專利名稱：一種輕質(zhì)耐火保溫材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域。涉及一種輕質(zhì)耐火保溫材料及其制備方法用于 鑄造生產(chǎn)中延長冒口內(nèi)金屬液凝固時(shí)間以及其它保溫用途。
技術(shù)背景鑄造產(chǎn)業(yè)是汽車、石化、鋼鐵、電力、造船、紡織、裝備制造等支柱產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，在國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)相當(dāng)重要的地位。我國鑄件產(chǎn)量自2000年超越美國 后已連續(xù)5年位居世界第一，鑄件年產(chǎn)量己超過2千多萬噸，已成為鑄造大國。鑄造是將液態(tài)金屬直接澆入各種鑄型內(nèi)，待其凝固后獲得所需形狀鑄件的 一種工藝方法。液態(tài)金屬在降溫凝固過程中，會(huì)產(chǎn)生液態(tài)和凝固收縮，要獲得 致密鑄件需采用冒口補(bǔ)縮的工藝措施。因?yàn)槊翱谝灿袩釗p失，所以，冒口的體 積必須比所需補(bǔ)縮的金屬體積大的多，導(dǎo)致鑄件的工藝出品率較低。因此，大 量浪費(fèi)能源和金屬材料等資源。保溫冒口是一項(xiàng)改善鑄件質(zhì)量、提高鑄件工藝 出品率、降低能耗等的先進(jìn)工藝。為提高我國鑄件出口檔次，生產(chǎn)精密鑄件的 熔模鑄造方法正迅速擴(kuò)大，由于熔模型殼較薄，難以承受比重大的保溫冒口， 需要輕質(zhì)保溫冒口。常見保溫冒口類型膨脹珍珠巖型保溫冒口、無機(jī)纖維復(fù)合型保溫冒口、 漂珠型保溫冒口等。膨脹珍珠巖型保溫冒口強(qiáng)度低，破損大，使用不方便。無 機(jī)纖維復(fù)合型保溫冒口制作工藝復(fù)雜，成本高，使用受到限制。漂珠型保溫冒 口需對粉煤灰進(jìn)行浮選，工序多，不能完全利用粉煤灰。本發(fā)明是采用熱電廠廢棄物粉煤灰做耐火與保溫基料，利用水溶性高分子 的表面活性作用進(jìn)行機(jī)械發(fā)泡，發(fā)泡劑與穩(wěn)泡劑配用，使產(chǎn)生的氣泡對機(jī)械振 動(dòng)和熱沖擊是穩(wěn)定的，利用靜止空氣導(dǎo)熱率極小的熱傳導(dǎo)原理，制造人造保溫 材料，可制得絕熱性能好和高補(bǔ)縮效率的新型輕質(zhì)保溫冒口 。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是提供一種人造輕質(zhì)耐火保溫材料及其制備方法。 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，輕質(zhì)耐火保溫材料，按總質(zhì)量為1 000 g，組成比例是粉煤灰800 850 g， 膨潤土或粘土20 100 g，水玻璃60 200 g，羥丙基纖維素(HPC) 0. 1 25 g，羥乙基纖維素(HEC) 0. 1 50 g， 聚乙烯醇(PVA) 1 100 g。 制備輕質(zhì)耐火保溫材料漿料配制方法，步驟是(1) 將稱好的羥丙基纖維素(HPC)慢慢加入攪拌的水中，直到完全溶解;(2) 將稱好的羥乙基纖維素(HEC)均勻加入(1)的溶液中，并不斷攪拌 至完全溶解；(3) 將稱好的聚乙烯醇(PVA)放入9(TC的熱水中，恒溫并不斷攪拌至完 全溶解；(4) 將稱好的粉煤灰、膨潤土或粘土放入攪拌罐內(nèi)干混均勻；(5) 將稱好的水玻璃加入(4)的干粉內(nèi)，并不斷攪拌，然后加入適量水 至物料的濕點(diǎn)并攪拌均勻；(6) 將稱量好的(2)和(3)溶液依次加入(5)的濕料中，快速攪拌15 20 min成稠漿。(7) 將成型模型放置在電磁微震臺(tái)上一將(6)中的稠漿倒入震動(dòng)的模型 內(nèi)一靜置脫水—脫?！?50 20(TC烘干。本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是(1) 利用有機(jī)高分子的表面活性作用進(jìn)行機(jī)械發(fā)泡，發(fā)泡劑與穩(wěn)泡劑配用， 利用靜止空氣導(dǎo)熱率極小的熱傳導(dǎo)原理，制造人造保溫材料，可獲得絕熱性能 好的輕質(zhì)耐火保溫材料和高補(bǔ)縮效率的新型輕質(zhì)保溫冒口 。(2) 采用熱電廠廢棄物粉煤灰做耐火與保溫基料，不必提選空心微珠，全 部利用粉煤灰，可減少工業(yè)排廢占地，利于環(huán)境保護(hù)。(3) 輕質(zhì)耐火保溫材料制作方便、成本低，能提高經(jīng)濟(jì)效益、減少能源和 資源損耗、廢物回收再利用，最大限度的利用自然資源和節(jié)約能源，實(shí)現(xiàn)可持續(xù) 發(fā)展。
具體實(shí)施方式
輕質(zhì)耐火保溫材料，按總質(zhì)量為1 000 g，組成比例是粉煤灰820 g， 膨潤土 35 g，水玻璃130 g， 羥丙基纖維素(HPC) 0.25 g，羥乙基纖維素(HEC) 2 g， 聚乙烯醇(PVA) 12.75 g。制備輕質(zhì)耐火保溫材料漿料配制方法，步驟是-(1) 將稱好的羥丙基纖維素(HPC)慢慢加入攪拌的水中，直到完全溶解;(2) 將稱好的羥乙基纖維素(HEC)均勻加入(1)的溶液中，并不斷攪 拌至完全溶解；(3) 將稱好的聚乙烯醇(PVA)放入90'C的熱水中，恒溫并不斷攪拌至完 全溶解；(4) 將稱好的粉煤灰、膨潤土或粘土放入攪拌罐內(nèi)干混均勻；(5) 將稱好的水玻璃加入(4)的干粉內(nèi)，并不斷攪拌，然后加入適量水 '至物料的濕點(diǎn)并攪拌均勻，-(6) 將稱量好的(2)和(3)溶液依次加入(5)的濕料中，快速攪拌15 20 min成稠漿。制備輕質(zhì)耐火保溫材料成型方法，步驟是將成型模型放置在電磁微震臺(tái)上一將(6)中的稠漿倒入震動(dòng)的模型內(nèi)一 靜置脫水一脫模一150 20(TC烘干。
權(quán)利要求
1、一種輕質(zhì)耐火保溫材料，其特征在于，按總質(zhì)量為1000g，組成比例是粉煤灰800～850g，膨潤土或粘土20～100g，水玻璃60～200g， 羥丙基纖維素(HPC)0.1～25g，羥乙基纖維素(HEC)0.1～50g， 聚乙烯醇(PYA)1～100g。
2、 制備一種輕質(zhì)耐火保溫材料的方法，其特征在于，步驟是(1) 將稱好的羥丙基纖維素慢慢加入攪拌的水中，直到完全溶解；(2) 將稱好的羥乙基纖維素均勻加入(1)的溶液中，并不斷攪拌至完全 溶解；(3) 將稱好的聚乙烯醇放入9(TC的熱水中，恒溫并不斷攪拌至完全溶解；(4) 將稱好的粉煤灰、膨潤土或粘土放入攪拌罐內(nèi)干混均勻；(5) 將稱好的水玻璃加入(4)的干粉內(nèi)，并不斷攪拌，然后加入適量水 至物料的濕點(diǎn)并攪拌均勻；(6) 將稱量好的(2)和(3)溶液依次加入(5)的濕料中，快速攪拌15 20 min成稠漿；(7) 將成型模型放置在電磁微震臺(tái)上一將(6)中的稠漿倒入震動(dòng)的模型 內(nèi)一靜置脫水一脫模一150 20(TC烘干。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輕質(zhì)耐火保溫材料及其制備方法。采用熱電廠廢棄物粉煤灰做耐火與保溫基料，加入粘結(jié)劑，利用水溶性高分子的表面活性作用進(jìn)行機(jī)械發(fā)泡，發(fā)泡劑與穩(wěn)泡劑配用，使產(chǎn)生的氣泡對機(jī)械振動(dòng)和熱沖擊是穩(wěn)定的，利用靜止空氣導(dǎo)熱率極小的熱傳導(dǎo)原理，制造人造保溫材料，可制得絕熱性能優(yōu)異和補(bǔ)縮效率高的新型輕質(zhì)保溫冒口及其它用途保溫材料。適用于熔模鑄造各種合金鑄件及其他鑄造方法，具有顯著的環(huán)保節(jié)能省資源效果。
文檔編號(hào)C04B35/66GK101215175SQ200710159340
公開日2008年7月9日 申請日期2007年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月29日
發(fā)明者劉世程, 劉德義, 陳汝淑 申請人:大連交通大學(xué)