小議鑄造合型用封箱條的生產工藝

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本文通過對鑄造合型用封箱條所用材料及生產工藝的試驗研究，利用天然植物油脂為粘結劑，增加硅線石粉為耐火填料，制得具有優良使用性能及環境友好性能的鑄造合型用封箱條。

材料篩選實驗及制備方法

1實驗設備

三輥研磨機，S120，常州自力化工機械有限公司；三輥研磨機，3GM-3，河北秦皇島撫安縣化工設備廠；擠條機，TCN，山東曲阜市天陽機械制造有限公司；攪拌機，SHY，江門三特儀器設備有限公司；電子天平，DF-10K，常熟百靈天平儀器有限公司。

2實驗方法

試驗通過混合粘結油脂的熬制、耐火粉料和纖維物等各組分的分散、物料碾壓及產品的成型各步驟研制得到一種無環境污染、不損害操作人員身體健康的，具有高粘性、高耐火度、良好可塑性及存放性的鑄造合型用封箱條。

3實驗結果與討論

粘結油脂的篩選實驗。目前的封箱條多采用礦物油脂或是合成樹脂作為粘結劑，由于澆注時的高溫，澆注燃燒后礦物油或有機合成樹脂會產生有毒氣體，形成毒性黑煙，危害操作人員健康，并造成環境污染。本項目采用天然植物油脂經熬制聚合后作為粘結劑，具有優良的使用性能和環境友好性能。實驗先后采用豆油、棉籽油、桐油、菜籽油進行試驗，各種油脂單獨實驗或組合搭配實驗，在其它組分保持不變的情況下，進行產品性能對比實驗。經過性能對比及經濟性考慮，選擇桐油、豆油以2∶1的質量比混合，熬制后作為粘結劑。

熬制溫度及時間實驗。為了使混合油脂具有一定的粘性，需要對混合油脂進行熬制，以增加油脂的分子量，提高產品的延展性及強度。混合粘結油脂熬制是將桐油及豆油按2∶1的質量比混合后在一定溫度下熬制，冷卻后再加入一定量的豆油作為防干劑，放置備用。混合油脂熬制溫度的高低與分子聚合度的大小有關，直接影響產品的延展性。產品的存放性主要取決于防干劑的加入量，同時油脂熬制溫度對存放性也有一定的影響。使用經不同的溫度及時間熬制后的混合油脂為粘結劑，制成試驗品進行性能對比實驗，考慮產品性能及經濟性，選擇(280±10)℃下熬制30min。冷卻后再加入總油量2%的豆油作為防干劑，此時混合油脂滿足實驗需要。混合油脂熬制溫度、防干劑用量和產品性能關系分別見表1，表2。

混合油脂粘結劑用量實驗。粘結劑的用量關系到產品的基本性能，合適的粘結劑用量獲得較好的產品性能。粘結劑用量的多少，直接關系到產品的粘性的大小，決定了產品的施工性能的好壞，而且粘結劑成本遠遠高于填料的成本。因此，選擇合適的粘結劑用量，可在保證產品性能的前提下，降低產品材料成本。粘結劑用量與產品性能關系見表3。經大量實驗，粘結劑用量為產品總質量20%時，獲得最高的產品性價比。

填料篩選實驗。產品中需要加入填料作為骨架，填料的加入可使產品具有較高的強度和填充性能，產品的耐火度也需要以耐火材料為基礎。先后使用高鋁粉、高嶺土、硅線石粉、鈉基膨潤土、鋰基膨潤土、滑石粉、石膏粉、硅土等材料進行實驗。經制得產品性能實驗，選擇硅線石粉、高嶺土、鈉基膨潤土以1∶1∶1的質量比例作為填料，填料量占產品總質量的60%，此時產品耐火度，可塑性、硬度及密封性能滿足需要。所用硅線石粉、高嶺土均為粒度在270~325目之間的粉料。

石棉絨用量實驗。纖維物的使用主要是利用其纖維結構增加封箱條的內部拉聚力，使產品具有一定的延展性，以方便施工。為了提高產品的韌性及延展性能，產品中加入了纖維類物質，以增加產品的內部拉聚力。經實驗，選擇天然蛇紋石石棉絨作為纖維類物質加入產品中，石棉絨加入量和產品拉聚強度關系見表4。所用石棉絨為纖維長度＜5mm的天然蛇紋石石棉絨。經實驗，石棉絨加入量為產品總質量20%時，產品性能良好。

制備方法。為了避免石棉絨漂浮進入空氣中影響人體健康，先將石棉絨按比例加入熬制好的粘結油脂中，攪拌分散均勻，再將各填料組分按比例加入到粘結油脂中。填料的混合選用攪拌機攪拌10min，使各組分分散混合均勻。用三輥研磨機將分散均勻的物料進一步碾壓分散，確保各組分被粘結油脂充分浸潤并成均勻細膩膏狀物，便于擠條。將碾壓均勻的物料通過擠條機機筒壁和螺桿的作用，連續地擠壓制成所需要一定直徑的條狀封箱條。

研制產品的性能測試及對比

由于封箱條產品目前尚沒有國家、企業等各級標準要求及檢測方法，使用性能采用目視對比法，耐火度及發氣量借用鑄造輔材國標方法進行。所研制產品的性能指標是與目前市場上性能優異的同類產品進行比較的數據，結果見表5。（本文作者：劉新杰、張東梅、張冰冰、曹晨 單位：中國一拖集團有限公司工藝材料研究所、洛陽理工學院）