一种环保型铁水过滤网的制备方法技术

本发明专利技术为一种环保型铁水过滤网的制备方法。该方法包括以下步骤：市售高硅氧纤维网格布浸沾浆料30‑50秒；再通过压辊挤压多余浆料，在经过烘烤定型和烘烤工序最后将烘烤后的网布放置到传送带上，在氮气氛围下，进入带有通风设施的箱型设备中，网布经过温度区域进行加工处理：其中，一区 435℃停留6‑7分钟、二区 565℃停留4.5‑5.5分钟、三区 550℃停留6‑7分钟，最后得到环保型铁水过滤网。本发明专利技术通过环保化工艺处理后的产品在使用时，其放出气体量明显下降，从而降低了对操作人员的危害，有效地减弱了操作中对环境的污染。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及一种过滤网制作的改进工艺,特别是用于铸造中铁水过滤网的制作工艺。
技术介绍
：过滤技术作为一种先进的工艺技术对减少夹杂类、气孔类缺陷,提高铸件力学性能、加工性能有显著作用。在铸造工艺中,通常在铸造时需要在设备的浇口部位放置过滤网,除去浇铸液中的杂质,以提高铸件工艺成品率。目前,多数厂家使用直孔陶瓷过滤片、泡沫陶瓷过滤片和纤维过滤网对铁水进行过滤净化处理。这几种类型的产品各有优缺点：直孔陶瓷过滤片的强度高,但过滤能力不高；泡沫陶瓷过滤片有较好的高温性能,但容易破裂；纤维过滤网工艺简便、价格经济,但韧性不是很好,树脂涂层受热释放会气体等。铁水纤维过滤网使用极为广泛。其以高硅氧玻璃纤维网格布为基材,表面上涂覆耐高温涂料或是树脂加工而成,具有一定刚度和硬度。近些年,铁水纤维过滤网国内的产能约1700万平方米/年,国内市场需求大约为2000万平方米/年,而且每年需求呈上涨趋势。铸造业要绿色低碳化发展。滤网的生产工艺和制备方法就需要不断提升和改进。CN101235262A公开了一种用于缠绕型铸造过滤网的胶粘剂及制备方法,用来实现铸造用纤维过滤网缠绕型连续化生产,但是并没有涉及绿色环保化处理,使用过程中释放的大量气体,会危害操作人员健康,污染环境,也会影响铸件的品质。CN1381297A公开了铸造用过滤网制作工艺,在特定的模具中加热挤压成特定形状,但也未涉及绿色环保化化处理,使用过程中释放的大量气体,会危害操作人员健康,污染环境,也会影响铸件的品质。酚醛树脂具有相对较高的残碳值和良好的高温力学性能,因而铁水过滤网的涂覆的涂料多用酚醛树脂。但是,在过滤铁水时的高温状况下,酚醛树脂有裂解行为,放出气体,还会消弱其力学性能。研究工作者们发现：如果在空气中,酚醛树脂受热后会转化为水,一氧化碳,二氧化碳,苯酚,烷基酚,苯,苯系物等气体；释放出的气体中含有有害物质。导致使用中会污染环境,危害操作人员的身体健康,影响产品的质量。降低铁水纤维过滤网使用中释放的气体,避免危害人们健康、污染环境,使产品更为环保化、绿色化。为此,我们将滤网经过特殊加热工艺处理,降低其使用中的气体释放。酚醛树脂加热过程中由于裂解有气体逸出以及树脂内部局部热应力增大,会导致树脂结构和性能的改变。因此,理解酚醛树脂裂解机理,优化工艺参数,避免树脂结构破坏作用,对于铁水纤维过滤网改进工艺具有重要意义。酚醛树脂裂解方式是复杂的化学反应。经研究,有几种具代表性的热解机理被提出。OuchiK指出其过程分为官能团的附加交联、交联断裂、脱氢三个阶段。JacksonWM则认为在氧化性气氛下,主要是树脂自身的氧化裂解,会转变生成羰基或是羧基官能团,而后,温度升高会导致断链反应并放出甲烷、CO、CO2、苯、苯酚等气体。Parker提出是酚醛树脂内部存在缺陷部位,这些部位的芳环位于树脂大分子空间网状结构边缘,受热时首先脱离,放出苯酚等。经研究人们发现,酚醛树脂的主要裂解区间在300-700度内。本专利技术提出一种铁水过滤网环保化生产工艺的改进方法。该改进工艺生产的高硅氧玻璃纤维过滤网使用中减少了有害气体的释放,降低了对操作现场的污染和对操作人员的危害,提高产品质量。提供了环境友好的绿色化改进工艺。
技术实现思路
：目前,国内外铸造业生产铸件使用的铁水纤维过滤网,是以高硅氧玻璃纤维网格布为基材,表面上涂覆酚醛树脂加工而成。该种过滤网在铁水浇注时,由于受到金属液的烧灼,会释放出多种气体,经测定其中包含有：水,二氧化碳,一氧化碳,苯酚,甲酚,苯,甲苯,二甲苯,以及若干苯系物等。这些气体会导致铸件形成气孔,影响产品质量；再者,酚和苯系物等的有害气体对操作人员和环境带来了危害。随着工业的发展,对铸件产品质量要求越来越高。铸造厂的过滤网用量也越来越大,相应地有害气体的释放量也会越来越大,造成污染环境和危害操作人员的问题。为此,本专利技术提出将铁水纤维过滤网生产工艺改进,环保化处理,减少使用中气体的释放,这样就可以降低因过滤网使用带来铸造厂的有害气体排放,提高铸件的品质,减少危害。本专利技术提供了一种铁水过滤网环保化生产工艺的改进方法。该种改进方法是将酚醛树脂烧结的过滤网在特定温度,通入氮气情况下,经加工设备处理。经过改进工艺生产的铁水过滤网在浇注过程中释放气体减少,也会降低铸件形成气孔缺陷的概率,提高铸件品质,降低对操作人员和环境的危害。本专利技术创新点在于采用氮气保护,在特定温度区间加工处理滤网,减少使用时释放的气体,且基本保持其力学性能。本专利技术的技术方案为：一种环保型铁水过滤网的制备方法,包括以下步骤：1)第一步,浸沾浆料工序：室温下,先将市售高硅氧纤维网格布浸沾浆料30-50秒；浆料的成分为酚醛树脂、醇和锆粉,其质量比为酚醛树脂：醇：锆粉＝1:5:20；2)第二步,压浆工序：室温下,通过压辊挤压多余浆料,压辊的压力设定为2-4Pa；3)第三步,烘烤定型工序：将网布平整铺在传送带上,经过生产线温度为120℃的一区烤箱进行烘烤定型2-3分钟,然后在温度为190℃的二区的烤箱进一步烘烤定型2-3分钟；4)第四步,烘烤工序：将定型后的网布放入温度为220℃的烘箱中高温烘烤2.5小时；5)第五步,产品环保化工序：将烘烤后的网布放置到传送带上,在氮气氛围下,进入带有通风设施的箱型设备中,网布经过温度区域进行加工处理：其中,一区435℃停留6-7分钟、二区565℃停留4.5-5.5分钟、三区550℃停留6-7分钟,最后得到环保型铁水过滤网。所述的醇具体为乙醇或甲醇。所述的锆粉纯度为63％,粒径325目,通过率98.5％。所述的第五步中的氮气送入速度为2.0-2.5m3/h。本专利技术与现有技术相比有如下特点：铁水纤维过滤网,是以高硅氧玻璃纤维网格布为基材,表面上涂覆树脂加工而成。该种过滤网在铁水浇注时,由于受到金属液的烧灼,树脂裂解会释放出多种气体。酚醛树脂具有相对较高的残碳值和良好的高温力学性能,因而铁水过滤网的涂覆的涂料多用酚醛树脂。根据JacksonWM的裂解机理(见下面化学式)，氧气存在会促进酚醛树脂发生氧化裂解，对其结构产生影响，导致残碳率也会降低，力学性能受到影响。依据前人对裂解方式的研究为基础,推进行业绿色低碳化发展,我们通过大量研究和试验,加入产品环保化处理新工艺。通过新工艺处理铁水纤维过滤网涂层酚醛树脂,以求达到降低使用过程中释放气体的发气量,减少对操作人员和环境的危害,提高产品品质。因此：首先,处理过程中,要通入保护气体氮气,防止氧气和酚醛树脂反应从而降低产品的残碳率,避免产品力学性质受影响。再者,本专利技术的环保型铁水过滤网通过温度400-600度时的环保化工艺处理,使铁网上外层树脂在此阶段裂解并释放有害气体(酚等)(此时散发出的有害气体通过通风设备后再进行无害化处理。),从而在应用中过滤1000度以上的铁水时,排放的有害气体大大减少。具体体现在：1，通过环保化工艺处理后的产品在使用时,其放出气体量明显下降。经测定市售的铁水纤维过滤网,在1000度时其发气量为144.29ml/g。经过改进工艺处理后的滤网发气量减少至83.85ml/g。经环保化处理工艺的铁水过滤网每平方米重约2千克,每平方米滤网使用中释放的各类气体将会减少121升！经统计,近些年铁水纤维过滤网国内的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保型铁水过滤网的制备方法，其特征为包括以下步骤：1） 第一步，浸沾浆料工序：室温下，先将市售高硅氧纤维网格布浸沾浆料30‑50秒；浆料的成分为酚醛树脂、醇和锆粉，其质量比为酚醛树脂：醇：锆粉=1:5:20；2）第二步，压浆工序：室温下，通过压辊挤压多余浆料，压辊的压力设定为2‑4Pa；3）第三步，烘烤定型工序：将网布平整铺在传送带上，经过生产线温度为120℃的一区烤箱进行烘烤定型2‑3分钟，然后在温度为190℃的二区的烤箱进一步烘烤定型2‑3分钟；4）第四步，烘烤工序：将定型后的网布放入温度为220℃的烘箱中高温烘烤2.5小时；5）第五步，产品环保化工序：将烘烤后的网布放置到传送带上，在氮气氛围下，进入带有通风设施的箱型设备中，网布经过温度区域进行加工处理：其中，一区 435℃停留6‑7分钟、二区 565℃停留4.5‑5.5分钟、三区 550℃停留6‑7分钟，最后得到环保型铁水过滤网。

【技术特征摘要】
1.一种环保型铁水过滤网的制备方法，其特征为包括以下步骤：1）第一步，浸沾浆料工序：室温下，先将市售高硅氧纤维网格布浸沾浆料30-50秒；浆料的成分为酚醛树脂、醇和锆粉，其质量比为酚醛树脂：醇：锆粉=1:5:20；2）第二步，压浆工序：室温下，通过压辊挤压多余浆料，压辊的压力设定为2-4Pa；3）第三步，烘烤定型工序：将网布平整铺在传送带上，经过生产线温度为120℃的一区烤箱进行烘烤定型2-3分钟，然后在温度为190℃的二区的烤箱进一步烘烤定型2-3分钟；4）第四步，烘烤工序：将定型后的网布放入温度为220℃的烘箱中高温烘烤2.5小时；5）第五步，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇婴，陈登宁，
申请(专利权)人：河北工业大学，保定宁信新型材料有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12