Способ подготовки магнезитохромитового наполнителя, используемого для изготовления литейных форм и стержней

Способ подготовки магнезитохромитового наполнителя, используемого для изготовления литейных форм и стержней

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ МАГНЕЗИТОХРОМИТОВОГО НАПОЛНИТЕЛЯ, ИСПОЛЬЗУЕ- . МОГО для ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ и СТЕРЖНЕЙ, включающий прокаливание магиеэитохромитового боя и помол его до содержания частиц размером минус 50 мкм 20-30 мас.%, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода связующего в составах формовочных и стержневых смесей и улучшения технологических свойств смесей, а также сокращения затрат на приготовление наполнителя , магнеэитохромитовый бой прокаливают при 600-650с в течение 4-5 ч, а помой в.едут до содержания частиц размером минус 160 мкм 45-55 мас.% при рассеве через сито с размером ячейки 1,6 мм.И (Л с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (l9l SU ((I) 3(Я) 22 С 04 В 22 С 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

, (21) 3468296/22-02 (22) 07.07.82 (46) 30.09.83. Бюл..М 36 (72) E.Н. Юргинсон, С.И. Ривкин, Л.A. Слегина, Т.Н. Грашина и Н.П. Каретина (53) б21.742.4(088.8) (56) 1. Ротенберг Г.Б. Огнеупорные материалы. N. "Металлургия", 1980, с. 237.

2.. Ривкин С.И. и др. Совершенствование магнезитохроМитовых смесей для крупного стального литья.

"Литейное производство", 1980, М 12, с. 16-17. (54)(57) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ МАГНЕЗИТОХРОМИТОВОГО НАПОЛНИТЕЛЯ, ИСПОЛЬЗУЕМОГО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ

И СТЕРЖНЕЙ, включающий прокаливание магнеэитохромитового боя и помол его до содержания частиц размером минус 50 мкм 20-30 мас.Ъ, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения расхода связующего в составах формовочных и стержневых смесей и улучшения технологических свойств смесей, а также сокращения затрат на приготовление .наполнителя, магнеэитохромитовый бой прокаливают при 600-6500С в течение 4-5 ч, а помоЛ ведут до содержания частиц размером минус 160 мкм

45-55 мас.% при рассеве через сито с размером ячейки 1,6 мм. .е

1044409

Изобретение относится к литейIному производству, преимущественно к способам приготовления огнеупорных наполнителей,используемых в сос1 тавах противопригарных формовочных смесей, и может быть использовано

5 при изготовлении литейных форм и стержней.

В современном литейном производ" стве для изготовления отливок, к которым предъявляются высокие тре- 1О бования по качеству их поверхности, применяют формы и стержни из наполнителей повышенной огнеупорности и с низкой пористостью.

Известен способ приготовления j5 огнеупорного наполнителя, заключающийся в подготовке на.-<олнителей иэ крупных и тонкодисперсных частиц и смешивании их друг с другом, например хромитового песка с размером частиц 0,18-0,28 мм и хромитового порошка с размером частиц менее 0,044 мм ji) .

Однако при таком способе приготовления гаэопроницаемость форм и,стержней менее 10 ед. Кроме тоIro, необходимость подготовки двух наполнителей разного гранулометрического состава вызывает организа. ционно-технические трудности в производстве. Следствием высокого со- 30 держания тонкодисперсных частиц является и повышенный расход связующих, что приводит к обильному газаобразованию „ затрудненной выбиваемости при использовании, например, З5 жидкого стекла.

Наиболее близким к предлагаемому является способ подготовки магнезитохромитового наполнйтеля, используемого для изготовления литейных форм и стержней, заключающийся в прокаливании магнезитохромитового боя при 800-900ОС и последующем помоле его до содержания частиц размером минус 50 мкм 20-30 мас.Ъ (21 . г

Вследствие прокаливания магнезитохромитового боя иэ наполнителя удаляе тся -.вя э анн ая влага .

Способ характеризуется необходимостью высокотемпературной прокал- 5g ки магнезитохромитового боя. Прокаливани магнезитохромитового боя при 800-900 С снижает экономичность

О способа не только вс бдствие значительных затрат энергии на нагрев, но и вследствие быстрого износа металлической тары, в которой прокаливают магнеэитохромитовый бой.

Причинами быстрого выхода из строя стальной и чугунной тары являются активное окисление металла при высоких температурах и значительные напряжения металла при посадке в нагретую печь и выдаче из печи.

Кроме того, данный способ, ограничивая содержа::ие тонкодисперсных 65 частиц,. не регламентирует содержание частиц других размеров, что вызывает нестабильность з- состава наполнителя. Нестабильность зернового состава наполнит-...ля обусловливает повьгшенный расход с, =,— эующего в составе смесей и з =:;;— тую низкую гаэопроницаемость, что также he гарантирует получение стальных отливок без дефектов — раковин, засоров и др., особенно прк использовании CO — процесса. Следствием повышенного расхода связуюшегс в составе смесей является высокая их прочность в нагретом состоян:.<, что создает опасность образован,., трещин в отливках, и высокая оста-. точная прочность, и, следс.в-:, ельне, высокая трудоемкость выбивки и очистки отливок.

Цель изобретения — сое<ращ<- ние рас расхода связующего в составах формовочных и стержневых смесей и улучшение технологических свойств смесей, а также сокращение затрат на приготовление наполнителя, Поставленная цель достигается тем„ что согласно подготовки магнезитохромитового наполнителя, используемого для.изготовления литейных <Ьорм и стержней, в.<лючающем прокаливание магнезитохромитового боя и помол его до содержания частиц размером минус 50 мкм 20-30 мас.Ъ магнезитохромитовый бой прокаливают при 600-650ОС в течение 4-5 ч, а помол ведут до содержания частиц размером минус 160 мкм 45-55 мас.% при рассеве через сито с размером ячейки 1,6 мм.

При прокаливании боя магнезитох„омита удаляется свободная влага и разлагается гидратированная окись магния, образующаяся в результате гидратации свободной о:<иси магния, всегда имеющейся в магнезиальных

orнеупорах. Э со исключает влияние влаги на процесс: по сла и позволяет обеспечить стабильность зернового состава, что особенно важно при помоле в шаровых мельчицах непрерывного действия.

Отсутствие гидратированной окиси магния повышает живучесть широко распространенных жидкостекольных смесей по СΠ— процессу, снижает потери массы при прокаливании и, следовательно, способствует получению отливок без дефектов — раковин, засоров и др.

Прокаливание магнезитохромитово-го боя при температурах ниже 600ОС не гарантирует завершение процессов дегидратации. Повышение температуры прокаливания нецелесообразно по экономическим соображениям, так как по завершении процессов дегидратации потери массы с ростом темпера1044409 туры практически не увеличивается (табл. 1).

При достижении всей массой магнезитохромита температуры 600-650 С процессы дегидратации завершаются достаточно полно в течение, 4 5 ч.

Для недения технологического процесса н условиях проиэводстна целесообразно установить температуру прокаливания 650@:.

Содержание тонкодисперсных час- 10 тиц 20-30 мас.ч.Ъ н порошках непрерывной гранулометрии при рассеве через сито со стороной ячейки 1,6 мм (максимальный размер зерен н порошке 1,6 мм1 является оптимальным, При рассене порошков через сито с .размером ячейки менее 1,6 мм снижается гаэопроницаемость смеси, так как в этом случае увеличивается доля частиц малых размеров. Использование сит с размером ячеек более 1,6 мм нецелесообразно из-за появления крупных зерен, которые снижают пластичность смеси, затрудняют отделку форм и стержней, поверхность их получается шероховатой. Содержание частиц фракций менее(160 мкм устанавливается 45-55 мас.В, содержание крупных фракций (0,16

1,00 мм) тем самым определяется .ЗО как 45-55 мас.%. При таком фракционном распределении удается получить оптимальное сочетание прочности, гаэопроницаемости и гладкости поверхности формы. 35

Пример . Бой магнезитохромитового кирпича подвергают термообработке при 650ОС в течение 4,5 ч (предлагаемым способом) и при 900 С (известным способом). При помоле магнезитохромита. в соответствии с предлагаемым способом рассев производят через сито 1,6 мм, содержанке частиц размером менее 160 мкм было

50 мас.%, включая 20-30 мас.Ъ час-. тиц размером менее 50 мкм. При по- 45 моле магнеэитохромита в соответствии с известным способом ограничиваются требованием получения содержания частиц менее 50 мкм 20-30 мас.Ъ

Наполнители, подготовленные инвест« 5О ным и предлагаемым способами используются в составай смесей, отнерждаемых продувкой СО1.

Составы смесей и показатели их свойств приведены в табл. 2. и

При проведении исследований экспериментальных работ используют стандартные методики. Для определения остаточной прочности стандартные обРазцы нагревают в муфельной печи от нормальной температуры до заданной, ныдержиная 40 мин и охлаждая вместе с печью. Прочность смеси в нагретом состоянии опредЕ» ляют на дилатометре фирмы "Дитерт" (США), для чего печь дилатометра 65 разогревают до заданной температуры, выдерживая 1 ч для стабилизации температуры, затем н печь дилатометра на специальное устройство устанавливают образец смеси высотой 50 мм и диаметром 28 мм, выдер- живая его до полного прогрева (в соответствии с методикой 23 и

12 мин при 600 и 1100ОС соответственно) и нагружают до разрушения при сжатии.

Иэ табл. 2 видно, что предлагаемый способ подготовки магнеэитохромита более экономичен вследствие снижения температуры прокаливания магнезитохромитового боя и снижения расхода связующего. Снижение расхода связующего обеспечивается вследствие стабилизации зернового состава порошка, одновременно улучшаются технологические свойства смесей, снижается влажность смесей, повышается гаэопроницаемость, заметно снижается прочность смеси в нагретом состоянии и остаточная прочность. Смеси с магнеэитохромитом, подготовленным предлагаемым способом имеют высокую живучесть при сохранении в течение длительного времени на достаточно высоком уровне прочности на сжатие при нормальных условиях.

Предпочтительной областью применения магнезитохромита, подготов- ленного предлагаемым способом являются смеси для изготовления,фбрм и стержней при производстве средних и крупных отливок из углеродистых и легиронанных.сталей.

Таким образом, предлагаемый способ повышает экономичность процесса за счет снижения температуры прокаливания магнезитохромитоного боя и снижения расхода связующего. Снижение температуры прокаливания магнезитохромитового боя с 800-900 до

600-650 С уменьшает затраты энергии на прокаливание, увеличивает срок службы прокалочйых печей и металлической тары, н которой ведут прокаливание. Кроме того, способ позволяет стабилизировать зерновой состав магнезитохромитового порошка и снизить содержание жидкого стекла (с 9 до 5 мас.ч.). .Это позволяет повысить газопроиицаемость и живучесть смеси, снизить ее влажность, прочность в нагретом состоянии, что способствует получению качественных (без засоров, раковин, пригара, трещин и других дефектов) отливок ответственного назначения (отливок для судостроения, гидротурбин, атомного энергомашиностроения и др.) по СО процессу.

При этом предлагаемый способ снижает,- трудоемкость на выбивке и очистке отливок эа счет ее уменьшенной остаточной прочности.

1044409

Т а б л и ц а 1

300 400

500

600

700 800

900

1000

0,15 0,54 0,56 0,64 0,62 0,66 0,64 0,65

Потери массы, %.

Таблица 2

Известный

Предлагаемый

Иагнеэитохромитовый порошок, мас. ч.

100

100

100

Водный раствор едкого натра плотностью 1,2 г/см, мас.ч.

Жидкое стекло, мас. ч.

Газопроницаемость, ед.

29

4,6

3,8

3,4

ВлаЖность, %

Прочность на сжатие (отверждение смеси продувкой

СО ), кгс/см :

6,1

5,1

3,9 свежеприготовленной

4,9

3, 4

4,0 через 3 ч вылеживания

3,.4

3,9

5,9 через 5 ч вылеживания

Прочность на сжатие в нагретом состоянии, кгс/см

2 при 600ОC

4,8

16,3

9,0

1100 С

10,3

6,0

2,2

Остаточная прочность на сжатие, кгс/см после

l нагрева. До температурр О С

29,9

18,6

4,1

600

20,1

18,8

5,4

900

1S,4

8,7

5,8

1100

ВНИИПИ Заказ 7421/10 Тираж 813 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная, 4

Температура тепло,вой обработки маг незитохромита, ОС

Состав и свойства: смесей

Показатели смесей с магнеэитохромитом, подготовленным способами