CN115073062A - 一种封箱条及其制备方法和在大型球墨铸铁铸型中的应用 - Google Patents

一种封箱条及其制备方法和在大型球墨铸铁铸型中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于铸铁铸造领域，涉及一种封箱条及其制备方法和在大型球墨铸铁铸型中的应用。本发明植物纤维使用自然界农作物秸秆，便于获取且造价低廉，可避免部分因秸秆焚烧造成空气污染，受热时植物纤维的退让性可一定程度缓解封箱条自身的受热膨胀，让封箱条不因热胀开裂，且纤维在受热过程因被二氧化碳或填充物隔绝而碳化，纤维不对砂处理造成影响，本发明封箱条采用大量植物纤维，使用时具有优良韧性及可塑性，不容易断裂且合箱后在分型面形成的间隙较小。

Description

一种封箱条及其制备方法和在大型球墨铸铁铸型中的应用
技术领域
本发明属于铸铁铸造领域，涉及一种封箱条及其制备方法和在大型球墨铸铁铸型中的应用。
背景技术
铸型封箱条主要用来密封铸型装配结合面，防止浇注时跑火和产生过大飞边，也可用于圈围型芯出气眼、排气孔，防止金属液流出堵塞出气道，所以封箱条必须具有很好的可塑性，浇注过程中能够阻挡金属液流出。
目前封箱条通常使用石棉绒、矿渣棉等作为粉末填充物的结构，但石棉绒在生产、使用过程中会有部分细小的石棉纤维飘散到空气中，若防护不当，会极大增加员工患病的风险。矿渣棉在浇注后，不易燃的纤维状残余留于砂型中，再对旧砂回用处理时，因其聚集于一起易造成回用设备故障。
现有的封箱条由于材质结构紧凑，铸型浇注后会有封箱条开裂的情况出现，增加了铁水跑火、漏箱的风险。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种利用回收废料制备的具有优良韧性及可塑性且的封箱条。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种封箱条，所述封箱条包括如下质量份数的原料：5-30份粘结剂、60-90份填充剂、3-10份植物纤维、2-10份工业废绒。
在上述的一种封箱条中，粘结剂为质量比(10-13)：1：(0.05-0.1)的地沟油、机油和凡士林混合物。
在上述的一种封箱条中，填充剂为高岭土、铝矾土、石灰石中的一种或多种。
作为优选，填充剂为质量比(1-3):(1-3):(0.5-0.8)：(0.3-0.5) 的高岭土、铝矾土、石灰石和工业粉尘混合物。
在上述的一种封箱条中，填充剂粒径为250-400目。
在上述的一种封箱条中，植物纤维为玉米秸秆、水稻秸秆和小麦秸秆中一种或多种。
在上述的一种封箱条中，植物纤维长度为3-8mm，直径为 15-95mm。
本发明还提供了一种上述封箱条的制备方法，所述方法包括如下步骤：
S1、将地沟油迅速升温，然后匀速加入机油，经保温降温后加入凡士林搅拌，自然冷却得粘结剂；
S2、将植物秸秆剪切后放入碾压机，碾压后洒水搅拌并加热，然后加入一部分粘结剂充分搅拌，再碾压得植物纤维；
S3、先将填充剂将放入搅拌机中搅拌，然后依次加入植物纤维、工业废绒、剩余粘结剂混合搅拌得混合料；
S4、将混合料投入双螺杆挤出机中挤出，出料后在封箱条表面撒石灰石粉末。
在上述的一种封箱条的制备方法中，步骤S4双螺杆挤出机加热温度为70-80℃。
本发明还提供了一种上述封箱条在大型球墨铸铁铸型中的应用。
作为优选，在大型球墨铸铁铸型中所有分型面处距铸件 50-70mm范围内均放置一圈封箱条，封箱条首尾需闭合，关键位置可做多个闭合。在组芯配箱过程，当泥芯配合后出现偏移，需在相应泥芯下方放置一条或多条封箱条垫高。浇注***连接处均需使用单层封箱条做四周密封。根据披缝大小，可以适当调整封箱条的粗细或数量。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明封箱条软硬适中，相比于常规封箱条过软易断，过硬会造成分型处大披缝；
2、本发明粘结剂的原料使用了回收利用价值较低的地沟油和废旧机油，来源充足，造价低廉，实现废物再利用；
3、本发明填充物使用了高岭土、铝矾土、石灰石和工业粉尘混合物避免封箱条高温烧结后出现结痂现象；
4、本发明植物纤维使用自然界农作物秸秆，便于获取且造价低廉，可避免部分因秸秆焚烧造成空气污染，受热时植物纤维的退让性可一定程度缓解封箱条自身的受热膨胀，让封箱条不因热胀开裂，且纤维在受热过程因被二氧化碳或填充物隔绝而碳化，纤维不对砂处理造成影响，本发明封箱条采用大量植物纤维，使用时具有优良韧性及可塑性，不容易断裂且合箱后在分型面形成的间隙较小。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
S1、配置如下质量百分比的原料：23份粘结剂、77份填充剂、8份植物秸秆、3份工业废绒；
粘结剂原料为质量比12.5:1：0.08的地沟油、机油和凡士林混合物；
填充剂原料为粒径350目质量比2:2:0.7：0.4的高岭土、铝矾土、石灰石和工业粉尘混合物；
植物纤维尺寸为：长度3-8mm，直径30-70μm，质量比0.8:2:2.7的玉米秸秆、水稻秸秆和小麦秸秆混合物。
S2、粘结剂制备：将地沟油迅速升温至300℃，2min内匀速加入机油，一边加入一边搅拌，结束后保温15min，降温至110℃，加入凡士林持续搅拌，自然冷却后放置备用。
S3、植物纤维制备：将植物秸秆剪切成5mm，放入碾压机 2min，后在其中喷洒0.01倍植物秸秆重量的水，搅拌30s后，加热至60℃保温3min，然后加入0.5倍秸秆重量的步骤S2制备的粘结剂充分搅拌，碾压20min后放置备用。
S4、先将填充剂将放入搅拌机中搅拌，然后依次加入植物纤维、工业废绒、剩余粘结剂混合搅拌得混合料。
S5、将混合料放进改装后的SJZ-180双螺旋挤条机的进料口，加热温度设置75℃，出料后的封箱条表面撒石灰石粉末，防止粘连。
实施例2：
S1、配置如下质量百分比的原料：5份粘结剂、60份填充剂、 3份植物秸秆、2份工业废绒；
粘结剂原料为质量比12.5:1：0.08的地沟油、机油和凡士林混合物；
填充剂原料为粒径350目质量比2:2:0.7：0.4的高岭土、铝矾土、石灰石和工业粉尘混合物；
植物纤维尺寸为：长度3-8mm，直径30-70μm，质量比 0.8:2:2.7的玉米秸秆、水稻秸秆和小麦秸秆混合物。
S2、粘结剂制备：将地沟油迅速升温至300℃，2min内匀速加入机油，一边加入一边搅拌，结束后保温15min，降温至110℃，加入凡士林持续搅拌，自然冷却后放置备用。
S3、植物纤维制备：将植物秸秆剪切成5mm，放入碾压机 2min，后在其中喷洒0.01倍秸秆重量的水，搅拌30s后，加热至 60℃保温3min，然后加入0.5倍秸秆重量的步骤S2制备的粘结剂充分搅拌，碾压20min后放置备用。
S4、先将填充剂将放入搅拌机中搅拌，然后依次加入植物纤维、工业废绒、剩余粘结剂混合搅拌得混合料；
S5、将混合料放进改装后的SJZ-180双螺旋挤条机的进料口，加热温度设置70℃，出料后的封箱条表面撒石灰石粉末，防止粘连。
实施例3：
S1、配置如下质量百分比的原料：30份粘结剂、90份填充剂、10份植物秸秆、10份工业废绒；
粘结剂原料为质量比12.5:1：0.08的地沟油、机油和凡士林混合物；
填充剂原料为粒径350目质量比2:2:0.7：0.4的高岭土、铝矾土、石灰石和工业粉尘混合物；
植物纤维尺寸为：长度3-8mm，直径30-70μm，质量比 0.8:2:2.7的玉米秸秆、水稻秸秆和小麦秸秆混合物。
S2、粘结剂制备：将地沟油迅速升温至300℃，2min内匀速加入机油，一边加入一边搅拌，结束后保温15min，降温至110℃，加入凡士林持续搅拌，自然冷却后放置备用。
S3、植物纤维制备：将植物秸秆剪切成5mm，放入碾压机 2min，后在其中喷洒0.01倍秸秆重量的水，搅拌30s后，加热至 60℃保温3min，然后加入0.5倍秸秆重量的步骤S2制备的粘结剂充分搅拌，碾压20min后放置备用。
S4、先将填充剂将放入搅拌机中搅拌，然后依次加入植物纤维、工业废绒、剩余粘结剂混合搅拌得混合料；
S5、将混合料放进改装后的SJZ-180双螺旋挤条机的进料口，加热温度设置80℃，出料后的封箱条表面撒石灰石粉末，防止粘连。
实施例4：
与实施例1的区别，仅在于，粘结剂仅为质量比(10-13)：1 的地沟油、机油。
对比例1：
与实施例1的区别，仅在于，粘结剂仅为机油。
对比例2：
与实施例1的区别，仅在于，未加入纺织废绒。
对比例3：
与实施例1的区别，仅在于，未加入植物纤维。
表面硬度测量方法：表面硬度为员工现场操作按压的经验值 (软、硬、适中)，其中以适中最好，其次取软。
吊挂实验：将有效长度1米的封箱条吊挂在铁架上，静止不动，直至封箱条完全断裂。吊挂时间满足3min即为合格，并且吊挂时间越长越好。
风干硬度为自然状态下防止24小时后的硬度，测试方式同表面硬度。
浇注后泥条开裂检测方式为目测铸型开箱后的封箱条的完整度，分为轻微，一般，严重三种，其中以轻微最好。
表1：实施例1-4、对比例1-3制备的封箱条性能检测结果
Figure BDA0003647194770000061
综上所述，本发明植物纤维使用自然界农作物秸秆，便于获取且造价低廉，可避免部分因秸秆焚烧造成空气污染，受热时植物纤维的退让性可一定程度缓解封箱条自身的受热膨胀，让封箱条不因热胀开裂，且纤维在受热过程因被二氧化碳或填充物隔绝而碳化，纤维不对砂处理造成影响，本发明封箱条采用大量植物纤维，使用时具有优良韧性及可塑性，不容易断裂且合箱后在分型面形成的间隙较小。
本处实施例对本发明要求保护的技术范围中点值未穷尽之处以及在实施例技术方案中对单个或者多个技术特征的同等替换所形成的新的技术方案，同样都在本发明要求保护的范围内；同时本发明方案所有列举或者未列举的实施例中，在同一实施例中的各个参数仅仅表示其技术方案的一个实例(即一种可行性方案)，而各个参数之间并不存在严格的配合与限定关系，其中各参数在不违背公理以及本发明述求时可以相互替换，特别声明的除外。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种封箱条，其特征在于，所述封箱条包括如下质量份数的原料：5-30份粘结剂、60-90份填充剂、3-10份植物纤维、2-10份工业废绒。
2.根据权利要求1所述的一种封箱条，其特征在于，粘结剂为质量比(10-13)：1：(0.05-0.3)的地沟油、机油和凡士林混合物。
3.根据权利要求1所述的一种封箱条，其特征在于，填充剂为高岭土、铝矾土、石灰石中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的一种封箱条，其特征在于，填充剂为质量比(1-3):(1-3):(0.5-0.8)：(0.3-0.5)的高岭土、铝矾土、石灰石和工业粉尘混合物。
5.根据权利要求3或4所述的一种封箱条，其特征在于，填充剂粒径为250-400目。
6.根据权利要求1所述的一种封箱条，其特征在于，植物纤维为玉米秸秆、水稻秸秆和小麦秸秆中一种或多种。
7.根据权利要求1或5所述的一种封箱条，其特征在于，植物纤维尺寸：长度为3-8mm，直径为15-95μm。
8.一种如权利要求1所述的封箱条的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下在步骤：
S1、将地沟油迅速升温，然后匀速加入机油，经保温降温后加入凡士林搅拌，自然冷却得粘结剂；
S2、将植物秸秆剪切后放入碾压机，碾压后洒水搅拌并加热，然后加入一部分粘结剂充分搅拌，再碾压得植物纤维；
S3、先将填充剂将放入搅拌机中搅拌，然后依次加入植物纤维、工业废绒、剩余粘结剂混合搅拌得混合料；
S4、将混合料投入双螺杆挤出机中挤出，出料后在封箱条表面撒石灰石粉末。
9.根据权利要求8所述的一种封箱条的制备方法，其特征在于，步骤S4双螺杆挤出机加热温度为70-80℃。
10.一种如权利要求1所述的封箱条在大型球墨铸铁铸型中的应用。
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