Самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней
Иллюстрации
Показать всеРеферат
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