本發(fā)明涉及一種鑄件冒口套，具體涉及一種鑄鋼發(fā)熱冒口套。

背景技術(shù)：

鑄鋼是在凝固過程中不經(jīng)歷共晶轉(zhuǎn)變的用于生產(chǎn)鑄件的鐵基合金的總稱。由于鑄鋼的收縮大大超過鑄鐵，為防止鑄件出現(xiàn)縮孔、縮松缺陷，在鑄造工藝上大都采用冒口、冷鐵和補貼等措施，以實現(xiàn)順序凝固。鑄件的每個熱節(jié)部位都必須設(shè)置冒口，常規(guī)的砂型溢流冒口工藝出品率低，因此，開發(fā)一種提高工藝出品率的發(fā)熱冒口具有重要的意義。

中國專利CN2905267Y公開了一種復(fù)合式保溫發(fā)熱冒口套結(jié)構(gòu)，包括保溫冒口套和發(fā)熱體，該發(fā)熱體位于保溫冒口套內(nèi)部；其中發(fā)熱體為塊狀，固定在保溫冒口套的內(nèi)部頂端或側(cè)壁；發(fā)熱體為棒狀，固定在保溫冒口套的內(nèi)部頂端或側(cè)壁；發(fā)熱體為筋狀，固定在保溫冒口套的內(nèi)部頂端或側(cè)壁。本發(fā)明不會對型砂造成污染，保證鑄件的外觀質(zhì)量，并減少發(fā)熱材料的使用量，降低鑄造生產(chǎn)綜合成本。但是，該專利保溫冒口套結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作成本高，而且供熱不均勻，保溫效果差。

中國專利CN103551512B公開了一種發(fā)熱冒口套及其制備方法，它要解決現(xiàn)有發(fā)熱保溫冒口套存在保溫不良、發(fā)熱不足以及作用單一的問題。配方：由石英砂、蛭石、硝酸鉀、氯化鈣、三氧化二鐵粉、石墨粉、鋁粉、鎂粉和改性水玻璃制成。方法：一、稱取原料；二、制備混制好的濕料；三、混制好的濕料填充到模具中，邊填充濕料邊預(yù)緊實，然后壓制成型、脫模，即完成。但是，上述專利發(fā)熱材料用量大，發(fā)熱速度快，熱量傳遞不均勻，而且保溫材料蛭石高溫易膨脹，造成發(fā)熱冒口套的變形。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種鑄鋼發(fā)熱冒口套。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種鑄鋼發(fā)熱冒口套，所述發(fā)熱冒口套兩端均為開口狀，所述發(fā)熱冒口套頂端設(shè)置頂蓋，所述的頂蓋由覆膜砂制成。

優(yōu)選地，所述覆膜砂粒徑為30-50目。

優(yōu)選地，所述發(fā)熱冒口套的原料組成為：按重量百分比計，

鉻鐵礦砂24-30%，空心微珠10-15%，凹凸棒粘土16-23%，鋁粉14-20%，三氧化二鐵粉10-15%，石墨粉5-8%，鎂粉1-3%，硝酸鈉3-6%，氯化鉀2-4%，外加原料總重量10-15%的水玻璃和15-20%的水。

優(yōu)選地，所述鉻鐵礦砂的粒度為70-140目，Cr₂O₃含量≥45%。

優(yōu)選地，所述空心微珠粒徑為100-250μm。

優(yōu)選地，所述凹凸棒粘土呈纖維狀，單晶晶體長50-200nm，直徑10-25nm。

優(yōu)選地，所述鋁粉、三氧化二鐵粉、石墨粉和鎂粉的粒度均為100-200目。

優(yōu)選地，所述水玻璃模數(shù)為2.4-2.6。

優(yōu)選地，所述發(fā)熱冒口套的制備方法包括以下步驟：

首先將空心微珠、水玻璃和水混合均勻，然后再加入鉻鐵礦砂、三氧化二鐵粉、石墨粉、硝酸鈉、氯化鉀，最后加入凹凸棒粘土、鋁粉和鎂粉，混合均勻，壓制成型，烘干即得。

本發(fā)明積極有效益：

1. 本發(fā)明發(fā)熱冒口套，所述發(fā)熱冒口套兩端均為開口狀，所述發(fā)熱冒口套頂端設(shè)置頂蓋，所述的頂蓋由覆膜砂制成，所述覆膜砂高強度、耐高溫、低膨脹、脫模性好、抗粘砂性好、透氣性好，采用本發(fā)明發(fā)熱冒口套取代現(xiàn)有技術(shù)中的砂型溢流冒口，凝固時間延長，供熱均勻，所得發(fā)熱冒口內(nèi)部無缺陷、無變形、擴(kuò)張，鑄件表面光潔、外形規(guī)整，工藝出品率提高4.6%，降低了生產(chǎn)成本。

2. 本發(fā)明覆膜砂粒徑為30-50目，不僅透氣性好，澆鑄順暢，而且熱量不易損失，保溫效果好，提高了產(chǎn)品出品率。

3. 本發(fā)明發(fā)熱冒口套采用鉻鐵礦砂為耐火骨架材料，鉻鐵礦砂維持了發(fā)熱冒口套的結(jié)構(gòu)，耐火度高；采用空心微珠和凹凸棒粘土為保溫材料，空心微珠是一種松散、流動性好的粉體材料，隔音性、阻燃性、電絕緣性好，密度小，吸油率低，凹凸棒粘土呈多孔狀，耐高溫、絕熱、絕緣，空心微珠和凹凸棒粘土合用，對各原料分散性好，保證了發(fā)熱材料化學(xué)反應(yīng)的平穩(wěn)、快速進(jìn)行，而且SiO₂、Al₂O₃、MgO含量高，減少冒口套熱損失；采用鋁粉、三氧化二鐵粉與石墨粉為發(fā)熱材料，石墨粉為可使發(fā)熱作用緩和的還原性發(fā)熱劑，鋁粉和三氧化二鐵粉發(fā)生鋁熱反應(yīng)而放熱，三者合用發(fā)熱量高，熱量傳遞均勻，延長了冒口凝固時間；采用鎂粉、硝酸鈉為點火劑，可使發(fā)熱材料燃燒和燒盡，氯化鉀作為燃燒速度調(diào)節(jié)劑，可以降低燃燒溫度，延長反應(yīng)時間。本發(fā)明發(fā)熱冒口套各原料配合使用，點火速度快，燃燒速度慢，發(fā)熱溫度高，保溫時間長，可使冒口內(nèi)金屬液緩慢升溫，熱量在金屬液內(nèi)均勻傳遞，鋼件澆注時，發(fā)熱冒口在162℃石墨粉發(fā)生氧化反應(yīng)，放出熱量，接著在1223℃發(fā)生鋁熱反應(yīng)，使其冒口套內(nèi)金屬液溫度均勻升高，金屬液凝固時間變長，延長補縮時間，高溫收縮率小，提高了鑄件的致密性，發(fā)熱冒口套可耐1700-1800℃，無變形、擴(kuò)張，鑄件表面光潔、外形規(guī)整，成品率高，經(jīng)濟(jì)效益高。

4. 本發(fā)明所述鉻鐵礦砂的粒度為70-140目，Cr₂O₃含量≥45%，耐火度高，為保溫冒口套提供穩(wěn)定的骨架。所述空心微珠粒徑為100-250μm，所述凹凸棒粘土呈纖維狀，單晶晶體長50-200nm，直徑10-25nm，空心微珠和凹凸棒粘土對各原料分散好，保溫均勻，減少了冒口套熱損失，而且SiO₂、Al₂O₃、MgO含量高，保溫效果好。所述鋁粉、三氧化二鐵粉、石墨粉和鎂粉的粒度均為100-200目，分散性好，燃燒充分。所述水玻璃模數(shù)為2.4-2.6，對各原料粘結(jié)效果好。

5. 本發(fā)明發(fā)熱冒口套的制備方法簡單，發(fā)熱材料石墨粉與鋁粉分批加入，凹凸棒粘土對各原料的分散性好，有利于發(fā)熱材料化學(xué)反應(yīng)的平穩(wěn)、快速進(jìn)行，溫度緩慢升高，保溫時間長，而且熱量在金屬液中的均勻傳遞。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1鑄鋼發(fā)熱冒口套的結(jié)構(gòu)示意圖之一。

圖2為本發(fā)明實施例1鑄鋼發(fā)熱冒口套的結(jié)構(gòu)示意圖之二。

圖中：1-發(fā)熱冒口套，2-頂蓋。

具體實施方式

下面結(jié)合一些具體實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

實施例1

參見圖1和圖2，一種鑄鋼發(fā)熱冒口套1，所述發(fā)熱冒口套1兩端均為開口狀，所述發(fā)熱冒口套1頂端設(shè)置頂蓋2，所述的頂蓋2由覆膜砂制成。

所述覆膜砂粒徑為40目。

所述發(fā)熱冒口套1的原料組成為：按重量百分比計，

鉻鐵礦砂24%，空心微珠13%，凹凸棒粘土20%，鋁粉15%，三氧化二鐵粉13%，石墨粉5%，鎂粉3%，硝酸鈉4%，氯化鉀3%，外加原料總重量10%的水玻璃和15%的水。

所述鉻鐵礦砂的粒度為70目，Cr₂O₃含量≥45%。

所述空心微珠粒徑為100μm。

所述凹凸棒粘土呈纖維狀，單晶晶體長50nm，直徑10nm。

所述鋁粉、三氧化二鐵粉、石墨粉和鎂粉的粒度分別為140目、100目、120目和140目。

所述水玻璃模數(shù)為2.4。

所述發(fā)熱冒口套的制備方法包括以下步驟：

首先將空心微珠、水玻璃和水混合均勻，然后再加入鉻鐵礦砂、三氧化二鐵粉、石墨粉、硝酸鈉、氯化鉀，最后加入凹凸棒粘土、鋁粉和鎂粉，混合均勻，壓制成型，烘干即得。

實施例2

本實施例鑄鋼發(fā)熱冒口套與實施例1鑄鋼發(fā)熱冒口套結(jié)構(gòu)和制備方法相同，不重述，有些不同的是：

所述覆膜砂粒徑為30目。

所述發(fā)熱冒口套的原料組成為：按重量百分比計，鉻鐵礦砂25%，空心微珠12%，凹凸棒粘土18%，鋁粉15%，三氧化二鐵粉10%，石墨粉8%，鎂粉2%，硝酸鈉6%，氯化鉀4%，外加原料總重量11%的水玻璃和16%的水。

所述鉻鐵礦砂的粒度為80目，Cr₂O₃含量≥45%。

所述空心微珠粒徑為120μm。

所述凹凸棒粘土呈纖維狀，單晶晶體長80nm，直徑15nm。

所述鋁粉、三氧化二鐵粉、石墨粉和鎂粉的粒度均為120目。

所述水玻璃模數(shù)為2.5。

實施例3

本實施例鑄鋼發(fā)熱冒口套與實施例1鑄鋼發(fā)熱冒口套結(jié)構(gòu)和制備方法相同，不重述，有些不同的是：

所述覆膜砂粒徑為30目。

所述發(fā)熱冒口套的原料組成為：按重量百分比計，鉻鐵礦砂26%，空心微珠13%，凹凸棒粘土17%，鋁粉20%，三氧化二鐵粉11%，石墨粉7%，鎂粉1%，硝酸鈉3%，氯化鉀2%，外加原料總重量12%的水玻璃和17%的水。

所述鉻鐵礦砂的粒度為100目，Cr₂O₃含量≥45%。

所述空心微珠粒徑為150μm。

所述凹凸棒粘土呈纖維狀，單晶晶體長100nm，直徑20nm。

所述鋁粉、三氧化二鐵粉、石墨粉和鎂粉的粒度均為100目、120目、170目和100目。

所述水玻璃模數(shù)為2.5。

實施例4

本實施例鑄鋼發(fā)熱冒口套與實施例1鑄鋼發(fā)熱冒口套結(jié)構(gòu)和制備方法相同，不重述，有些不同的是：

所述覆膜砂粒徑為40目。

所述發(fā)熱冒口套的原料組成為：按重量百分比計，

鉻鐵礦砂27%，空心微珠11%，凹凸棒粘土20%，鋁粉15%，三氧化二鐵粉12%，石墨粉6%，鎂粉2%，硝酸鈉4%，氯化鉀3%，外加原料總重量13%的水玻璃和18%的水。

所述鉻鐵礦砂的粒度為100目，Cr₂O₃含量≥45%。

所述空心微珠粒徑為200μm。

所述凹凸棒粘土呈纖維狀，單晶晶體長150nm，直徑20nm。

所述鋁粉、三氧化二鐵粉、石墨粉和鎂粉的粒度均為140目。

所述水玻璃模數(shù)為2.6。

實施例5

本實施例鑄鋼發(fā)熱冒口套與實施例1鑄鋼發(fā)熱冒口套結(jié)構(gòu)和制備方法相同，不重述，有些不同的是：

所述覆膜砂粒徑為50目。

所述發(fā)熱冒口套的原料組成為：按重量百分比計，

鉻鐵礦砂26%，空心微珠12%，凹凸棒粘土23%，鋁粉14%，三氧化二鐵粉13%，石墨粉6%，鎂粉1%，硝酸鈉3%，氯化鉀2%，外加原料總重量14%的水玻璃和19%的水。

所述鉻鐵礦砂的粒度為140目，Cr₂O₃含量≥45%。

所述空心微珠粒徑為250μm。

所述凹凸棒粘土呈纖維狀，單晶晶體長200nm，直徑25nm。

所述鋁粉、三氧化二鐵粉、石墨粉和鎂粉的粒度分別為200目、100目、200目和170目。

所述水玻璃模數(shù)為2.4。

實施例6

本實施例鑄鋼發(fā)熱冒口套與實施例1鑄鋼發(fā)熱冒口套結(jié)構(gòu)和制備方法相同，不重述，有些不同的是：

所述覆膜砂粒徑為40目。

所述發(fā)熱冒口套的原料組成為：按重量百分比計，

鉻鐵礦砂29%，空心微珠15%，凹凸棒粘土17%，鋁粉14%，三氧化二鐵粉11%，石墨粉6%，鎂粉2%，硝酸鈉4%，氯化鉀2%，外加原料總重量14%的水玻璃和20%的水。

所述鉻鐵礦砂的粒度為140目，Cr₂O₃含量≥45%。

所述空心微珠粒徑為230μm。

所述凹凸棒粘土呈纖維狀，單晶晶體長200nm，直徑20nm。

所述鋁粉、三氧化二鐵粉、石墨粉和鎂粉的粒度分別為140目、100目、200目和140目。

所述水玻璃模數(shù)為2.6。

實施例7

本實施例鑄鋼發(fā)熱冒口套與實施例1鑄鋼發(fā)熱冒口套結(jié)構(gòu)相同，不重述，有些不同的是：

所述覆膜砂粒徑為50目。

所述發(fā)熱冒口套的原料組成為：按重量百分比計，

鉻鐵礦砂30%，空心微珠10%，凹凸棒粘土16%，鋁粉18%，三氧化二鐵粉15%，石墨粉5%，鎂粉1%，硝酸鈉3%，氯化鉀2%，外加原料總重量15%的水玻璃和20%的水。

所述鉻鐵礦砂的粒度為80目，Cr₂O₃含量≥45%。

所述空心微珠粒徑為210μm。

所述凹凸棒粘土呈纖維狀，單晶晶體長150nm，直徑15nm。

所述鋁粉、三氧化二鐵粉、石墨粉和鎂粉的粒度分別為140目、200目、200目和140目。

所述水玻璃模數(shù)為2.5。

應(yīng)用試驗

原有砂型溢流冒口進(jìn)行澆注，原有砂型溢流冒口尺寸為：內(nèi)直徑28mm，外直徑45mm，高180mm，砂型溢流冒口套的耐火度為1600-1700℃，澆注溫度1570-1620℃，2016年4月20日，共測定112箱記錄平均值，沒有發(fā)熱峰值，凝固時間306s，砂型溢流冒口發(fā)生輕微變形，鑄鋼Cr₂₆Ni₁₄Nb₂材質(zhì)鑄件表面光潔、外形規(guī)整，砂型溢流冒口為3.94kg，鑄件單重5.32kg，一箱兩件總重37kg，出品率28.76%。

將本發(fā)明實施例4發(fā)熱冒口套進(jìn)行澆注，發(fā)熱冒口套尺寸為：底部外直徑62.5mm，底部內(nèi)直徑42.5mm，壁厚10mm，高71.5mm，頂部外直徑58mm，頂蓋的尺寸為直徑58mm，厚度10mm，發(fā)熱冒口套的耐火度為1700-1800℃，澆注溫度1570-1620℃，2016年5月9日到2016年6月10日，共測定109箱記錄平均值，發(fā)熱峰值溫度1600℃，凝固時間310s，發(fā)熱冒口套無變形、擴(kuò)張，鑄鋼Cr₂₆Ni₁₄Nb₂材質(zhì)鑄件表面光潔、外形規(guī)整，發(fā)熱冒口為1.38kg，鑄件單重5.32kg，一箱兩件總重31.88kg，工藝出品率33.38%，工藝出品率高，相比較于原有的砂型溢流冒口，工藝出品率提高4.6%，降低了生產(chǎn)成本。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。