従来の表層シェル製造プロセスでは 100% ジルコニア粉末が使用されており、中国のジルコニア資源の不足により、ジルコニア粉末およびジルコニア砂の価格は高価です。
中国ではジルコン資源が不足しているため、ジルコン粉末とジルコンサンドの価格は高騰しています。 溶融シリカは国内資源が豊富で安価です。 ジルコニア粉末と溶融シリカ粉末の混合スラリーを調製し、密度の異なる100種類の粉末を十分に混合し、スラリーを均一に混合し、スラリーの流動性、被覆性、分散性を良好にします。 鋳物の表面粗さと寸法精度は XNUMX% ジルコニウム粉末スラリーと同等であるだけでなく、砂の洗浄に便利であり、シェルの製造コストが大幅に削減されます。
オーストラリア産ジルコンは、優れた熱伝導性、優れた熱安定性、高い蓄熱能力を備えた優れた鋳造性能を備えています。
特に江蘇省連雲港産の国産溶融シリカは、シリカ含有量が 99.9%、融点が 1713°C です。 溶融シリカの線膨張係数はほぼすべての耐火物の中で最も小さく、1100℃から20℃までの熱衝撃安定性に優れています。
溶融シリカの熱衝撃安定性は非常に優れているため、1100°C から 20°C の冷水中に突然落としても損傷はありません。
溶融石英の高純度、ジルコニア粉末と混合したスラリーの良好な安定性、製造されたシェルのより良い適合性、両方の利点
両方の利点は、脱蝋および焼成プロセス中にシェルの亀裂や変形を防ぎ、鋳造品の低い表面粗さ値を達成できることです。
また、鋳造品の寸法安定性も確保します。 さらに、シェルの製造コストが大幅に削減され、砂の洗浄が容易になります。
混合スラリーの調製
ホモジナイザー添加量
シリカゾル33kgとホモジナイザー2.5kgを3~5分間撹拌します。
ジルコンの密度は 4.5g/cm2.2 であるのに対し、溶融シリカの密度は XNUMXg/cmXNUMX であり、XNUMX つの密度の差は XNUMX 倍以上です。
スラリーの層状傾向を克服するために、XNUMX つの耐火性粉末を一体化することができ、スラリーの均質化剤はいくつかのポリマーの合成添加剤です。
加える粉の量です。
次いで、82kgの325メッシュのジルコニウム粉末を加え、次に35kgの270〜325メッシュの溶融シリカ粉末を加え、24時間撹拌する。 82時間混合します。
上記粉末のうち、ジルコニア粉末が70%、溶融シリカ粉末が30%であった。 混合スラリーの質量対液体比は3.54:1であった。
混合スラリーの粘度値を測定した
24 時間混合した後の粘度値は 41 秒でした (4# Jen のフロー カップ)。
同じ粉液比の下で、100% ジルコニア粉末スラリーと 70% ジルコニア粉末 + 30% 溶融シリカの粘度が異なることがわかりました。
混合スラリーの粘度値は均質化スラリーの粘度値よりも 1 ~ 2 秒高くなります。
混合スラリースミアの品質の判定
スミアは40mm×40mm×2mmのステンレス板であり、スラリーに5S浸漬した。
スミアをスラリーに5S浸漬し、1分間滴下し、1分後に滴下したスラリーを保持し、浸漬前後の品質の差を算出する。
混合スラリーのスミア質量は0.802gであった。
ホモジナイザーの化学メカニズム
ホモジナイザーは、さまざまな水溶性高分子有機化合物の組み合わせであり、水に溶けやすく、酸、アルカリ、塩に耐性があり、非毒性、非危険性、非汚染性、非引火性、非爆発性の水ベースです。粘性のあるコロイド。
水溶液中では、ホモジナイザーコロイドは通常、正イオンと負イオンの両方を運びますが、石英粉末コロイドの表面は通常、静電引力により、ホモジナイザー分子が橋のように作用して、これら XNUMX つの分子を結合して高分子グループ結合を形成します。耐火物スラリー全体が剥離しにくくなり、耐火物コーティング成分が比較的均一で安定します。
ペーストの塗布性を向上させ、ペースト中の気泡をなくすためには、上層ペーストに浸透剤(湿潤剤)や消泡剤を添加する必要がありますが、上層ペーストにはカチオン性、アニオン性、ノニオン性の浸透剤が存在します。市場には多くのメーカーがあり、浸透剤と消泡剤に関する国家基準はありません。 少量の増加を使用する必要があり、均一な薬剤の化学的特性が浸透剤および消泡剤と矛盾しないようにする必要があります。
コーティング品
継手。
直角エルボ、材質304、18個/組、単体質量200g。
実際に浸漬操作を行った結果、混合スラリーの流動性は100%ジルコニア粉末スラリーよりも良好であり、正常と考えられる100%ジルコニア粉末スラリーよりもスムーズに流れていることがわかった。 スラリーはワックス型上に均一に分布し、レベリング性能は良好で、スラリーは蓄積せず、ジルコニア砂をすくい取った後の砂層は非常に均一でした。


最上層の乾燥時間は8~10時間、XNUMX層目以降はモライパウダースラリーにモライサンドをふりかけたものになります。 脱蝋、焙煎、溶融、注入は通常のプロセスに従って行われます。
溶融石英は、α角石英がβ角石英に変化する際に体積変化が起こり、微小な亀裂や剥離を促進する可能性があり、洗浄時に透過性の改善やモールドシェルの崩壊が見られます。
鋳造形態。
管継手の表面品質はA級が要求されており、A級が最も高い要求レベルとなります。 パイプ継手の鋳物は、粗さの値が低く、仕上げが良好であるだけでなく、表面が微細であること、および 70% のジルコニウム石英粉末 + 30% の溶融シリカ粉末の混合スラリーがパイプ継手よりも優れていることが QC 部門によって確認されました。 100% ジルコニウム石英粉末スラリーで作られた製品。 数バッチの検証の後、鋳造品の寸法は安定しており、表面粗さは優れたままでした。
(iii)ジルコニウム石英粉末および溶融シリカ粉末をそれぞれ50%。 ジルコニウム石英粉末は 50% から 70% に減少し、溶融シリカ粉末は 50% から 30% に増加しました。 この構成では高品質のホモジナイザーが機能する必要があるため、ホモジナイザーのさらなる最適化と改良を行いました。 スラリーの調製と関連するプロセスデータは次のとおりです。
- スラリーの準備。
シリカゾル35kg+ホモジナイザー3.5kg、5分間撹拌。
ジルコニウム粉末59kgを添加し、溶融シリカ粉末59kgを添加する。 59時間撹拌します。
- スラリーテスト。
粘度値: 39s、4# Jen の計量カップ。
コーティング品質: 0.778g。これは、溶融シリカ粉末の割合が増加し、コーティング品質がわずかに低下するため、正常です。
混合スラリーの粉液比は1:3.37であった。
添加される均質化剤の量は、スラリー質量の2.2%、すなわち、3.5/(35+58+59)×100%である。
- シェル製品
エルボフランジ、材質 304、16 個/グループ、単体質量 250g。
ポンプ本体、材質 301、1 個/グループ、単体質量 6.15kg。




- 貝殻を作る工程。 上層。
50% ジルコニウム石英粉末 + 50% 溶融シリカ粉末混合スラリーに浸し、ジルコニウム石英砂を散布します。 XNUMX層目からXNUMX層目までは従来の工程に準じます。
- スラリーの安定性
50% ジルコニウム石英粉末 + 50% 溶融シリカ粉末混合スラリーが上層で完成した後、スラリーバレル内で撹拌を続けます。
3日間製造を停止した後に測定した粘度値は41秒であり、塗布テストは良好であった。
注湯結果:
| 曲げフランジ寸法精度比較表(単位:mm) | ||
|---|---|---|
| 立地・職人技 | 100% ジルコニウム石英粉末 | 50% ジルコニウム石英粉末 + 50% 溶融シリカ粉末 |
| 外径 | 37.58 | 37.35 |
| 外径 | 37.29 | 37.20 |
| 外径 | 78.33 | 78.31 |
| 外径 | 47.65 | 47.65 |
| 外径 | 35.32 | 35.31 |
| 外径 | 34.98 | 34.99 |
| 内径 | 30.53 | 30.52 |
| 内径 | 30.23 | 30.22 |
| 内径 | 30.09 | 30.07 |
| 内径 | 29.86 | 29.87 |
| 内径 | 9.23 | 9.17 |
| 内径 | 9.22 | 9.14 |
| 中心距離 | 50.92 | 50.90 |
| 中心距離 | 69.37 | 69.18 |






