一种熔模铸造型壳面层耐火材料及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115921767A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211529286.3(22)申请日2022.11.30(71)申请人武汉纺织大学地址430074湖北省武汉市洪山区纺织路1号(72)发明人徐自立刘洋(74)专利代理机构武汉泰山北斗专利代理事务所(特殊普通合伙)42250专利代理师程千慧(51)Int.Cl.B22C1/18(2006.01)B22C9/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种熔模铸造型壳面层耐火材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种熔模铸造型壳面层耐火材料及其制备方法，所述耐火材料，包括以下质量分数的原料：65％的铝硅矿物，20％的铝矾土，5％的石英砂和10％的锆英砂。本发明以四种经粉化的天然矿物为原材料，在电弧炉中混合熔化，冷却后再破碎、粉化得到一种人工合成耐火材料。该耐火材料用于精铸型壳面层粉和面层砂，具有锆质耐火料的优点，而价格不及锆质耐火料的一半,即可以在降低耐火材料成本的同时，保证精铸件获得优良的表面质量。CN115921767ACN115921767A权利要求书1/1页1.一种熔模铸造型壳面层耐火材料，其特征在于，包括以下质量分数的原料：65％的铝硅矿物，20％的铝矾土，5％的石英砂和10％的锆英砂。2.根据权利要求1所述的熔模铸造型壳面层耐火材料，其特征在于，包括以下质量分数的成分：67‑72％的Al2O3，18‑20％的SiO2，9‑11％的ZrO2和0.1<0.8％的Fe2O3。3.一种熔模铸造型壳面层耐火材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将铝硅矿物破碎成合适的粒度后，与铝矾土生料、石英砂及锆英粉混合，得到混合物，混合物中铝硅矿物、铝矾土、石英砂和锆英砂的质量分数分别为65％、20％、5％和10％；步骤2、步骤1的混合物经电弧炉熔化，熔体冷却，再经破碎、粉化、筛分，得到不同粒度的合成耐火材料。4.根据权利要求3所述的熔模铸造型壳面层耐火材料制备方法，其特征在于，所述步骤1中各种原材料粒度均在20目以内。5.根据权利要求3所述的熔模铸造型壳面层耐火材料制备方法，其特征在于，所述步骤2中熔化温度为1770℃‑1780℃。6.根据权利要求3所述的熔模铸造型壳面层耐火材料制备方法，其特征在于，所述步骤2的合成耐火材料中包括以下质量分数的成分：67‑72％的Al2O3，18‑20％的SiO2，9‑11％的ZrO2和0.1<0.8％的Fe2O3。2CN115921767A说明书1/3页一种熔模铸造型壳面层耐火材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及熔模铸造面层领域，具体涉及的是一种熔模铸造型壳面层耐火材料及其制备方法。背景技术[0002]熔模铸造(又称精密铸造，简称精铸)型壳，是液态金属成型的模壳，要求耐火度高，膨胀系数小，高温强度高，冷却后残留强度小。型壳一般4～7层的耐火粉料+耐火砂构成。直接与金属液接触的面层耐火粉和耐火砂，使用最普遍的是锆英粉和锆英砂。但锆质耐火料资源日渐枯竭，国内大多依赖进口，且价格昂贵，因此迫切需要寻求替代材料。熔融石英、电熔刚玉膨胀系数小，曾有人尝试作为替代锆质材料作面层耐火料，但使用效果不理想，一是黏砂，二是残留强度高，尤其在凹槽和沉孔处清砂困难，限制了其替代锆质面层的使用。发明内容[0003]本发明要解决的技术问题是针对以上问题和要求，提供一种熔模铸造型壳面层耐火材料及其制备方法。[0004]为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：[0005]一种熔模铸造型壳面层耐火材料，包括以下质量分数的原料：65％的铝硅矿物，20％的铝矾土，5％的石英砂和10％的锆英砂，在电弧炉中熔化合成。[0006]进一步的，熔模铸造型壳面层耐火材料中包括以下质量分数的成分：67‑72％的Al2O3，18‑20％的SiO2，9‑11％的ZrO2和0.1<0.8％的Fe2O3。[0007]一种熔模铸造型壳面层耐火材料制备方法，包括以下步骤：[0008]步骤1、将铝硅矿物破碎成合适的粒度后，与铝矾土生料、石英砂及锆英粉混合，得到混合物，混合物中铝硅矿物、铝矾土、石英砂和锆英砂的质量分数分别为65％、20％、5％和10％。[0009]步骤2、步骤1的混合物经电弧炉熔化，熔体冷却，再经破碎、粉化、筛分，得到不同粒度的合成耐火材料。[0010]进一步的，所述步骤1中各种原材料粒度均在20目以内。[0011]进一步的，所述步骤2中熔化温度为1770℃‑1780℃。[0012]进一步的，所述步骤2的合成耐火材料中包括以下质量分数的成分：67‑72％的Al2O3，18‑20％的SiO2，9‑11％的ZrO2和0.1<0.8％的Fe2O3。[0013]本发明采用以上技术