Смесь для изготовления литейных форм и стержней по @ - процессу

Смесь для изготовления литейных форм и стержней по @ - процессу

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (П) А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0,01-0,20

0,1- 1,0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3477247/22-02 (22) 26.07.82 (46) 23.03.84. Бюл, Р 11 (72).В.И.Корнеев, В.А.Карпухин, Б.A.Êóçüìèí, В.Я.Старовойтова, В.И.Гребенкин, Е.Н.Юргинсон, A.Ñ..Öâàíã и И.В.Радченко (71) Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (53) 621.742.4(088.8) (56) 1. "Current Engn", Pract, 1962, vol 4, Р 9, р. 19-22. .2. Борсук П.A., Лясс A.М. Самотвердеющие смеси. М., "Машиностроение", 1979, с. 96-98.

3. "Литейное производство", 1964, Р 2 с. 47. (545(57) 1. СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ ПО СО -IIPOЦЕССУ, включающая огнеупорный наполнитель, связующее на основе гашеной

3(5п В 22 С 1/10, В 22 С 1/16 извести, воду и технологическую добавку, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности смеси после продувки углекислым газом, смесь дополнительно содержит сульфитно-дрожжевую бражку, а в качестве технологической добавки — хлористый кальций при следующем соотношении ингредиентов, мас.Ъ:

Связующее на основе гаше.ной извести 3-6

Вода 3.-6

Сульфитно-дрожжев ая бражка

Хлористый кальций

Огнеупорный наполнитель Остальное Ж

2. Смесь по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что связующее на основе гашеной извести имеет следующий Сю состав, мас..В:

Гидрат окиси кальция 80-98

Карбонат кальция 2-20

1080911

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам формовочных смесей по СО - процессу.

Известна формовочная смесь (.1 j ao

СО -процессу, содержащая огнеупорный наполнитель, воду и связующее — ra" шеную известь, которая взаимодействует с углекислым газом по реакции

Са(ОН )2+ пН20 + СО -----СаСОЗ +

+ (Ь 1- Х) Н20., Недостатком такой смеси является 1Ц ее низкая прочность непосредственно после продувки углекислым газом, обусловленная тем, что пленка углекислого кальция, образующаяся в первый период твердения на поверхности 15 извести, затрудняет проникновение углекислоты во внутренние ее слои.

Благодаря этому процесс карбонизации, который может идти сравнительно интенсивно в присутствии достаточного количества углекислоты, сильно тормозится и может приостановиться, и в смеси остается некарбонизированным гидрат окиси кальция и несвязанная вода.

В качестве поверхностно-активного вещества целесообразно использовать

СДБ, которая является катализатором карбонизации известкового свяэующего из-эа наличия или же образования сахаратов и лигносульфонатов кальция. Однако при содержании СДБ свыше 0,20 мас.Ъ резко снижается газоОстальное 65

Известно использование а цемент.,ных смесях хлористого кальция как ускорителя твердения С2 3.

Однако в данной смеси он способствует образованию труднорастворимых солей в самотвердеющих смесях, применение которых требует определенного времени.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является формовочная смесь по СО -процессу, включающая огнеупорный наполнитель, гашеную известь, воду и в качестве добавки— алюмината кальция(3). 40

Однако известная смесь не обладает высокой прочностью, для достижения которой формы и стержня необходимо после продувки СО> выдержать на воздухе 24 ч. о4

Целью изобретения является повышение прочности формовочной смеси после продувки углекистым газом.

Для достижения поставленной цели смесь для изготовления литейных форм 5 и стержней по СО -процессу, включающая огнеупорный наполнитель, связующее на основе гашеной извести, воду и технологическую добавку, дополнительно содержит сульфитно-дрожжевую бражку (СДБ ), а в качестве технологической добавки - хлористый кальций при следующем соотношении ингредиентов, мас.В:

Связующее на основе гашеной извести

Вода 3-6

СДБ 0,01-0 20

Хлористый кальций 0 1- 1, 0

Огнеупорный наполнитель

Причем связующее на основе гашеной извести имеет следующий состав, мас.Ъ:

Гидрат окиси кальция 80-98

Карбонат кальция 2-20

При твердении данной смеси на высокоизвестковом связующем с добавками имеют уже значение и процессы образования комплексных гидратных соединений тийа основного карбоната кальция, например х . СаСОзх х Ca,(OH)2 пН>О или у -Co,CO> ° СаС1 х х mH O. При этом карбонат кальция дает множество центров кристаллизации, способствующих образованию в твердеющей смеси кристаллов углекислого кальция. Это способствует ускоренному твердению смеси и приобретению ею повышенной прочности, которая на наблюдается при содержании в высокоизвестковом связующем карботана кальция менее 2 мас.Ъ и хлористого кальция в смеси менее 0,1 мас.Ъ, При содержании в высокоизвестковом связующем карбоната кальция более 20 мас.Ъ повышенная .прочность не обеспечивается ввиду недостаточного содержания основной фазы— гидрата окиси кальция ° Содержание хлористого кальция более 1 мас.В в смеси нежелательно из-эа повышенной гигроскопичности смеси.

Хлористый кальций понижает температуру и ускоряет процесс диссоциаций СаСО> и раэупрочнения смеси в процессе охлаждения форм после заливки их расплавленным металлом, что способствует облегченной выбивке смеси из отливок, Высокоиэвестковое связующее получают обжигом природного сырья соответствующего состава с последующим гашением; обжигом шихты соответствующего состава с последующим гашением> смешениеМ в заданном соотношении заранее приготовленных компонентов.

Введение в состав формовочной смеси высокоизвесткового связующего и воды в количестве менее 3 мас.Ъ каждого приводит к снижению прочносЪных показателей формовочных смесей, повышению осыпаемости и хрупкости.

При содержании высокоизвесткового связующего и воды в количестве более 6 мас.Ъ каждого приводит к повышенной прилипаемости и газотворности смеси, низкой гаэопроницаемости, а также нецелесообразно по экономическим.соображениям.

1080911

Ингредиенты

Составы смесей, мас.%

) 2

Кварцевый песок

Гашеная известь

93,89

80,40

86,80

93,5

4,5

Высокоиэвестковое связующее по примеру 1

4,5

3,0

6,0

Хлористый кальций

Алюминта кальция

0,1

0,5

1i0

2,0

0,01

0,20

0i10.3,0

4,5

Вода

6,0

5,0

Таблица 2

Ингредиенты

93,89 80,40 86,80

Кварцевый песок

Высокоизвестковое связующее по примеру 2

6,0

4,5

3,0

0,10

0,20

0,01

СДБ

6,0

4,5

3,0

Вода

Хлористый кальций

0,5

1,0

0,1 проницаемость смеси, что снижает прочность смеси после продувки углекислым газом и приводит к ухудшению качества литья иэ-за образования газовых раковин в отливках и пригара.

В качестве огнеупорного наполни- 5 теля при приготовлении формовочных .смесей используют кварцевый песок, хромит, хромомагнезит и другие огнеупорные материалы.

1 о

Пример 1. Высокоизвестковое связующее получают обжигом при 900-1100ОС шихты соответствующего состава иэ отдельных компонентов с последующим гашением до получения следующего состава, мас.Ъ|, Пример 2. Высокоизвестковое 46 связующее получают по примеру 1 следующего состава,.мас.Вг

Гидрат окиси кальция 80

Карбонат кальция 20

Гидрат окиси кальция 90

Карбонат кальция 10

Режим обжига должен обеспечить получение в продукте обжига наряду с СаО и карбонатов кальция.

Высокоизвестковое связующее перемешивают с формовочным кварцевым песком в течение 2 мин, затем вводят жидкую композицию из воды, хлористого кальция и СДБ и перемешивают еще 1-.2 мин. Иэ смеси набивают стандартные образцы (Н = 50; ф =

50 мм ) для испытания на прочность на сжатие сразу после продувки углекислым газом.

Составы формовочных смесей приведены в табл, 1.

Таблица 1

Приготовление смеси и образцов осуществляют по примеру 1.

Составы. формовочных смесей приве- дены в табл. 2.

Составы смесей, мас. Ъ

) б ) 7

1080911.Пример 3. Высоконзвестковое связ чощее получают по примеру 1 сле цующего состава, мас.%г

Гидрат окиси кальция 98

Карбонат кальция 2

Составы смесей, мас.%

Ингредиенты

8 9 10

93г89 .

80,40

86,80

Кварцевый песок

Высокоизвестковое связунщее по примеру 3

4,5

6,0

3i0

0,20

0,10

0i01

СДБ

4,5.

6,0

3,0

Вода

Клористый кальций

0,1

1,0

0,5

1 — 3. приведены в

Физико-механические и технологические свойства смесей.

1 из табл. табл. 4.

1 таблица 4

) I() 1 1 1 1 1

Показатели, 2 3 4 5 6 7 8 9 10

12,5 14,0 16,5 10,0 12,0 13,0 15,0 12 5 13,5 14,5

13 0 14 0 17,0 11,0

13,5 14,5 17,5 13,0

25,0 26,0 29,0 2Ь,О

Осыпаемость, %, после продувки

СО чеРез, ч

О 44 0,53 0 48 0,60 0,52 0,45 0,48 0 45 0,45 0,48

0,35 0 45 Ою40 Ог50 0,40 0,35 0,40 0,40 р 38 0,40

0,30 0,35 0 35 0,45 0,3p р 25 р 35 0,32 0,32

0,20 0,20 0,25 0,20 0,20 0,20 0,20 О 25 0,20 0,20

Прочность на сжатие после продувки СО, кг/см, через ч

Приготовление смеси и образцов оосуществляют по примеру 1.

Состав формовочных смесей предсгавлены в,табл. 3.

Т а б л н ц а 3

12,5 13,0 15,5 13,0 14,0 14,5

13,5 13,5 16,0 13,5 15,0 15,0

15,0 25,0 27,5 25,0 25,5 16,5

1080911

Составитель И.Гончарук

Техред T.Äóáèí÷àê Корректор И.Муска

Редактор A.Øèøêèíà

Заказ 1423/8 Тираж.775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

ФалиаЛ ППП "ПатЕнт", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Гаэопроницаемость смесей, также как и другие свойства, зависит от марки песка, и лри использовании

"блеска марки 2К016А составляет 90119 ед..

Как показали производственные 5 испытания, живучесть смесей зависит от температуры песка и окружающей среды и составляет .16-24 ч. При прокалке образцов до 800, 1000 и

1200 С образцы полностью рассыпаются.10

Как следует из табл. 4, прочность образцов из смеси предлагаемого состава на 20-50% выше прочности известной смеси, что способствует использованию смесей в условиях массового производства без предварительной выдержки на воздухе для обеспечения необходимой технологической прочности.

Экономическая эффективность от применения предлагаемых составов формовочных смесей составляет 3 5 руб на 1 т годного литья.