鋁合金鑄造用保溫冒口國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

伴隨著大部分國(guó)家氣候的惡化，世界各國(guó)都在關(guān)注著我們賴以生存的環(huán)境，努力尋求社會(huì)的和諧發(fā)展。為了改善環(huán)境，降低人類行為對(duì)環(huán)境的破壞，給子孫后代一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的地球，各國(guó)科學(xué)家都在積較研究開發(fā)新的能源，同時(shí)，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，采取降低工業(yè)生產(chǎn)能耗，減少排放廢棄物，投入了大量的資金來研究和開發(fā)節(jié)能環(huán)保材料。近些年來，各發(fā)達(dá)國(guó)家把零部件制造業(yè)轉(zhuǎn)向中國(guó)大陸，促進(jìn)了我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)蓬勃發(fā)展。鑄造是制造業(yè)毛坯準(zhǔn)備的重要環(huán)節(jié)，而鑄鋼生產(chǎn)中常規(guī)使用的砂質(zhì)冒口存在很多缺點(diǎn)，諸如體積密度大，導(dǎo)熱系數(shù)高,鋁合金鑄造用保溫冒口的補(bǔ)縮效率低，導(dǎo)致鑄造工藝出品率偏低，造成鋼水的浪費(fèi)和能源消耗。在鑄鋼生產(chǎn)中，約有一半的金屬如冒口，澆注系統(tǒng)等作為廢料需要回爐，這就意味著鑄造工藝出品率一般情況只有 50%左右。為了提高鑄造工藝出品率，減少鋼液浪費(fèi)和能源消耗，保溫冒口的使用成為一種必然，它不僅可以延緩冒口的金屬液凝固時(shí)間，提高冒口補(bǔ)縮效率，節(jié)約鋼水，從而大幅度提升鑄造工藝出品率，降低了能耗間接地保護(hù)了我們的環(huán)境。
    目前在鑄鋼生產(chǎn)中，保溫冒口的應(yīng)用已很廣泛，但保溫冒口性能指標(biāo)之間的關(guān)系不明確，保溫冒口開發(fā)缺少理論依據(jù)，盲目性大。為此，本課題受委托開發(fā)，研究保溫冒口材料密度、導(dǎo)熱系數(shù)與抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)系是本課題的主要目的。目前，常用的冒口類型分為：膨脹蛭石保溫冒口，珍珠巖保溫冒口、微珠型保溫冒口、發(fā)熱保溫冒口以及纖維復(fù)合型保溫冒口。保溫冒口材料主要包括保溫材料，耐火骨料，粘結(jié)劑以及添加劑等。其中保溫材料主要為空心微孔和質(zhì)輕導(dǎo)熱系數(shù)低的材料，包括膨脹珍珠巖、電廠微珠、硅酸鋁纖維，石棉、礦棉、陶瓷微珠等。耐火骨料是由高耐火度的非金屬材料組成，包括鋯英粉、鋁礬土、石英粉、莫來石、硅藻土、α-Al2O3細(xì)粉，高嶺土等。粘結(jié)劑起到粘結(jié)保溫材料和耐火骨料的作用，它包括水玻璃、礬土水泥、紙漿木薯粉、酚醛樹脂等。添加劑主要有糊精等作為粘結(jié)材料附加劑，以提高粘結(jié)效果。 目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)保溫冒口材料的研究主要停留在保溫冒口套的應(yīng)用上，其范圍限于某些材料配比下制得的保溫冒口套的單一性能標(biāo)，以及其在應(yīng)用上優(yōu)劣性對(duì)比。而對(duì)保溫冒口材料的各項(xiàng)性能及相互關(guān)系沒有進(jìn)行系統(tǒng)的究，如保溫材料和耐火骨料對(duì)保溫冒口性能指標(biāo)的影響，保溫冒口套的體積密度與導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)系，體積密度與抗壓強(qiáng)度的關(guān)系，以及抗壓強(qiáng)度與導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)系等等。本課題的目的是：在不同的粘結(jié)劑下，改變保溫材料或耐火骨料的加入量，成比例的試驗(yàn)配方，獲得耐火骨料加入量對(duì)保溫冒口套性能的影響，以及保溫冒口套體積密度與導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)系。 本課題得出的保溫冒口套各項(xiàng)性能之間的關(guān)系，為后續(xù)保溫材料的科研工作打下了基礎(chǔ)，也對(duì)保溫冒口生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。

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