石膏鑄粉的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種石膏鑄粉。該石膏鑄粉由基礎(chǔ)材料和添加劑組成，基礎(chǔ)材料按100重量份計包括天然α石膏粉18-22重量份、脫硫β石膏粉27-33重量份、石英粉20-30重量份、鋁礬土粉25-35重量份；添加劑包括玻璃纖維0.1-0.3重量份、減水劑0.5-0.7重量份、緩凝劑0.02-0.04重量份、消泡劑0.3-0.5重量份。本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點：節(jié)約大量的不可再生的天然石膏資源，可減少因天然石膏的大量開采所造成的環(huán)境污染，以及減少因大量脫硫石膏堆積產(chǎn)生的耕地；天然α石膏粉和脫硫β石膏粉配比使用，可取長補短，克服單獨使用脫硫β石膏粉凝固時間較短，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量較多以及強度較低的缺陷。
【專利說明】石膏鑄粉
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石膏型鑄造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，涉及一種石膏鑄粉。
【背景技術(shù)】
[0002]石膏型鑄造與其他鑄造工藝相比，鑄件的尺寸精度高，表面粗糙度小，可鑄造薄壁異形零件，綜合經(jīng)濟效益較高。但是，目前的石膏型鑄造配方中所使用的石膏均為天然石膏，因其標(biāo)稠用水量小，膠凝后強度較高被廣泛使用，鮮有使用脫硫石膏的報道。
[0003]天然石膏作為不可再生資源，近年來對石膏礦開采量的增加，加劇了對環(huán)境的破壞。脫硫石膏作為發(fā)電廠和熱電廠煙氣脫硫過程中產(chǎn)生的一種廢棄物，工業(yè)上對其的使用量很少。由于脫硫石膏與天然石膏相比，存在標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量較大，膠凝時間較短和膠凝后強度較低等缺點，除了部分被用于生產(chǎn)脫硫石膏板，其余的均被堆置于廢物處理廠。
[0004]本領(lǐng)域技術(shù)人員試圖將脫硫石膏用于石膏型鑄造，但是，目前在石膏鑄型的制備過程中，固體粉料內(nèi)部的空氣和攪拌過程中引進的空氣在漿料中形成氣泡，而脫硫石膏含有大量雜質(zhì)，使這些氣泡不易消除，這些氣泡直接影響鑄件的表面質(zhì)量。當(dāng)前消除氣泡主要方法為采用真空灌漿，但是設(shè)備較復(fù)雜，費用較貴，這使得本領(lǐng)域技術(shù)人員不得不放棄將脫硫石膏用于石膏型鑄造。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在提供一種石膏鑄粉，以解決現(xiàn)有技術(shù)中脫硫石膏用于石膏型鑄造設(shè)備復(fù)雜，費用昂貴的技術(shù)問題。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了 一種石膏鑄粉。該石膏鑄粉由基礎(chǔ)材料和添加劑組成，基礎(chǔ)材料按100重量份計包括天然α石膏粉18-22重量份、脫硫β石膏粉27-33重量份、石英粉20-30重量份、招帆土粉25-35重量份；添加劑包括玻璃纖維0.1-0.3重量份、減水劑0.5-0.7重量份、緩凝劑0.02-0.04重量份、消泡劑0.3-0.5重量份。
[0007]進一步地,基礎(chǔ)材料包括天然α石膏粉22重量份、脫硫β石膏粉33重量份、石英粉20重量份、鋁礬土粉25重量份；添加劑包括玻璃纖維0.2重量份、減水劑0.5重量份、緩凝劑0.03重量份、消泡劑0.4重量份。
[0008]進一步地，石膏鑄粉使用時添加的溶劑為水或硅溶膠。
[0009]進一步地，溶劑的添加量為53-55重量份。
[0010]進一步地，天然α石膏粉、脫硫β石膏粉、石英粉和鋁礬土粉的粒徑小于80 μ m。
[0011]進一步地，減水劑為德國巴斯夫BASF公司生產(chǎn)的MELMENT F15G密胺型磺酸化三聚氰氨縮聚物。
[0012]進一步地，緩凝劑為檸檬酸。
[0013]進一步地，消泡劑為德國MUNZING-GHEMIE公司生產(chǎn)的AGITAN P8850型粉末消泡劑[0014]采用本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有石膏型鑄造用配方相比，具有以下優(yōu)點:
[0015]1.采用脫硫β石膏粉部分代替天然α石膏粉作為石膏鑄粉配方的基礎(chǔ)材料，可節(jié)約大量的不可再生的天然石膏資源，可減少因天然石膏的大量開采所造成的環(huán)境污染，以及減少因大量脫硫石膏堆積產(chǎn)生的耕地。
[0016]2.采用天然α石膏粉和脫硫β石膏粉配比使用，可取長補短，克服單獨使用脫硫β石膏粉凝固時間較短，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量較多以及強度較低的缺陷，達到對脫硫石膏的綜合利用以及改善石膏鑄型性能的目的。
[0017]3.采用加入減水劑、緩凝劑和消泡劑等添加劑的方法，可有效的消除石膏型試樣中產(chǎn)生的影響鑄件質(zhì)量的宏觀氣孔，避免使用費用較高的真空灌漿機進行生產(chǎn)，減少生產(chǎn)成本和工序。
【具體實施方式】
[0018]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0019]目前，脫硫石膏因其本身性能的缺陷不能被很好的應(yīng)用，大量廢棄，一方面造成了環(huán)境污染的問題，另一方面也給廢棄物的處理嚴(yán)重加重負(fù)擔(dān)。與此同時，用于鑄型的天然石膏的開采，也造成了環(huán)境的破壞。本領(lǐng)域技術(shù)人員試圖將脫硫石膏用于石膏型鑄造，但是脫硫石膏標(biāo)稠用水量較大，膠凝時間較短和膠凝后強度較低，存在嚴(yán)重的生產(chǎn)困難，另一方面，要消除脫硫石膏使用過程中產(chǎn)生的氣泡，設(shè)備較復(fù)雜，費用較貴，這使得本領(lǐng)域技術(shù)人員不得不放棄將脫硫石膏用于石膏型鑄造。
[0020]為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明一種典型的實施方式，提供了一種石膏鑄粉。該石膏鑄粉由基礎(chǔ)材料和添加劑組成，其中，基礎(chǔ)材料按100重量份計包括天然α石膏粉18-22重量份、脫硫β石膏粉27-33重量份、石英粉20-30重量份、鋁礬土粉25-35重量份；添加劑包括玻璃纖維0.1-0.3重量份、減水劑0.5-0.7重量份、緩凝劑0.02-0.04重量份、消泡劑0.3-0.5重量份。
[0021]本發(fā)明中的“天然α石膏粉”是指天然二水石膏在飽和水蒸氣或加壓水溶液條件下脫水生產(chǎn)制得的石膏粉；“脫硫β石膏粉”是將電廠廢棄物脫硫二水石膏在缺乏水蒸氣的干燥條件下炒制脫水而成的石膏粉。
[0022]基礎(chǔ)材料中加入添加劑主要是為了改善未加入添加劑之前石膏混合料中容易產(chǎn)生氣孔的問題，加入添加劑后添加劑和基礎(chǔ)材料之間應(yīng)該是產(chǎn)生了一定的協(xié)同作用。加入減水劑是為了在保證石膏混合漿料具有足夠流動性的情況下用水量最少(因為加入的水越多，其流動性雖然越好，但是最后進行烘干的時候從石膏內(nèi)部排走的水蒸氣越多，其強度也越低)從而保證其烘干后具有更高的強度值；加入緩凝劑是為了保證在加入減水劑的情況下石膏混合漿料有合適的凝結(jié)時間，時間太長凝結(jié)緩慢，時間太短操作時間太短；加入消泡劑主要是在石膏混合漿料具有一定的流動性、凝結(jié)時間的前提下盡可能的將內(nèi)部的氣泡排除，減少其內(nèi)部的氣孔。
[0023]采用上述技術(shù)方案與現(xiàn)有石膏型鑄造用配方相比，具有以下優(yōu)點:
[0024]1.采用脫硫β石膏粉部分代替天然α石膏粉作為石膏鑄粉配方的基礎(chǔ)材料，可節(jié)約大量的不可再生的天然石膏資源，可減少因天然石膏的大量開采所造成的環(huán)境污染，以及減少因大量脫硫石膏堆積產(chǎn)生的耕地。
[0025]2.采用天然α石膏粉和脫硫β石膏粉配比使用，可取長補短，克服單獨使用脫硫β石膏粉凝時間較短，標(biāo)稠需水量較多以及強度較低的缺陷，達到對脫硫石膏的綜合利用以及改善石膏鑄型性能的目的。
[0026]3.采用加入減水劑、緩凝劑和消泡劑等添加劑的方法，可有效的消除石膏型試樣中產(chǎn)生的影響鑄件質(zhì)量的宏觀氣孔，避免使用費用較高的真空灌漿機進行生產(chǎn)，較少生產(chǎn)成本和工序。
[0027]為了使石膏鑄粉的性能更加優(yōu)良，優(yōu)選的，基礎(chǔ)材料包括天然α石膏粉22重量份、脫硫β石膏粉33重量份、石英粉20重量份、鋁礬土粉25重量份；添加劑包括玻璃纖維0.2重量份、減水劑0.5重量份、緩凝劑0.03重量份、消泡劑0.4重量份。
[0028]本發(fā)明的石膏鑄粉添加的溶劑可以是水或硅溶膠。優(yōu)選的，溶劑為水，可以進一步節(jié)約成本。
[0029]溶劑的添加量可以為53-55重量份。此比例是根據(jù)石膏混合漿料的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量(根據(jù)國標(biāo)測試的)和其流動性(根據(jù)國標(biāo)測試的)以及石膏塊內(nèi)部最終的氣孔決定的，此范圍內(nèi)的上述性能均比較優(yōu)越。
[0030]優(yōu)選的，天然α石膏粉、脫硫β石膏粉、石英粉、高鋁礬土粉的粒徑小于80μπι，使得制備形成的石膏鑄粉性能優(yōu)良且穩(wěn)定。
[0031]本發(fā)明中使用的減水劑、緩凝劑、消泡劑可以使本領(lǐng)域常規(guī)的制劑，優(yōu)選的，所用減水劑為德國巴斯夫BASF公司開發(fā)生產(chǎn)的MELMENT F15G密胺型磺酸化三聚氰氨縮聚物，外觀為白色至淡白色粉末 。所加消泡劑為德國MUNZING-GHEMIE公司開發(fā)的AGITAN P8850型粉末消泡劑，該消泡劑為 一種非離子活性劑，主要化學(xué)組成為植物油及聚乙二醇，活性物質(zhì)含量為25%，其親水基是非離子的極性基-羥基和醚基，不受介質(zhì)的PH值和電解質(zhì)的影響，穩(wěn)定性高。所加緩凝劑為檸檬酸，其緩凝效果最好且最常用。
[0032]下面將結(jié)合實施例進一步說明本發(fā)明的有益效果。
[0033]實施例1-5中的石膏粉的組分如表1所示。
[0034]表1
[0035]
【權(quán)利要求】
1.一種石膏鑄粉，其特征在于，由基礎(chǔ)材料和添加劑組成，所述基礎(chǔ)材料按100重量份計，包括天然α石膏粉18-22重量份、脫硫β石膏粉27-33重量份、石英粉20-30重量份、以及鋁礬土粉25-35重量份；所述添加劑包括玻璃纖維0.1-0.3重量份、減水劑0.5-0.7重量份、緩凝劑0.02-0.04重量份、以及消泡劑0.3-0.5重量份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石膏鑄粉，其特征在于，所述基礎(chǔ)材料包括所述天然α石膏粉22重量份、所述脫硫β石膏粉33重量份、所述石英粉20重量份、所述招帆土粉25重量份；所述添加劑包括所述玻璃纖維0.2重量份、所述減水劑0.5重量份、所述緩凝劑0.03重量份、以及所述消泡劑0.4重量份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石膏鑄粉，其特征在于，使用時添加的溶劑為水或硅溶膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石膏鑄粉，其特征在于，所述溶劑的添加量為53-55重量份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石膏鑄粉，其特征在于，所述天然α石膏粉、所述脫硫β石膏粉、所述石英粉和所述鋁礬土粉的粒徑小于80 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石膏鑄粉，其特征在于，所述減水劑為德國巴斯夫BASF公司生產(chǎn)的MELMENT F15G密胺型磺酸化三聚氰氨縮聚物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石膏鑄粉，其特征在于，所述緩凝劑為檸檬酸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石膏鑄粉，其特征在于，所述消泡劑為德國MUNZING-GHEMIE公司生產(chǎn)的AGITAN P8850型粉末消泡劑。
【文檔編號】B22C1/00GK103658505SQ201310658825
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】單忠德, 王永威, 王振楠, 戰(zhàn)麗, 戎文娟 申請人:機械科學(xué)研究總院先進制造技術(shù)研究中心