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型壳耐火材料的技术要求有哪些
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型壳耐火材料的技术要求有哪些


    制壳用耐火材料种类并不多。主要分涂料配制用的耐火材料及撒砂料。其中硅溶胶型壳由于是全球精铸业通用的制壳工艺因而耐火材料也较统一。如表面层大多用锆英粉、砂。过渡层和背层绝大多数采用铝硅系中的高岭石砂、粉料。水玻璃型壳应用的砂粉料种类繁多,表面层常用:精制石英砂粉、白刚玉(大部分用两层)。背层多用:生耐火粘土(常加石英粉)高岭土,铝矾土及废匣钵,陶瓷或耐火砖砂粉料。


    型壳耐火材料选用的基本原则:


  由于型壳材料成本占铸件制造(生产)成本中比重较大,一般每吨合格铸件的耐火材料(型壳)消耗量为1.0~1.5吨(大件~小件)。水玻璃型壳多为生产1~100kg中大件,目前平均基准生产成本为8元/kg其中制壳材料成本约为1.0元/kg。耐火材料成本平均0.06元/kg(合格铸件)。硅溶胶型壳(中大件为主)型壳材料成本为5.0元/kg(合格铸件)其中耐火材料约为4.0元/kg(硅溶胶为1.0元/kg)。


  水玻璃型壳耐火材料成本占生产总成本的7.5%而硅溶胶型壳则占17.4%主要因为硅溶胶型壳仅表面层锆英石砂粉成本高,平均(200g铸件)每吨消耗约200kg锆英石砂粉。按目前12元/kg计2.40/kg(合格铸件)(加上背层耐火材料为4.0元/kg)。水玻璃型壳生产的铸件大部分为中大件,若平均净重20kg的铸件其比表面积Sd仅为200g铸件的1/5。因而其每吨铸件的耐火材料消耗少得多(如复合型壳表面层用锆英石砂、粉仅为40kg/吨(合格铸件))。

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  综上分析:对于水玻璃型壳目前大多数企业使用的耐火料成本很低,为保证型壳(铸件质量)适当提高耐火砂粉量的档次(如采用铝矾土熟料粉及高岭石熟料砂作背层)以保证型壳质量是必要的。目前我国水玻璃型壳平均铸件返修率在70%,废品率在10%而硅溶胶则为40%及5%,高性价比是耐火料选用的基本原则,水玻璃涂料中的粉料采用生料或半生料(轻烧)耐火粘土虽然仍有较高的耐火度由于水玻璃型壳透气性远比硅溶胶高,即使在850℃~900℃焙烧也能具有较高的强度及透气性,但生料或半生料涂料胶质价高,粘度及厚度(覆盖性)变化大型壳质量波动也大,铸件质量难以稳定。至今还有许多工厂仍在采用填砂浇注,早在上世纪70年代我国精铸界已推广应用铝矾土熟料高强度水玻璃型壳重100kg的铸件也能裸壳浇注铸件,质量和稳定性均能得到保证。


  硅溶胶型壳由于锆砂粉价昂稀缺,全球精铸界都在千方百计寻求代用品,不仅由于其成本过高(占制壳成本的50%,生产总成本的17.4%)而且优质资源越来越缺乏。



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