一种铸造封箱泥的制备方法及其应用方法与流程

1.本发明涉及铸造辅料技术领域，尤其涉及一种铸造封箱泥的制备方法及其应用方法。

背景技术：

2.铸造封箱泥是为防止浇注时跑火，沿型腔外周密封的泥，在铸造合箱时，分型面上放置的防金属跑火的泥条。上世纪六十年代周荣华，《金属加工(热加工)》杂志上公开了一种采用黄土、细砂：4分，食盐，加水混合搅拌，捏在手里既不流散也不成干团状为适宜的封箱泥的配方，其粘性较差、耐火度较低的、可塑性不良的以及储存期较短，目前仅有少量厂家采用此种沿用近半个世纪的相应类似的封箱泥，而且就像红砖一样，粘土瓦的原料是不可再生的粘土，大量使用会使大量土地减少。中国专利cn2012101291503 一种铸造合型用封箱条及制备方法，并不是封箱泥，其使用了混合粘结油脂，以粘结石棉绒等，但是实际使用过程中金属液高温下，油脂油脂燃烧脱气跑火常有出现，油脂燃烧变黑，添加油脂本身目的是为了较好的塑性，但也成了另一缺陷的来源，得不偿失，而且油脂在长期储存下容易发霉变质，且成本较高，中国专利cn2017105678096公开了一种封箱泥膏的保湿封存方法，期望使用柴油、橡胶等来提高塑性，但仍不能避免既有缺陷。受高温天气等因素影响，呼伦湖、太湖、巢湖蓝藻快速生长、腐臭味重。蓝藻大规模爆发会引起水质恶化，严重时会耗尽水中氧气导致鱼类死亡。目前，蓝藻采用拦截、打捞、分离进行治理，但分离产物的并未得到资源合理化应用途径，脱水、制炭、干化等成本较高，打捞上案的蓝藻泥出路极为受阻。以往使封箱泥需要搓成泥鳅状的泥条来封堵砂箱的缝隙，封箱泥的用量不宜过大，封箱操可作从底模开始往上进行，还要对封箱情况进行再次全面检查。最大的风险是漏铁水，防止漏铁水最关键的工序是封箱。填补到砂箱的所有缝隙，做到密不透风，不能出现丝毫破绽，否则铁水将由此泄漏。可见以往的封箱泥使用不便，操作繁琐，影响封箱效率。本领域技术人员亟待开发出一种铸造封箱泥的制备方法及其应用方法，以满足现有的使用需求和性能要求。

技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明一方面提供一种铸造封箱泥的制备方法及其应用方法。
4.一种铸造封箱泥的制备方法，包括以下步骤：第一步、称量清水、蓝藻泥、工业废泥、塑形剂，按配方重量比例将和蓝藻泥、工业废泥和清水加入到泥浆搅拌机中混合均匀，得到泥浆；第二步、将泥浆泵入真空混合釜内，加入称量后的硅溶胶和塑形剂继续匀质3~5min，后加入按泥浆质量比30~35%称取的钢渣粉、粉煤灰均匀混合的粉剂原料，在真空度为-0.08mpa~-0.09mpa的条件下，混合后均质分散25min~30min，再进行脱气、贮存，即得。
5.蓝藻是单细胞生物，大多数蓝藻的细胞壁外面有胶质衣，因此又叫粘藻。在所有藻类生物中，蓝藻是最简单、最原始的一种。
6.蓝藻渣经过脱水后获得的半固形泥状物是蓝藻泥，每处理100t藻浆，可获得藻泥
1t左右，大量的蓝藻泥亟待寻资源化利用途径。以往蓝藻泥几乎只用作有机肥料生产的添加原料，但效果有限，在铸造领域以及铸造辅料，尤其是封箱泥中还未曾有过应用。
7.进一步的，所述第一步的蓝藻泥为蓝藻渣经过脱水后得到含水率55~60%的泥状物。
8.进一步的，所述第一步清水、蓝藻泥、工业废泥的重量比例为1~2∶3~5∶5~7∶0.2~0.3。
9.进一步的，所述第二步的塑形剂为酒精、山梨醇按质量比1∶4~6混合而得，所述硅溶胶占塑形剂的质量百分比为27~33%。
10.进一步的，所述第一步的工业废泥为造纸废白泥或大理石污泥。
11.造纸厂每生产1吨纸或1吨浆时，平均会产生0.8~1吨名叫“白泥”的固体废弃物。出于造纸厂处理白泥的成本及技术限制，多数企业将其择地填埋或堆放。随着雨水冲刷，白泥中的杂质会渗入地下，给周围的土壤及地下水资源造成严重的二次污染。据不完全统计全国每年产生600万吨以上白泥，许多白泥多采取自然堆放或填埋的方式处置，白泥的处理问题是制约着制浆造纸进一步发展的主要难题之一。
12.进一步的，所述第二步的钢渣粉为比表面积440~450m
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/kg的钢渣粉，其粒径优选为：d10＜5μm，d50＜15μm，d90＜40μm，所述钢渣粉与粉煤灰的质量比2~3∶1。
13.成本核算：造纸废白泥3.5~5元/t、钢渣粉100~120元/t、蓝藻泥10~15元/t，清水3.80~4元/吨。
14.上述铸造封箱泥的制备方法制备的铸造封箱泥的应用方法为：铸造封箱泥灌入膏体泵式容器或注脂中，应用时按压膏体泵式容器头部按键，容器内产生压力压出泥条或注脂拉出拉杆灌入封箱泥后，使封箱泥顶部成锥状，避免将空气混入封箱泥中，按下锁片，推入拉杆到底，旋入筒，推拉活塞手柄，并反复旋动筒，排出空气，旋紧筒软管加注嘴挤出泥条。
15.本发明的有益效果：在日常封箱泥封砂箱以及户外钢轨铝热焊接封箱作业的生产实践中，意外地发现某批次的封箱泥可塑性得到提高、密封性能得到改善。经过仔细排查发现，户外钢轨铝热焊接时，当临时取用的野外池塘用水中含有较多的蓝藻，以及铸造厂内储水箱内未按时清洗有部分粘藻时，封箱泥的性能会得到改善，反而清洗干净或使用清水，则这种改变消失。蓝藻大多生活在水体中，特别是含氮量高、有机物丰富的碱性水体中更为常见，包括蓝藻泥在内，水中分散非常均匀，是难以从水中去除的主要原因，而分散均匀的特点也正好构成了其作为封箱泥原料的先决条件，蓝藻泥使用方便，蓝藻具有胶质衣鞘，内层含纤维素，还含有黏质縮氨肽，又称为粘藻，可以赋予封箱泥较好的塑性，同时辅以工业废泥，例如造纸废白泥或大理石污泥，加入耐火的钢渣粉以及粉煤灰，酒精、山梨醇和硅溶胶进一步提高封箱泥的塑性和粘结性能，封箱泥不易裂开，密封作用好，能起到阻止铁水从合型面的缝隙中流出的作用，避免铸件飞边或是因铁水跑冒造成的安全隐患。同时，封箱泥的制造成本低廉，制造简便，利用工业废泥以及蓝藻泥这种水体污染物，提供一种蓝藻无害化、无需干化的低成本资源化利用途径。而且，采用泵式容器以及以往加注油脂的加脂，可以方便、快捷的使用封箱泥。使用该产品封箱可有效地防止铸件飞边、跑火等缺陷，不垫箱、铸件不会产生坯缝，封箱效果好，成品率大大提高。提高铸件尺寸精度，使用方便，可明显地节约工时。
16.本发明相比现有技术，具有如下优点：本发明铸造封箱泥的制备方法制备的封箱泥，具有优良的可塑性，低成本，且粗细均匀，使上下型压力均匀，密封性能可靠，能有效地防止铸件飞边、跑火等缺陷，提高铸件精度，密封性、耐高温，耐火度高，使用该产品封箱可有效地防止铸件飞边、跑火等缺陷，不垫箱、铸件不会产生坯缝，封箱效果好，成品率大大提高。本发明适用于生产铸铁，铸钢和有合金铸件的粘土砂、水玻璃砂、树脂砂和v法造型等砂型和各种金属、石墨和陶瓷铸型的封箱，本发明公开的封箱泥的应用方法使用方便，不像现有市场上的塑料袋包装容易炸袋、储存性能不好，需要剪口人力挤泥，公开了一种可以方便、快捷的使用封箱泥的方法。
具体实施方式
17.实施例1一种铸造封箱泥的制备方法，包括以下步骤：第一步、称量清水、蓝藻泥、工业废泥-造纸废白泥、塑形剂，清水、蓝藻泥、工业废泥-造纸废白泥的重量比例为1∶3∶5∶0.3，蓝藻泥为蓝藻渣经过脱水后得到含水率55%的泥状物，取自中庙分离藻水站，造纸废白泥成分见表2，按配方重量比例将和蓝藻泥、工业废泥-造纸废白泥和清水加入到泥浆搅拌机中混合均匀，得到泥浆；第二步、将泥浆泵入真空混合釜内，加入称量后的硅溶胶和塑形剂继续匀质3min，塑形剂为酒精、山梨醇按质量比1∶4混合而得，海洋化工jn-20硅溶胶占塑形剂的质量百分比为27%，后加入按泥浆质量比30%称取粉剂原料，粉剂原料为花山利民比表面积440m
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/kg的钢渣粉，其粒径优选为：d10＜5μm，d50＜15μm，d90＜40μm的钢渣粉，钢渣粉的化学成分组成见表1，六安高迪f类ⅰ级粉煤灰的均匀混合物，上述钢渣粉与粉煤灰的质量比2∶1，在真空度为-0.08mpa的条件下，混合后均质分散25minmin，再进行脱气、贮存，即得28%的铸造封箱泥。
18.上述铸造封箱泥的制备方法制备的铸造封箱泥的应用方法铸造封箱泥：铸造封箱泥灌入膏体泵式容器-φ40
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h140mm洁诺德塑料泵式膏管，应用时按压膏体泵式容器头部按键，容器内产生压力压出泥条。
19.产品性能：耐火度大于1700℃，10分钟时抗拉强度在0.5mpa，15分钟时抗拉强度在0.6mpa，20分钟时抗拉强度有1.2mpa，常温下24小时抗拉强度3.4mpa。
20.表1钢渣粉的化学成分（%）成分fe2o3caosio2al2o3p2o5f-caomnomgo质量分数2.9857.3115.213.5732.292.90.315.9表2造纸白泥的主要化学成分（%）成分caomgofe2o3al2o3sio2烧失量质量分数51.91.751.21.411.723.5实施例2一种铸造封箱泥的制备方法，包括以下步骤：第一步、称量清水、蓝藻泥、工业废泥、塑形剂，清水、蓝藻泥、工业废泥的重量比例为2∶5∶7∶0.2，蓝藻泥为蓝藻渣经过脱水后得到含水率60%的泥状物，取自中庙分离藻水站，工业废泥为大理石污泥，化学成分见表3，按配方重量比例将和蓝藻泥、工业废泥和清水加入到泥浆搅拌机中混合均匀，得到泥浆；第二步、将泥浆泵入真空混合釜内，加入称量后的
硅溶胶和塑形剂继续匀质5min，塑形剂为酒精、山梨醇按质量比1∶6混合而得，海洋化工jn-25硅溶胶占塑形剂的质量百分比为33%，后加入按泥浆质量比35%称取粉剂原料，粉剂原料为花山利民比表面积450m
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/kg的钢渣粉，六安高迪f类ⅰ级粉煤灰的均匀混合物，上述钢渣粉与粉煤灰的质量3∶1，在真空度为-0.09mpa的条件下，混合后均质分散30min，再进行脱气、贮存，即得含水率27%的铸造封箱泥。
21.上述铸造封箱泥的制备方法制备的铸造封箱泥的应用方法铸造封箱泥：灌入沃泰斯1400注脂中，注脂拉出拉杆灌入封箱泥后，使封箱泥顶部成锥状，避免将空气混入封箱泥中，按下锁片，推入拉杆到底，旋入筒，推拉活塞手柄，并反复旋动筒，排出空气，旋紧筒软管加注嘴挤出泥条。
22.产品性能：耐火度大于1700℃，10分钟时抗拉强度在0.55mpa，15分钟时抗拉强度在0.7mpa以上，20分钟时抗拉强度有1.3mpa，常温下24小时抗拉强度3.5mpa。
23.表3大理石污泥的化学成分（%）成分fe2o3caosio2al2o3na2ok2omgo质量分数1.9748.613.870.911.751.13.62注：按gb/t2684-2009中5.6规道的方法制作“8”字型中间有平滑断面的砂块，将待测8字样按规定项目、规定时间、分组放置测10分钟、15分钟、20分钟、24h强度，测定10块试样强度值，然后去掉最大和最小值，取其余8块的平均值，即为该样的强度值。

技术特征：

1.一种铸造封箱泥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、称量清水、蓝藻泥、工业废泥、塑形剂，按配方重量比例将和蓝藻泥、工业废泥和清水加入到泥浆搅拌机中混合均匀，得到泥浆；第二步、将泥浆泵入真空混合釜内，加入称量后的硅溶胶和塑形剂继续匀质3~5min，后加入按泥浆质量比30~35%称取的钢渣粉、粉煤灰均匀混合的粉剂原料，在真空度为-0.08mpa~-0.09mpa的条件下，混合后均质分散25min~30min，再进行脱气、贮存，即得。2.根据权利要求1所述的一种铸造封箱泥的制备方法，其特征在于，所述第一步的蓝藻泥为蓝藻渣经过脱水后得到含水率55~60%的泥状物。3.根据权利要求1所述的一种铸造封箱泥的制备方法，其特征在于，所述第一步清水、蓝藻泥、工业废泥的重量比例为1~2∶3~5∶5~7∶0.2~0.3。4.根据权利要求1所述的一种铸造封箱泥的制备方法，其特征在于，所述第二步的塑形剂为酒精、山梨醇按质量比1∶4~6混合而得，所述硅溶胶占塑形剂的质量百分比为27~33%。5.根据权利要求1所述的一种铸造封箱泥的制备方法，其特征在于，所述第一步的工业废泥为造纸废白泥或大理石污泥。6.根据权利要求1所述的一种铸造封箱泥的制备方法，其特征在于，所述第二步的钢渣粉为比表面积440~450m
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/kg的钢渣粉，所述钢渣粉与粉煤灰的质量比2~3∶1。7.权利要求1~6任一权利要求所述一种铸造封箱泥的制备方法制备得到的铸造封箱泥。8.权利要求7所述铸造封箱泥的应用方法，其特征在于，灌入膏体泵式容器或注脂中，应用时按压膏体泵式容器头部按键，容器内产生压力压出泥条或注脂拉出拉杆灌入封箱泥后，使封箱泥顶部成锥状，避免将空气混入封箱泥中，按下锁片，推入拉杆到底，旋入筒，推拉活塞手柄，并反复旋动筒，排出空气，旋紧筒软管加注嘴挤出泥条。

技术总结

本发明公开了一种铸造封箱泥的制备方法及其应用方法，本发明属于铸造辅料技术领域，蓝藻泥使用方便，可以赋予封箱泥较好的塑性，同时辅以工业废泥，例如造纸废白泥或大理石污泥，加入耐火的钢渣粉以及粉煤灰，酒精、山梨醇和硅溶胶进一步提高封箱泥的塑性和粘结性能，制造成本低廉，制造简便，提供一种蓝藻无害化、无需干化的低成本资源化利用途径，采用泵式容器以及加脂，可以方便、快捷的使用封箱泥，有效地防止铸件飞边、跑火等缺陷，不垫箱、铸件不会产生坯缝，适用于生产铸铁，铸钢和有合金铸件的粘土砂、水玻璃砂、树脂砂和V法造型等砂型和各种金属铸型的封箱。型和各种金属铸型的封箱。