一种发热保温冒口制备方法技术

本发明专利技术涉及铸造领域，具体公开了一种发热保温冒口制备方法，包括原砂、保温材料、树脂、发热材料和模具的准备步骤；保温覆膜砂的加工步骤；发热芯材料的制备以及发热芯的成型步骤；冒口成品的成型步骤。本方案中对下模具进行了限制，可有效的将发热芯材料放置到成型槽内，且发热芯材料最终形成的发热芯位于冒口成品的内部，高温可流动的铁水或铝水冲击到发热芯上，促使发热芯中发生氧化还原反应放热，为铁水或铝水提供热量，同时保温覆膜砂中的树脂还能对铁水或铝水进行保温。

【技术实现步骤摘要】
一种发热保温冒口制备方法
本专利技术属于铸造领域，具体涉及一种发热保温冒口制备方法。
技术介绍
冒口是指为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分，冒口的型腔是存贮液态金属的空腔，在铸件形成时补给金属，有防止缩孔、缩松、排气和集渣的作用，而冒口的主要作用是补缩。常见的冒口在进行铁水或铝水的导流过程中，铁水或铝水在流动的过程中，温度会快速下降，当需要导流较长的路径时，铁水或铝水容易凝固在冒口处，导致铸件的冒口处会有铁水或铝水填充不到位的情况，使得最终铸件的表面会产生相应的缩孔，直接影响铸件的质量。为了解决这一问题，一般会将保温材料做骨料，使用液体有机材料做粘结剂，实现对进入到冒口内的铁水或铝水进行保温处理，降低出现缩孔的可能性；但是采用保温材料做骨料时，制作工艺过程繁杂，污染大，生产效率低，而且传统保温冒口是利用其隔绝与环境的热交换和蓄热来达到保温，补缩能力有限，其应用条件受到制约。
技术实现思路
本专利技术意在提供一种发热保温冒口制备方法，以解决传统保温冒口只能利用其隔绝与环境的热交换和蓄热来达到保温，进而补缩能力有限的问题。为了达到上述目的，本专利技术的基础方案如下：一种发热保温冒口制备方法，包括以下步骤：步骤1：准备原砂、树脂、保温材料和发热材料；准备制备发热芯的制芯模具以及制备冒口的上模具和下模具，制芯模具的上端面上设有成型槽，上模具和下模具之间设有成型腔，下模具上设有凹槽，下模具的端面上设有形成气孔的突出部，上模具上设有与成型腔连通的注沙口，制芯模具、上模具和下模具内均设有加热管；步骤2：将步骤1中原砂、保温材料与树脂放置到第一混砂机中，加入固化剂，混合均匀，混合后形成保温覆膜砂，其中树脂与保温覆膜砂的质量比例为1-4％，固化剂与保温覆膜砂的质量比例为0.1％-1％，保温材料与保温覆膜砂的质量比例为0.9-1％，其余的均为原砂；步骤3：步骤1中的发热材料包括氧化剂、还原剂、催化剂、助熔剂和填充料，将氧化剂、还原剂、催化剂、助熔剂和填充料放置到第二混砂机中，加入粘接剂，混合均匀，混合后形成发热芯材料；然后将发热芯材料压制到制芯模具的成型槽处，将成型槽处的发热芯材料压制形成发热芯，制芯模具将发热芯以100-200℃的温度烘烤20-60min；步骤4：将制芯模具上的发热芯取下，放置到下模具的凹槽处，然后上模具同轴安装到下模具上，向注沙口处注入保温覆膜砂，对成型腔进行填充，形成湿冒口；上模具和下模具对湿冒口以200-300℃的温度加热1-5min，形成冒口成品。基础方案的原理及其优点：步骤1中完成了冒口成品材料的准备；步骤2中，将原砂、保温材料、树脂和固化剂混合，保温材料的设置能让保温覆膜砂具有相应的保温效果；同时在此步骤中，可将保温材料、树脂和固化剂同时快速的混合到原砂中；在步骤3中，对步骤1中的发热材料进行了进一步说明，其目的在于让发热芯材料中的氧化剂、还原剂、催化剂和助熔剂能够发生氧化还原反应放热，让冒口成品具有自发热的功能；同时，可有效的将发热芯材料放置到制芯模具的成型槽内，同时对成型槽处的发热芯材料进行压制成型，然后进行加热烘烤，使得发热芯快速成型；步骤4中，通过对下模具进行了限制，可将定型后的发热芯放置到上模具的凹槽内，然后再向上模具的注沙口处注入保温覆膜砂，让保温覆膜砂与发热芯自然粘接，然后再通过上模具和下模具对湿冒口进行加热定型，对湿冒口进行烘烤硬化，使得冒口成品硬化成型，便于运输和取用。通过以上过程中形成的冒口成品在使用时，先将冒口成品扣到砂模的冒口处，当铁水或铝水注入到砂模后，部分铁水或铝水会通过冒口溢入到冒口成品内，冒口成品内的空气通过气孔处排出，气孔还能对铸造过程中对铸件进行集渣处理；此时冒口成品对溢出的铁水或铝水进行容纳，高温的铁水或铝水冲击到发热芯上，该高温能对发热芯中的发热剂进行加热，发热剂受热后发生氧化反应进行放热，同时保温覆膜砂中的保温材料还能对铁水或铝水进行保温；当砂模内的铁水或铝水在灌注完成后，进行冷却时，铁和铝的体积缩小，但冒口成品内的铁水或铝水在发热芯的加热下保持高温，具有较好的流动性，使得冒口成品内高温可流动的铁水或铝水对易形成缩孔的铸件处进行铁或铝的补充，能够有效的避免铸件的表面形成缩孔。进一步，步骤3中氧化剂为重铬酸钾，还原剂为铝粉或四氧化三铁，催化剂为二氧化锰，助熔剂为氟铝酸钾，其中填充料的质量占氧化剂、还原剂、催化剂、助熔剂和填充料总质量的10-50％。通过上述设置，能够有效的通过控制填充料的质量来控制氧化剂、还原剂、催化剂和助熔剂的量，使得氧化剂、还原剂、催化剂和助熔剂。进一步，保温材料为ST泡沫混凝土或石棉，树脂为1904N树脂或9100G树脂。通过上述设置，ST泡沫混凝土或石棉具有良好的保温效果，能够对冒口成品内的铁水或铝水进行良好的保温；同时1904N树脂或9100G树脂的设置能让冒口具有较高的强度。进一步，在冒口成品外设置隔热涂料层，在保温层的外壁上涂覆隔热涂料，形成隔热涂料层。通过上述设置，在冒口成品外涂覆一层隔热涂料层，隔热涂料的涂覆快速，且干燥快速，相应的冒口的加工效率也高；同时，隔热涂料层中的隔热材料能对冒口内的铁水或铝水进行保温。进一步，在冒口成品和隔热涂料层之间设置保温层，保温层包括玻璃空心漂珠、石棉纤维、高岭土、粘结剂以及低密度或空心无机材料，将玻璃空心漂珠、石棉纤维、高岭土、粘结剂以及低密度或空心无机材料设置在冒口成品的外壁上，形成保温层。通过上述设置，在冒口成品的外壁上设置保温层，相应的保温层中的玻璃空心漂珠、石棉纤维、高岭土、粘结剂以及低密度或空心无机材料具有良好的保温效果，使得冒口成品在使用时，冒口成品内的热量不易散失，使得冒口内保持长时间的高温；通过隔热涂料层和保温层的设置能够使得发热芯与隔热涂料层表面的温差至少增加200℃以上，当发热层的温度是1000℃时对应的保温层内侧的温度不会超过800℃，同时发热芯的温度因隔热涂料层的作用可以比不使用隔热涂料层情况下保持1000℃的时间延长20％以上。进一步，填充料为原砂和固化剂，且填充料中固化剂和原砂的质量比例为0.002-0.005。通过上述设置，能有效的使用填充料将氧化剂、还原剂、催化剂和助熔剂粘接起来，相应的也能够有效的控制将氧化剂、还原剂、催化剂和助熔剂的用量；也便于将发热芯与成型腔内的保温覆膜砂粘合起来。进一步，步骤4中，凹槽位于下模具的中心处。通过上述设置，使得最终成型的发热芯也位于冒口成品的中心处，便于发热芯与高温的铁水或铝水接触，实现对铁水或铝水的充分加热。进一步，凹槽呈圆柱状，圆柱状的凹槽与下模具同轴设置。通过上述设置，最终成型的冒口成品中发热芯的形状也呈圆柱状，当该冒口成品在使用时，使得发热芯的圆周面均可与铁水或铝水接触，能够提升对铁水或铝水的加热效率，同时也能够对铁水或铝水进行有效的保温。进一步，凹槽呈三棱柱状，凹槽的底部呈圆角状。通过上述设置，最终成型的冒口成品中发热芯的形状也呈三棱柱状，当该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发热保温冒口制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：准备原砂、树脂、保温材料和发热材料；准备制备发热芯的制芯模具以及制备冒口的上模具和下模具，制芯模具的上端面上设有成型槽，上模具和下模具之间设有成型腔，下模具上设有凹槽，下模具的端面上设有形成气孔的突出部，上模具上设有与成型腔连通的注沙口，制芯模具、上模具和下模具内均设有加热管；/n步骤2：将步骤1中原砂、保温材料与树脂放置到第一混砂机中，加入固化剂，混合均匀，混合后形成保温覆膜砂，其中树脂与保温覆膜砂的质量比例为1-4％，固化剂与保温覆膜砂的质量比例为0.1％-1％，保温材料与保温覆膜砂的质量比例为0.9-1％，其余的均为原砂；/n步骤3：步骤1中的发热材料包括氧化剂、还原剂、催化剂、助熔剂和填充料，将氧化剂、还原剂、催化剂、助熔剂和填充料放置到第二混砂机中，加入粘接剂，混合均匀，混合后形成发热芯材料；然后将发热芯材料压制到制芯模具的成型槽处，将成型槽处的发热芯材料压制形成发热芯，制芯模具将发热芯以100-200℃的温度烘烤20-60min；/n步骤4：将制芯模具上的发热芯取下，放置到下模具的凹槽处，然后上模具同轴安装到下模具上，向注沙口处注入保温覆膜砂，对成型腔进行填充，形成湿冒口；上模具和下模具对湿冒口以200-300℃的温度加热1-5min，形成冒口成品。/n...

【技术特征摘要】
1.一种发热保温冒口制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：准备原砂、树脂、保温材料和发热材料；准备制备发热芯的制芯模具以及制备冒口的上模具和下模具，制芯模具的上端面上设有成型槽，上模具和下模具之间设有成型腔，下模具上设有凹槽，下模具的端面上设有形成气孔的突出部，上模具上设有与成型腔连通的注沙口，制芯模具、上模具和下模具内均设有加热管；
步骤2：将步骤1中原砂、保温材料与树脂放置到第一混砂机中，加入固化剂，混合均匀，混合后形成保温覆膜砂，其中树脂与保温覆膜砂的质量比例为1-4％，固化剂与保温覆膜砂的质量比例为0.1％-1％，保温材料与保温覆膜砂的质量比例为0.9-1％，其余的均为原砂；
步骤3：步骤1中的发热材料包括氧化剂、还原剂、催化剂、助熔剂和填充料，将氧化剂、还原剂、催化剂、助熔剂和填充料放置到第二混砂机中，加入粘接剂，混合均匀，混合后形成发热芯材料；然后将发热芯材料压制到制芯模具的成型槽处，将成型槽处的发热芯材料压制形成发热芯，制芯模具将发热芯以100-200℃的温度烘烤20-60min；
步骤4：将制芯模具上的发热芯取下，放置到下模具的凹槽处，然后上模具同轴安装到下模具上，向注沙口处注入保温覆膜砂，对成型腔进行填充，形成湿冒口；上模具和下模具对湿冒口以200-300℃的温度加热1-5min，形成冒口成品。


2.根据权利要求1所述的一种发热保温冒口制备方法，其特征在于，所述步骤3中氧化剂为重铬酸钾，还原剂为铝粉或四氧化三铁，催化剂为二氧化锰，助熔剂为氟铝酸钾，其中填充料的质量占氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊帆，熊鹰，熊杰，罗维松，
申请(专利权)人：重庆长江造型材料集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50