双层颗粒状阻燃球化剂组合物及其制备方法 本发明涉及冶金与铸铁件生产中使用的阻燃球化剂,属于冶金化工技术领域。
CN1065886专利92年11月4日公开了“球墨铸铁瞬时密流球化处理容器”,该专利技术在实施过程中稀土镁合金与铁水流汇合时有时发生燃烧,达不到工艺要求。同时广泛使用的稀土镁硅铁球化剂在制备过程和球化处理中存在严重的环境污染及对操作者健康危害,以及原材料和能源的严重浪费。这些问题是冶金和铸铁行业近几十年来一直谋求解决的难题。
本发明的目的是弥补已有技术的不足,提供一种具有阻燃性、可解决稀土镁合金生产过程中的环境污染保证安全生产的双层颗粒状阻燃球化剂组合物及其制备方法。
本发明的组合物包括如下组份:均为重量百分比。
基体:纯镁或氯化镁2-10%,氯化混合稀土或混合稀土金属2-20%,微量合金元素(包括铋、锰化合物)0.04-0.8%,余量为硅铁。
基体还可是稀土镁硅铁合金(RE7Mg9)。
阻燃层:碱土金属的卤化物或化合物,石墨,硅铁粉,之一或任意组份任意比例的混合。阻燃层厚度0.5-2mm。
粘结剂:酚醛树脂或中氮树脂。
本发明的制备方法包括如下步骤:a.将纯镁或氯化镁,氯化混合稀土金属或混合稀土金属,硅铁,微量合金元素(包括铋、锰化合物)按比例机械混合用2-5%树脂类粘结剂在造粒机上制成颗粒基体;b.在上述颗粒基体上再外敷2-5%树脂后在其外表面上包裹一层阻燃层。阻燃层是碱土金属的卤化物或化合物,石墨,硅铁粉,之一或任意组份任意比例的混合。阻燃层厚度0.5-2mm。
本发明的组合物为双层颗粒状。核心是易燃易反应的球化元素,外层是阻燃防护组分。
阻燃层对基体有阻燃作用,同时对被处理的铁水起净化、脱硫与促进球化和促进相转变的作用。从而原材料利用率高节约能源降低生产成本。根据不同的碱土金属的卤化物或化合物在铁液中的净化、脱硫与促进球化和促进铁的相转变的作用差异,来选择其组份和配比,其依据是原铁水质量和球铁类型的最佳球化效果与最佳经济效益。本发明的双层颗粒状阻燃球化剂组合物在遇铁水后半秒以上才能发生燃烧;所处理的球铁的球化级别均超过2级;更为明显地是球化处理的球化剂成本下降40%以上;同时彻底解决了环境污染和节省原材料与能源的问题。
下面结合实施例对本发明在进一步说明。
实施例1,
组份:
基体:纯镁9%,氯化混合稀土18%,铋0.05%,其余为硅铁(硅75%);阻燃层:氟化钙,石墨,硅铁粉,厚度1mm;粘结剂:中氮树脂3%。
制备:a.将纯镁,氯化混合稀土,铋,硅铁,按比例机械混合用3%中氮树脂粘结剂在造粒机上制成颗粒基体;b.在上述颗粒基体上再外敷3%中氮树脂后在其外表面上包裹一层阻燃层。阻燃层是氟化钙,石墨,硅铁粉,之一或任意组份任意比例的混合。阻燃层厚度1mm。
实验:铁素体球铁
球化剂加入量0.6-1.0%,孕育剂加入量0.4-0.6%。球化级别≥2级,铁素体≥80%,抗拉强度σb≥420N/mm2,δ5≥12%。结论:各项工艺指标合格,保证安全生产,减少环境污染。
实施例2,如实例1所述,所不同的是:
组份:
基体:氯化镁10%,混合稀土金属7%,锑0.05%,其余为硅铁(硅75%);阻燃层:氟化钙,石墨,硅铁粉,厚度1.2mm;粘结剂:中氮树脂4%。
实施例3,如实例1所述,所不同的是:
组份:
基体:纯镁9%,混合稀土金属2%,锑0.08%,其余为硅铁(硅75%);阻燃层:氟化钙,石墨,硅铁粉,厚度1.5mm;粘结剂:中氮树脂3%。
实施例4,如实例1所述,所不同的是:
组份:
基体:稀土镁硅铁合金(RE7Mg9);阻燃层:氟化钙,石墨,硅铁粉,厚度1.8mm;粘结剂:中氮树脂2%。
实施例5,如实施例1所述,所不同的是:组份:
基体:纯镁9%,混合稀土金属7%,锡0.05%,其余为硅铁(硅75%);阻燃层:氟化钙,石墨,硅铁粉,厚度1.8mm;粘结剂:酚醛树脂3%。
实验:珠光体球铁
球化剂加入量0.6-1.0%,孕育剂加入量0.4-0.6%。球化级别≥2级,珠光体≥80%,抗拉强度δb≥620N/mm2,δ5≥2%。结论:各项工艺指标合格,保证安全生产,减少环境污染。
实施例6,如实施例5所述,所不同的是:
基体:氯化镁10%,混合稀土金属7%,锰0.48%,其余为硅铁(硅75%);阻燃层:氟化钙,石墨,硅铁粉,厚度1.6mm;粘结剂:中氮树脂4%。
实施例7,如实施例5所述,所不同的是:
基体:纯镁8%,混合稀土金属8%,钛0.06%,其余为硅铁(硅75%);阻燃层:氟化钙,石墨,硅铁粉,厚度1.7mm;粘结剂:中氮树脂3%。
实施例8,如实施例5所述,所不同的是:
基体:稀土镁硅铁合金(RE7Mg9);阻燃层:氟化钙,石墨,硅铁粉,厚度1.8mm;粘结剂:中氮树脂2%。