一種重利用廢石墨電極的摻混納米氧化鈰的多孔高效增碳劑及其制備方法
【專利說明】 一種重利用廢石墨電極的摻混納米氧化鈰的多孔高效増?zhí)?br> 劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及增碳劑領(lǐng)域，具體涉及一種重利用廢石墨電極的摻混納米氧化鈰的多孔高效增碳劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在冶煉過程中，由于配料、裝料不當(dāng)或者脫碳過量等原因，造成材料中碳含量沒有達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)，直接影響到產(chǎn)品的性能，因此，在生產(chǎn)過程中需要加入增碳劑，選用合適的增碳劑有助于降低冶煉生產(chǎn)成本，提高冶煉金屬及鑄件的質(zhì)量，提高效益；常用的增碳劑有人造石墨、煅燒石油焦、天然石墨、焦炭、無(wú)煙煤以及由這些材料組成的復(fù)合物，然而這些材料在實(shí)際使用時(shí)存在成本較高、雜質(zhì)含量高、熔化效果不佳、利用率低等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，制備一種以廢棄石墨電極作為主料的增碳劑，在降低生產(chǎn)成本的基礎(chǔ)上，獲得更為高效的增碳效果，提高材料利用率，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用的技術(shù)方案如下:
一種重利用廢石墨電極的摻混納米氧化鈰的多孔高效增碳劑，其特征在于，該增碳劑由以下重量份的原料制成:納米氧化鈰0.01-0.02、廢石墨電極50-60、水玻璃0.2-0.5、碳酸氫銨0.1-0.2、玉米秸桿灰0.2-0.3、聚乙二醇400 0.2-0.5、固含量為10-15%的硅溶膠適量、水 10-20。
[0004]所述的一種重利用廢石墨電極的摻混納米氧化鈰的多孔高效增碳劑的制備方法為:
(1)先將廢石墨電極投入0.lmol/L的稀鹽酸溶液中浸泡30-50min，隨后用清水清洗除去酸，再將電極投入5%的乙醇水溶液中，超聲清洗5-6h，清洗結(jié)束后完全干燥，粉碎成粒徑(0.5mm的顆粒，所得材料備用；
(2)將水玻璃、聚乙二醇400、碳酸氫銨投入水中，攪拌至物料完全溶解，隨后再投入玉米稻桿灰，高速攪拌混合40-50min，得粘結(jié)劑備用；
(3)將步驟(I)所得的材料與步驟(2)所得的粘結(jié)劑及除硅溶膠外的其它剩余物料混合，高速攪拌均勻后用壓球機(jī)壓坯成型，坯體的粒徑為10-20_，長(zhǎng)度為l_5cm，隨后將坯體在180-200°C下干燥3-4h，待坯料冷卻至70-80°C時(shí)，稱取與坯料質(zhì)量比為0.1:1的硅溶膠，將其均勻噴涂在坯料表面，噴涂完畢后恒溫放置2-3h，隨后自然冷卻至室溫，即得成品。
[0005]本發(fā)明的增碳劑以經(jīng)過除雜處理后的廢石墨電極作為碳材料，降低了生產(chǎn)成本，而以水玻璃、碳酸氫銨、聚乙二醇400等復(fù)合材料制備的粘結(jié)劑，雜質(zhì)含量低，本發(fā)明的增碳劑經(jīng)過高溫?zé)坪?，形成具有緊致多孔結(jié)構(gòu)的坯料，這種結(jié)構(gòu)促進(jìn)了增碳速度，而其中添加的納米氧化鈰能抑制熔煉過程中氣泡的產(chǎn)生，提高工件質(zhì)量，最后坯料表面噴涂的硅溶膠干燥后在材料表面粘附硅微粒，促進(jìn)熔煉液石墨化進(jìn)程，提高坯料高溫流動(dòng)性；本發(fā)明制備的增碳劑碳含量高，形態(tài)性能穩(wěn)定，流動(dòng)性好，熔入快速，高效增碳，產(chǎn)品性價(jià)比高，有效的提尚了金屬制品的質(zhì)量。
【具體實(shí)施方式】
實(shí)施例
[0006]本實(shí)施例增碳劑由以下重量份原料制成:納米氧化鈰0.01、廢石墨電極52、水玻璃0.4、碳酸氫銨0.2、玉米秸桿灰0.2、聚乙二醇400 0.4、固含量為15%的硅溶膠適量、水
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[0007]其制備方法為:
Cl)先將廢石墨電極投入0.lmol/L的稀鹽酸溶液中浸泡35min，隨后用清水清洗除去酸，再將電極投入5%的乙醇水溶液中，超聲清洗5h，清洗結(jié)束后完全干燥，粉碎成粒徑(0.5mm的顆粒，所得材料備用；
(2)將水玻璃、聚乙二醇400、碳酸氫銨投入水中，攪拌至物料完全溶解，隨后再投入玉米稻桿灰，高速攪拌混合40min，得粘結(jié)劑備用；
(3)將步驟(I)所得的材料與步驟(2)所得的粘結(jié)劑及除硅溶膠外的其它剩余物料混合，高速攪拌均勾后用壓球機(jī)壓還成型，還體的粒徑為20_，長(zhǎng)度為5cm，隨后將還體在180-200°C下干燥4h，待坯料冷卻至70-80°C時(shí)，稱取與坯料質(zhì)量比為0.1:1的硅溶膠，將其均勻噴涂在坯料表面，噴涂完畢后恒溫放置3h，隨后自然冷卻至室溫，即得成品。
[0008]本實(shí)施例制得的增碳劑中水份含量< 0.2%，硫含量< 0.1%，磷含量< 0.1%，灰分(1.5%，將其應(yīng)用于HT200灰口鑄鐵熔煉過程，檢測(cè)結(jié)果表明，該增碳劑較傳統(tǒng)類型的增碳劑熔入速度更快，碳吸收率達(dá)到95%以上，得到的鑄件使用壽命更長(zhǎng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種重利用廢石墨電極的摻混納米氧化鈰的多孔高效增碳劑，其特征在于，該增碳劑由以下重量份的原料制成:納米氧化鈰0.01-0.02、廢石墨電極50-60、水玻璃0.2-0.5、碳酸氫銨0.1-0.2、玉米秸桿灰0.2-0.3、聚乙二醇400 0.2-0.5、固含量為10-15%的硅溶膠適量、水10-20。2.如權(quán)利要求1所述的一種重利用廢石墨電極的摻混納米氧化鈰的多孔高效增碳劑及其制備方法，其特征在于，包含以下步驟: (1)先將廢石墨電極投入0.lmol/L的稀鹽酸溶液中浸泡30-50min，隨后用清水清洗除去酸，再將電極投入5%的乙醇水溶液中，超聲清洗5-6h，清洗結(jié)束后完全干燥，粉碎成粒徑(0.5mm的顆粒，所得材料備用； (2)將水玻璃、聚乙二醇400、碳酸氫銨投入水中，攪拌至物料完全溶解，隨后再投入玉米稻桿灰，高速攪拌混合40-50min，得粘結(jié)劑備用； (3)將步驟(I)所得的材料與步驟(2)所得的粘結(jié)劑及除硅溶膠外的其它剩余物料混合，高速攪拌均勻后用壓球機(jī)壓坯成型，坯體的粒徑為10-20_，長(zhǎng)度為l_5cm，隨后將坯體在180-200°C下干燥3-4h，待坯料冷卻至70-80°C時(shí)，稱取與坯料質(zhì)量比為0.1:1的硅溶膠，將其均勻噴涂在坯料表面，噴涂完畢后恒溫放置2-3h，隨后自然冷卻至室溫，即得成品。
【專利摘要】本發(fā)明涉及增碳劑領(lǐng)域，具體涉及一種重利用廢石墨電極的摻混納米氧化鈰的多孔高效增碳劑及其制備方法，該增碳劑以廢石墨電極作為碳材料，以水玻璃、碳酸氫銨、聚乙二醇400等作為低雜質(zhì)含量的復(fù)合粘結(jié)劑，這種增碳劑在高溫?zé)坪?，形成具有緊致多孔結(jié)構(gòu)的坯料，促進(jìn)了增碳速度，添加的納米氧化鈰能抑制熔煉過程中氣泡的產(chǎn)生，提高工件質(zhì)量，最后坯料表面噴涂的硅溶膠干燥后在材料表面粘附硅微粒，促進(jìn)熔煉液石墨化進(jìn)程，提高坯料高溫流動(dòng)性；本發(fā)明制備的增碳劑碳含量高，形態(tài)性能穩(wěn)定，流動(dòng)性好，熔入快速，高效增碳，產(chǎn)品性價(jià)比高，有效的提高了金屬制品的質(zhì)量。
【IPC分類】C22B9/10, C21C7/00
【公開號(hào)】CN104962690
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510288155
【發(fā)明人】張蔓青, 肖穎
【申請(qǐng)人】銅陵市明誠(chéng)鑄造有限責(zé)任公司
【公開日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年6月1日