一次成型合金浇铸机脱模剂及其制备方法与流程

本发明属于冶金铸造脱模，具体涉及一种一次成型合金浇铸机脱模剂及其制备方法。

背景技术：

1、合金浇铸机是一种浇铸合金铁块的设备，它的外形犹如一条循环运动的链条，上面按顺序排布浇铸模和链板。合金铁水在浇铸时，合金铁水沿着铁水流槽缓缓流入浇铸模，浇铸模在链板的带动下，缓缓向上运动。在运行过程中浇铸模上方的冷却装置会将冷却水，喷淋到已经降温结壳的合金铁块表面。当浇铸模随着链带运行到主动链轮位置，浇铸模开始向下翻转，当模内铁块朝下时，在重力的作用下，铁块开始脱落。脱模后的浇铸模继续向前运动，当浇铸模到达喷浆位置，浇铸模模腔内表面被重新喷涂脱模剂，喷涂的脱模剂在浇铸模余热作用下会迅速干燥固化。当浇铸模随着下层链带运行至从动轮位置时，浇铸模会在此翻转向上运动，并在铁水流槽流嘴的地方重新盛装合金铁水，如此反复，循环运动。

2、目前铁合金厂生产流程为合金铁水直接浇铸到地坑或锭模内，冷却后得到的合金铸块体积较大，还需人工或机械破碎成小尺寸以满足不同企业需求，在破碎的过程中需投入大量的人力和设备，人工破碎劳动强度大，用工难，效率低，成本高，人工破碎过程中环境污染严重，同时易出现铁块飞溅伤人的现象，且人工和机械破碎得到的产品尺寸不均匀，特别是破碎硅锰合金这一类低强度有脆性的合金铁块时，合金铁块碎裂时，裂纹延伸方向随机性大，破碎的合金铁块大小不一。较大合金铁块经过多次破碎后，小铁块数量较多，粉末率较高。另外，人工破碎或机械破碎产品棱角分明，运输的过程中造成二次粉末。

3、基于此，有人采用浇铸模生产小尺寸合金铸块，以避免人工或机械破碎造成的各种问题。采用浇铸模生产小尺寸合金铸块尤其要考虑脱模问题。国内铸铁机脱模剂主要由煤泥、石灰、鳞片石墨、水或者鳞片石墨、水玻璃配制而成，前者适合生产大尺寸合金铸块，但铸出的合金铁块表面有少量煤泥烧结层或石灰烧结层，增加了后期清理的工作，降低了产品的卖相，也加大转炉炼钢脱碳的工作量。后者脱模剂材料中鳞片石墨价格昂贵，这种脱模剂鳞片石墨使用比例较大，鳞片石墨是非可再生资源，生产鳞片石墨对环保生产设备和环保资质要求较高，鳞片石墨的价格趋势也是越加昂贵；水玻璃高温工况条件下，对浇铸模有一定腐蚀，会降低浇铸模使用寿命，如大规模使用这种脱模剂，会大幅增加铁合金行业生产成本。

4、国内铸铁机铸造行业使用的主流脱模剂，在生产小尺寸铁合金铁块脱模困难，脱模率低，无法满足铁合金行业生产使用。影响合金铁块的脱模因素有合金铁块与脱模剂形成的涂层、浇铸模的间隙，铁块自重大小及使用脱模机械装置等。小尺寸铁合金浇铸降温收缩产生的间隙更狭小，现在行业使用的脱模剂烧结性比较强，涂层残留比例高，在浇铸小尺寸合金铁块时，烧结涂层可以同时附着在合金铁块表面和浇铸模内表面上，降低了合金铁块与浇铸模之间的间隙，阻碍合金铁块脱模；小尺寸合金铁块本身自重小，无法依靠重力独自完成脱模；生产小尺寸合金铁块的浇铸模模腔数量较多，无法与脱模机械装置配合使用，以上因素共同作用，造成小尺寸合金铁块脱模比较困难。另外，受多方面因素影响，钢铁行业局势艰难，利润低，因此开发出一种价格低廉、脱模效果好的脱模剂有助于铁合金行业的长久发展，也是冶金铸造脱模剂领域发展的必然。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种价格低廉、脱模效果好、适用于生产小尺寸铁合金块的一次成型合金浇铸机脱模剂脱模剂。

2、本发明的目的是以下述方式实现的：

3、一次成型合金浇铸机脱模剂，所述脱模剂由以下重量份的各组分组成：电炉除尘灰1-5份，煤泥30-70份，无烟煤粉3-10份，沥青粉3-15份，悬浮剂 4-12份，稻壳粉5-60份，炭化秸秆，所述炭化秸秆由60-200份干秸秆经碳化处理得到，黄糊精1-10份，水淬渣粉5-15份，白乳胶粉0-3份，苯甲酸钠0-3份，硬脂酸钠0-3份，水150-300份。

4、所述悬浮剂由钙基膨润土：凹凸棒土：水按质量比3：1：12混合搅拌均匀，至少放置6小时得到所述悬浮剂。

5、所述炭化秸秆是先将干秸秆切成10-12cm的小块，放入110-120℃干燥炉中烘干2-4小时，然后将烘干后的秸秆放入炭化炉中300-450℃下煅烧处理2-4小时，取出，放入封闭料仓冷却到室温，得到碳化秸秆。

6、所述干秸秆由玉米秸秆、麦秆、稻杆、树枝、碎木块中的一种或几种混合而成。

7、所述电炉除尘灰粒度为200目，无烟煤粉和沥青粉粒度为120目，稻壳粉粒度为80目，水淬渣粉粒度为40目。

8、一次成型合金浇铸机脱模剂的制备方法，包括以下步骤，

9、（1）制备悬浮剂

10、将钙基膨润土：凹凸棒土：水按质量比3：1：12混合搅拌均匀，配制得到悬浮剂，悬浮剂需放置6小时后使用；

11、（2）制备碳化秸秆

12、将干秸秆切成8-10cm的小块，放入110-120℃干燥炉中烘干2-4小时，然后将烘干后的秸秆放入炭化炉中在300-450℃下煅烧处理2-4小时，取出，放入封闭料仓冷却到室温，得到碳化秸秆；

13、（3）预制骨料a

14、将30-70份煤泥放入110-120℃干燥炉中烘烤2-4小时，然后将烘干后的煤泥放入煅烧炉在300-320℃下低温煅烧2-4小时，放入封闭料仓，冷却，得到预制骨料a；

15、（4）预制骨料b

16、将步骤（2）60-200份干秸秆碳化制得的碳化秸秆，与步骤（3）制得的预制骨料a，放入球磨机中球磨，研磨40-50分钟，得到预制骨料b；

17、（5）预制骨料c

18、将制得的预制骨料b与除尘灰1-5份，无烟煤粉3-10份，沥青粉3-15份，稻壳粉5-60份，水淬渣粉5-15份，苯甲酸钠0-3份放入卧式搅拌机中，再加入水23-43份，搅拌得到预制骨料c；

19、（6）制备脱模剂

20、在粉体混炼机中首先加入步骤（1）配制的悬浮剂4-12份，加入50份的水，搅拌均匀；之后向粉体混炼机中加入黄糊精1-10份，白乳胶粉0-3份，硬脂酸钠0-3份，搅拌混合均匀；搅拌均匀后加入预制骨料c，继续搅拌均匀；最后加入77-207份的水混合搅拌，稀释均匀，制备得到脱模剂。

21、步骤（5）中搅拌速度40-90r/min，搅拌时间20-50min。

22、步骤（6）中悬浮剂与水混合时搅拌速度为40-50r/min，搅拌时间20-40min；加入黄糊精后的搅拌速度为60-100r/min，搅拌时间20-30min；加入预制骨料c后的搅拌速度为50-70r/min，搅拌时间20-30min。

23、本发明所有原材料廉价来源广泛，主要是利用干秸秆、稻壳粉可再生资源，辅用煤泥作为脱模剂骨料。由于煤泥易烧结，易堆积在浇铸模内表面底部，合金铁块脱模不易，加入易燃烧的稻壳粉和易氧化的碳化秸秆，高温下在脱模剂涂层内部形成大量气体通道，使脱模剂结构疏松，脱模剂涂层烧结强度大幅降低，涂层易粉化，降低煤泥的烧结强度，提高合金铸块、脱模剂涂层和浇铸模的间隙，合金铸块易脱模。

24、本发明加入易碳化的黄糊精、白乳胶粉和沥青粉，浇铸模脱模后，重新喷涂脱模剂时，浇铸模的余热烘干脱模剂涂层，脱模剂涂层中的黄糊精、白乳胶粉和沥青粉受热后逐渐分解，产生气体，在脱模剂涂层中形成大量气体通道，使涂层疏松，促进烧结涂层粉化。黄糊精、白乳胶粉热解后在脱模剂涂层中形成大量残碳，润滑合金铸块表面，提高合金铁块脱模率。沥青粉受热分解后形成大量残碳碳链，可以保证脱模剂涂层疏松后有足够强度，抵御合金铁水的冲刷，确保脱模剂涂层不会完全被合金铁水冲刷掉。

25、本发明加入水淬渣粉，利用铁合金厂这一类难以综合利用的废弃物作为脱模剂骨料，使这些材料回收利用，降低了铁厂的生产成本。

26、本发明不含有鳞片石墨这一类不可再生资源，有利于铸造行业的绿色持续发展。水玻璃在高温下可与浇铸模表面的氧化铁反应，会逐步侵蚀浇铸模，降低浇铸模使用次数，本发明不含有水玻璃这一类有腐蚀性的材料，对浇铸模无侵蚀腐蚀，有利于设备的长时间运行。本发明不含有鳞片石墨、水玻璃，以煤泥、稻壳粉、干秸秆为主要材料，与无烟煤粉、沥青粉、黄糊精、水淬粉渣、白乳胶粉、悬浮剂等共同作用，在硬脂酸钠消泡作用下，制备的脱模剂使合金铁块外表光洁易脱模。