Самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней

Самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

САМОТВЕРДЕЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ , включающая цемент, мелассу, . хромовый ангидрид, воду и огнеупор-гный наполнитель, о т-л и ч а ю щ а я с я тем, что с целью повышения прочности и снижения влажности смеси, она содержит дополнительно пластификатор на основе натриевых солей полиметиленнафталинсульфокислот , сульфата натрия и натриевой соли лигносульфоновой КИСЛОТЫ - раэжйжитель С-3, при следующем ..хзоотношении компонентов, мас.%: . Цемент6-10 Меласса1-3 Хромовый ангидрид 0,05-0,15 Вода1,8-2,0 Пластификатор . . на основе натриевых солей полиметиленнафталинсульфокислот , сульфата натрия и натриевойсоли лигносульфоновой «Л кислоты - разжижи: тель С-.З0,1-0:,3 Огнеупорный . наполнитель Остальное

(19) (1D

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(Я) В 22 С 1 02„ В 22 С 1 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ("":ИИВ щ

ИАтяЮоо, ТВЙИИ1йаау ) ищвд@

Н ABTOPCHOIVtY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фъ

° Ь

Оа с (21) 3425573/22-02 (22) 22 04,-82 .(46) 07.02.84. Бюл. Р 5 (72) п.В.Ермолов, Ю.Г.Гриднев, K.Ф, Скожепа и Т.Д.Фетисова (71) Государственный проектный и технологический институт кузнечно-.

: прессового машиностроения (53) 621.742.4(088.8) . (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 507984, кл. В 22 С 1/10, 1976

2. Авторское свидетельство СССР

М 757244, кл . В 22 С 1/10, 1980. (54)(57) САМОТВЕРДЕЮЩАЯ СМЕСЬ .ДУИ

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖ . НЕЙ, включающая цемент, мелассу, хромовый. ангидрид, воду и огнеупор..ный наполнитель, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности и снижения влажнос:ти смеси, она содержит. дополнительно пластйфикатор на основе натриевых солей полиметиленнафталинсульфокислот, сульфата натрия и натриевой соли лигносульфоновой кислоты - раэжижитель С-З, при следующем соотно- шении компонентов, мас.t:

Цемент 6-10

Меласса 1-3 - *

Хромовый ангидрид 0,05-0,15

Вода 1,8 — 2,0

Пластификатор на .основе натриевых солей полиметиленнафталин- сульфокислот, сульфата натрия и натриевой соли Ф лигносульфоновой кислоты — разжижитель С-.З 0,1-0:,3

Огнеупорный наполнитель Остальное

1071346

6-10

1." 3

0,05-0.,15

1,8-2,0

Изобретение относится .к литейному . .производству, а именно к составам . еамотвердеющих смесей для изготовления литейных форм и стержней.

Известна уплотияемая холоднотвердеющая смесь, в которой применяется сочетание мелассы с водорастворимыми соединениями шестивалентного хро« ма, используемыми в качестве отверди-. теля С1Ъ.

Однако такие смеси из-за повышенного .расхода соединений шестивалентвого хрома в составе смеси (0,5101) токсичны и их применение ухудшает санитарно-гигиенические условия ,труда рабогающих. 15

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигае.мою у результату является .самотвердеющая,смесь для изготовления.ли- тейных форм и стержней„ включающая цемент, мелассу, хромовый ангидрид и огнеупорный наполнитель. 2 .

Известная смесь обладает повышенной влажностью и недостаточной проч ностью при изготовлении крупных сложных форм и стержней.

Цель изобретения — повышение прочности и уменьшение влажности .смеси.

Иоставленная цель достигается тем, что самотвердеющая смесь для изготовления литейных .форм и стерж ней, включающая цемент,мелассу, хромовый ангидрид, воду и огнеупор,ный наполнитель, содержит дополнительно пластификатор на основе иатриевых солей полиметиленнафталинсульфокислот, сульфата натрия . и натриевой соли лигносульфоновой кислоты - разжижитель С-З, при следующем соотношении компонентов, 40 мас.Ъг

Цемент

Меласса

Хромовый ангидрид

Вода 45

Пластификатор на основе натриевых

- солей полиметиленнафталинсульфокислот, сульфата натрия и натриевой соли лигносульфоновой кислоты разжижитель С-3 0,1-0, 3

Огнеупорный наполиитель Остальное

Огнеупорный наполнитель является основой самотвердеющей смеси и представляет собой формовочный песок по ГОСТ 2138-74, охлажденный до температуры не выше 25 С с влажно- 60 стью ие более 0,5%. В качестве связующего предусмотрено использоваwe цемента, ГОСТ 965-78. В качестве упрочняющей добавки применяется ибласса. МеласСа — сиропообразная жидкость темно-бурого цвета, отход свеклосахарного производства, содержит в среднем 20-25% воды, 9% азотных соединений, преимущественно амидов, 58-60% углеводов и 7-10% золы. В качестве отвердителя мелассы кспользуется хромовый ангидрид.

Могут быть использованы и другие соединения шестивалентного хрома бихроматы калия или натрия и др., вводиьые в виде концентрированных водных растворов. -В качестве пласти- . фикатора применяется раэжижитель

С-3 °

В табл. 1 приведены физико-химические показатели разжижителя С-З.

Разжижитель С-3 представляет собой смесь полимерных соединений разной молекулярной массы, полученную на основе сульфированной нафталиноформальдегидной смолы.

Введение в, состав цементных смесей разжижителя С-3 позволяет повысить прочность смеси в отвержденном состоянии, получить самоуплотняющиеся смеси повышенной подвижности, что дает возможность отказаться от применения в смесях поверхностноактивных веществ, а также уменьшить количество воды для смачивания ингредиентов при неизменной текучести.

Ьдсорбция разжижителя С-3 на поверхности гидратирующихся цементных частиц.и наполнителя с образованием ад4зорбционных гидратных оболочек приводит к уменьшению сил связи между твердыми частицами, а также пептнзации цементной составляющей смеси. Вызванное пептиэацией увеличе ние удельной поверхности гидратирующихся цементных частиц интенсифицирует процессы гидратации и обус-. лавливает нарастание прочности смеси

В табл. 2 приведены составы.смесей.

В табл. 3 приведены физико.-механические свойства.

Пределы содержания ингредиентов, входящих в состав смесей, выбираются из условий улучшений физйко-механических свойств смеси вЂ,прочности и влажности при сохранении требуемых техналогических свойств. смеси.

Оптимальное содержание разжижителя С-3 в смеси 0,1-0,3% (составы

2-53 . Меньшее содержание снижает прочность смеси и ухудшает технологические свойства -. текучесть и живучесть смеси, большее — повышает живучесть, увеличивает время твердения смеси,без улучшения физико-механических свойств. смеси.

Предлагаемые смеси 1-5 (табл. 2l,. приготавливаются в смесителе периодического действия, при смешивании необходимого количества огнеупорного иаполнителя и цемента в течение 1 мин, goczte чего вводится меласса и пере 1071346 мешивается с сухимц составляющими в течение 2 мин. Затем вводят pia- u жижитель С-3, перемешивают 1 мин и в конце вводят водный раствор бихромата натрия. Полученная смесь аеремешивается в течение 1 мин, после чего она готова к применению. Готовой смесью заполняются стержневые ящики и .опоки. После уплотнения смесь в стержневых ящиках или опоке эатвердевает по всему a6>egpf,и приобретает 10 требуемую прочность.

Смесь 6 (табл. 2), принятая за . прототип, приготавливается следующим образом.

В смеситель периодического дейст g

Вия загружается необходимое количество огнеупорного наполнителя и.цемента и- производится перемешивание в течение 1 мин.,- после чего вводится мелаеса и перемешивается с сухими составляющими в течение 2 мин, пбсле чего вводят поверхностно-активное . вещество, перемешивают 1 мин и в . конце вводят водный раствор бихрома-. та натрия. Смесь перемешивается s течение 1 мин, йосле чего она готова .к применению. г.

Показатели

Нормы

Внешний вид

Жидкость . коричнево.го цвета

Содержание активного вещества в пересчете на сухой продукт, % не менее

Содержание влаги, % не более

35-45

РН 25%-ного водного раствора

Таблица 2 I 7

Количество компонентов, мас.% для смесей

Компоненты

Предлагаемых

Прототип

1 2 3 4 5

Огнеупорный наполнитель

88,47 87,7

86,1

84,55 85,6

91i05

7к5

10,0

Цемент Меласса

8,0

9,0

8,0,6,0

3,0

2,5

3i0

2,0

2,0

Разжижитель

С-3

0,25 0,3

0,15

012

0,1!

Хромовый ангидрид

0,10

0,2

0,08

0,15

О., 15

0,05

0,2

ПАВ

2 0

2,0

Вода

3,0

1,8

2i0

1,8

Смесь имеет хорошую выбиваемость. Предлагаемая: самотвердеющая смесь но сравнению с известной (табл. 3), принятой эа прототип, обладает лучши. ми физико-механическими свойствами . прочность на сжатие аосле отверждения в 1,2-1,3 раза вьаае; влажность.. в 1,4-1,6 раза нйже. 35

Предлагаемая самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и.4 стержней эа счет повышения прочности снижения влажности смеси позволяет изготавлийать крупные формы и стержни сложной, конфигурации и сократить время сушкй форм и стержней, а в отдельных случаях полностью ликвидиро.вать сушку. Кроме того, сокращение расхода высокотоксичных водорастворимых соединений хрома снижает токсичность смеси и улучшает. санитарногигиенические условия труда работаю-, щих. Общий ожидаемый экономический эффект составляет не менее 0,892 руб на 1 т годного. литья.

Таблица 1

Содержание золы в пересчете на сухой продукт,%

1071.346

Таблица 3

Г

Текучесть,мм

365 350

345

366

360

325 живучесть, мин

14-16

10-12

16-19 13-14.

12-15

5- 10

1,8

1,2

2,0

1,6

2,1

2,05

30 мин

5,5

6,8

6,2

6,6

5,5

5,0

1 ч

7,8 8,8

10,8

11,.2

10,2

2 .ч

9,0

17,2

12,0

24 ч

13,6

«14.,0

10,2 11,б

1 15

2,0 2,05

3,5

2,3

2,2

0,15-0,2 0,2-0,25 0,15- 0,2

О,?-О,?5 0,3

0,3

Составитель И. Гончарук

Редактор Т. Парфенова Техред T.Ìàòo÷êà Корректор С. 0)екмар

Заказ 13/6 Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35., Раушская.наб., д . 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Физико-механические и технологические свойства смеси

Предел. прочности при сжатии,кг/см1 через

Влажность

Осыпаемость,Ъ

I t

Смесь.. Р

1,. 2 3 4