氧化劑對保溫冒口套的發(fā)熱性能有決定性的影響

由于發(fā)熱保溫冒口套兼具發(fā)熱和絕熱保溫的雙重作用，補(bǔ)縮效率較普通保溫冒口套提高15%～20%。目前，重慶冒口發(fā)熱劑，國內(nèi)對發(fā)熱保溫冒口套的研究不多，研制的發(fā)熱保溫冒口套的性能較國外同類產(chǎn)品有一定差距，少數(shù)大型廠家采用了進(jìn)口發(fā)熱保溫冒口套，由于氧化劑對發(fā)熱保溫冒口套的發(fā)熱性能有著決定性的影響，筆者在分析了進(jìn)口商業(yè)用發(fā)熱保溫冒口套組成的基礎(chǔ)上，選擇了三種鉀鹽氧化劑，研究了這些鉀鹽氧化劑不同加入量對發(fā)熱保溫冒口套的點(diǎn)燃時間、發(fā)熱持續(xù)時間及發(fā)熱功率的影響。

覆蓋鹽所起到的防護(hù)作用可維持在800℃以上

   以低于400℃的熔融鹽作覆蓋劑覆蓋于鎂熔體表面，其基本的立足點(diǎn)在于切斷鎂液與空氣之間的接觸。鹽類是以光鹵石為基礎(chǔ)，加上由MgCl2所組成的低熔點(diǎn)共晶混合物，添加約20％高熔點(diǎn)螢石粉，除可作為覆蓋物外，冒口發(fā)熱劑生產(chǎn)企業(yè)，還可對熔體起到凈化作用，總體上來說，覆蓋鹽所起到的防護(hù)作用可維持在800℃以上。

   對于這種鹽類，相比之下難于處理的是在與潮濕的空氣接觸時產(chǎn)生腐蝕性的氯化物及其形成的鹽酸性氣體，有強(qiáng)烈的造成夾雜的傾向。因此，鹽類溶劑僅適用于單件小批量砂型鑄造，對于現(xiàn)代化、自動化程度高的壓鑄作業(yè)而言，這種工藝不宜采用。

保溫覆蓋發(fā)熱劑

本品為灰黑色粉狀，與鋼水或鐵水接觸后，體積膨脹3—4.5倍，具有y秀的保溫發(fā)熱效果，適用于碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄銅、鑄鋁等。鑄件冒口補(bǔ)縮及鋼包或爐內(nèi)保溫覆蓋，可有效的防止鋼水二次氧化。

冒口中熱損失的分析：冒口中鋼液的熱能損失主要以如下三種方式進(jìn)行 ： ( 1 ) 鋼液經(jīng)冒口向砂型內(nèi)的熱傳導(dǎo)； ( 2 ) 冒口表面高溫鋼液的熱輻射； ( 3 ) 冒口表面鋼液與空氣之間的對流換熱。發(fā)生在冒口頂面的熱輻射和熱對流占冒口總散熱量的4 0 ％ 左右 。而且冒口越大， 冒口表面鋼液的熱輻射與熱對流的損失也越大。 因此， 為了提高冒口的補(bǔ)縮效果， 在考慮采用保溫冒口減少或鋼液經(jīng)冒口向砂型內(nèi)傳熱的同時，在冒口頂面添加保溫覆蓋劑減少冒口頂面的熱輻射和熱對流，進(jìn)一步強(qiáng)化冒口的補(bǔ)縮作用對鑄鋼企業(yè)有著非常高的經(jīng)濟(jì)價值。

該覆蓋劑的保溫機(jī)理：覆蓋劑加入冒口后迅速地鋪展開覆蓋住鋼水的表面，并很快地形成了三種不同的層次結(jié)構(gòu)即熔融層、燒結(jié)層、原始層。覆蓋劑的下層在鋼水液面上( 約1 5 5 0 ～1 6 0 0 ℃) ，靠鋼液提供熱量，渣粒中低熔點(diǎn)的組成在高溫作用下熔化，并逐漸向四周擴(kuò)散 ，在鋼液面上形成了一定厚度的液渣覆蓋層，即熔融層。同時，鋼水中的夾雜物在z靜時不斷上浮進(jìn)入熔融層，被熔渣所捕集、熔化，使熔融層逐漸增厚。熔融層的形成使鋼水的傳熱速 度減慢，同時在熱作用下，冒口發(fā)熱劑廠，覆蓋劑中p脹劑的膨脹作用更加明顯，逐漸在熔融層的上面形成一個隔離層，該層溫度約在6 0 0～9 0 0 ℃ 左右。部分高熔點(diǎn)的渣粒尚未熔化，但在高溫作用下，渣料之間互相燒結(jié)在一起，形成一個多孔的過渡燒結(jié)層，即熔化層。該層渣粘度較大，起到了骨架支撐作用，并具有很好的吸附上浮夾雜物的作用。燒結(jié)層的形成使鋼水向外的傳熱速度明顯降低。正是由于熔化隔離帶的形成，冒口發(fā)熱劑多少錢，使覆蓋劑的保溫效果明顯提高。燒結(jié)層的上面由于溫度降低，覆蓋劑的成分和狀態(tài)基本未發(fā)生變化，即原始層。隨著澆鑄時間的推移，覆蓋劑中的發(fā)熱物質(zhì)逐漸開始反應(yīng)，并放出熱量，燒結(jié)層不斷增加，原始層逐漸縮小。但是由于發(fā)熱物質(zhì)與弱氧化劑進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)的速度較慢。反應(yīng)持續(xù)的時間較長，而且熔化隔離層在相當(dāng)長的時間里比較穩(wěn)定，使導(dǎo)熱系數(shù)仍保持相對較低的數(shù)值。至c的原始層基本熔化掉 (覆蓋劑表面出現(xiàn)發(fā)紅跡象)大約需要6 0 min左右，因此該覆蓋劑起保溫作用的時間明顯比同類產(chǎn)品大大延長。

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