铸造用浇注系统部件及其成型方法 |
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| 申请号 | CN201611253994.3 | 申请日 | 2016-12-30 | 公开(公告)号 | CN107116182A | 公开(公告)日 | 2017-09-01 |
| 申请人 | 宁夏共享能源有限公司; | 发明人 | 惠国栋; 马斌悍; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 铸造 用浇注系统部件及其成型方法，要解决的技术问题是提高铸造用浇注系统部件强度。本发明的铸造用浇注系统部件，由以下 质量 百分比的材料组成：有机 纤维 20～60％，无机纤维1～30％，耐火填料10～30％， 粘合剂 20～69％。本发明的方法包括制浆，成型，干燥。本发明与 现有技术 相比，铸造用浇注系统部件中含有有机纤维、无机纤维、耐火 骨料 和粘合剂，浇注时的火焰量减少，防止有机纤维燃烧产生的强度降低，及有机粘合剂的无 氧 碳 化引起的热收缩而产生铸造用浇注系统部件的裂痕，尺寸 精度 测量，抗压扁强度、耐 铁 水 冲刷 温度 、无氧炭化后强度测试结果明显优于现有技术，环保、轻质，加工性能优异，制备方法简单，可以适用于各种要求的浇注系统。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种铸造用浇注系统部件，其特征在于：所述铸造用浇注系统部件由以下质量百分比的材料组成：有机纤维20～60％，无机纤维1～30％，耐火填料10～30％，粘合剂20～ |
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| 说明书全文 | 铸造用浇注系统部件及其成型方法技术领域[0001] 本发明涉及一种铸造工艺用的浇注系统部件及其成型方法，特别是一种纸质浇道管及其成型方法。 背景技术[0002] 在铸造时，通常使用树脂砂形成具有型腔的砂型，同时形成向该型腔供给高温熔融金属液的注入口、浇口、流道和内浇口，其统称为浇注系统，并进一步形成排气孔、冒口、出气口。上述浇注系统、排气孔、冒口、出气口通常用树脂砂一体形成，浇注系统还可以由陶瓷浇道管、冒口、浇口杯部件构成。 [0003] 在将上述浇注系统用树脂砂一体形成的情况下，难以避免会使浇注系统的部件组成复杂化，并且易于向熔融金属中混入铸造用树脂砂。在使用由陶瓷浇道管构成的浇注系统的情况下，熔融金属接触时易降低熔融金属的温度。另外，在制作浇注系统时，必须用高速切割器切断陶瓷浇道管，并用胶带缠绕切断的耐火材料以将它们连接在一起，操作很麻烦。浇注后，浇注系统被破损，打箱后产生大量的工业粉尘和工业废弃物，废弃物处理费时费力，可见，由陶瓷浇道管构成的浇注系统给操作带来很多不便。 [0004] 为此，中国专利申请号200910117239.6公开了一种铸造用纸质浇道管及其成型工艺，用废纸纸浆、可烧结填充材料、粘结材料，及增强剂、防潮剂材料，采用真空吸附成型，然而，组合了废纸纸浆和有机粘合剂的浇道管在供给高温熔融金属时，存在以下不足：由于热分解产生大量的烟气，有使熔融金属漏出的可能；另外，组合了废纸纸浆和有机粘合剂材料的浇道管，由于材料中缺少刚性网状结构，其强度不高，不能适用于各种要求的浇注系统。另外，中国专利申请号201510723033.3公开了一种铸造用纸质浇道管及其制造方法，采用有机纤维、无机纤维、烧结耐火材料、粘结剂、防水防潮剂、增强剂、助滤剂及助熔剂，机械成型、热压整形加工，但其仍存在材料配比复杂，碳化时出气量大，大量气体造成气孔，使铸件报废，不能适用于各种要求的浇注系统的缺陷。 发明内容[0005] 本发明的目的是提供一种铸造用浇注系统部件及其成型方法，要解决的技术问题是提高铸造用浇注系统部件强度。 [0006] 本发明采用以下技术方案：一种铸造用浇注系统部件，由以下质量百分比的材料组成：有机纤维20～60％，无机纤维1～30％，耐火填料10～30％，粘合剂20～69％； [0007] 所述有机纤维为纸纤维、合成纤维、再生纤维、人造纤维、木浆、芦苇浆、竹子和稻草中的一种以上，有机纤维的平均纤维长度为1～2mm； [0008] 所述无机纤维为碳纤维、人造矿物纤维、陶瓷纤维和天然矿物纤维中的一种以上，无机纤维的平均纤维长为1～5mm； [0010] 所述粘合剂为有机粘合剂和/或无机粘合剂；所述有机粘合剂为热固化性树脂酚醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂、可溶酚醛树脂、胶体氧化硅、硅酸乙酯或水玻璃；所述无机粘合剂为水玻璃、硅酸乙酯、氧化硅、膨润土、高岭土、珍珠岩、莫来石、硅灰石和三氧化二铝中的一种以上。 [0011] 本发明的铸造用浇注系统部件由以下质量百分比的材料组成：20％的废旧纸箱，1％的碳纤维，5％的粘土，5％的蓝晶石，30％的环氧树脂，39％的莫来石。 [0012] 本发明的铸造用浇注系统部件由以下质量百分比的材料组成：20％的废旧纸箱，15％的碳纤维，15％陶瓷纤维，10％的粘土，5％的蓝晶石，20％的呋喃树脂，15％的硅灰石。 [0013] 本发明的铸造用浇注系统部件由以下质量百分比的材料组成：30％的废旧报纸，8％人造纤维，2％的陶瓷纤，30％的蓝晶石，20％的酚醛树脂，10％的硅灰石。 [0014] 本发明的铸造用浇注系统部件由以下质量百分比的材料组成：60％的废旧报纸，5％的矿物纤维，5％的陶瓷纤维，10％的粘土，10％的酚醛树脂，10％的三氧化二铝。 [0015] 一种铸造用浇注系统部件的成型方法，包括以下步骤： [0016] 一、制浆，按质量百分比，将20～60％的有机纤维、分散剂加入碎解机，制成有机纤维浆，放入浆池，有机纤维浆质量浓度为1～5％； [0017] 将1～30％的无机纤维放入水中，转速为60～150r/min，搅拌24小时，得到无机纤维浆料，无机纤维在水中的质量浓度为1％； [0018] 将10～30％的耐火材料和20～69％的粘合剂，加入到搅拌机中混合均匀； [0019] 在转速为60～150r/min下,将无机纤维浆料、混合后的耐火材料和粘合剂，依次加入浆池后，搅拌0.5～1h，得到浆料，将浆料抽入定量箱内，维持转速60～150r/min循环； [0020] 所述有机纤维为纸纤维、合成纤维、再生纤维、人造纤维、木浆、芦苇浆、竹子和稻草中的一种以上； [0021] 所述无机纤维为碳纤维、人造矿物纤维、陶瓷纤维和天然矿物纤维中的一种以上； [0022] 所述耐火填料为蓝晶石、长石、粘土、蒙脱石、膨润土、高铝粉、长石、石英和石墨中的二种以上； [0023] 所述粘合剂为有机粘合剂和/或无机粘合剂；所述有机粘合剂为热固化性树脂酚醛树脂、环氧树脂或呋喃树脂；所述无机粘合剂为水玻璃、硅酸乙酯、氧化硅、膨润土、高岭土、珍珠岩、莫来石、硅灰石和三氧化二铝中的一种以上； [0024] 所述分散剂是水或乙醇； [0025] 二、成型，将网膜外模置入定量箱浆料内，网膜为不锈钢网，网孔大小为30～60目，对网膜外模内抽真空，真空度为低于0.1MPa，时间为1～5秒，进行真空吸附成型、脱水，采用压缩空气从网膜外模内吹气，成型的管状物脱离网膜外模，得到成型的管状产品； [0026] 三、干燥，以1～5℃/min的升温速度，从常温升温至50～100℃，保温3～6h，炉内自然降温至常温，得到铸造用浇注系统部件。 [0027] 本发明的方法步骤一的有机纤维浆质量为1～3％。 [0028] 本发明的方法步骤一的分散剂是水。 [0029] 本发明的方法步骤二真空脱水后，管状产品的质量含水率为70％以下。 [0030] 一种铸造用浇注系统部件的成型方法，包括以下步骤： [0031] 一、制浆，按质量百分比，将20～60％的有机纤维、水加入碎解机，制成有机纤维浆，放入浆池，有机纤维浆质量浓度为1～5％； [0032] 将1～30％的无机纤维放入水中，转速为60～150r/min，搅拌24小时，得到无机纤维浆料，无机纤维在水中的质量浓度为1％； [0033] 在转速为60～150r/min下,将无机纤维浆料、10～30％的耐火材料，依次加入浆池，搅拌0.5～1h，得到浆料，将浆料抽入定量箱内，维持转速60～150r/min循环； [0034] 所述有机纤维为纸纤维、合成纤维、再生纤维、人造纤维、木浆、芦苇浆、竹子和稻草中的一种以上； [0035] 所述无机纤维为碳纤维、人造矿物纤维、陶瓷纤维和天然矿物纤维中的一种以上； [0036] 所述耐火填料为蓝晶石、长石、粘土、蒙脱石、膨润土、高铝粉、长石、石英和石墨中的二种以上； [0037] 二、成型，将网膜外模，置入定量箱浆料内，网膜为不锈钢网，网孔大小为30～60目，对网膜外模内抽真空，真空度为低于0.1MPa，时间为1～5秒，进行真空吸附成型、脱水，含水率为70％以下，采用压缩空气从网膜外模内吹气，成型的管状物脱离网膜外模，得到成型的管状产品； [0038] 三、含浸，将20～69％的粘合剂溶解于水中，调制成质量浓度为0.5～1％的溶液，将管状产品浸入到溶液中1～5s，室内自然晾干； [0039] 四、干燥，以1～5℃/min的升温速度，从常温升温至50～100℃，保温3～6h，炉内自然降温至常温，得到铸造用浇注系统部件。 [0040] 本发明与现有技术相比，铸造用浇注系统部件中含有有机纤维、无机纤维、耐火骨料和粘合剂，浇注时的火焰量减少，防止有机纤维燃烧产生的强度降低，及有机粘合剂的无氧碳化引起的热收缩而产生铸造用浇注系统部件的裂痕，尺寸精度测量，抗压扁强度、耐铁水冲刷温度、无氧炭化后强度测试结果明显优于现有技术，环保、轻质，能够用简单的工具容易地进行切断加工，加工性能优异，制备方法简单，可以适用于各种要求的浇注系统。 具体实施方式[0041] 下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。本发明的铸造用浇注系统部件，由以下质量百分比的材料组成：有机纤维20～60％，无机纤维1～30％，耐火填料10～30％，粘合剂20～69％。 [0042] 有机纤维为纸纤维、合成纤维、再生纤维、人造纤维、木浆、芦苇浆、竹子和稻草中的一种以上。有机纤维用作为铸造用浇注系统部件的骨架，在铸造时，熔融金属会使有机纤维的部分或全部热分解，在砂型中无氧炭化后，热分解的部分成为空隙。从容易获得、降低制造费用以及在脱水后和干燥后得到足够的强度考虑，优选使用纸纤维，使用废旧书报和废旧纸箱制备浆料，可以采用废纸纸浆单独使用，或与其他有机纤维原浆混合使用，从获得容易、性能稳定、环境保护、降低制造费用出发，优选废纸纸浆。考虑到铸造用浇注系统部件的表面平整性、冲击强度高、壁厚的均匀性要求，有机纤维的平均纤维长度为1～2mm。充分考虑铸造用浇注系统部件容易成形、确保强度、降低气体产生量，有机纤维的质量含量为20～60％。 [0043] 无机纤维为碳纤维、人造矿物纤维、陶瓷纤维和天然矿物纤维中的一种以上。无机纤维与有机纤维一样，作为铸造用浇注系统部件的骨架，无机纤维在铸造时，即使接触到1500℃熔融金属也不会分解或燃烧，能够起到铸造用浇注系统部件无氧炭化后保持管状原型的作用。无机纤维可以单独使用，或二种以上混合使用。在粘合剂中使用有机粘合剂时，由于有机粘合剂在高温下碳化会使粘合剂的分子骨架收缩，因此，优选使用在高温下也可以保持高强度的碳纤维，考虑降低制造费用，也可以使用人造矿物纤维。考虑为确保铸造用浇注系统部件浆料的滤水性和加工容易性，无机纤维的平均纤维长为1～5mm。为确保铸造用浇注系统部件的强度、真空吸附性，无机纤维的质量含量为1～30％。考虑铸造用浇注系统部件成形容易、确保强度，无机纤维为碳纤维时，较好为2～30％。使用人造矿物纤维作为无机纤维时，为1～30％。 [0044] 无机纤维和有机纤维在铸造用浇注系统部件中起骨架作用，其中有机纤维也起粘结作用，能使耐火填料粘附在无机纤维上，无机纤维在铸造用浇注系统部件中起耐热的骨架作用，铸造时熔融金属不会使其燃烧，维持原有的形状。增加了铸造用浇注系统部件的强度。 [0045] 耐火填料为蓝晶石、长石、粘土、蒙脱石、膨润土、高铝粉、长石、石英和石墨中的二种以上。从粘结性、耐高温性、分散性考虑，优选采用蓝晶石和黏土。耐火填料耐高温，提高铸造用浇注系统部件的致密性，降低其出气量。 [0046] 粘合剂为有机粘合剂和/或无机粘合剂。考虑确保铸造用浇注系统部件的强度、成形容易，粘合剂的质量含量为20～69％。 [0047] 有机粘合剂为热固化性树脂酚醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂、可溶酚醛树脂、胶体氧化硅、硅酸乙酯或水玻璃。有机粘合剂作为使铸造用浇注系统部件中的有机纤维和无机纤维结合，提高铸造用浇注系统部件的强度，在浇铸时通过接触或传导熔融金属的热量发生无氧碳化而保持铸造用浇注系统部件的强度。考虑减少产生可燃气体、不易燃烧、无氧碳化后残炭率高，优选采用酚醛树脂。在酚醛树脂中，最好不使用固化剂，而采用可融入在铸造用浇注系统部件中的可溶型酚醛树脂。热塑性酚醛树脂通常都需要使用固化剂，在一定的温度下，在有机溶剂中使用，有机溶剂易挥发，对人体有害，成本也高。可溶性酚醛树脂易溶于水中，并且可溶性酚醛树脂有利于成型，与浆料中的纤维融合。 [0048] 无机粘合剂为以SiO2为主要成分的化合物水玻璃、硅酸乙酯、氧化硅、膨润土、高岭土、珍珠岩、莫来石、硅灰石和三氧化二铝中的一种以上。无机粘合剂用于使铸造用浇注系统部件中的有机纤维和无机纤维相结合，即使在熔融金属的热作用下也不会发生热分解，防止铸造时有渗碳效果的物质产生。从容易涂布考虑，单独使用氧化硅。从防止渗碳考虑，优选使用水玻璃。 [0049] 可以将熔点不同的二种以上粘合剂组合使用。考虑铸造前到铸造时的铸件保形、防止浸碳，优选采用低熔点的粘合剂和高熔点的粘合剂组合使用。在这种情况下，低熔点的粘合剂为粘土、水玻璃，高熔点的粘合剂为SiO2为主要成分的化合物、莫来石、硅灰石、三氧化二铝。 [0050] 本发明的铸造用浇注系统部件的成型方法，采用真空吸附成型方法，包括以下步骤： [0051] 一、制浆，常温(25℃)下，按质量百分比，将20～60％的有机纤维、分散剂加入碎解机，按现有技术制成有机纤维浆，放入浆池，有机纤维浆质量浓度为1～5％，考虑满足铸造用浇注系统部件的表面平滑性、壁厚的均匀性的要求，有机纤维浆质量浓度较好为1～3％。 [0052] 将1～30％的无机纤维放入水中，转速为60～150r/min，搅拌24小时，得到无机纤维浆料，无机纤维在水中的质量浓度为1％。 [0053] 将10～30％的耐火材料和20～69％的粘合剂，加入到搅拌机中混合均匀。 [0054] 在转速为60～150r/min下,将无机纤维浆料、混合后的耐火材料和粘合剂，依次加入浆池后，搅拌0.5～1h，得到浆料。 [0055] 用泵将浆料抽入定量箱内，维持转速60～150r/min循环，保持定量箱内浆料的液位和浓度。 [0056] 有机纤维为纸纤维、合成纤维、再生纤维、人造纤维、木浆、芦苇浆、竹子和稻草中的一种以上。 [0057] 无机纤维为碳纤维、人造矿物纤维、陶瓷纤维和天然矿物纤维中的一种以上。 [0058] 耐火填料为蓝晶石、长石、粘土、蒙脱石、膨润土、高铝粉、长石、石英和石墨中的二种以上。 [0059] 粘合剂为有机粘合剂和/或无机粘合剂。有机粘合剂为热固化性树脂酚醛树脂、环氧树脂或呋喃树脂。无机粘合剂为以SiO2为主要成分的化合物水玻璃、硅酸乙酯、氧化硅、膨润土、高岭土、珍珠岩、莫来石、硅灰石和三氧化二铝中的一种以上。 [0061] 二、成型，将连接有真空抽气装置的对开设置的网膜外模，置入定量箱浆料内，网膜为现有技术纸浆模塑行业通用的带孔滤网膜，为不锈钢网，网孔大小为30～60目。对网膜外模内抽真空，真空度为低于0.1MPa，时间为1～5秒，进行真空吸附成型、脱水，网膜外模外的浆料被吸附于网膜外模的外表面，整个网膜外模露出浆料液面后，按现有技术用压缩空气脱模，网膜外模分开后，采用压缩空气从网膜外模内吹气，成型的管状物脱离网膜外模，得到成型的管状产品。 [0062] 真空脱水后，管状产品的质量含水率为70％以下。 [0064] 三、干燥，以1～5℃/min的升温速度，从常温升温至50～100℃，保温3～6h，加热干燥后的管状产品，然后炉内自然降温至常温，得到铸造用浇注系统部件。 [0066] 本发明的铸造用浇注系统部件的成型方法，采用成型后含浸粘合剂的方法，包括以下步骤： [0067] 一、制浆，常温下，按质量百分比，将20～60％的有机纤维、分散剂加入碎解机，按现有技术制成有机纤维浆，放入浆池，有机纤维浆质量浓度为1～5％，考虑满足铸造用浇注系统部件的表面平滑性、壁厚的均匀性的要求，有机纤维浆质量浓度较好为1～3％。 [0068] 将1～30％的无机纤维放入水中，转速为60～150r/min，搅拌24小时，得到无机纤维浆料，无机纤维在水中的质量浓度为1％。 [0069] 在转速为60～150r/min下,将无机纤维浆料、10～30％的耐火材料，依次加入浆池，搅拌0.5～1h，得到浆料。 [0070] 用泵将浆料抽入定量箱内，维持转速60～150r/min循环，保持定量箱内浆料的液位和浓度。 [0071] 有机纤维为纸纤维、合成纤维、再生纤维、人造纤维、木浆、芦苇浆、竹子和稻草中的一种以上。 [0072] 无机纤维为碳纤维、人造矿物纤维、陶瓷纤维和天然矿物纤维中的一种以上。 [0073] 耐火填料为蓝晶石、长石、粘土、蒙脱石、膨润土、高铝粉、长石、石英和石墨中的二种以上。 [0074] 分散剂是水或乙醇，考虑脱水后成型的稳定性、降低费用、操作简单因素后，优先采用水。 [0075] 二、成型，将连接有真空抽气装置的对开设置的网膜外模，置入定量箱浆料内，网膜为现有技术纸浆模塑行业通用的带孔滤网膜，为不锈钢网，网孔大小为30～60目。对网膜外模内抽真空，真空度为低于0.1MPa，时间为1～5秒，进行真空吸附成型、脱水，网膜外模外的浆料被吸附于网膜外模的外表面，整个网膜外模露出浆料液面后，按现有技术用压缩空气脱模，网膜外模分开后，采用压缩空气从网膜外模内吹气，成型的管状物脱离网膜外模，得到成型的管状产品。 [0076] 真空脱水后，含水率为70％以下。 [0077] 三、含浸，将20～69％的粘合剂溶解于溶剂中，调制成质量浓度为0.5～1％的溶液，将管状产品浸入到溶液中1～5s，使粘合剂溶液渗入到管状产品中，室内自然晾干。 [0078] 含浸用粘合剂为可溶酚醛树脂、胶体氧化硅、硅酸乙酯或水玻璃。溶剂为水。 [0079] 含浸可使管状产品内外表面得到一个高温保护层，待铁液浇注时可增加强度和耐火度。 [0080] 四、干燥，以1～5℃/min的升温速度，从常温升温至50～100℃，保温3～6h，加热干燥后的管状产品，然后炉内自然降温至常温，得到铸造用浇注系统部件。 [0081] 干燥可以使用电加热或天然气加热的干燥方法。 [0082] 本发明的制备方法制备得到的铸造用浇注系统部件，进行尺寸精度测量，抗压扁强度、耐铁水冲刷温度、无氧碳化后强度测试。 [0083] 尺寸精度测量为测量铸造用浇注系统部件内径的尺寸稳定性，在常温下测量，采用游标卡尺测量铸造用浇注系统部件任意点的内径，所有测量点的相对误差满足在0.2～1％内。 [0084] 抗压扁强度测试采用东莞市特斯特检测仪器有限公司的TST-A513-C型纸管平压竖压试验机，将铸造用浇注系统部件横放在试验机的样品平台上，向被试验部件施加力，试验机记录压力和铸造用浇注系统部件的接触面积，将得到的零界压碎力除以压力机接触面积，得到抗压扁强度。抗压扁强度越高，说面铸造用浇注系统部件耐压性能越好，可以适用于各类方法的铸造。 [0085] 耐铁水冲刷温度测试采用消失模铸件试验方法进行测试，将铸造用浇注系统部件置于完整的浇注系统中，用五个相同的消失模铸件采用不同温度的铁液进行浇注，当浇注的铁液温度达到某个临界铁液温度后，铸造用浇注系统部件会被烧透粘沙(粘沙为铁液流出管状的铸造用浇注系统部件，高温使铁水、沙子、有机物粘在一起)，该临界铁液温度即为耐铁水冲刷温度。耐铁水冲刷温度越高，铸造用浇注系统部件的使用范围可扩大到铸钢铸造领域。 [0086] 无氧碳化强度测试采用无氧碳化后测试碳化壳强度的方式，将铸造用浇注系统部件埋于型砂中，用1400～1500℃铁液浇入铸造用浇注系统部件中，在无氧条件下使铸造用浇注系统部件碳化，自然冷却后，扒开型砂，将碳化后的铸造用浇注系统部件碳化后的壳体从铸铁棒上剥离下来，采用东莞市特斯特检测仪器有限公司的TST-A513-C型纸管平压竖压试验机，取样10～20g壳体碎块放在试验机的样品平台上，试验机调零后向壳体碎块逐步施加力，常温常压环境下测试碳化壳的静强度，为测得的无氧碳化强度。无氧碳化强度越高，说明铸造用浇注系统部件承受能越强，可用于制造大质量的铸件。 [0087] 为了具有可比性，实施例1～4制备得到的铸造用浇注系统部件，外形尺寸均一致。 [0088] 实施例1，采用真空吸附成型方法。 [0089] 一、制浆，按质量百分比，将20％的废旧纸箱，水加入碎解机，废旧纸箱经碎解机制成长度1～5mm粗浆，粗浆除渣后再经磨浆制成1～2mm的细浆，制成有机纤维浆，放入浆池，有机纤维浆质量浓度为1％。 [0090] 将1％的碳纤维放入水中，转速为60r/min，搅拌24小时，得到无机纤维浆料，无机纤维在水中的质量浓度为1％。 [0091] 将5％的粘土、5％的蓝晶石、30％的环氧树脂、39％的莫来石，加入到搅拌机中混合均匀。 [0092] 在转速为60r/min下,将无机纤维浆料、混合后的耐火材料和粘合剂，依次加入浆池后，搅拌0.5h，得到浆料，用泵将浆料抽入定量箱内，维持转速60r/min循环。 [0093] 二、成型，将网膜外模置入定量箱浆料内，网膜网孔大小为30目。对网膜外模内抽真空，真空度为低于0.1MPa，时间为1秒，真空吸附成型、脱水，含水量为50～60％，用压缩空气脱模，得到成型的管状产品。 [0094] 三、干燥，以1℃/min的升温速度，升温至50～100℃，保温3h，加热干燥后的管状产品，然后炉内自然降温至常温，得到铸造用浇注系统部件。 [0095] 对实施例1的铸造用浇注系统部件进行尺寸精度测量，抗压扁强度、耐铁水冲刷温度、无氧炭化后强度测试，测试结果见表1。 [0096] 实施例2，采用真空吸附成型方法。 [0097] 一、制浆，按质量百分比，将20％的废旧纸箱，水加入碎解机，废旧纸箱经碎解机制成长度1～5mm粗浆，粗浆除渣后再经磨浆制成1～2mm的细浆，制成有机纤维浆，放入浆池，有机纤维浆质量浓度为3％。 [0098] 将15％的碳纤维和15％陶瓷纤维放入水中，转速为100r/min，搅拌24小时，得到无机纤维浆料，无机纤维在水中的质量浓度为1％。 [0099] 将10％的粘土、5％的蓝晶石、20％的呋喃树脂、15％的硅灰石，加入到搅拌机中混合均匀。 [0100] 在转速为100r/min下,将无机纤维浆料、混合后的耐火材料和粘合剂，依次加入浆池后，搅拌0.8h，得到浆料，用泵将浆料抽入定量箱内，维持转速100r/min循环。 [0101] 二、成型，将网膜外模置入定量箱浆料内，网膜网孔大小为50目。对网膜外模内抽真空，真空度为低于0.1MPa，时间为3秒，真空吸附成型、脱水，含水量为50～60％，用压缩空气脱模，得到成型的管状产品。 [0102] 三、干燥，以3℃/min的升温速度，升温至50～100℃，保温4h，加热干燥后的管状产品，然后炉内自然降温至常温，得到铸造用浇注系统部件。 [0103] 对实施例2的铸造用浇注系统部件进行尺寸精度测量，抗压扁强度、耐铁水冲刷温度、无氧炭化后强度测试，测试结果见表1。 [0104] 实施例3，采用真空吸附成型方法。 [0105] 一、制浆，按质量百分比，将30％的废旧报纸、8％人造纤维，水加入碎解机，废旧报纸经碎解机制成长度1～5mm粗浆，粗浆除渣后再经磨浆制成1～2mm的细浆，制成有机纤维浆，放入浆池，有机纤维浆质量浓度为4％。 [0106] 将2％的陶瓷纤维放入水中，转速为120r/min，搅拌24小时，得到无机纤维浆料，无机纤维在水中的质量浓度为1％。 [0107] 将30％的蓝晶石、20％的酚醛树脂、10％的硅灰石，加入到搅拌机中混合均匀。 [0108] 在转速为120r/min下,将无机纤维浆料、混合后的耐火材料和粘合剂，依次加入浆池后，搅拌0.6，得到浆料，用泵将浆料抽入定量箱内，维持转速120r/min循环。 [0109] 二、成型，将网膜外模置入定量箱浆料内，网膜网孔大小为40目。对网膜外模内抽真空，真空度为低于0.1MPa，时间为4秒，真空吸附成型、脱水，含水量为50～60％，用压缩空气脱模，得到成型的管状产品。 [0110] 三、干燥，以2℃/min的升温速度，升温至50～100℃，保温4h，加热干燥后的管状产品，然后炉内自然降温至常温，得到铸造用浇注系统部件。 [0111] 对实施例3的铸造用浇注系统部件进行尺寸精度测量，抗压扁强度、耐铁水冲刷温度、无氧炭化后强度测试，测试结果见表1。 [0112] 实施例4，采用真空吸附成型方法。 [0113] 一、制浆，按质量百分比，将60％的废旧报纸，水加入碎解机，废旧报纸经碎解机制成长度1～5mm粗浆，粗浆除渣后再经磨浆制成1～2mm的细浆，制成有机纤维浆，放入浆池，有机纤维浆质量浓度为5％。 [0114] 将5％的矿物纤维、5％的陶瓷纤维放入水中，转速为150r/min，搅拌24小时，得到无机纤维浆料，无机纤维在水中的质量浓度为1％。 [0115] 将10％的粘土、10％的酚醛树脂、10％的三氧化二铝，加入到搅拌机中混合均匀。 [0116] 在转速为150r/min下,将无机纤维浆料、混合后的耐火材料和粘合剂，依次加入浆池后，搅拌1h，得到浆料，用泵将浆料抽入定量箱内，维持转速150r/min循环。 [0117] 二、成型，将网膜外模置入定量箱浆料内，网膜网孔大小为60目。对网膜外模内抽真空，真空度为低于0.1MPa，时间为5秒，真空吸附成型、脱水，含水量为50～60％，用压缩空气脱模，得到成型的管状产品。 [0118] 三、干燥，以5℃/min的升温速度，升温至50～100℃，保温6h，加热干燥后的管状产品，然后炉内自然降温至常温，得到铸造用浇注系统部件。 [0119] 对实施例4的铸造用浇注系统部件进行尺寸精度测量，抗压扁强度、耐铁水冲刷温度、无氧炭化后强度测试，测试结果见表1。 [0120] 按中国专利申请号200910117239.6实施例1的材料比例和制备方法制备得到的铸造用纸质浇道管，作为对比例1，对比例1的外形尺寸与实施例1～4制备得到的铸造用浇注系统部件的外形尺寸一致，采用本发明的测量和测试方法，进行尺寸精度测量，抗压扁强度、耐铁水冲刷温度、无氧炭化后强度测试，测试结果见表1。 [0121] 按中国专利申请号201510723033.3实施例1的材料比例和制备方法制备得到的铸造用纸质浇道管，作为对比例2，对比例2的外形尺寸与实施例1～4制备得到的铸造用浇注系统部件的外形尺寸一致，采用本发明的测量和测试方法，进行尺寸精度测量，抗压扁强度、耐铁水冲刷温度、无氧炭化后强度测试，测试结果见表1。 [0122] 表1实施例和对比例的测试结果 [0123] [0124] [0125] 通过对比可以看出，实施例1～4的铸造用浇注系统部件尺寸精度测量，抗压扁强度、耐铁水冲刷温度、无氧炭化后强度测试结果均明显优于现有技术。 [0126] 本发明的的铸造用浇注系统部件，一方面通过熔融金属的热量使有机纤维分解而在铸造用浇注系统部件内部形成空隙，另一方面，通过无机纤维和粘合剂保持铸造用浇注系统部件的强度，在铸模拆开后可以容易地进行该部件的分离除去。即通过使用有机纤维、无机纤维、耐火骨料和粘合剂，铸造用浇注系统部件在造型和浇铸熔融金属时，保持强度。在铸模拆开时，与使用耐火材料作为铸件制造用部件的现有技术方法相比，废弃物产生量大幅地降低，打箱后很容易处理废弃物。 [0127] 本发明的铸造用浇注系统部件中含有有机纤维、无机纤维、耐火骨料和粘合剂，与仅有有机纤维构成的浇注部件相比，浇注时的火焰量减少，可以防止有机纤维燃烧产生的强度降低，及有机粘合剂的无氧碳化引起的热收缩而产生铸造用浇注系统部件的裂痕，还可以防止铸造用砂混入到熔融金属液中导致的铸件报废。 [0128] 本发明的铸造用浇注系统部件具有通气性，所以在浇铸熔融金属时，不会由于产生的气体放散到铸砂侧而在铸件中产生气孔，从而提高铸件的合格率。 [0129] 本发明的铸造用浇注系统部件环保、轻质，能够用简单的工具容易地进行切断加工，加工性能优异。 [0130] 本发明的铸造用浇注系统部件还可以抑制有机物无氧碳化而产生的热收缩和发气量大的问题，制备方法简单，可以适用于各种要求的浇注系统。 |
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