相对密度大于99.0％以上的烧结管坯；烧结温度为1350℃‑1550℃，压力15‑25MPa，真空度不低于10^‑3Pa；最后转入氧化气氛中高温煅烧，煅烧温度为1350℃‑1550℃，烧结时间为3‑6h，制得高端铸造用高抗裂高耐蚀浇道管。本发明制备的陶质浇道管具有高抗裂高耐蚀优点，有利于减少铸件夹杂类缺陷、提高铸件质量。

技术领域

本申请属于铸造技术领域，特别涉及一种高端铸造用高抗裂高耐蚀浇道管及其制备方法和应用。

背景技术

耐火材料浇道管，通常称之为陶瓷浇道管或陶管。这种浇道管实际上是介于耐火材料和陶瓷之间的中间产品：若称其为耐火材料，却按照陶瓷的烧成工艺制备而成；若称其为陶瓷，但原料选择和使用却完全符合耐火材料。所以，这种浇道管实际上是一种特殊的耐火材料质陶瓷浇道管。在钢铁冶炼中，除冶炼高温熔炉使用耐火材料外，耐火材料浇道管是重要的工艺的部件。

现用陶质浇道管，耐热冲击能力不强，在浇铸高温钢(铁)液时，易发生开裂、剥落，进入铸件形腔，并最终形成为夹杂类缺陷；部分陶质浇道管，虽未发生开裂、剥落，但抗侵蚀能力不强，在浇铸过程中，在钢(铁)液的冲刷下，发生侵蚀，污染钢(铁)液，形成铸件夹杂类缺陷。此外，由于此类陶质浇道管耐火度低，在落砂时易发生破碎形成与原砂(新砂或再生砂)粒度相当的碎粒，将与原砂混合在一起，难以分离，碎粒循环积累导致型砂性能逐步恶化，使树脂等粘结剂的加入量不得不持续增大，不仅导致成本增加，同时铸件也易产生气孔，铸件质量无法保证。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种高端铸造用高抗裂高耐蚀浇道管及其制备方法，其解决了现有陶质浇道管耐热冲击能力不强、易被侵蚀、耐火度低易发生破碎等问题，以满足高端铸造工艺的使用需求。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

第一方面，本发明提供一种高端铸造用高抗裂高耐蚀浇道管的制备方法，其包括以下步骤：

S1、准备铝尾矿废料20-40质量份、铝矾土60-90质量份、粘土青坩25-35质量份、有机硅树脂0.8-2质量份；

S2、将铝尾矿废料、铝矾土、粘土青坩混合球磨并过800-1250目筛，得球磨料；

S3、将球磨料和有机硅树脂混合，加水制得浆料，浆料经2-3天放置，使原料陈腐均化；

S4、采用超声处理所述浆料，并采用喷雾干燥造粒方法进行造粒，得到不同粒径的粉料，根据粉料大小进行分选分级，得到两种以上不同粒径的粉料；

S5、将上述两种以上不同粒径的粉料、废旧刚玉细粉和废镁铝尖晶石砖颗粒进行级配，以获得最大堆积密度为目标的级配进行混合，在真空环境中，采用压制成型法获得高密度管坯；

其中，废旧刚玉细粉粒径为10-15μm，废镁铝尖晶石砖颗粒的粒径为200-300目；废旧刚玉细粉和废镁铝尖晶石砖颗粒的用量以实际配合的用量为准；

S6、将管坯放入真空热压炉中，采用等温等压双控技术烧结成相对密度大于99.0％以上的烧结管坯；烧结温度为1350℃-1550℃，压力15-25MPa，真空度不低于10^-3Pa；

S7、转入氧化气氛中高温煅烧，煅烧温度为1350℃-1550℃，烧结时间为3-6h，制得高端铸造用高抗裂高耐蚀浇道管。