專利名稱：：粉煤灰鑄造涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于鑄造
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及的是一種粉煤灰鑄造涂料，提供了一種將煤炭燃燒后的固體廢棄物粉煤灰作為耐火骨料制備一種用于各種有色合金及鑄鐵件砂型(芯)的鑄造涂料。(二)
背景技術(shù)：
：粉煤灰是指煤炭在鍋爐中燃燒后的固體殘留物，其主要來(lái)源是大、中型火電廠的煤粉發(fā)電鍋爐和城市集中供熱的粉煤鍋爐。由于煤炭在我國(guó)能源消耗中占主導(dǎo)地位，每年將產(chǎn)生大量的粉煤灰。目前，粉煤灰主要的處理方式是濕排堆放，危害非常大一是占用土地和浪費(fèi)水資源；二是污染大氣；三是污染地表和淡水資源等。為了可持續(xù)發(fā)展，需要對(duì)粉煤灰進(jìn)行廢物利用，主要途徑有生產(chǎn)建筑材料水泥原料、燒結(jié)磚、燒結(jié)陶粒、耐火磚等；用于建筑施工混凝土、砂漿、灌漿材料等；.用于筑路工程；作為填筑物；改良土壤；提取有用物質(zhì)等等。鑄造涂料是一種用于鑄造生產(chǎn)的特種耐火涂料，其覆蓋于砂型(芯)表面，澆鑄時(shí)與鐵水直接接觸，起到防止鑄件產(chǎn)生粘砂、夾砂等鑄造缺陷，提高鑄件表面光潔度，減少鑄件清理工作量等重要作用，是一種重要的造型材料。鑄造涂料主要由耐火骨料、粘結(jié)劑、懸浮劑和載液等組成。耐火骨料即耐高溫的無(wú)機(jī)礦物材料，而粉煤灰的主要成分就是無(wú)機(jī)礦物材料。因而，將粉煤灰作為鑄造涂料的耐火骨料是可行的。(三)
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于利用粉煤灰作為耐火骨料制造一系列粉煤灰鑄造涂料，提供了一種二次利用廢棄物的途徑，主要解決的問(wèn)題在于分析粉煤灰的成分并據(jù)此設(shè)計(jì)耐火骨料的構(gòu)成；將原狀粉煤灰加工成可用于鑄造涂料的耐火骨料粒度；配以合適的懸浮劑、粘結(jié)劑、增稠劑和載液；通過(guò)合適的制造工藝得到性能優(yōu)良的鑄造涂料。本發(fā)明的粉煤灰鑄造涂料，是由以下重量配比的原料制成以wt20-100W粉煤灰與wt080^的耐火粉料作為耐火骨料，并配以常規(guī)量的懸浮劑、粘結(jié)劑、增稠劑和載液制造鑄造涂料。上述原料配比優(yōu)選為wt40-100y。粉煤灰與wtO60X的耐火粉料；更優(yōu)選為Wt60-100n/。粉煤灰與WtO40X的耐火粉料。本發(fā)明的粉煤灰鑄造涂料，所述的粉煤灰是干法收集的原狀粉煤灰通過(guò)干法球磨加工成270目的粉料。由于粉煤顆粒不同以及燃燒方式的差異，不同來(lái)源粉煤灰的粒度分布差異較大。通常，使用干法收集的原狀粉煤灰80nm(180目)的篩余量約2025%,53um(270目)的篩余量約40~50。％,為達(dá)到鑄造涂料耐火骨料的使用要求，需要對(duì)原狀粉煤灰進(jìn)行干法球磨加工，球磨加工至53nm(270目)的篩余量約510%即可。主要加工設(shè)備有球磨機(jī)、選粉機(jī)、提升機(jī)、除塵器、風(fēng)機(jī)、輸送機(jī)、轉(zhuǎn)子秤等。干法球磨的工藝流程為原狀粉煤灰通過(guò)轉(zhuǎn)子秤的計(jì)量，由輸送機(jī)喂入球磨機(jī)中，粉磨后由提升機(jī)喂入選粉機(jī)進(jìn)行分選，粗粉經(jīng)過(guò)輸送設(shè)備回磨再粉磨，細(xì)粉經(jīng)選粉機(jī)進(jìn)入除塵器收集、包裝待用。粉煤灰即煤炭中不能燃燒的礦物質(zhì)，主要成分是Si02和A1203，并伴有少量的Fe203、CaO、MgO、Na20、K20、S03以及未完全燃燒的碳。由于煤炭的來(lái)源不同和燃燒程度的差異，其成分有所差別，粉煤灰的主要成分構(gòu)成如表1所示表1粉煤灰的成分構(gòu)成<table>complextableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>由于雜質(zhì)成分較多，在一定程度上影響了粉煤灰的耐火度，單純用粉煤灰作為鑄造涂料的耐火骨料，只能用于有色合金及小型鑄鐵件，為提高其耐火度，可以配以其他耐火粉料，如石墨粉、高鋁礬土粉等。根據(jù)發(fā)明目的及上述對(duì)粉煤灰成分的分析，全部用粉煤灰作為鑄造涂料的耐火骨料，生產(chǎn)出的涂料可以用于各種有色合金件及中小型鑄鐵件。為提高骨料的耐火度及增加鑄件表面的光潔度，可以加入不同比例的石墨粉，包括土狀石墨粉和鱗片石墨粉，生產(chǎn)出的涂料可以用于大中型鑄鐵件。為改善鑄造廠的工作環(huán)境，可以在骨料中加入不同比例的高鋁礬土粉，生產(chǎn)出來(lái)的白涂料可以用于各種鑄鐵件。本發(fā)明所述的粉煤灰鑄造涂料所用載液可以為水或醇。當(dāng)載液為水時(shí)，可以是軟水、自來(lái)水或地下水；當(dāng)載液為醇時(shí)，可以是甲醇、乙醇和異丙醇的一種以上的混合物。本發(fā)明所述的粉煤灰鑄造涂料所用懸浮劑為鈉基膨潤(rùn)土、鋰基膨潤(rùn)土、有機(jī)膨潤(rùn)土和凹凸棒土中的一種以上的混合物，其中所述的有機(jī)膨潤(rùn)土僅用于載液為醇類時(shí)，且有機(jī)膨潤(rùn)土用二甲苯進(jìn)行引發(fā)。為使鑄造涂料在烘干或燃燒后具有足夠的強(qiáng)度，需要加入適量的粘結(jié)劑；為保證鑄造涂料具有足夠的懸浮性和抗板結(jié)性能，需要加入適量的增稠劑，而粘結(jié)劑和增稠劑的種類因載液不同而不同。當(dāng)所述的粉煤灰鑄造涂料所用載液為水時(shí)，粘結(jié)劑為水溶性酚醛樹(shù)脂、白乳膠和聚乙烯醇中的一種以上的混合物，增稠劑為聚丙烯酰胺和羧甲基纖維素鈉中的一種以上的混合物。當(dāng)所述的粉煤灰鑄造涂料所用載液為醇時(shí)，粘結(jié)劑為醇溶性酚醛樹(shù)脂、松香的一種或兩種的混合物，增稠劑為聚乙烯醇縮丁醛。當(dāng)完成本發(fā)明所述的粉煤灰鑄造涂料的所有成分配比后，通過(guò)完成涂料的制造工藝過(guò)程，即可得到一種性能優(yōu)異的鑄造涂料。本發(fā)明的涂料制造工藝過(guò)程為將部分載液、懸浮劑、粘結(jié)劑、增稠劑通過(guò)膠體磨研磨15min，在加入耐火骨料研磨15min，然后將上述物料加上剩余部分載液置入涂料攪拌釜中攪拌lh。本發(fā)明所述的粉煤灰鑄造涂料具有優(yōu)異的技術(shù)性能，如表2所示。表2粉煤灰鑄造涂料技術(shù)性能指標(biāo)<table>complextableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明提供了一種粉煤灰二次利用廢棄物的途徑，將原狀粉煤灰加工成可用于鑄造涂料的耐火骨料粒度；制成的粉煤灰鑄造涂料，可以適用于各種不同的鑄件，涂層表面強(qiáng)度、涂層高溫抗裂性、發(fā)氣量等性能優(yōu)良，符合鑄造的各種要求。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1醇基粉煤灰鑄造涂料<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage6</formula>應(yīng)用范圍該涂料可以達(dá)到各種有色合金和中小型鑄鐵件的砂型鑄造生產(chǎn)的要求實(shí)施例2醇基粉煤灰鑄造涂料<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage6</formula>應(yīng)用范圍該涂料可以達(dá)到各種有色合金、大中型鑄鐵件的砂型鑄造生產(chǎn)的要求實(shí)施例3醇基粉煤灰鑄造涂料<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage6</formula>應(yīng)用范圍該涂料可以達(dá)到各種有色合金、大中型鑄鐵件的砂型鑄造生產(chǎn)的要求。實(shí)施例4水基粉煤灰鑄造涂料成分重量配比粉煤灰100鈉基膨潤(rùn)土2.5鋰基膨潤(rùn)土2.5羧甲基纖維素鈉0.2水溶性酚醛樹(shù)脂2.5水60應(yīng)用范圍該涂料可以達(dá)到各種有色合金和中小型鑄鐵件的砂型鑄造生產(chǎn)的要求實(shí)施例5水基粉煤灰鑄造涂料成分重量配比粉煤灰65土狀石墨粉20鱗片石墨粉15鈉基膨潤(rùn)土2鋰基膨潤(rùn)土3羧甲基纖維素鈉0.25聚乙烯醇2水65應(yīng)用范圍該涂料可以達(dá)到各種有色合金、大中型鑄鐵件的砂型鑄造生產(chǎn)的要求實(shí)施例6水基粉煤灰鑄造涂料成分重量配比粉煤灰60髙鋁礬土粉40鋰基膨潤(rùn)土2.5凹凸棒土1.5聚丙烯酰胺0.2白乳膠3水55應(yīng)用范圍該涂料可以達(dá)到各種有色合金、大中型鑄鐵件的砂型鑄造生產(chǎn)的要求。實(shí)施例7醉基粉煤灰鑄造涂料成分重量配比粉煤灰40高鋁礬土粉60鋰基膨潤(rùn)土3.5凹凸棒土2聚乙烯醇縮丁醛0.2醇溶性酚醛樹(shù)脂2.5松香樹(shù)脂1甲醇、乙醇或異丙醇60應(yīng)用范圍該涂料可以達(dá)到各種有色合金、大中型鑄鐵件的砂型鑄造生產(chǎn)的要求實(shí)施例8水基粉煤灰鑄造涂料成分重量配比粉煤灰20髙鋁礬土粉80鈉基膨潤(rùn)土2.5鋰基膨潤(rùn)土2.5羧甲基纖維素鈉0.2水溶性酚醛樹(shù)脂2.5水60應(yīng)用范圍該涂料可以達(dá)到各種有色合金和中小型鑄鐵件的砂型鑄造生產(chǎn)的要求。權(quán)利要求1、一種粉煤灰鑄造涂料，其特征在于是由以下重量配比的原料制成以wt20-100％粉煤灰與wt0～80％的耐火粉料作為耐火骨料，并配以常規(guī)量的懸浮劑、粘結(jié)劑、增稠劑和載液制造鑄造涂料。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤灰鑄造涂料，其特征在于所述原料配比為wt40-100。/。粉煤灰與wtO60X的耐火粉料。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤灰鑄造涂料，其特征在于所述原料配比為wt60-100e/。粉煤灰與wtO40X的耐火粉料。4、根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的粉煤灰鑄造涂料，其特征在于所述的粉煤灰是干法收集的原狀粉煤灰通過(guò)干法球磨加工成270目的粉料。5、根據(jù)權(quán)利要求l、2或3所述的粉煤灰鑄造涂料，其特征在于所述的耐火粉料是土狀石墨粉、鱗片石墨粉和高鋁礬土粉的一種以上的混合物。6、根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的粉煤灰鑄造涂料，其特征在于所述的懸浮劑為鈉基膨潤(rùn)土、鋰基膨潤(rùn)土、有機(jī)膨潤(rùn)土和凹凸棒土中的一種以上的混合物。7、根據(jù)權(quán)利要求l、2或3所述的粉煤灰鑄造涂料，其特征在于當(dāng)所述的載液為醇類時(shí)，所述的粘結(jié)劑為醇溶性酚醛樹(shù)脂、松香的一種或兩種的混合物，增稠劑為聚乙烯醇縮丁醛。8、根據(jù)權(quán)利要求l、2或3所述的粉煤灰鑄造涂料，其特征在于當(dāng)所述的載液為水時(shí)，所述的粘結(jié)劑為水溶性酚醛樹(shù)脂、白乳膠和聚乙烯醇中的一種以上的混合物，增稠劑為聚丙烯酰胺和羧甲基纖維素鈉中的一種以上的混合物。9、根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的粉煤灰鑄造涂料，其特征在于所述的醇類為甲醇、乙醇和異丙醇中的一種以上的混合物。全文摘要本發(fā)明屬于鑄造
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及的是一種粉煤灰鑄造涂料，提供了一種將煤炭燃燒后的固體廢棄物粉煤灰作為耐火骨料制備一種用于各種有色合金及鑄鐵件砂型(芯)的鑄造涂料。該涂料是由以下重量配比的原料制成以wt20-100％粉煤灰與wt0～80％的耐火粉料作為耐火骨料，并配以常規(guī)量的懸浮劑、粘結(jié)劑、增稠劑和載液制造鑄造涂料。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明提供了一種粉煤灰二次利用廢棄物的途徑，將原狀粉煤灰加工成可用于鑄造涂料的耐火骨料粒度；制成的粉煤灰鑄造涂料，可以適用于各種不同的鑄件，涂層表面強(qiáng)度、涂層高溫抗裂性、發(fā)氣量等性能優(yōu)良，符合鑄造的各種要求。文檔編號(hào)B22C3/00GK101195146SQ20071011578公開(kāi)日2008年6月11日申請(qǐng)日期2007年12月19日優(yōu)先權(quán)日2007年12月19日發(fā)明者唐忠朋,朱家政,祝建勛申請(qǐng)人:濟(jì)南圣泉集團(tuán)股份有限公司