一種銅陽(yáng)極澆鑄用復(fù)合脫模劑及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種銅陽(yáng)極澆鑄用復(fù)合脫模劑，包括硫酸鋇和氧化物的組合物，所述硫酸鋇為沉淀性硫酸鋇，所述氧化物的組合物包括B2O3、SiO2、Al2O3和CaO，由以下質(zhì)量配比制得：BaSO4 30％～70％、B2O3 2.5％～5％、SiO220％～45％、Al2O3 1％～7％、CaO 1％～8％。本發(fā)明還提供一種銅陽(yáng)極澆鑄用復(fù)合脫模劑的制備方法。本發(fā)明屬于銅冶煉【技術(shù)領(lǐng)域】，主要解決普通銅陽(yáng)極澆鑄用脫模劑不能形成附著力較強(qiáng)的致密膜、脫模劑易被銅水沖開(kāi)而損傷銅模、陽(yáng)極板入水急冷脫模劑不易脫離帶來(lái)白板率高的問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種銅陽(yáng)極澆鑄用復(fù)合脫模劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及銅冶煉【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種銅陽(yáng)極澆鑄用復(fù)合脫模劑及其制備方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)行的銅冶煉工藝?yán)飱W托昆普?qǐng)A盤(pán)澆鑄機(jī)已廣泛使用于銅陽(yáng)極澆鑄中。奧托昆 普?qǐng)A盤(pán)澆鑄機(jī)使用的模具類(lèi)型分為鋼模和銅模，生產(chǎn)過(guò)程中鋼模不會(huì)發(fā)生陽(yáng)極板粘模的現(xiàn) 象，但鋼模損壞后銅生產(chǎn)企業(yè)無(wú)法完成修復(fù)與加工，必須到其他相關(guān)企業(yè)加工，延誤生產(chǎn)進(jìn) 度、增加生產(chǎn)成本。而銅模損壞后,可以由生產(chǎn)企業(yè)自行組織澆鑄,大大提高了生產(chǎn)便利。
[0003] 由于澆鑄時(shí)銅水和銅模之間存在較大的溫度梯度，從而使銅模局部融化和陽(yáng)極板 粘合在一起，而脫模劑的存在可以?xún)?yōu)化銅模和陽(yáng)極板脫離情況，減少或避免粘?，F(xiàn)象的發(fā) 生，且覆模平整的脫模劑可以有效提高陽(yáng)極板的物理規(guī)格使陽(yáng)極板更為平整，同時(shí)還能在 銅模和陽(yáng)極板之間形成良好的隔離層，起到隔熱作用，從而減少銅模由于溫度場(chǎng)反復(fù)升高 降低而造成的失效影響。生產(chǎn)實(shí)踐中要求脫模劑在高溫狀態(tài)下要具有穩(wěn)定性，與銅水不會(huì) 發(fā)生反應(yīng)。能較好的使冷卻成型的銅板從銅模中脫出。目前，國(guó)內(nèi)外銅冶煉企業(yè)中廣泛使 用的脫模劑有硫酸鋇、重晶石粉、骨粉、粘土粉等。但是無(wú)論使用現(xiàn)有的哪一種脫模劑都存 在外型質(zhì)量不理想（白板率高，即脫模劑殘留在陽(yáng)極板上進(jìn)入電解工序），產(chǎn)生粘模難脫現(xiàn) 象、水分蒸發(fā)不及時(shí)陽(yáng)極板產(chǎn)生氣孔、鼓泡等問(wèn)題。
[0004] 因此開(kāi)發(fā)一種新型的銅陽(yáng)極澆鑄用脫模劑具有重要意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決普通銅陽(yáng)極澆鑄用脫模劑不能形成附著力較強(qiáng)的致密膜、脫模劑易被銅 水沖開(kāi)而損傷銅模、陽(yáng)極板入水急冷脫模劑不易脫離帶來(lái)白板率高的問(wèn)題，本發(fā)明提供一 種銅陽(yáng)極澆鑄用復(fù)合脫模劑，包括硫酸鋇和氧化物的組合物，其特征在于：
[0006] 所述硫酸鋇優(yōu)選沉淀性硫酸鋇；
[0007] 所述氧化物的組合物包括B203、Si02、Al 2O3和CaO ;
[0008] 所述組分質(zhì)量配比如下：
[0009] BaSO4 30 % ?70 %
[0010] B2O3 2. 5%?15%
[0011] SiO2 20 % ?45 %
[0012] Al2O3 1 %?7%
[0013] CaO 1 %?8%。
[0014] 所述組成成分最優(yōu)配比為 BaSO4 50%、B203 10%、Si02 3 5%、Al2032%、Ca0 3%。。
[0015] 所述硫酸鋇的粒度為1000?1200目，所述氧化物的組合物的粒度為150?200 目。
[0016] 本發(fā)明還提供一種銅陽(yáng)極澆鑄用復(fù)合脫模劑的制備方法，其特征在于包括如下步 驟：
[0017] 按以下質(zhì)量配比將復(fù)合脫模劑的組成成分備好：
[0018] BaSO4 30 % ?70 %
[0019] B2O3 2. 5%?15%
[0020] SiO2 20%?45%
[0021] Al2O3 1 %?7%
[0022] CaO 1 % ?8 %
[0023] 其中 BaSO4 的粒度為 1000 ?1200 目，B203、Si02、A1203、CaO 的粒度為 150 ?200 目；
[0024] 加入混料機(jī)中均勻混合后裝袋備用；
[0025] 使用時(shí)，將制備好的粉末狀復(fù)合脫模劑與水在一定溫度下按照一定比例混合成乳 濁液并攪拌均勻。
[0026] 所述溫度為65?85°C，優(yōu)選為80°C。
[0027] 所述比例為液固比1. 8?2. 2:1。
[0028] 本發(fā)明的有益效果在于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中脫模劑使用時(shí)的不足，提出在保留硫酸鋇 使用優(yōu)點(diǎn)的情況下，加入其他物質(zhì)改變脫模劑的表面性質(zhì)與附著力、改變脫模劑的熔點(diǎn)得 到粉狀的一種復(fù)合脫模劑，使用時(shí)調(diào)配出的乳狀復(fù)合脫模劑噴涂在熱銅模上，在水分蒸發(fā) 過(guò)程中發(fā)生水化反應(yīng)，形成附著力較強(qiáng)的致密膜，當(dāng)粗銅液澆鑄到銅模上后使脫模劑發(fā)生 部分燒結(jié)形成有一定硬度的片狀膜，該片狀化膜附著在銅模面上起隔離劑的作用，減少陽(yáng) 極板與母模的粘黏現(xiàn)象，且對(duì)銅水入模區(qū)的模面起到整平作用提高陽(yáng)極板的物理規(guī)格，同 時(shí)粘在陽(yáng)極板上的復(fù)合脫模劑由于熱膨脹系數(shù)和晶格均與銅的差異大，當(dāng)陽(yáng)極板入水冷卻 時(shí)實(shí)現(xiàn)片狀物的脫落，從而大大減少陽(yáng)極板上脫模劑的粘連，提高陽(yáng)極板的質(zhì)量。

【具體實(shí)施方式】
[0029] 本發(fā)明提供一種銅陽(yáng)極澆鑄用復(fù)合脫模劑，包括硫酸鋇和氧化物的組合物，其特 征在于：
[0030] 所述硫酸鋇優(yōu)選沉淀性硫酸鋇；
[0031] 所述氧化物的組合物包括B203、Si02、Al 2O3和CaO ;
[0032] 所述組分質(zhì)量配比如下：
[0033] BaSO4 30 % ?70 %
[0034] B2O3 2. 5%?15%
[0035] SiO2 20%?45%
[0036] Al2O3 1 %?7%
[0037] CaO 1 % ?8 %。
[0038] 所述組成成分最優(yōu)比例為 BaSO4 50%、B2O3 10%、SiO2 35%、Al2032%、CaO 3%。
[0039] 所述硫酸鋇的粒度為1000?1200目，所述氧化物的組合物的粒度為150?200 目。
[0040] 本發(fā)明還提供一種銅陽(yáng)極澆鑄用復(fù)合脫模劑的制備方法，其特征在于包括如下步 驟：
[0041] 按以下質(zhì)量配比將復(fù)合脫模劑的組成成分備好：
[0042] BaSO4 30 % ?70 %
[0043] B2O3 2. 5%?15%
[0044] SiO2 20%?45%
[0045] Al2O3 1 %?7%
[0046] CaO 1 % ?8 %
[0047] 其中 BaSO4 的粒度為 1000 ?1200 目，B203、Si02、A1203、CaO 的粒度為 150 ?200 目；
[0048] 加入混料機(jī)中均勻混合后裝袋備用；
[0049] 使用時(shí)，將制備好的粉末狀復(fù)合脫模劑與水在一定溫度下按照一定比例混合成乳 濁液并攪拌均勻。
[0050] 所述溫度為65?85°C，優(yōu)選為80°C。
[0051] 所述比例為液固比1. 8?2. 2:1。
[0052] 下文將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。應(yīng)當(dāng)注意的是，下述實(shí)施例中描述的 技術(shù)特征或者技術(shù)特征的組合不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是孤立的，它們可以被相互組合從而達(dá)到更好 的技術(shù)效果。
[0053] 實(shí)施例1
[0054] 采用表1組成的復(fù)合脫模劑，將水與脫模劑按質(zhì)量液固比1. 8 :1混合，水溫70°C， 攪拌均勻，控制圓盤(pán)澆鑄機(jī)上的銅模溫度在150°C左右，然后把制備好的脫模劑乳濁液與噴 涂系統(tǒng)連接，開(kāi)啟正常生產(chǎn)秩序，當(dāng)澆鑄機(jī)上的銅模轉(zhuǎn)到噴涂系統(tǒng)的噴涂工位時(shí)，由控制臺(tái) 控制直接噴涂脫模劑乳濁液，每塊銅模表面噴涂乳濁液的量為2. 23kg/m2。待噴涂了脫模劑 的銅模到達(dá)澆注工位，控制臺(tái)控制銅水澆入銅模，銅水澆鑄溫度為1180°C，當(dāng)銅水澆到覆蓋 有脫模劑的銅模上時(shí)，粉狀脫模劑發(fā)生燒結(jié)，形成燒結(jié)層。當(dāng)澆鑄完成后，銅模繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)至 提起陽(yáng)極板工位，銅水凝固成為陽(yáng)極板，用起板系統(tǒng)將陽(yáng)極板取出，放入冷卻系統(tǒng)的水池中 冷卻，完成一輪澆鑄。實(shí)施例1中，澆鑄銅水302噸共獲得陽(yáng)極板1098塊。
[0055] 表1復(fù)合脫模劑組成表

【權(quán)利要求】
1. 一種銅陽(yáng)極澆鑄用復(fù)合脫模劑，包括硫酸鋇和氧化物的組合物，其特征在于： 所述硫酸鋇為沉淀性硫酸鋇； 所述氧化物的組合物包括B203、Si02、A120 3和CaO ; 所述組分質(zhì)量配比如下： BaS04 30%?70% B203 2. 5%?15% Si02 20%?45% Al2〇3 1%~ 7% CaO 1%?8%。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種銅陽(yáng)極澆鑄用復(fù)合脫模劑，其特征在于所述組成成分最優(yōu) 配比為 BaS04 50%、B203 10%、Si02 3 5%、Al2032%、Ca0 3%。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種銅陽(yáng)極澆鑄用復(fù)合脫模劑，其特征在于所述硫酸鋇的粒度 為1000?1200目，所述氧化物的組合物的粒度為150?200目。
4. 一種銅陽(yáng)極澆鑄用復(fù)合脫模劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟： 按以下質(zhì)量配比將復(fù)合脫模劑的組成成分備好： BaS04 30%?70% B203 2. 5%?15% Si02 20%?45% Al2〇3 1%~ 7% CaO 1%?8% 其中BaS04的粒度為1000?1200目，B203、Si0 2、A1203、CaO的粒度為150?200目； 加入混料機(jī)中均勻混合后裝袋備用； 使用時(shí)，將制備好的粉末狀復(fù)合脫模劑與水在一定溫度下按照一定比例混合成乳濁液 并攪拌均勻。
5. 如權(quán)利要求4所述的一種銅陽(yáng)極澆鑄用復(fù)合脫模劑的制備方法，其特征在于所述溫 度為65?85°C。
6. 如權(quán)利要求5所述的一種銅陽(yáng)極澆鑄用復(fù)合脫模劑的制備方法，其特征在于所述溫 度為80°C。
7. 如權(quán)利要求4所述的一種銅陽(yáng)極澆鑄用復(fù)合脫模劑的制備方法，其特征在于所述比 例為液固比1.8?2. 2:1。
【文檔編號(hào)】B22D25/04GK104226896SQ201410475197
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】于海波, 沈強(qiáng)華, 王家波, 劉中華, 楊小陸, 陳雯, 谷丞, 馬濤, 蔣鴻, 黃智超, 何軍, 孫安平 申請(qǐng)人:云南銅業(yè)股份有限公司, 昆明理工大學(xué)科技產(chǎn)業(yè)經(jīng)營(yíng)管理有限公司, 昆明理工精誠(chéng)科技有限責(zé)任公司