小议铸造合型用封箱条的生产工艺

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本文通过对铸造合型用封箱条所用材料及生产工艺的试验研究，利用天然植物油脂为粘结剂，增加硅线石粉为耐火填料，制得具有优良使用性能及环境友好性能的铸造合型用封箱条。

材料筛选实验及制备方法

1实验设备

三辊研磨机，S120，常州自力化工机械有限公司；三辊研磨机，3GM-3，河北秦皇岛抚安县化工设备厂；挤条机，TCN，山东曲阜市天阳机械制造有限公司；搅拌机，SHY，江门三特仪器设备有限公司；电子天平，DF-10K，常熟百灵天平仪器有限公司。

2实验方法

试验通过混合粘结油脂的熬制、耐火粉料和纤维物等各组分的分散、物料碾压及产品的成型各步骤研制得到一种无环境污染、不损害操作人员身体健康的，具有高粘性、高耐火度、良好可塑性及存放性的铸造合型用封箱条。

3实验结果与讨论

粘结油脂的筛选实验。目前的封箱条多采用矿物油脂或是合成树脂作为粘结剂，由于浇注时的高温，浇注燃烧后矿物油或有机合成树脂会产生有毒气体，形成毒性黑烟，危害操作人员健康，并造成环境污染。本项目采用天然植物油脂经熬制聚合后作为粘结剂，具有优良的使用性能和环境友好性能。实验先后采用豆油、棉籽油、桐油、菜籽油进行试验，各种油脂单独实验或组合搭配实验，在其它组分保持不变的情况下，进行产品性能对比实验。经过性能对比及经济性考虑，选择桐油、豆油以2∶1的质量比混合，熬制后作为粘结剂。

熬制温度及时间实验。为了使混合油脂具有一定的粘性，需要对混合油脂进行熬制，以增加油脂的分子量，提高产品的延展性及强度。混合粘结油脂熬制是将桐油及豆油按2∶1的质量比混合后在一定温度下熬制，冷却后再加入一定量的豆油作为防干剂，放置备用。混合油脂熬制温度的高低与分子聚合度的大小有关，直接影响产品的延展性。产品的存放性主要取决于防干剂的加入量，同时油脂熬制温度对存放性也有一定的影响。使用经不同的温度及时间熬制后的混合油脂为粘结剂，制成试验品进行性能对比实验，考虑产品性能及经济性，选择(280±10)℃下熬制30min。冷却后再加入总油量2%的豆油作为防干剂，此时混合油脂满足实验需要。混合油脂熬制温度、防干剂用量和产品性能关系分别见表1，表2。

混合油脂粘结剂用量实验。粘结剂的用量关系到产品的基本性能，合适的粘结剂用量获得较好的产品性能。粘结剂用量的多少，直接关系到产品的粘性的大小，决定了产品的施工性能的好坏，而且粘结剂成本远远高于填料的成本。因此，选择合适的粘结剂用量，可在保证产品性能的前提下，降低产品材料成本。粘结剂用量与产品性能关系见表3。经大量实验，粘结剂用量为产品总质量20%时，获得最高的产品性价比。

填料筛选实验。产品中需要加入填料作为骨架，填料的加入可使产品具有较高的强度和填充性能，产品的耐火度也需要以耐火材料为基础。先后使用高铝粉、高岭土、硅线石粉、钠基膨润土、锂基膨润土、滑石粉、石膏粉、硅土等材料进行实验。经制得产品性能实验，选择硅线石粉、高岭土、钠基膨润土以1∶1∶1的质量比例作为填料，填料量占产品总质量的60%，此时产品耐火度，可塑性、硬度及密封性能满足需要。所用硅线石粉、高岭土均为粒度在270~325目之间的粉料。

石棉绒用量实验。纤维物的使用主要是利用其纤维结构增加封箱条的内部拉聚力，使产品具有一定的延展性，以方便施工。为了提高产品的韧性及延展性能，产品中加入了纤维类物质，以增加产品的内部拉聚力。经实验，选择天然蛇纹石石棉绒作为纤维类物质加入产品中，石棉绒加入量和产品拉聚强度关系见表4。所用石棉绒为纤维长度＜5mm的天然蛇纹石石棉绒。经实验，石棉绒加入量为产品总质量20%时，产品性能良好。

制备方法。为了避免石棉绒漂浮进入空气中影响人体健康，先将石棉绒按比例加入熬制好的粘结油脂中，搅拌分散均匀，再将各填料组分按比例加入到粘结油脂中。填料的混合选用搅拌机搅拌10min，使各组分分散混合均匀。用三辊研磨机将分散均匀的物料进一步碾压分散，确保各组分被粘结油脂充分浸润并成均匀细腻膏状物，便于挤条。将碾压均匀的物料通过挤条机机筒壁和螺杆的作用，连续地挤压制成所需要一定直径的条状封箱条。

研制产品的性能测试及对比

由于封箱条产品目前尚没有国家、企业等各级标准要求及检测方法，使用性能采用目视对比法，耐火度及发气量借用铸造辅材国标方法进行。所研制产品的性能指标是与目前市场上性能优异的同类产品进行比较的数据，结果见表5。（本文作者：刘新杰、张东梅、张冰冰、曹晨 单位：中国一拖集团有限公司工艺材料研究所、洛阳理工学院）