CN109279894B - 一种石墨落槽及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石墨落槽及其制备方法，所述石墨落槽由湿料和粉料混合后制成，所述湿料为改质沥青；所述粉料包括以下重量份数的组分：石墨粉50~60份，铝矾土8~12份，天然鳞片石墨粉10份，棕刚玉5~8份，碳化硅10~20份；湿料与粉料的比例为100:20~30。本发明采用特殊配比的组分和特定的生产工艺制备的石墨落槽，具有表面光滑、不粘铁水、使用寿命长的特性，且生产过程中无环境污染，生产效率高。
Description
技术领域
本发明涉及铁水浇注***技术领域，特别是一种导流铁水用的石墨落槽及其制备方法。
背景技术
在金属铸造领域中，浇注是把熔融金属土等注入模具，进行金属部件的铸造。现有的铁水浇注加工一般是先将高温处理后的铁水通过落槽倒入铁水包中，然后通过人工搬运至对应的浇注工位上进行浇注操作，这其中使用的落槽一般为石墨落槽。
石墨落槽的结构大多为整体为弧形、截面U型的结构；其材质为石墨材质，多采用碳素厂生产的石墨电极通过手工锯切、打孔、穿钢丝、5-6块对接、粘合、打磨后制成。采用传统工艺制备石墨落槽存在以下缺陷：1）采用手工锯切的石墨电极表面凸凹不平，无法保证几何精度，对接茬口比较明显，造成石墨产品尺寸不一，表面粗糙；2）组织疏松、强度低、耐高温铁水冲击性差，一般使用寿命20小时，使用寿命短，更换频繁；3）由于采用胶粘工艺，产品有较大的胶味，造成生产环境空气污染；4）粘合完成后，需要对石墨落槽砖进行修整才能使用，生产一个石墨落槽的平均时间为2h左右，效率低下；5）由于石墨材质自身的限制，石墨落槽无法机械化生产；6）石墨落槽砖在生产过程中会对生产现场造成严重的石墨粉尘污染，且无法清理和杜绝，还有在运输、仓储、使用，用后处理上也对环境有明显污染。另外，目前的石墨落槽还有一个致命的问题就是在导流铁水的过程中，会出现明显的粘铁水现象，也即在石墨落槽导流铁水的过程中，会有部分铁水粘附在石墨落槽的底端面上，造成铁水的浪费。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供了一种不粘贴水的石墨落槽及其制备方法，在保证其使用过程中不会粘铁水的基础上，提高其产品合格率和使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种石墨落槽，所述石墨落槽由湿料和粉料混合后制成，所述湿料为改质沥青；所述粉料包括以下重量份数的组分：石墨粉50~60份，铝矾土8~12份，天然鳞片石墨粉10份，棕刚玉5~8份，碳化硅10~20份；湿料与粉料的比例为100:20~30。
上述一种石墨落槽，所述石墨落槽由湿料和粉料混合后制成，所述湿料为改质沥青；所述粉料包括以下重量份数的组分：石墨粉55~60份，铝矾土8~10份，天然鳞片石墨粉10份，棕刚玉5~8份，碳化硅10~15份；湿料与粉料的比例为100:20~25。
上述一种石墨落槽，优选地，所述石墨落槽由湿料和粉料混合后制成，所述湿料为改质沥青；所述粉料包括以下重量份数的组分：石墨粉60份，铝矾土10份，天然鳞片石墨粉10份，棕刚玉5份，碳化硅15份；所述湿料与粉料的比例为100:25。
上述一种石墨落槽，所述石墨粉的粒度为0~3目，铝矾土的粒度为80~100目，天然鳞片石墨粉的粒度为100~120目，棕刚玉的粒度为50~60目，碳化硅的粒度为50~60目。
一种石墨落槽的制备方法，具体包括以下步骤：
A.按重量份数配制粉料，搅拌均匀后待用；
B.在加热炉中加热导热油至180℃，输送至装有块状沥青的料罐中，将沥青软化为可流动的液体状湿料；
C.将步骤A制备的粉料加入到搅拌锅中，按照比例向搅拌锅中输送湿料，搅拌2h，保温180℃，形成混合料；
D.将混合料从搅拌锅中导出并输送至落槽模具中，液压成型为落槽毛坯；
E.将落槽毛坯放入冷水中快速冷却30min，然后切割毛边；
F.将切割好的落槽毛坯送入焙烧炉中焙烧，焙烧温度680~700℃，焙烧时间6h；
G.焙烧好的落槽毛坯自然冷却后制得石墨落槽。
上述一种石墨落槽的制备方法，步骤B中使用的加热炉为甲醇加热炉或天然气加热炉。
上述一种石墨落槽的制备方法，步骤C中使用的搅拌锅为双层保温室加热锅，夹层中填充有导热油。
由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
本发明采用特殊配比的组分和特定的生产工艺制备的石墨落槽，具有表面光滑、不粘铁水、使用寿命长的特性。本发明制备石墨落槽的方法，实现了石墨落槽的机械化批量生产需求，且生产过程对环境无污染，达到了环保节能的要求，采用本发明制备石墨落槽，生产一个石墨落槽的时间大约为20分钟左右，大大提高了生产效率。
具体实施方式
一种石墨落槽，用于金属铸造领域中，导流铁水使用。本发明中的石墨落槽由湿料和粉料混合后制成：湿料为改质沥青；所述粉料包括以下重量份数的组分：石墨粉50~60份，铝矾土8~12份，天然鳞片石墨粉10份，棕刚玉5~8份，碳化硅10~20份；湿料与粉料的比例为100:20~30。其中，石墨粉的粒度为0~3目，铝矾土的粒度为80~100目，天然鳞片石墨粉的粒度为100~120目，棕刚玉的粒度为50~60目，碳化硅的粒度为50~60目。
本发明中所述的石墨粉可采用碳素厂生产石墨电极过程中收集的粉尘废料以及生产过程中产生的下脚料磨制获得，以降低生产成本，做到废物利用。
上述石墨落槽的制备方法，具体包括以下步骤。
A.按重量份数配制粉料，搅拌均匀后待用。
B.在加热炉中加热导热油至180℃，输送至装有块状沥青的料罐中，将沥青软化为可流动的液体状湿料。加热炉为甲醇加热炉或天然气加热炉。
C.将步骤A制备的粉料加入到搅拌锅中，按照比例向搅拌锅中输送湿料，搅拌2h，保温180℃，形成混合料。搅拌锅为双层保温室加热锅，夹层中填充有导热油，导热油可采用加热炉加热的导热油。
D.将混合料从搅拌锅中导出并输送至落槽模具中，液压成型为落槽毛坯。
E.将落槽毛坯放入冷水中快速冷却30min，然后切割毛边。
F.将切割好的落槽毛坯送入焙烧炉中焙烧，焙烧温度680~700℃，焙烧时间6h。
G.焙烧好的制品自然冷却后制得石墨落槽。
下面将结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
一种石墨落槽，由湿料和粉料混合后制成：湿料为改质沥青；粉料包括以下重量份数的组分：石墨粉60份，铝矾土10份，天然鳞片石墨粉10份，棕刚玉5份，碳化硅15份；湿料与粉料的比例为100:25。其中，石墨粉的粒度为3目，铝矾土的粒度为80目，天然鳞片石墨粉的粒度为100目，棕刚玉的粒度为50目，碳化硅的粒度为50目。
本实施例中的石墨落槽采用以下步骤制备。
A.按重量份数配制粉料，搅拌均匀后待用。
B.在加热炉中加热导热油至180℃，输送至装有块状沥青的料罐中，将沥青软化为可流动的液体状湿料。加热炉为甲醇加热炉，不会对环境产生污染。
C.将步骤A制备的粉料加入到搅拌锅中，按照比例向搅拌锅中输送湿料，搅拌2h，保温180℃，形成混合料。搅拌锅为双层保温室加热锅，夹层中填充有导热油，导热油可采用加热炉加热的导热油。
D.将混合料从搅拌锅中导出并输送至落槽模具中，液压成型为落槽毛坯。
E.将落槽毛坯放入冷水中快速冷却30min，然后切割毛边。
F.将切割好的落槽毛坯送入焙烧炉中焙烧，焙烧温度680℃，焙烧时间6h。
G.焙烧好的制品自然冷却后制得石墨落槽。
采用本实施例制备的石墨落槽表面光滑，无茬口，用于导流铁水，不会出现底端面粘铁水的情况出现，一个石墨落槽的使用时间可长达32h，降低了金属铸造厂家的生产成本，同时还提高了金属铸造厂家的生产效率。
实施例2
一种石墨落槽，由湿料和粉料混合后制成：湿料为改质沥青；粉料包括以下重量份数的组分：石墨粉50份，铝矾土12份，天然鳞片石墨粉10份，棕刚玉8份，碳化硅20份；湿料与粉料的比例为100:25。其中，石墨粉的粒度为0目，铝矾土的粒度为100目，天然鳞片石墨粉的粒度为120目，棕刚玉的粒度为60目，碳化硅的粒度为60目。
本实施例中的石墨落槽采用以下步骤制备。
A.按重量份数配制粉料，搅拌均匀后待用。
B.在加热炉中加热导热油至180℃，输送至装有块状沥青的料罐中，将沥青软化为可流动的液体状湿料。加热炉为甲醇加热炉，不会对环境产生污染。
C.将步骤A制备的粉料加入到搅拌锅中，按照比例向搅拌锅中输送湿料，搅拌2h，保温180℃，形成混合料。搅拌锅为双层保温室加热锅，夹层中填充有导热油，导热油可采用加热炉加热的导热油。
D.将混合料从搅拌锅中导出并输送至落槽模具中，液压成型为落槽毛坯。
E.将落槽毛坯放入冷水中快速冷却30min，然后切割毛边。
F.将切割好的落槽毛坯送入焙烧炉中焙烧，焙烧温度700℃，焙烧时间6h。
G.焙烧好的制品自然冷却后制得石墨落槽。
实施例3
一种石墨落槽，由湿料和粉料混合后制成：湿料为改质沥青；粉料包括以下重量份数的组分：石墨粉55份，铝矾土8份，天然鳞片石墨粉10份，棕刚玉7份，碳化硅20份；湿料与粉料的比例为100:25。其中，石墨粉的粒度为3目，铝矾土的粒度为80目，天然鳞片石墨粉的粒度为100目，棕刚玉的粒度为50目，碳化硅的粒度为50目。
本实施例中的石墨落槽采用以下步骤制备。
A.按重量份数配制粉料，搅拌均匀后待用。
B.在加热炉中加热导热油至180℃，输送至装有块状沥青的料罐中，将沥青软化为可流动的液体状湿料。加热炉为甲醇加热炉，不会对环境产生污染。
C.将步骤A制备的粉料加入到搅拌锅中，按照比例向搅拌锅中输送湿料，搅拌2h，保温180℃，形成混合料。搅拌锅为双层保温室加热锅，夹层中填充有导热油，导热油可采用加热炉加热的导热油。
D.将混合料从搅拌锅中导出并输送至落槽模具中，液压成型为落槽毛坯。
E.将落槽毛坯放入冷水中快速冷却30min，然后切割毛边。
F.将切割好的落槽毛坯送入焙烧炉中焙烧，焙烧温度680℃，焙烧时间6h。
G.被烧好的制品自然冷却后制得石墨落槽。
实施例4
一种石墨落槽，由湿料和粉料混合后制成：湿料为改质沥青；粉料包括以下重量份数的组分：石墨粉60份，铝矾土12份，天然鳞片石墨粉10份，棕刚玉8份，碳化硅10份；湿料与粉料的比例为100:25。其中，石墨粉的粒度为3目，铝矾土的粒度为80目，天然鳞片石墨粉的粒度为100目，棕刚玉的粒度为50目，碳化硅的粒度为50目。
本实施例中的石墨落槽采用以下步骤制备。
A.按重量份数配制粉料，搅拌均匀后待用。
B.在加热炉中加热导热油至180℃，输送至装有块状沥青的料罐中，将沥青软化为可流动的液体状湿料。加热炉为甲醇加热炉，不会对环境产生污染。
C.将步骤A制备的粉料加入到搅拌锅中，按照比例向搅拌锅中输送湿料，搅拌2h，保温180℃，形成混合料。搅拌锅为双层保温室加热锅，夹层中填充有导热油，导热油可采用加热炉加热的导热油。
D.将混合料从搅拌锅中导出并输送至落槽模具中，液压成型为落槽毛坯。
E.将落槽毛坯放入冷水中快速冷却30min，然后切割毛边。
F.将切割好的落槽毛坯送入焙烧炉中焙烧，焙烧温度690℃，焙烧时间6h。
G.焙烧好的自然冷却后制得石墨落槽。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不分离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种石墨落槽，其特征在于，所述石墨落槽由湿料和粉料混合后制成，所述湿料为改质沥青；所述粉料包括以下重量份数的组分：石墨粉50～60份，铝矾土8～12份，天然鳞片石墨粉10份，棕刚玉5～8份，碳化硅10～20份；
湿料与粉料的比例为100:20～30；
所述一种石墨落槽的制备方法，具体包括以下步骤：
A.按重量份数配制粉料，搅拌均匀后待用；
B.在加热炉中加热导热油至180℃，输送至装有块状沥青的料罐中，将沥青软化为可流动的液体状湿料；
C.将步骤A制备的粉料加入到搅拌锅中，按照比例向搅拌锅中输送湿料，搅拌2h，保温180℃，形成混合料；
D.将混合料从搅拌锅中导出并输送至落槽模具中，液压成型为落槽毛坯；
E.将落槽毛坯放入冷水中快速冷却30min，然后切割毛边；
F.将切割好的落槽毛坯送入焙烧炉中焙烧，焙烧温度680～700℃，焙烧时间6h；
G.焙烧好的落槽毛坯自然冷却后制得石墨落槽。
2.根据权利要求1所述的一种石墨落槽，其特征在于，所述石墨落槽由湿料和粉料混合后制成，所述湿料为改质沥青；所述粉料包括以下重量份数的组分：石墨粉55～60份，铝矾土8～10份，天然鳞片石墨粉10份，棕刚玉5～8份，碳化硅10～15份；
湿料与粉料的比例为100:20～25。
3.根据权利要求1所述的一种石墨落槽，其特征在于，所述石墨落槽由湿料和粉料混合后制成，所述湿料为改质沥青；所述粉料包括以下重量份数的组分：石墨粉60份，铝矾土10份，天然鳞片石墨粉10份，棕刚玉5份，碳化硅15份；
所述湿料与粉料的比例为100:25。
4.根据权利要求1所述的一种石墨落槽，其特征在于，所述石墨粉的粒度为0～3目，铝矾土的粒度为80～100目，天然鳞片石墨粉的粒度为100～120目，棕刚玉的粒度为50～60目，碳化硅的粒度为50～60目。
5.根据权利要求1所述的一种石墨落槽的制备方法，其特征在于，步骤B中使用的加热炉为甲醇加热炉或天然气加热炉。
6.根据权利要求1所述的一种石墨落槽的制备方法，其特征在于，步骤C中使用的搅拌锅为双层保温室加热锅，夹层中填充有导热油。
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