保温、发热冒口
用保温材料或发热材料作冒口套（见图16-37）、顶部使用保温剂、发热剂的叫保温冒口（insolating riser）或发热冒口（exothermic riser）。试验表明，使用保温套或发热套，可大大延长冒口的凝固时间，见表16-12。冒口补缩效率为30%～50%，最高可达67%。一般比普通冒口的铸件工艺出品率提高10%～25%，从而显著地节约金属和降低铸件成本。
（一）冒口套的组成
一般由耐火材料、保温材料、发热材料和粘结剂组成。
图16-37 保温、发热冒口
表16-12 不同保温措施对冒口凝固时间的影响 单位：min
注 试验冒口为圆柱形Φ100mm×100mm。
1.耐火材料
耐火材料常用石英砂、镁砂、铬铁矿砂等。
2.保温材料
保温材料常用膨胀珍珠岩、蛭石、大孔陶粒、发电厂粉煤灰、漂珠以及陶瓷棉、矿渣棉等纤维材料等。这些材料的主要化学成分是SiO2和Al2 O3，且呈多孔状（纤维除外），具有较高的耐火度和保温性能。此外，烟道灰、木炭粒、锯木屑等也可用作保温材料。
3.发热剂和点火剂
发热剂常用铝粉、硅铁粉和氧化铁等的混合物，称为铝硅热剂。单是铝粉和氧化铁的混合物叫铝热剂。在金属液热作用下，温度超过1250℃时，铝、硅和氧化铁发生强烈化学反应而放热，因而延长了冒口凝固时间。这类发热剂，用于铸钢大型冒口效果较好，但用于小型冒口或有色合金冒口时，难于达到反应温度，这时应加入点火剂镁和氧化剂，如硝酸钠、硝酸钾等。
4.延缓、填充剂
延缓、填充剂起延缓放热反应的作用，常用硅砂、耐火砖粉、刚玉砂等。(https://www.daowen.com)
5.粘结剂
粘结剂常用膨润土、矾土水泥、水玻璃和酚醛树脂等。
（二）保温、发热冒口的计算
冒口模数可依式（16-24）计算：
式中 M E、M r、M C——保温（发热）冒口模数、普通冒口模数、铸件模数；
E——保温（发热）冒口的模数增大系数。
E可用实验测定。其原理为：在其他条件相同时（浇温、钢液成分等），在一型内制造相同几何尺寸的保温（发热）冒口、普通冒口各一个。浇注后分别测出两个冒口的凝固时间τE和τ。根据Chvorinov公式有：
图16-38 冒口增大系数E和套厚δ、模数M E的关系
1—粉煤灰套；2—碳酸镁套；3—陶瓷棉套
这种方法简单可靠。但保温冒口的凝固时间τE随套的厚度δ增加而延长，因而，冒口增大系数E亦随之变化。E=f（δ/M E）关系曲线如图16-38所示。当δ/M E＞1后，E值变化甚微。
因此，冒口套δ过厚是很不合算的。可预先测出E=f（δ/M E）曲线，用来决定经济、合理的保温套厚度。生产中为简便，一般取δ=（1～1.5）M E，也可参考表16-13。市售的保温冒口套E=1.3～1.4，冒口补缩效率为25%～45%。
表16-13 保温冒口套的厚度
