專利名稱：一種電熔鋯剛玉磚砂型模具材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及耐火材料，特別是一種電熔鋯剛玉磚砂型模具材料的制備方法。
背景技術(shù)：
電熔鋯剛玉耐火磚的生產(chǎn)是將熔化好的料液倒入預(yù)先制作的砂型模具中凝固成型，砂型模具的平整度、光潔度直接影響電熔鋯剛玉產(chǎn)品外觀，是生產(chǎn)電熔鋯剛玉磚的基礎(chǔ)。目前，電熔鋯剛玉磚生產(chǎn)所需的砂型模具制作材料的方法主要有水玻璃砂電熱烘干和樹脂砂自硬干燥兩種。水玻璃砂電熱烘干生產(chǎn)方式是在硅砂中加入一定量的水玻璃作為粘接劑，制作成所需的砂型模具后電熱烘干，達(dá)到需要的強(qiáng)度。這種生產(chǎn)方式工作效率低，砂型平整度和光潔度不佳，砂型精度不夠好，且耗能大。樹脂砂自硬干燥生產(chǎn)方式是在硅砂中加入一定量的樹脂作為粘接劑，同時(shí)加入一定量的固化劑實(shí)現(xiàn)自硬干燥，達(dá)到需要的強(qiáng)度。這種生產(chǎn)方式生產(chǎn)效率高，砂型平整度和精度好，但樹脂、固化劑對人體健康和環(huán)境危害大。且在電熔鋯剛玉生產(chǎn)的澆鑄工序中，樹脂、 固化劑高溫下自燃，產(chǎn)生大量氣體，影響電熔鋯剛玉產(chǎn)品顏色?，F(xiàn)有兩種電熔鋯剛玉磚砂造型模具用料的制備方法都存在弊端，迄今為止尚未有其它制作方法能合理規(guī)避這些弊端。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一種電熔鋯剛玉磚砂型模具材料的制備方法，可有效解決砂型模具的平整度、光潔度及污染環(huán)境，危害人體健康和影響電熔鋯剛玉產(chǎn)品顏色的問題。本發(fā)明解決的技術(shù)方案是，在20_25°C溫度，濕度為30-40%的環(huán)境下，將硅砂和三醋酸甘油酯放入混砂裝置中混合30-60秒，再加入改性水玻璃混合60-90秒，得混合料，用于制備電熔鋯剛玉磚砂型模具，將混合料造型，干燥后，即可得電熔鋯剛玉磚砂型模具，硅砂改性水玻璃三醋酸甘油酯的重量比為100 3-5 0. 3-0. 75，所述的改性水玻璃是由以重量百分比計(jì)的水玻璃(又稱硅酸鈉)85-94%和聚丙烯酰胺6%-15%制成，制備時(shí)在水玻璃中加入聚丙烯酰胺作為改性劑，通過化學(xué)改性，阻緩水玻璃的老化，減少因老化而損失的粘接強(qiáng)度，攪拌均勻溶解后，放入離心機(jī)中過濾，得濾液，濾液即為改性水玻璃；所述的改性水玻璃的模數(shù)為2. 3-2. 8m，密度為1. 46-1. 56g/cm3，水不溶物及雜質(zhì)彡0. 8% ；所述的硅砂是，使用前，先將硅砂水洗后曬干，過40-70目篩，使含水量< 0. 5%，含泥量< l%，Si02含量 ^ 97%，角形系數(shù)< 1. 45 ；所述的三醋酸甘油酯為市售產(chǎn)品；所述的混砂裝置(如圖1所示) 包括混砂機(jī)和進(jìn)料倉，混砂機(jī)3的前部上端有進(jìn)料口，進(jìn)料口經(jīng)輸料管2和進(jìn)料倉1相連通，混砂機(jī)后端下部有出砂口 6，混砂機(jī)的機(jī)殼上分別開有三醋酸甘油酯的進(jìn)口 4和改性水玻璃的進(jìn)口 5 ；所述的進(jìn)料倉1為上部大，下部小的漏斗型；所述的混砂機(jī)3為市售產(chǎn)品，如青島雙星鑄造機(jī)械有限公司生產(chǎn)的S2510混砂機(jī)。
本發(fā)明方法簡單，組分合理，易生產(chǎn)，其產(chǎn)品硬度高，質(zhì)量好，有效提高了砂型模具的平整度、光潔度、精度和生產(chǎn)效率，同時(shí)不對電熔鋯剛玉產(chǎn)品色澤產(chǎn)生污染。


圖1為本發(fā)明混砂裝置的結(jié)構(gòu)主視圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說明。實(shí)施例1:
在20°c溫度，濕度為30%的環(huán)境下，將硅砂和三醋酸甘油酯放入混砂裝置中混合30秒， 再加入改性水玻璃混合60秒，得混合料，將混合料造型，干燥后，即可得電熔鋯剛玉磚砂型模具，硅砂改性水玻璃三醋酸甘油酯的重量比100 3 0. 3，所述的改性水玻璃是由以重量百分比計(jì)的水玻璃85%和聚丙烯酰胺15%制成，將水玻璃中加入聚丙烯酰胺作為改性劑，攪拌均勻溶解后，放入離心機(jī)中過濾，得濾液，濾液即為改性水玻璃；所述的改性水玻璃的模數(shù)為2. 3m，密度為1. 46g/cm3，水不溶物及雜質(zhì)為0. 4% ；所述的硅砂是，將硅砂水洗后曬干，過40目篩，含水量為0. 5%，含泥量為1%，Si02含量為97%，角形系數(shù)1. 45。實(shí)施例2:
在22°C溫度，濕度為35%的環(huán)境下，將硅砂和三醋酸甘油酯放入混砂裝置中混合45秒， 再加入改性水玻璃混合75秒，得混合料，將混合料造型，干燥后，即可得電熔鋯剛玉磚砂型模具，硅砂改性水玻璃三醋酸甘油酯的重量比100 4 0. 5，所述的改性水玻璃是由以重量百分比計(jì)的水玻璃90%和聚丙烯酰胺10%制成，在水玻璃中加入聚丙烯酰胺作為改性劑，攪拌均勻溶解后，放入離心機(jī)中過濾，得濾液，濾液即為改性水玻璃；所述的改性水玻璃的模數(shù)為2. 5m，密度為1. 50g/cm3，水不溶物及雜質(zhì)為0. 6% ；所述的硅砂是，將硅砂水洗后曬干，過50目篩，含水量0. 4%，含泥量0. 8%，Si02含量98%，角形系數(shù)1. 40。實(shí)施例3:
在25°C溫度，濕度為40%的環(huán)境下，將硅砂和三醋酸甘油酯放入混砂裝置中混合60秒， 再加入改性水玻璃混合90秒，得混合料，將混合料造型，干燥后，即可得電熔鋯剛玉磚砂型模具，硅砂改性水玻璃三醋酸甘油酯的重量比100 5 0. 75，所述的改性水玻璃是由以重量百分比計(jì)的水玻璃94%和聚丙烯酰胺6%制成，在水玻璃中加入聚丙烯酰胺作為改性劑， 攪拌均勻溶解后，溶解，放入離心機(jī)中過濾，得濾液，濾液即為改性水玻璃；所述的改性水玻璃的模數(shù)為2. 8m，密度為1. 56g/cm3，水不溶物及雜質(zhì)0. 8% ；所述的硅砂是，將硅砂水洗后曬干，過70目篩，含水量0. 3%，含泥量0. 7%，Si02含量99%，角形系數(shù)1. ；35。本發(fā)明中的改性水玻璃自硬砂(混合料)因其澆鑄后潰散性能好，便于回收利用， 能有效降低生產(chǎn)成本，且對環(huán)境沒有污染，在電熔鋯剛玉行業(yè)，改性水玻璃砂工藝尚未得到應(yīng)用，本發(fā)明是將水玻璃和樹脂砂造型工藝的優(yōu)勢組合，具備兩者的優(yōu)點(diǎn)，又能規(guī)避生產(chǎn)方式工作效率低，砂型平整度和光潔度不佳，砂型精度不夠好，且耗能大，污染環(huán)境，危害人體健康和影響電熔鋯剛玉產(chǎn)品顏色的缺點(diǎn)，應(yīng)用前景廣泛，可有效提高砂型平整度、光潔度、 精度和生產(chǎn)效率，同時(shí)不對電熔鋯剛玉產(chǎn)品色澤產(chǎn)生污染，并通過多次反復(fù)的試驗(yàn)測試，得出根據(jù)本發(fā)明制作的電熔鋯剛玉磚砂型(又稱改性水玻璃砂型模具)的質(zhì)量指標(biāo)為平整度
40-lmm，精度士 1mm，光潔度彡1mm，強(qiáng)度3_4Mpa，本發(fā)明制備出的電熔鋯剛玉磚砂型和水玻璃制備出的砂型模具相比，平整度、精度、光潔度和強(qiáng)度均得到了提升，本發(fā)明制備出的電熔鋯剛玉磚砂型和樹脂砂制備出的砂型模具相比，平整度得到了提升，且環(huán)境無污染，不會危害到人體健康及不影響電熔鋯剛玉產(chǎn)品顏色，是現(xiàn)有技術(shù)無法相比的。
總之，本發(fā)明是以硅砂，改性水玻璃和三醋酸甘油酯作原料，在混砂裝置中進(jìn)行合理、科學(xué)的混合，出砂料后用于制作需要的砂型，砂型強(qiáng)度大，快速自硬干燥，大大提高了生產(chǎn)效率，提高砂型平整度、光潔度和精度，同時(shí)又不對電熔鋯剛玉產(chǎn)品色澤產(chǎn)生污染，也不對環(huán)境產(chǎn)生污染，經(jīng)濟(jì)和社會效益巨大。
權(quán)利要求
1.一種電熔鋯剛玉磚砂型模具材料的制備方法，其特征在于，在20-25°C溫度，濕度為 30-40%的環(huán)境下，將硅砂和三醋酸甘油酯放入混砂裝置中混合30-60秒，再加入改性水玻璃混合60-90秒，硅砂改性水玻璃三醋酸甘油酯的重量比為100 3-5 0. 3-0. 75，所述的改性水玻璃是由以重量百分比計(jì)的水玻璃85-94%和聚丙烯酰胺6%-15%制成，所述的改性水玻璃的模數(shù)為2. 3-2. 8m，密度為1. 46-1. 56g/cm3，水不溶物及雜質(zhì)彡0. 8% ；所述的硅砂是，使用前，先將硅砂水洗后曬干，過40-70目篩，使含水量< 0. 5%，含泥量< l%，Si02含量彡97%，角形系數(shù)彡1.45。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熔鋯剛玉磚砂型模具材料的制備方法，其特征在于，在 20°C溫度，濕度為30%的環(huán)境下，將硅砂和三醋酸甘油酯放入混砂裝置中混合30秒，再加入改性水玻璃混合60秒，硅砂改性水玻璃三醋酸甘油酯的重量比100 3 0. 3，所述的改性水玻璃是由以重量百分比計(jì)的水玻璃85%和聚丙烯酰胺15%制成，所述的改性水玻璃的模數(shù)為2. 3m，密度為1. 46g/cm3，水不溶物及雜質(zhì)為0. 4% ；所述的硅砂是，將硅砂水洗后曬干， 過40目篩，含水量為0. 5%，含泥量為1%，Si02含量為97%，角形系數(shù)1. 45。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熔鋯剛玉磚砂型模具材料的制備方法，其特征在于，在 22°C溫度，濕度為35%的環(huán)境下，將硅砂和三醋酸甘油酯放入混砂裝置中混合45秒，再加入改性水玻璃混合75秒，硅砂改性水玻璃三醋酸甘油酯的重量比100 4 0. 5，所述的改性水玻璃是由以重量百分比計(jì)的水玻璃90%和聚丙烯酰胺10%制成，所述的改性水玻璃的模數(shù)為2. 5m，密度為1. 50g/cm3，水不溶物及雜質(zhì)為0. 6% ；所述的硅砂是，將硅砂水洗后曬干， 過50目篩，含水量0. 4%，含泥量0. 8%，Si02含量98%，角形系數(shù)1. 40。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熔鋯剛玉磚砂型模具材料的制備方法，其特征在于，在 25°C溫度，濕度為40%的環(huán)境下，將硅砂和三醋酸甘油酯放入混砂裝置中混合60秒，再加入改性水玻璃混合90秒，硅砂改性水玻璃三醋酸甘油酯的重量比100 5 0. 75，所述的改性水玻璃是由以重量百分比計(jì)的水玻璃94%和聚丙烯酰胺6%制成，所述的改性水玻璃的模數(shù)為2. 8m，密度為1. 56g/cm3，水不溶物及雜質(zhì)0. 8% ；所述的硅砂是，將硅砂水洗后曬干， 過70目篩，含水量0. 3%，含泥量0. 7%，Si02含量99%，角形系數(shù)1. 35。
全文摘要
本發(fā)明涉及電熔鋯剛玉磚砂型模具材料的制備方法，可有效解決砂型模具的平整度、光潔度及污染環(huán)境，危害人體健康和影響電熔鋯剛玉產(chǎn)品顏色的問題，其解決的技術(shù)方案是，將硅砂和三醋酸甘油酯放入混砂裝置中混合，再加入改性水玻璃混合，得混合料，本發(fā)明方法簡單，組分合理，易生產(chǎn)，其產(chǎn)品硬度高，質(zhì)量好，有效提高了砂型模具的平整度、光潔度、精度和生產(chǎn)效率，同時(shí)不對電熔鋯剛玉產(chǎn)品色澤產(chǎn)生污染。
文檔編號C04B35/66GK102351550SQ20111019798
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者寧本榮, 李萬順, 趙長順, 龍沾衛(wèi) 申請人:鄭州遠(yuǎn)東耐火材料有限公司