一种高抗硅锅及其制备方法技术

本发明专利技术涉及有色金属锌冶炼技术领域，具体的涉及一种高抗硅锅及其制备方法，包括(1)材料计量、(2)铁水熔炼、(3)造型制作、(4)铁水处理、(5)浇注铁水、(6)冷却与分离步骤得到的高抗硅锅解决了现有技术中没有能够与铸铁模具相匹配的涂料的问题，能够保证模具维持自身传热快、不污染的优势，另外碳化硅和氮化硅能够确保不会对高抗硅锅造成杂质污染，同时具有极好的适配性，最重要的是本发明专利技术的高抗硅锅具有耐高温、耐急冷急热、高韧性、无相变等特点，且高抗硅锅使用寿命长，可达到240～300次。可达到240～300次。

【技术实现步骤摘要】
一种高抗硅锅及其制备方法


[0001]本专利技术涉及有色金属锌冶炼
，具体的涉及一种高抗硅锅及其制备方法。

技术介绍

[0002]经过矿热炉冶炼的各种合金液体，需要浇注到锭模中凝固成形，为了节约成本，行业里普遍采用耐热铸铁制作锭模，1500℃以上的铁合金液体对锭模熔蚀严重，大大缩短了锭模的使用寿命。耐热铸铁具有较高的力学性能、优异的高温抗氧化性能和抗热疲劳性能，因此被广泛应用于铝锭模和铁合金锭模的生产。耐热铸铁主要包括耐热灰铸铁、耐热蠕墨铸铁、耐热球墨铸铁等。耐热灰铸铁和耐热蠕墨铸铁的力学性能、抗氧化性能和抗热疲劳性能较耐热球墨铸铁较差，理论上耐热球墨铸铁应该是生产铁合金锭模的合适材质，但是对生产硅铁而言，由于硅铁液的浇注温度在1480～1530℃之间，甚至偶尔高达1600℃，锭模表面因不耐冲刷熔损成蚀坑。硅铁锭模的失效形式主要以蚀坑为主，多次的应用实践也表明，耐热灰铸铁、耐热蠕墨铸铁、耐热球墨铸铁三者在用作硅铁锭模方面，使用效果没有明显的差别，研究制造一种能抵抗高温铁合金液体熔蚀、抗热疲劳、使用寿命长、生产成本低且根据产品外形需求的高抗硅锅，对解决以上问题有着极其重要的意义，对提高合金生产效率，降本增效有着重要的作用。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了克服现有技术所存在的技术缺陷，提供一种高抗硅锅及其制备方法。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提供一种高抗硅锅的制备方法，包括如下步骤：
[0005](1)材料计量：按照比例称量各种原材料；
[0006](2)铁水熔炼：将各种原材料进行蠕化处理和孕育处理，采用中频感应电炉进行熔炼；
[0007](3)造型制作：按高抗硅锅内部结构制作一块随形外冷铁，在外冷铁上包覆树脂砂，制作高抗硅锅的砂芯，然后将制作好的消失模，扣在砂芯上组合为一体，然后放入真空负压砂箱中进行埋砂造型；
[0008](4)铁水处理：取样分析铁水含硫量，控制铁水的蠕化率，温度1450～1500℃开始出铁；
[0009](5)浇注铁水：铁水浇注温度为1350～1380℃，浇注系统下设置过滤网，拦截铁液杂质；
[0010](6)冷却与分离：浇注铁水后保温得到高抗硅锅，然后放置振动式履带传输进行砂件分离，经过研磨、内壁涂覆复合涂料后得到成品。
[0011]优选地，所述原材料包括生铁、回炉料、废钢、硅铁、锰铁合金。
[0012]优选地，所述树脂砂覆盖于所述砂芯外部的厚度为50～80mm，所述消失模为泡沫塑料材质制成，所述消失模扣于所述砂芯外部，并通过真空负压造型。
[0013]优选地，所述铁水的蠕化率控制在35～45％。
[0014]优选地，所述复合涂料由碳化硅、氮化硅、硅酸钙、淀粉、陶瓷纤维、三聚磷酸钠、丙烯酰胺、粘接剂、石墨粉。
[0015]优选地，所述复合涂料包括30～40份碳化硅、20～25份氮化硅、8～12份硅酸钙、8～12份淀粉、4～8份陶瓷纤维、6～10份三聚磷酸钠、3～5份丙烯酰胺、4～8份粘接剂。
[0016]优选地，所述碳化硅颗粒的粒度为40～60目，所述碳化硅由α相碳化硅和β相碳化硅组，其中α相碳化硅：β相碳化硅＝1:1。
[0017]优选地，所述三聚磷酸钠可以用聚丙烯酰胺替代。
[0018]优选地，所述粘接剂为硅溶胶。
[0019]本专利技术还提供高抗硅锅，由上述制备方法制备得到的高抗硅锅。
[0020]通过本专利技术提供的高抗硅锅及制备方法，具有如下优点：
[0021]1、本专利技术的高抗硅锅涂层及其制备方法，解决了现有技术中没有能够与铸铁模具相匹配的涂料的问题，能够保证模具维持自身传热快、不污染的优势，以此改善成型质量。
[0022]2、本专利技术的高抗硅锅及其制备方法，碳化硅和氮化硅能够确保不会对高抗硅锅造成杂质污染，同时具有极好的适配性。
[0023]3、本专利技术的高抗硅锅及其制备方法，具有耐高温、耐急冷急热、高韧性、无相变等特点，且高抗硅锅使用寿命长，可达到240～300次。
具体实施方式
[0024]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0025]本专利技术提供一种高抗硅锅的制备方法，包括如下步骤：
[0026](1)材料计量：按照比例称量各种原材料；
[0027](2)铁水熔炼：将各种原材料进行蠕化处理和孕育处理，采用中频感应电炉进行熔炼；
[0028](3)造型制作：按高抗硅锅内部结构制作一块随形外冷铁，在外冷铁上包覆树脂砂，制作高抗硅锅的砂芯，然后将制作好的消失模，扣在砂芯上组合为一体，然后放入真空负压砂箱中进行埋砂造型；
[0029](4)铁水处理：取样分析铁水含硫量，控制铁水的蠕化率，温度1450～1500℃开始出铁；
[0030](5)浇注铁水：铁水浇注温度为1350～1380℃，浇注系统下设置过滤网，拦截铁液杂质；
[0031](6)冷却与分离：浇注铁水后保温得到高抗硅锅，然后放置振动式履带传输进行砂件分离，经过研磨、内壁涂覆复合涂料后得到成品。
[0032]进一步的，所述原材料包括生铁、回炉料、废钢、硅铁、锰铁合金。
[0033]进一步的，所述树脂砂覆盖于所述砂芯外部的厚度为50～80mm，所述消失模为泡沫塑料材质制成，所述消失模扣于所述砂芯外部，并通过真空负压造型。
[0034]进一步的，所述铁水的蠕化率控制在35～45％。
[0035]进一步的，所述复合涂料由碳化硅、氮化硅、硅酸钙、淀粉、陶瓷纤维、三聚磷酸钠、丙烯酰胺、粘接剂、石墨粉。
[0036]进一步的，所述复合涂料包括30～40份碳化硅、20～25份氮化硅、8～12份硅酸钙、8～12份淀粉、4～8份陶瓷纤维、6～10份三聚磷酸钠、3～5份丙烯酰胺、4～8份粘接剂。
[0037]进一步的，所述碳化硅颗粒的粒度为40～60目，所述碳化硅由α相碳化硅和β相碳化硅组，其中α相碳化硅：β相碳化硅＝1:1。
[0038]进一步的，所述三聚磷酸钠可以用聚丙烯酰胺替代。
[0039]进一步的，所述粘接剂为硅溶胶。
[0040]进一步的，本专利技术还提供高抗硅锅，由上述制备方法制备得到的高抗硅锅。
[0041]以下用实施例进行说明
[0042]实施例1
[0043]本实施例用于说明本专利技术所述的高抗硅锅及其制备方法。
[0044](1)材料计量：按照比例称量各种原材料；
[0045](2)铁水熔炼：将各种原材料进行蠕化处理和孕育处理，采用中频感应电炉进行熔炼；
[0046](3)造型制作：按高抗硅锅内部结构制作一块随形外冷铁，在外冷铁上包覆树脂砂，制作高抗硅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高抗硅锅的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)材料计量：按照比例称量各种原材料；(2)铁水熔炼：将各种原材料进行蠕化处理和孕育处理，采用中频感应电炉进行熔炼；(3)造型制作：按高抗硅锅内部结构制作一块随形外冷铁，在外冷铁上包覆树脂砂，制作高抗硅锅的砂芯，然后将制作好的消失模，扣在砂芯上组合为一体，然后放入真空负压砂箱中进行埋砂造型；(4)铁水处理：取样分析铁水含硫量，控制铁水的蠕化率，温度1450～1500℃开始出铁；(5)浇注铁水：铁水浇注温度为1350～1380℃，浇注系统下设置过滤网，拦截铁液杂质；(6)冷却与分离：浇注铁水后保温得到高抗硅锅，然后放置振动式履带传输进行砂件分离，经过研磨、内壁涂覆复合涂料后得到成品。2.根据权利要求1所述的一种高抗硅锅的制备方法，其特征在于，所述原材料包括生铁、回炉料、废钢、硅铁、锰铁合金。3.根据权利要求1所述的一种高抗硅锅的制备方法，其特征在于，所述树脂砂覆盖于所述砂芯外部的厚度为50～80mm，所述消失模为泡沫塑料材质制成，所述消失模扣于所述砂芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振靖，
申请(专利权)人：福建齐创机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：