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(yōu)良使用性能及環(huán)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(huán)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(huán)境污染。本項目采用天然植物油脂經(jīng)熬制聚合后作為粘結劑，具有優(yōu)良的使用性能和環(huán)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(jīng)過性能對比及經(jīng)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?；旌险辰Y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?；旌嫌椭局茰囟鹊母叩团c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(jīng)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(jīng)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?；旌嫌椭局茰囟取⒎栏蓜┯昧亢彤a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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(xù)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(yè)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(fā)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(yōu)異的同類產品進行比較的數(shù)據(jù)，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）