一種醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開的一種醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料，按照質(zhì)量百分比由以下原料組成：硅藻土20%～30%、鋯英粉5.0%～15%、氧化鐵粉0.5%～5.0%、鋰基膨潤土0.5%～5.0%、水0.5%～5.0%、硅溶膠1.0%～5.0%、聚乙烯醇縮丁醛0.5%～2.5%、表面活性劑JFC0.1%～1.0%、硅烷0.01%～0.1%、工業(yè)酒精30%～50%，以上組分含量總和為100%；本發(fā)明還公開了醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料的制備方法，將稱取的所有原料混合，攪拌均勻即可。本發(fā)明的醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料具有良好的附著力、高溫強度、耐磨度和抗裂性，減少了輻射管表面缺陷，并具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】一種醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料及其制備方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于輻射管鑄管涂料制備方法【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料，本發(fā)明還涉及醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在機(jī)械加工、汽車制造及鋼鐵工業(yè)的熱處理中，為了保證工件的內(nèi)在質(zhì)量、以及滿足某些表面熱處理工藝要求，許多熱處理爐采用保護(hù)氣氛加熱。由于輻射管加熱使燃燒氣體與工作室隔離，工件又在保護(hù)氣氛中加熱，這就有效的避免了被加熱表面的氧化與脫碳，為在保護(hù)氣氛下進(jìn)行熱處理創(chuàng)造了良好的條件。
[0003]目前，輻射管應(yīng)用廣泛，發(fā)展較快，輻射管一般有電加熱、煤氣加熱兩種。輻射管加熱的方法同其他方法相比，具有很多的優(yōu)點，如:熱效率高及溫度分布均勻，可采用各種保護(hù)氣體，宜于采用程序控制。
[0004]目前，國內(nèi)外所生產(chǎn)的輻射管均是通過離心鑄造而成。輻射管壁面溫度比爐內(nèi)被處理工件的溫度要高，由于它們都是在相當(dāng)高的溫度下使用的，所以對輻射管的性能要求越來越高。輻射管壁的厚度通常小于15_，不僅要求表面層組織致密，還要有一定的粗糙度，這主要是因為具有一定粗糙度的麻面輻射管比普通光滑輻射管輻射面積有所增加，熱處理能耗低，節(jié)能效果好；輻射管不能有氣孔，否則使壁管燒穿。
[0005]基于上述理由，生產(chǎn)離心鑄造輻射管對涂料的要求很嚴(yán)格。在離心鑄造輻射管的生產(chǎn)中，要在輻射管的表面獲得均勻分布的麻點，也叫刺凸，最理想的離心鑄造輻射管涂料層的結(jié)構(gòu)是在平坦的涂料層表面上均勻分布著具有一定孔徑、密度與深度的小坑孔。而涂料材料的選用是非常重要的，在注意涂料性能的同時，還要注重經(jīng)濟(jì)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料，具有良好的附著力、高溫強度、耐磨度和抗裂性，減少了輻射管表面缺陷，提高了輻射管質(zhì)量。
[0007]本發(fā)明的另一目的在于提供上述醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料的制備方法。
[0008]本發(fā)明所采用的第一種技術(shù)方案是，一種醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料，按照質(zhì)量百分比由以下原料組成:
[0009]硅藻土 20%~30%、鋯英粉5.0%~15%、氧化鐵粉0.5%~5.0%、鋰基膨潤土 0.5%~5.0%、水0.5%~5.0%、硅溶膠1.0%~5.0%、聚乙烯醇縮丁醛0.5%~2.5%、表面活性劑JFC0.1%~1.0%、硅烷0.01%~0.1%、工業(yè)酒精30%~50%,以上組分含量總和為100%。
[0010]本發(fā)明第一種技術(shù)方案的特點還在于，
[0011]工業(yè)酒精的質(zhì)量百分比濃度為95%。
[0012]本發(fā)明所采用的第二種技術(shù)方案是，一種醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料的制備方法，具體按照以下步驟實施:
[0013]步驟1、稱取原料:[0014]按照質(zhì)量百分比分別稱取以下原料:
[0015]硅藻土 20%?30%、鋯英粉5.0%?15%、氧化鐵粉0.5%?5.0%、鋰基膨潤土 0.5%?5.0%、水0.5%?5.0%、硅溶膠1.0%?5.0%、聚乙烯醇縮丁醛0.5%?2.5%、表面活性劑JFC0.1%?1.0%、硅烷0.01%?0.1%、工業(yè)酒精30%?50%,以上組分含量總和為100% ；
[0016]步驟2、利用步驟I中稱取的原料制備出醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料。
[0017]本發(fā)明第二種技術(shù)方案的特點還在于，
[0018]步驟I中工業(yè)酒精質(zhì)量百分比濃度為95%。
[0019]步驟2具體按照以下步驟實施:
[0020]步驟2.1、按照質(zhì)量比為1:1，將步驟I中稱取的鋰基膨潤土與水混合，攪拌均勻后形成膏狀的鋰基膨潤土，將膏狀的鋰基膨潤土放置在密閉容器中24h ；
[0021]步驟2.2、將經(jīng)步驟2.1處理后的膏狀的鋰基膨潤土與步驟I中稱取的硅藻土、鋯英粉、氧化鐵粉混合在一起，攪拌IOmin?30min,得到混合物A ；
[0022]步驟2.3、將步驟I中稱取的工業(yè)酒精分成質(zhì)量相等的兩份，取其中的一份倒入經(jīng)步驟2.2得到的混合物A中,攪拌5min?15min,得到混合物B ；
[0023]步驟2.4、將步驟I中稱取的硅溶膠、聚乙烯醇縮丁醛、表面活性劑JFC及硅烷分別加入經(jīng)步驟2.3得到的混合物B中，攪拌150min?240min，得到混合物C ；
[0024]步驟2.5、將經(jīng)步驟2.3后剩余的一份工業(yè)酒精加入經(jīng)步驟2.4得到的混合物C中，攪拌IOmin?30min,得到醇基楊梅狀離心福射管鑄管涂料。
[0025]步驟2.1中，于常溫下將膏狀的鋰基膨潤土放置在密閉容器中。
[0026]本發(fā)明的特點還在于，
[0027]本發(fā)明的有益效果在于:
[0028]I)本發(fā)明醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料中使用的溶劑是質(zhì)量百分比濃度為95%的工業(yè)酒精，這是因為工業(yè)酒精具有揮發(fā)速度快、無毒及無腐蝕性的特點，醇基涂料可以省去烘窯的工序和時間，醇基涂料刷完后點火自燃或者不用點火自干即可。
[0029]2)本發(fā)明醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料以硅藻土作為主要耐火骨料，硅藻土具有來源廣及成本低廉的優(yōu)勢。
[0030]3 )本發(fā)明醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料用于離心輻射管鑄管的生產(chǎn)，涂料無分層現(xiàn)象，且涂料層內(nèi)表面具有一定大小、均勻分布的凹坑，澆注輻射管后，輻射管外表面自然形成均勻分布的刺凸。
[0031 ] 4 )本發(fā)明醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料可直接噴涂在溫度為200 V左右的金屬管膜上，不必進(jìn)行點燃烘干操作，直接澆注鋼水，使用方法非常簡便。
[0032]5)本發(fā)明醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料用于離心輻射管鑄管的生產(chǎn)，避免了輻射管容易脫模，且表面粘砂的缺陷。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0034]本發(fā)明醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料，按照質(zhì)量百分比由以下原料組成:
[0035]硅藻土 20%?30%、鋯英粉5.0%?15%、氧化鐵粉0.5%?5.0%、鋰基膨潤土 0.5%?5.0%、水0.5%?5.0%、硅溶膠1.0%?5.0%、聚乙烯醇縮丁醛0.5%?2.5%、表面活性劑JFC0.1%?1.0%、硅烷0.01%?0.1%、工業(yè)酒精30%?50%,以上組分含量總和為100%。
[0036]本發(fā)明醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料的制備方法，具體按照以下步驟實施:
[0037]步驟1、稱取原料:
[0038]按照質(zhì)量百分比分別稱取以下原料:
[0039]硅藻土 20%?30%、鋯英粉5.0%?15%、氧化鐵粉0.5%?5.0%、鋰基膨潤土 0.5%?
5.0%、水0.5%?5.0%、硅溶膠1.0%?5.0%、聚乙烯醇縮丁醛0.5%?2.5%、表面活性劑JFC0.1%?1.0%、硅烷0.01%?0.1%、工業(yè)酒精30%?50%,以上組分含量總和為100% ；
[0040]步驟2、利用步驟I中稱取的原料制備出醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料:
[0041]步驟2.1、按照質(zhì)量比為1:1，將步驟I中稱取的鋰基膨潤土與水混合，攪拌均勻后形成膏狀的鋰基膨潤土，于常溫下，將膏狀的鋰基膨潤土放置在密閉容器中24h ；
[0042]步驟2.2、將經(jīng)步驟2.1處理后的膏狀的鋰基膨潤土與步驟I中稱取的硅藻土、鋯英粉、氧化鐵粉混合在一起，攪拌IOmin?30min,得到混合物A ；
[0043]步驟2.3、將步驟I中稱取的工業(yè)酒精等質(zhì)量的分成兩份，取其中的一份倒入經(jīng)步驟2.2得到的混合物A中，攪拌5min?15min，得到混合物B ；
[0044]步驟2.4、將步驟I中稱取的硅溶膠、聚乙烯醇縮丁醛、表面活性劑JFC及硅烷分別加入經(jīng)步驟2.3得到的混合物B中，攪拌150min?240min，得到混合物C ；
[0045]步驟2.5、將經(jīng)步驟2.3后剩余的一份工業(yè)酒精加入經(jīng)步驟2.4得到的混合物C中，攪拌IOmin?30min,得到本發(fā)明的醇基楊梅狀離心福射管鑄管涂料。
[0046]制備得到的醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料在電子顯微鏡下觀察，呈現(xiàn)楊梅狀。
[0047]將本發(fā)明醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料用于制備離心輻射管鑄管時，在澆注輻射管前，先將鑄型在加熱爐內(nèi)加熱至230°C，保溫一段時間后，直接將鑄型置于臥式離心機(jī)上，裝好端蓋，用漏斗將涂料從管模端部加入，然后開動離心機(jī)快速加速到一定的轉(zhuǎn)速，待蒸汽從管模兩端跑出時停機(jī)，再檢查涂料層表面質(zhì)量及其厚度，涂料厚度控制在1.5mm?
2.0mm。隨后加大離心機(jī)轉(zhuǎn)速,再將鋼水澆入鑄型。
[0048]涂料的涂掛質(zhì)量與管模溫度關(guān)系很大；溫度太高，涂料層內(nèi)表面形成坑孔太大，模溫太低，不易形成坑孔，且容易造成粘結(jié)劑及懸浮劑滲透到自由內(nèi)表面，增加涂層發(fā)氣量，降低涂層強度。合適的管模溫度有利于獲得麻面輻射管。
[0049]本發(fā)明的醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料中各原料的特點如下:
[0050]以鋰基膨潤土做為懸浮劑，懸浮劑用來防止耐火骨料的沉淀和板結(jié)，可明顯提高涂料的懸浮性和良好的刷涂性。
[0051]選用硅藻土作為主要耐火骨料，硅藻土具有來源廣泛及成本低廉的優(yōu)點，加入了鋯英粉可提高骨料的耐高溫性能，使涂料具有良好的高溫強度和良好的流涂性能。
[0052]硅溶膠在本發(fā)明醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料中作為粘結(jié)劑，它的粘度較小，涂料的粉液比可大大提聞，從而使涂料表面強度提聞，硬度提聞，以獲得優(yōu)質(zhì)的鑄件表面。使用粘結(jié)劑的作用是在涂料涂覆后，將耐火填料等固體成分粘結(jié)在一起，使涂層有強度和耐磨性，并使涂層附著于管模表面上，硅溶膠涂料穩(wěn)定性好，而且不用其他方式讓涂料干燥，只需利用管模溫干燥的方式獲得強度。另外，硅溶膠還是環(huán)保材料，無毒、無腐蝕、非易燃易爆物，本發(fā)明醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料中加入硅溶膠粘結(jié)劑，可使涂料具有良好的高溫結(jié)合強度，還有利于改善離心輻射管的表面質(zhì)量，防止涂料粘附于輻射鑄管的表面。
[0053]將聚乙烯醇縮丁醛作為成膜劑，硅烷作為偶聯(lián)劑，氧化鐵粉作為礦化劑，可以防止粘砂，并且與粘結(jié)劑和懸浮劑共同起作用，從而得到高質(zhì)量的涂層。
[0054]表面活性劑JFC，可以使涂料很好的掛附在金屬鑄型表面，對金屬鑄型表面有一定的潤濕能力，以降低涂料的表面張力，改善了涂料與鑄型的結(jié)合效果。
[0055]將工業(yè)酒精作為載液，具有揮發(fā)速度快、無毒、無腐蝕性。
[0056]醇基涂料可以省去烘窯，醇基涂料刷完后點火自燃或者不用點火自干即可，有較強的附著力。當(dāng)涂料在接觸高溫管模后其中的乙醇載液發(fā)生氣化，由于聚乙烯醇縮丁醛在涂層表面形成一層薄膜，工業(yè)酒精蒸汽易于聚集成氣泡，氣泡內(nèi)壓力增大，突破阻力由涂層內(nèi)沖出爆破。在氣泡爆破時，涂層表面形成一個開孔，醇基涂料流動性好，就會流入開孔使涂層表面閉合，繼而產(chǎn)生新一輪爆發(fā)。在此過程末期，由于涂料固液比與粘度增加，流動性降低，開孔會保留下來，最后在涂層表面形成一個凹坑。該坑孔在離心輻射管表面形成均勻分布的麻面，使得輻射管的熱效率大大增加。
[0057]實施例1
[0058]按照質(zhì)量百分比分別稱取以下原料:
[0059]硅藻土 27%、鋯英粉7.9%、氧化鐵粉3.0%、鋰基膨潤土 3.0%、水3.0%硅溶膠3.45%、聚乙烯醇縮丁醛2.5%、表面活性劑JFC0.1%、硅烷0.05%、工業(yè)酒精50%，以上組分含量總和為 100% ；
[0060]將稱取的鋰基膨潤土與水混合，攪拌均勻后形成膏狀的鋰基膨潤土，常溫下，將膏狀的鋰基膨潤土放置在密閉容器中24h ;將得到的膏狀的鋰基膨潤土與稱取的硅藻土、鋯英粉、氧化鐵粉混合在一起攪拌30min，得到混合物A ;將稱取的工業(yè)酒精等質(zhì)量的分成兩份，取其中的一份倒入混合物A中攪拌15min，得到混合物B ;將稱取的硅溶膠、聚乙烯醇縮丁醛、表面活性劑JFC及硅烷分別加入混合物B中攪拌240min，得到混合物C ;將剩余的工業(yè)酒精加入混合物C中攪拌30min，得到醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料。
[0061]實施例2
[0062]按照質(zhì)量百分比分別稱取以下原料:
[0063]硅藻土 25%、鋯英粉14%、氧化鐵粉3.0%、鋰基膨潤土 2.0%、水2.0%硅溶膠4.0%、聚乙烯醇縮丁醛2.0%、表面活性劑JFC0.2%、硅烷0.1%、工業(yè)酒精47.7%，以上組分含量總和為100% ；
[0064]將稱取的鋰基膨潤土與水混合，攪拌均勻后形成膏狀的鋰基膨潤土，常溫下，將膏狀的鋰基膨潤土放置在密閉容器中24h ;將得到的膏狀的鋰基膨潤土與稱取的硅藻土、鋯英粉、氧化鐵粉混合在一起，攪拌lOmin，得到混合物A ;將稱取的工業(yè)酒精等量的分成兩份，取其中的一份倒入混合物A中攪拌5min，得到混合物B;將稱取的硅溶膠、聚乙烯醇縮丁醛、表面活性劑JFC及硅烷分別加入混合物B中攪拌150min，得到混合物C ;將剩余的工業(yè)酒精加入混合物C中攪拌lOmin，得到醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料。
[0065]實施例3
[0066]按照質(zhì)量百分比分別稱取以下原料:
[0067]硅藻土 29%、鋯英粉13%、氧化鐵粉1.0%、鋰基膨潤土 3.3%、水3.3%硅溶膠4.2%、聚乙烯醇縮丁醛2.0%、表面活性劑JFC0.3%、硅烷0.08%、工業(yè)酒精43.82%，以上組分含量總和為 100% ；
[0068]將稱取的鋰基膨潤土與水混合，攪拌均勻后形成膏狀的鋰基膨潤土，常溫下，將膏狀的鋰基膨潤土放置在密閉容器中24h ;將得到的膏狀的鋰基膨潤土與稱取的硅藻土、鋯英粉、氧化鐵粉混合在一起，攪拌20min，得到混合物A ;將稱取的工業(yè)酒精等量的分成兩份，取其中的一份倒入混合物A中攪拌lOmin，得到混合物B ;將稱取的硅溶膠、聚乙烯醇縮丁醛、表面活性劑JFC及硅烷分別加入混合物B中攪拌195min，得到混合物C ;將剩余的工業(yè)酒精加入混合物C中攪拌20min，得到醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料。
[0069]本發(fā)明醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料具有良好的附著力、高溫強度和抗裂性，減少了輻射管表面的缺陷，提高了輻射管表面質(zhì)量，且延長了鑄型的使用壽命。另外，使用本發(fā)明醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料后，輻射管外表面為均勻分布的刺凸形，與傳統(tǒng)的光面輻射管相比，表面積增加了好多，熱效率大大的提高了，有節(jié)能環(huán)保的特點。使用本發(fā)明醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
【權(quán)利要求】
1.一種醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料，其特征在于，按照質(zhì)量百分比由以下原料組成: 硅藻土 20%?30%、鋯英粉5.0%?15%、氧化鐵粉0.5%?5.0%、鋰基膨潤土 0.5%?5.0%、水0.5%?5.0%、硅溶膠1.0%?5.0%、聚乙烯醇縮丁醛0.5%?2.5%、表面活性劑JFC0.1%?1.0%、硅烷0.01%?0.1%、工業(yè)酒精30%?50%,以上組分含量總和為100%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料，其特征在于，所述工業(yè)酒精的質(zhì)量百分比濃度為95%。
3.一種醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料的制備方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施: 步驟1、稱取原料: 按照質(zhì)量百分比分別稱取以下原料: 硅藻土 20%?30%、鋯英粉5.0%?15%、氧化鐵粉0.5%?5.0%、鋰基膨潤土 0.5%?5.0%、水0.5%?5.0%、硅溶膠1.0%?5.0%、聚乙烯醇縮丁醛0.5%?2.5%、表面活性劑JFC0.1%?1.0%、硅烷0.01%?0.1%、工業(yè)酒精30%?50%,以上組分含量總和為100% ； 步驟2、利用步驟I中稱取的原料制備出醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟I中工業(yè)酒精質(zhì)量百分比濃度為95%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟2具體按照以下步驟實施: 步驟2.1、按照質(zhì)量比為1:1，將步驟I中稱取的鋰基膨潤土與水混合，攪拌均勻后形成膏狀的鋰基膨潤土，將膏狀的鋰基膨潤土放置在密閉容器中24h ； 步驟2.2、將經(jīng)步驟2.1處理后的膏狀的鋰基膨潤土與步驟I中稱取的硅藻土、鋯英粉、氧化鐵粉混合在一起，攪拌IOmin?30min，得到混合物A ； 步驟2.3、將步驟I中稱取的工業(yè)酒精分成質(zhì)量相等的兩份，取其中的一份倒入經(jīng)步驟2.2得到的混合物A中，攪拌5min?15min，得到混合物B ； 步驟2.4、將步驟I中稱取的硅溶膠、聚乙烯醇縮丁醛、表面活性劑JFC及硅烷分別加入經(jīng)步驟2.3得到的混合物B中，攪拌150min?240min，得到混合物C ； 步驟2.5、將經(jīng)步驟2.3后剩余的一份工業(yè)酒精加入經(jīng)步驟2.4得到的混合物C中，攪拌IOmin?30min,得到醇基楊梅狀離心福射管鑄管涂料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的醇基楊梅狀離心輻射管鑄管涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟2.1中，于常溫下，將膏狀的鋰基膨潤土放置在密閉容器中。
【文檔編號】B22C3/00GK103949579SQ201410130049
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月1日
【發(fā)明者】屈銀虎, 蒙青, 劉新峰, 王鳳, 梁濤 申請人:西安工程大學(xué)