專利名稱：一種凹凸棒土制高溫合金鋼用復合發(fā)熱劑的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及耐候鋼冶煉用ー種冶金鋪料產(chǎn)品，具體涉及ー種凹凸棒土制高溫合金鋼用復合發(fā)熱劑。
背景技術(shù)：
80年代初期，我國冶金行業(yè)耐候鋼鑄錠頭部用防收縮產(chǎn)品為保溫型防縮孔劑，該 防縮孔劑只有保溫作用，基本不發(fā)熱，鑄錠頭部收縮嚴重，鑄枉成材率低。進入90年代，冶金鋪料廠家根據(jù)鋁熱反應原理，用金屬鋁(Al)、硝酸鈉NaNO 3)、鐵粉(Fe 2 0 3 )、木屑、膨脹石墨(酸化石墨)等材料設計研制出粉狀發(fā)熱型防縮孔劑，簡稱發(fā)熱劑，該種產(chǎn)品中復配有受熱膨脹的酸化石墨材料，使用過程既發(fā)熱又保溫，具有雙重作用，該產(chǎn)品較防縮孔劑產(chǎn)品防止鑄錠頭部收縮效果有明顯改善，但該種發(fā)熱劑在投入鑄錠帽ロ后接觸到鋼液立即膨脹，使發(fā)熱劑總體膨脹2. 5倍以上，發(fā)熱劑先膨脹然后才點火燃燒發(fā)熱，體積膨脹后的發(fā)熱劑燃燒速度明顯減弱，根據(jù)化學反應平衡原理，膨脹2. 5倍，反應物的濃度即稀釋2. 5倍，反應速度減弱2. 5倍，燃燒不集中，發(fā)熱溫度難能提高到鑄錠熔化點溫度1550° C以上，不能完全實現(xiàn)帽ロ鑄錠的二次熔化補縮作用，該種發(fā)熱劑沒有充分發(fā)揮出理想作用。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決粉狀發(fā)熱劑體積膨脹后明顯減弱反應速度，發(fā)熱溫度低這ー缺點，本發(fā)明生產(chǎn)研制ー種凹凸棒土制高溫合金鋼用復合發(fā)熱劑，解決了粉狀發(fā)熱劑存在的問題。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
ー種凹凸棒土制高溫合金鋼用復合發(fā)熱劑，是由下列重量百分比的原材料經(jīng)過加工制成的鋁粉10 —15%、炭粉4一7%、凹凸棒土 9一 11%、改性粉煤灰22-30%、氧化鐵10 — 21%、有機硅金云母10 —12%、鋁釩土 10 —13%、酸化石墨6 —10%，所述改性粉煤灰制備是將灼燒之后的粉煤灰先后依次置于20-25%硫酸、16-24%氫氧化鈉溶液中，攪拌20_22h,然后從酸堿浸液中濾出的粉煤灰，用去離子水沖洗至中性，并用PH試紙測試加以確定，最后過濾，干燥，然后按粉煤灰碳酸鈣粉石英砂粉重量比I :0. 3-0. 5 :0. 5-0. 8將三種物料送入流化床中1050-1100°C焙燒1-1. 5小時，冷卻后研磨成納米粉末。所述發(fā)熱劑是由下列重量百分比的原材料經(jīng)過加工制成的鋁粉10%、炭粉5%、凹凸棒土 10%、改性粉煤灰27%、氧化鐵17%、有機硅金云母11%、鋁釩土 11%、酸化石墨9%。粉煤灰改性可以起到分散作用，促進發(fā)熱均勻。將直接參與鋁熱反應原材料金屬鎂、硝酸鋁、鐵礦粉等粉狀材料用結(jié)合劑結(jié)合，用60噸雙磐磨擦壓カ機壓制成一定大小規(guī)格的球體，將每個球體分別裝入編織袋內(nèi)(只裝一個)，最后再復配裝入規(guī)定量的酸化石墨(約為球體重量的8%)，然后扎ロ包裝。球體重量大小是根據(jù)鑄錠重量大小而確定，一般為1kg、I. 5kg和2kg。煉鋼鑄造過程中，鋼液從鑄錠模具底沿著鑄錠模具緩緩升到模具頂部部帽ロ部位，然后停止?jié)蹭?，鋼液在模具?nèi)迅速凝固收縮，由于帽ロ四周現(xiàn)凝固，凝固帽ロ中心鋼液后，帽ロ部位鑄錠頭部形成“V”字形收縮，在沒完全形成“V”字形前，向該帽ロ處投入一袋該球體復合發(fā)熱劑產(chǎn)品，此時酸化石墨在球體處迅速膨脹保溫，球體接觸鋼液或凝固熾熱的鋼坯后，開始點火劇烈燃燒發(fā)熱，實際燃燒溫度達到1600° C以上，使帽ロ四周已凝固的鋼坯后，開始點火劇烈燃燒發(fā)熱，使帽ロ四周已凝固的鑄坯重新熔化補充到“V”形的下部，然后再膨脹的酸化石墨保溫下緩慢凝固，完全實現(xiàn)了帽ロ防縮孔目的。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的生產(chǎn)エ藝技術(shù)方案是把各種直接參與鋁而熱反應的粉狀原材料與有機結(jié)合劑按技術(shù)配比配入攪拌機內(nèi)攪拌，然后輸送到60噸雙磐磨擦壓カ機內(nèi)壓制成一定規(guī)格的球體，將每個球體分別分別裝入編織袋內(nèi)(只裝ー個)，最后再復配裝入規(guī)定量的酸化石墨(約為球體重量的8 % )，然后扎ロ包裝入庫。本發(fā)明的有益效果是球體復合發(fā)熱劑解決了傳統(tǒng)發(fā)熱劑因配比酸化石墨膨脹減弱鋁熱反應速度，發(fā)熱溫度不理想，縮孔深，成材率低問題。該 球體復合發(fā)熱劑反應迅速，溫度可高達1600° C以上，完全實現(xiàn)了二次補縮作用，鑄坯頭部形成良好的“蝶形”收縮，鑄坯成材率提高了 5%以上。模鑄帽ロ球體復合發(fā)熱劑產(chǎn)品理化指標物理指標
點火溫度彡900° C
燃燒溫度彡1600° C。
具體實施例方式ー種凹凸棒土制高溫合金鋼用復合發(fā)熱劑，是由下列重量百分比的原材料經(jīng)過加工制成的鋁粉10%、炭粉5%、凹凸棒土 10%、改性粉煤灰27%、氧化鐵17%、有機硅金云母11%、鋁釩土 11%、酸化石墨9%，所述改性粉煤灰制備是將灼燒之后的粉煤灰先后依次置于20-25%硫酸、16-24%氫氧化鈉溶液中，攪拌20_22h，然后從酸堿浸液中濾出的粉煤灰，用去離子水沖洗至中性，并用PH試紙測試加以確定，最后過濾，干燥，然后按粉煤灰碳酸鈣粉石英砂粉重量比I :0. 3-0. 5 :0. 5-0. 8將三種物料送入流化床中1050-1100°C焙燒1-1. 5小時，冷卻后研磨成納米粉末。本發(fā)明采用粉煤灰改性，増加其分散性與表面積，進ー步提升了發(fā)熱與保溫性能，納米礦石粉末同時還能起到凈化鋼水的效果。測定鋼水1200°C下降溫速率為18-20°C /分鐘。
權(quán)利要求
1.一種凹凸棒土制高溫合金鋼用復合發(fā)熱劑，其特征在于，是由下列重量百分比的原材料經(jīng)過加工制成的招粉10—15%、炭粉4一7%、凹凸棒土 9一 11%、改性粉煤灰22-30%、氧化鐵10 — 21%、有機硅金云母10 —12%、鋁釩土 10 —13%、酸化石墨6 —10%，所述改性粉煤灰制備是將灼燒之后的粉煤灰先后依次置于20-25%硫酸、16-24%氫氧化鈉溶液中，攪拌20-22h,然后從酸堿浸液中濾出的粉煤灰，用去離子水沖洗至中性，并用PH試紙測試加以確定，最后過濾，干燥，然后按粉煤灰碳酸鈣粉石英砂粉重量比I :0. 3-0. 5 :0. 5-0. 8將三種物料送入流化床中1050-1100°C焙燒1-1. 5小時，冷卻后研磨成納米粉末。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的凹凸棒土制高溫合金鋼用復合發(fā)熱劑，其特征在于所述發(fā)熱劑是由下列重量百分比的原材料經(jīng)過加工制成的鋁粉10%、炭粉5%、凹凸棒土 10%、改性粉煤灰27%、氧化鐵17%、有機硅金云母11%、鋁釩土 11%、酸化石墨9%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種凹凸棒土制高溫合金鋼用復合發(fā)熱劑，是由下列重量百分比的原材料經(jīng)過加工制成的鋁粉10-15%、炭粉4-7%、凹凸棒土9-11%、粉煤灰22-30%、氧化鐵10-21%、有機硅金云母10-12%、鋁釩土10-13%、酸化石墨6-10%，所述粉煤灰是將灼燒之后的粉煤灰先后依次置于20-25%硫酸、16-24%氫氧化鈉溶液中，攪拌20-22h，然后從酸堿浸液中濾出的粉煤灰，用去離子水沖洗至中性，并用pH試紙測試加以確定，最后過濾，干燥處理后得到。本發(fā)明生產(chǎn)研制一種凹凸棒土制高溫合金鋼用復合發(fā)熱劑，解決了粉狀發(fā)熱劑存在的問題。
文檔編號B22D7/10GK102814476SQ201210267320
公開日2012年12月12日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者魯方志 申請人:馬鞍山科潤冶金材料有限公司