【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于精密铸造，涉及燃气轮机叶片铸造用硅基陶瓷型芯脱芯液技术，尤其涉及一种硅基型芯脱芯液的再生方法。
技术介绍
1、燃气轮机用气冷涡轮叶片内部结构的复杂化是高效燃气轮机发展的必然，铸造气冷涡轮叶片采用的陶瓷型芯主要有氧化硅系列陶瓷型芯与氧化铝系列陶瓷型芯。其中氧化铝基陶瓷型芯的脱除极其困难，由于技术封锁，我国尚未掌握相关核心技术。氧化硅基陶瓷型芯在先进燃机涡轮叶片复杂气冷内腔成形中长期扮演着至关重要的角色，但随着燃气轮机涡轮叶片内腔的日趋复杂，如何有效、快速的脱除型芯也成为燃气轮机高质量制备的瓶颈问题。目前国内普遍采用氧化硅基陶瓷型芯铸造燃气轮机涡轮叶片，铸造后的涡轮叶片利用质量分数为30～40％的氢氧化钾溶液在反应釜中脱除，其脱除原理是利用氢氧化钾与陶瓷型芯发生化学反应，使陶瓷型芯中的二氧化硅与氢氧化钾发生反应转变为硅酸钾溶液从而实现型芯脱除。目前燃气轮机涡轮叶片型芯脱除采用间歇式，即将一批铸造后的涡轮叶片放入装有氢氧化钾溶液的反应釜中进行加热蒸煮7～10小时，当叶片中的型芯完全溶解后取出，用清水清洗干净后进入下一道工序。将脱芯后的溶液经过沉淀后出去不溶固体重新转入脱芯反应釜中脱除一批叶片。当溶液中氢氧根的浓度降低到到一定数值后，脱芯时间增加为初次脱芯的3倍达超过24小时以上，脱芯效率变得很低，此时的脱芯溶液不在用于持续脱除新的涡轮叶片，需要进行外排处理。在具体生产过程中，由于没有有效的寿命预测或判断依据，脱芯液是否使用需要依靠脱芯时间判断，严重影响了脱芯质量和效率。此外，大量失效的脱芯液由于含有大量的氢氧化钾呈强碱性
技术实现思路
1、专利技术目的
2、本专利技术针对现有燃气轮机用涡轮叶片铸造后硅基型芯脱除过程中氢氧化钾溶液(以下简称脱芯液)使用寿命无法确定及脱芯液法循环处理问题，提供一种硅基型芯脱芯液的再生方法。
3、技术方案
4、一种硅基型芯脱芯液的再生方法：
5、预测脱芯液寿命：脱芯液为脱芯反应釜中使用陶瓷型芯脱芯后的溶液，将脱芯反应釜中使用脱芯后的溶液进行分流，分流后的部分使用脱芯后的溶液进入固液分离器进行固液分离，把固液分离器分离后的纯净溶液转入温度为60～80℃的保温槽中，在恒定温度为60～80℃的条件下向分离后的纯净溶液中加入分离后的纯净溶液体积1～10％的溶液稳定剂后充分搅拌，然后测定溶液密度，当溶液密度大于1.5时即可判定脱芯液已经失效，不适合持续用于脱芯；
6、再生脱芯液：将失效的脱芯液转入带有搅拌和保温功能的反应釜中，在搅拌的条件下将石灰乳加入失效脱芯液中，使溶液中的硅酸钾与氢氧化钙反应形成硅酸钙沉淀和氢氧化钾，添加石灰乳结束后继续保持搅拌一定时间使硅酸钙充分沉淀后进行固液分离，固液分离后所得溶液为再生脱芯液，持续用于叶片脱芯所得液体能够持续用于叶片脱芯，从而实现失效脱芯液再生。
7、进一步的，所述溶液稳定剂为葡萄糖酸钠、三乙醇胺和硅酸乙酯的一种或多种混合而成的；当溶液稳定剂为葡萄糖酸钠、三乙醇胺和硅酸乙酯三种混合时，葡萄糖酸钠的质量分数为20～50％、三乙醇胺的质量分数为20～50％、硅酸乙酯的质量分数为30～60％。
8、进一步的，所述石灰乳是通过环形中空管加入失效到脱芯液中，环形中空管包括竖直设置的进料管和水平设置的多孔环形管，进料管的一端设有进料口，进料管的另一端与多孔环形管连通，侧面看整个环形中空管为l型，多孔环形管的外周圈均匀设置有多个出料孔。
9、进一步的，所述多孔环形管的出料孔距离失效脱芯液的上液面不小于2cm。
10、进一步的，所述脱芯液中脱芯的溶质质量分数为脱芯液的30％～40％，陶瓷型芯为硅基型芯，脱芯液失效时二氧化硅的浓度为20％～30％。
11、进一步的，所述脱芯液为氢氧化钾溶液。
12、进一步的，所述石灰乳中的有效钙为80％～90％，石灰乳的添加量与溶液中氧化硅的量按照化学计量比0.9-1.2的比例进行添加。
13、进一步的，添加石灰乳时的搅拌速度为80r/min～120r/min，添加石灰乳结束后继续保持搅拌时间为40min～80min。
14、优点及效果
15、1、脱芯液使用寿命预测方法简单，利用密度计通过测定溶液密度即可判断脱芯液的使用寿命。
16、2、失效后的脱芯液再生工艺简单、操控性强，可实现脱芯过程绿色生产，不外排废液和固体废弃物。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种硅基型芯脱芯液的再生方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的硅基型芯脱芯液的再生方法，其特征在于：所述溶液稳定剂为葡萄糖酸钠、三乙醇胺和硅酸乙酯的一种或多种混合而成的；当溶液稳定剂为葡萄糖酸钠、三乙醇胺和硅酸乙酯三种混合时，葡萄糖酸钠的质量分数为20～50％、三乙醇胺的质量分数为20～50％、硅酸乙酯的质量分数为30～60％。
3.根据权利要求1所述的硅基型芯脱芯液的再生方法，其特征在于：所述石灰乳是通过环形中空管加入失效到脱芯液中，环形中空管包括竖直设置的进料管(1)和水平设置的多孔环形管(2)，进料管(1)的一端设有进料口，进料管(1)的另一端与多孔环形管(2)连通，侧面看整个环形中空管为L型，多孔环形管(2)的外周圈均匀设置有多个出料孔(3)。
4.根据权利要求3所述的硅基型芯脱芯液的再生方法，其特征在于：所述多孔环形管(2)的出料孔(3)距离失效脱芯液的上液面不小于2cm。
5.根据权利要求1所述的硅基型芯脱芯液的再生方法，其特征在于：所述脱芯液中脱芯的溶质质量分数为脱芯液的30％～40％，陶瓷型芯为硅基型芯，脱
6.根据权利要求1或5所述的硅基型芯脱芯液的再生方法，其特征在于：所述脱芯液为氢氧化钾溶液。
7.根据权利要求1所述的硅基型芯脱芯液的再生方法，其特征在于：所述石灰乳中的有效钙为80％～90％，石灰乳的添加量与溶液中氧化硅的量按照化学计量比0.9-1.2的比例进行添加。
8.根据权利要求1所述的硅基型芯脱芯液的再生方法，其特征在于：添加石灰乳时的搅拌速度为80r/min～120r/min，添加石灰乳结束后继续保持搅拌时间为40min～80min。
...【技术特征摘要】
1.一种硅基型芯脱芯液的再生方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的硅基型芯脱芯液的再生方法，其特征在于：所述溶液稳定剂为葡萄糖酸钠、三乙醇胺和硅酸乙酯的一种或多种混合而成的；当溶液稳定剂为葡萄糖酸钠、三乙醇胺和硅酸乙酯三种混合时，葡萄糖酸钠的质量分数为20～50％、三乙醇胺的质量分数为20～50％、硅酸乙酯的质量分数为30～60％。
3.根据权利要求1所述的硅基型芯脱芯液的再生方法，其特征在于：所述石灰乳是通过环形中空管加入失效到脱芯液中，环形中空管包括竖直设置的进料管(1)和水平设置的多孔环形管(2)，进料管(1)的一端设有进料口，进料管(1)的另一端与多孔环形管(2)连通，侧面看整个环形中空管为l型，多孔环形管(2)的外周圈均匀设置有多个出料孔(3)。
4.根据权利要求3所述的硅基型芯脱芯液的再生方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺群功，张琼元，黄宇，吴玉胜，李来时，刘孝福，
申请(专利权)人：东方电气集团东方汽轮机有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。