一种耐火性粉煤灰铸造涂料

摘要

本发明涉及粉煤灰在铸造涂料的加工生产技术领域，公开了一种耐火性粉煤灰铸造涂料，将粉煤灰和粘土复配混合粉料作为耐火骨料，配合载液，制备性能优异的悬浮剂，进行处理，使涂料中的高分子链在溶剂中紧密缠绕，更容易形成团簇状态，溶液中高分子链的缠绕越紧密，所形成的立体网状结构也越完整，强度越高，可以牢固地使耐火骨料固定在网状结构中不下沉，大大节省了耐火填料的添加使用，节约了成本，制备得到耐火性能优异的铸造涂料，可以改善铸型表面的化学稳定性和抗高温金属液冲刷能力，有利于铸件成型过程。

权利要求

1.一种耐火性粉煤灰铸造涂料，其特征在于，按照重量份计由以下成分制成：粉煤灰

70-80份、粘土65-70份、脲醛树脂3-5份、季戊四醇7-8份、悬浮剂4-6份、载液80-90份、表面活性剂2-3份、石棉纤维1-2份、助剂3-4份、水60-70份，其制备方法包括以下步骤：（1）将粉煤灰与粘土混合搅拌均匀，加入悬浮剂和载液，在300-350转/分钟下搅拌2-3小时，然后将脲醛树脂与季戊四醇混合溶解均化，均化后加入到搅拌混合物中，搅拌均匀得到耐火骨架；

（2）将水添加到耐火骨架中，使用分散机分散处理，分散机转速控制在1100-1200转/分钟，分散40-45分钟后，添加剩余物料，将分散机转速控制在400-500转/分钟，均匀搅拌15-

20分钟，至搅拌均匀即可。

2.如权利要求1所述一种耐火性粉煤灰铸造涂料，其特征在于，所述悬浮剂制备方法为：将磷酸锌、高岭土、偏硼酸钡按照3-4:9-12:2-3的重量比混合，加入到占混合物4-6倍体积的氯化石蜡中，搅拌20-30分钟即可。

3.如权利要求1所述一种耐火性粉煤灰铸造涂料，其特征在于，所述表面活性剂按照质量百分比计含有以下成分：聚羧酸盐占30-35%、聚丙烯酸盐占25-30%、聚甲基丙烯酸盐占

15-20%、聚乙烯吡咯烷酮占10-15%、剩余为聚醚衍生物。

4.如权利要求1所述一种耐火性粉煤灰铸造涂料，其特征在于，所述载液为质量分数为

95-98%的乙醇。

5.如权利要求1所述一种耐火性粉煤灰铸造涂料，其特征在于，所述助剂按照重量份计包括以下成分：瓷土粉15-18份、硫酸钡11-13份、三氧化二锑8-10份、氧化钙6-8份、二氧化钛3-5份。

说明书

一种耐火性粉煤灰铸造涂料

技术领域

[0001] 本发明属于粉煤灰在铸造涂料的加工生产技术领域，具体涉及一种耐火性粉煤灰铸造涂料。

背景技术

[0002] 粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的氧化物组成为：SiO2、Al2O3及少量的FeO、Fe2O3、CaO、MgO、SO3、TiO2等。其中SiO2和Al2O3含量可占总含量的60%以上。粉煤灰是煤在锅炉里燃烧并通过分解、烧结、熔融和冷却后产生成的固体颗粒，粒径大约在0.OO1mm-0.1mm之间一般情况下粉煤灰是灰白色的粉末，但当它的含水量超过一定范围时，就会呈现出黑色粉煤灰分为两种状态：原状灰与加工灰。原状灰是没有经加工的粉煤灰，加工灰是采用一种特定的工艺对原状灰进行加工，是可以达到使用要求标准的粉煤灰。

[0003]  粉煤灰的综合利用主要是把它作为一种可再重复利用的资源。近年来，由于城市的电力系统工程越来越多，2015年中国排放的粉煤灰量快达到2亿吨，并且每年呈急剧增长趋势。粉煤灰的处理是一项艰巨的工程，如果置之不管，它就会漂浮在大气中，污染空气环境，造成雾霆天气。若将粉煤灰直接排入河流中，易引起河流的堵塞。粉煤灰中含有的有毒化学物质会对地球上的生物造成伤害，当然也包括人类。所以粉煤灰的综合利用是一项浩荡并且复杂的工程，把粉煤灰的储存量控制在一个可控范围内是目前的当务之急。

[0004] 目前，粉煤灰己经广泛地应用于建筑行业的铺路工程中，这从根本上提高了[0005] 粉煤灰的综合利用率，解决了矿产资源短缺的难题。铸造涂料是在铸件和铸型中间起阻挡隔离作用，达到防粘砂目的，粉煤灰中含有大量的金属氧化物成分，对其进行加工利用，能够转变为耐火骨料在铸造涂料中得以应用，当前对此的研究较单一。

发明内容

[0006] 本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种耐火性粉煤灰铸造涂料，将粉煤灰和粘土复配混合粉料作为耐火骨料，制备得到耐火性能优异的铸造涂料。

[0007] 本发明是通过以下技术方案实现的：

[0008] 一种耐火性粉煤灰铸造涂料，按照重量份计由以下成分制成：粉煤灰70-80份、粘土65-70份、脲醛树脂3-5份、季戊四醇7-8份、悬浮剂4-6份、载液80-90份、表面活性剂2-3份、石棉纤维1-2份、助剂3-4份、水60-70份，其制备方法包括以下步骤：

[0009] （1）将粉煤灰与粘土混合搅拌均匀，加入悬浮剂和载液，在300-350转/分钟下搅拌2-3小时，然后将脲醛树脂与季戊四醇混合溶解均化，均化后加入到搅拌混合物中，搅拌均匀得到耐火骨架；

[0010] （2）将水添加到耐火骨架中，使用分散机分散处理，分散机转速控制在1100-1200转/分钟，分散40-45分钟后，添加剩余物料，将分散机转速控制在400-500转/分钟，均匀搅拌15-20分钟，至搅拌均匀即可。

[0011] 作为对上述方案的进一步描述，所述悬浮剂制备方法为：将磷酸锌、高岭土、偏硼酸钡按照3-4:9-12:2-3的重量比混合，加入到占混合物4-6倍体积的氯化石蜡中，搅拌20-30分钟即可。

[0012] 作为对上述方案的进一步描述，所述表面活性剂按照质量百分比计含有以下成分：聚羧酸盐占30-35%、聚丙烯酸盐占25-30%、聚甲基丙烯酸盐占15-20%、聚乙烯吡咯烷酮占10-15%、剩余为聚醚衍生物。

[0013] 作为对上述方案的进一步描述，所述载液为质量分数为95-98%的乙醇。

[0014] 作为对上述方案的进一步描述，所述助剂按照重量份计包括以下成分：瓷土粉15-18份、硫酸钡11-13份、三氧化二锑8-10份、氧化钙6-8份、二氧化钛3-5份。

[0015] 本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决现有粉煤灰在铸造涂料加工上性能利用的欠缺问题，本发明提供了一种耐火性粉煤灰铸造涂料，将粉煤灰和粘土复配混合粉料作为耐火骨料，配合载液，制备性能优异的悬浮剂，进行处理，使涂料中的高分子链在溶剂中紧密缠绕，更容易形成团簇状态，溶液中高分子链的缠绕越紧密，所形成的立体网状结构也越完整，强度越高，可以牢固地使耐火骨料固定在网状结构中不下沉，大大节省了耐火填料的添加使用，节约了成本，制备得到耐火性能优异的铸造涂料，可以改善铸型表面的化学稳定性和抗高温金属液冲刷能力，有利于铸件成型过程。

具体实施方式

[0016] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

[0017] 实施例1

[0018] 一种耐火性粉煤灰铸造涂料，按照重量份计由以下成分制成：粉煤灰70份、粘土65份、脲醛树脂3份、季戊四醇7份、悬浮剂4份、载液80份、表面活性剂2份、石棉纤维1份、助剂3份、水60份，其制备方法包括以下步骤：

[0019] （1）将粉煤灰与粘土混合搅拌均匀，加入悬浮剂和载液，在300转/分钟下搅拌2小时，然后将脲醛树脂与季戊四醇混合溶解均化，均化后加入到搅拌混合物中，搅拌均匀得到耐火骨架；

[0020] （2）将水添加到耐火骨架中，使用分散机分散处理，分散机转速控制在1100转/分钟，分散40分钟后，添加剩余物料，将分散机转速控制在400转/分钟，均匀搅拌15分钟，至搅拌均匀即可。

[0021] 作为对上述方案的进一步描述，所述悬浮剂制备方法为：将磷酸锌、高岭土、偏硼酸钡按照3:9:2的重量比混合，加入到占混合物4倍体积的氯化石蜡中，搅拌20分钟即可。

[0022] 作为对上述方案的进一步描述，所述表面活性剂按照质量百分比计含有以下成分：聚羧酸盐占30%、聚丙烯酸盐占25%、聚甲基丙烯酸盐占15%、聚乙烯吡咯烷酮占10%、剩余为聚醚衍生物。

[0023] 作为对上述方案的进一步描述，所述载液为质量分数为95%的乙醇。

[0024] 作为对上述方案的进一步描述，所述助剂按照重量份计包括以下成分：瓷土粉15份、硫酸钡11份、三氧化二锑8份、氧化钙6份、二氧化钛3份。

[0025] 实施例2

[0026] 一种耐火性粉煤灰铸造涂料，按照重量份计由以下成分制成：粉煤灰75份、粘土68份、脲醛树脂4份、季戊四醇7.5份、悬浮剂5份、载液85份、表面活性剂2.5份、石棉纤维1.5份、助剂3.5份、水65份，其制备方法包括以下步骤：

[0027] （1）将粉煤灰与粘土混合搅拌均匀，加入悬浮剂和载液，在330转/分钟下搅拌2.5小时，然后将脲醛树脂与季戊四醇混合溶解均化，均化后加入到搅拌混合物中，搅拌均匀得到耐火骨架；

[0028] （2）将水添加到耐火骨架中，使用分散机分散处理，分散机转速控制在1150转/分钟，分散42分钟后，添加剩余物料，将分散机转速控制在450转/分钟，均匀搅拌18分钟，至搅拌均匀即可。

[0029] 作为对上述方案的进一步描述，所述悬浮剂制备方法为：将磷酸锌、高岭土、偏硼酸钡按照3.5:11:2.5的重量比混合，加入到占混合物5倍体积的氯化石蜡中，搅拌25分钟即可。

[0030] 作为对上述方案的进一步描述，所述表面活性剂按照质量百分比计含有以下成分：聚羧酸盐占33%、聚丙烯酸盐占28%、聚甲基丙烯酸盐占18%、聚乙烯吡咯烷酮占12%、剩余为聚醚衍生物。

[0031] 作为对上述方案的进一步描述，所述载液为质量分数为96%的乙醇。

[0032] 作为对上述方案的进一步描述，所述助剂按照重量份计包括以下成分：瓷土粉16份、硫酸钡12份、三氧化二锑9份、氧化钙7份、二氧化钛4份。

[0033] 实施例3

[0034] 一种耐火性粉煤灰铸造涂料，按照重量份计由以下成分制成：粉煤灰80份、粘土70份、脲醛树脂5份、季戊四醇8份、悬浮剂6份、载液90份、表面活性剂3份、石棉纤维2份、助剂4份、水70份，其制备方法包括以下步骤：

[0035] （1）将粉煤灰与粘土混合搅拌均匀，加入悬浮剂和载液，在350转/分钟下搅拌3小时，然后将脲醛树脂与季戊四醇混合溶解均化，均化后加入到搅拌混合物中，搅拌均匀得到耐火骨架；

[0036] （2）将水添加到耐火骨架中，使用分散机分散处理，分散机转速控制在1200转/分钟，分散45分钟后，添加剩余物料，将分散机转速控制在500转/分钟，均匀搅拌20分钟，至搅拌均匀即可。

[0037] 作为对上述方案的进一步描述，所述悬浮剂制备方法为：将磷酸锌、高岭土、偏硼酸钡按照4:12:3的重量比混合，加入到占混合物6倍体积的氯化石蜡中，搅拌30分钟即可。

[0038] 作为对上述方案的进一步描述，所述表面活性剂按照质量百分比计含有以下成分：聚羧酸盐占35%、聚丙烯酸盐占30%、聚甲基丙烯酸盐占20%、聚乙烯吡咯烷酮占15%、剩余为聚醚衍生物。

[0039] 作为对上述方案的进一步描述，所述载液为质量分数为98%的乙醇。

[0040] 作为对上述方案的进一步描述，所述助剂按照重量份计包括以下成分：瓷土粉18份、硫酸钡13份、三氧化二锑10份、氧化钙8份、二氧化钛5份。