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提高熔铸耐火材料制品冒口补缩效率的途径

发布日期: 2020-01-08 13:47:43    阅读量(405)    作者:刘梓明

熔铸耐火材料制品铸件冒口为明顶冒口,与大气压相通,所以,根据熔铸耐火材料熔液凝固时间短的特点,提高冒口补缩效率的主要途径为采用自然压力冒口、发热保温冒口及控制冒口内熔液凝固的各种工艺措施。

1、合理加高冒口,提高冒口内熔液的补缩压力

采用自然压力冒口以及钢钎上下捣冒口的操作来实现。浇注后,冒口表面结壳,外界大气压力作用在冒口内部熔液液面上,形成由大气压力和冒口液柱重力共同作用的补缩压力,增强了补缩效果。在铸型冒口浇满后,用钢钎上下捣动其中的熔液表面,避免冒口顶面过早凝固结壳,使大气压力长时间作用在冒口的熔液液面上,加大大气压力冒口的补缩效果。

2、采用发热冒口,延长冒口的凝固时间

延长冒口的凝固时间方法:冒口上撒保温剂、发热剂,采用发热冒口、保温冒口、电弧加热冒口等。

普通冒口凝固较快,冒口中凝固较早的熔液不具补缩作用。为改善冒口的补缩条件和提高其补缩效率,可采用发热冒口。冒口上覆盖发热剂,或铸型上安装用发热及保温材料做成的,其内壁与冒口部分外形相同的套的冒口为发热冒口。由于发热材料的放热反应,延缓了冒口的凝固速度,从而使冒口内熔液利用率显著提高。如图1所示。

图1发热保温冒口

发热冒口的发热套根部有10~40mm的普通砂圈,以防发热套直接与熔液接触产生粘砂及增碳等缺陷。采用发热冒口时,铸型浇满后应在冒口顶面撒发热保温剂,防止冒口散热过快。发热冒口套由发热剂、保温剂和粘结剂等组成。

(1) 发热剂

在某温度条件下,发生化学反应时能放出热量的混合料。发热冒口套用的发热剂一般由铝粉、硅铁粉、氧化铁粉等材料组成。铝粉和氧化铁粉的混合物叫铝热剂。在熔液的热作用下,发热剂的温度1250℃时,铝和硅被激烈地氧化而放出大量的热量。其化学反应如下:

反应生成物的温度可达到3000℃以上,冒口中的熔液被剧烈加热、升温,然后缓慢冷却,延长了冒口熔液的凝固时间,大大提高补缩效率。铝热剂发热量大,反应迅速,作用时间短;硅铁粉发热少,作用缓慢,有利于延长作用时间。

发热剂需要加热到1250℃以上才起反应,对熔铸耐火材料制品冒口来说非常容易达到。

(2) 保温剂

熔铸耐火材料制品常用的保温材料有膨胀珍珠岩、蛭石、大孔陶粒、轻质保温砖和经高温使用过的、破碎的废型砂(石英质)等,经济指标表明,采用经高温使用过的、破碎的废型砂和轻质保温砖是比较经济、可行的。其作用是延长发热剂的放热时间和保温。

(3) 粘结剂

常用水玻璃、膨润土、矾土水泥和酚醛树脂等发热冒口的补缩效率比普通冒口高,制品合格率可达85%~90%。操作简单、易于控制、安全可靠,可普遍用于大型QX、ZWS、WS熔铸耐火材料制品的生产中。

其它加热冒口有电热补缩冒口,它是将一个石墨电极设置在冒口底部,另一个可调高度的电极穿过耐火材料保护盖,吊在冒口顶部,在冒口内熔液面与石墨电极间引弧加热,使冒口保持熔融状态,保证冒口对熔铸耐火材料制品的充分补缩。

3、实行二次补浇铸,增加冒口热能

自然压力冒口浇注后,冒口表面结壳,用钢钎上下捣动其中的熔液表面,如此重复多次,经过一定时间,最后打完冒口后再补浇熔液,这样也大大提高冒口的补缩效果。二次补浇其实不仅是补浇熔液而是补浇熔液来增加冒口热能,所以,其作用同发热冒口作用。实际上,在70~80min内进行热熔液补浇,可以制得容重为33.7g/m以上的AZ[2]S33WS砖。

4、控制制品铸件保温工艺,增长冒口补缩距离

如合理使用补贴、冷铁,能使冒口的补缩距离增长,从而可使冒口的数量减少。熔液通过冒口进入型腔,能使冒口造型材料被大量流过的熔液预热,使冒口内熔液的温度较高,从而降低冒口的凝固速度,使冒口的补缩效率得到提高。

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