Способ приготовления песчано-цементной смеси

Способ приготовления песчано-цементной смеси

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПЕСЧАНО-ЦЕМЕНТНОЙ СМЕСИ, включающий обжиг сырьевого шлама цементного и глиноземного прризводства при 250900 С , последующий размол полученного материалаi поэтапную подачу и перемешивание с ним песка, жидкообразного связующего и технологических добавок, отличающийс я тем, что, с целью повышения прочности песчано-цементной смеси после отверждения и упрощения технологического процесса, подачу и перемешивание песка с сырьевым шламом Цементного и глиноземного производства производят перед обжигом сырьевого шлама цементного и глинозем (Л ного производства. с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

69) (11) 3 @ В 22 С 5/04, С 04 В 7/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1ф 1Я".;", q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц . Й АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЬИБ й! ОХИ S йФ: ф l (21) 3537893/22-02 (22) 10.01.83 (46) 15.07.84. Бюл. У 26 (72) А.Ф.Власов, В.К.Бянкин и В.В.Буринский (53) 621.742.5(088.8) (56) 1. Борсук П.А., Лясс А.М.

Жидкие самотвердеющие смеси. М., "Машиностроение", 1979, с. 90-91.

2. Бречко А.A. Смеси и технология йх приготовления для отливок машиностроения. Л., ЛДНТП, 1975, с. 11-20. (54) (57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ

ПЕСЧАНО-ЦЕМЕНТНОЙ СМЕСИ, включающий обжиг сырьевого шлама цементного и глиноземного производства при 250о

900 С, последующий размол полученного материала, поэтапную подачу и перемешивание с ним песка, жидкообразного связующего и технологических добавок, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения прочности песчано-цементной смеси после отверждения и упрощения технологического процесса, подачу и пе ремешивание песка с сырьевым шламом цементного и глиноземного производства производят перед обжигом сырьевого шлама цементного и глиноземного производства.

1102654

30

Полученная формовочная смесь аналогично другим песчано-цементным смесям обладает свойством быстро отверждаться в ненагреваемой оснастке.

Недостатки известного способа— необходимость транспортировки и хранения обожженного нефелинового шлама в герметически закрытой таре, например в полиэтиленовых мешках, так как вследствие высокой гигроскопичности он слеживается (комкуется) н теряет свойства (при транспорти50

Изобретение относится к литейному производству, в частности к способам изготовления быстротвердеющих (холоднотвердеющих и жидконаливных) формовочных смесей. 5

Известен способ изготовления быстротвердеющей жидкоподвижной смеси, согласно которому вначале их нефелиновых и бокситовых руд путем смещения, усреднения химического соста10 ва и обжига сырьевого шлама получают спеки с примерным химическим составом, .: спек из бокситов:

Si0> 2; А120 30; Fe>0> 11; Се0

23 и другие компоненты; спек из нефелина:

Я102 25; А1203 16; Ре203 3 сео

45 и другие компоненты.

Затем спеки размалывают и смешивают с песком, литейным связующим и другими технологическими добавками (I ).

Этот способ обеспечивает некоторое удешевление песчано-цементной

25 смеси (спеки в отличие от цемента не содержат пластификаторов и некоторых других минеральных добавок), однако не исключает гигроскопичности, пылеобразования в процессе смесеприготовления, неравномерности распределения пылевидного спека в смеси и громоздкости технологического оборудования.

Наиболее близким к изобретению 35 по технической сущности и достигаемому эффекту является способ приготовления песчано-цементной смеси, включающий обжиг сырьевого шлама цементного и глиноземного производ- 40 ства при 250-900 С, последующий размол полученного материала, поэтапную подачу и перемешивание с ним песка, жидкообразного связующего и технологических добавок f 2)., 45 ровке даже в закрытых вагонах потери от слеживання нефелинового шлама и цемента достигают 5-10 ); пылеобразование в процессе смесеприготовления, так как увлажняющий компонент вводят после перемешивания сухого песка с нефелиновым шламом (в условиях использования вентилированного смесителя наблюдается вынос некоторой части шлама в ат мосферу); неравномерность распределения частиц отвердителя (нефелинового шлама) в смеси," обуславливающая уменьшение прочности стержней после отверждения и повьш ение их осыпаемости, так как компоненты порошкообразного наполнителя смеси— песка и нефелинового шлама — перемешивают в сухом состоянии, при котором они обладают малой адгезией друг к другу; громоздкость технологического оборудования, так как компоненты наполнителя песчано-цементной смеси — песок и цемент — подвергают обжигу, транспортировке и раэмолу каждой по отдельности.

Указанные недостатки ограничивают область использования песчано-цементных быстротвердеющих формовочных смесей и сужают технологические воэможности способа.

Целью изобретения является повышение прочности песчано-цементной смеси после отверждения и упрощение технологического процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу приготовления песчано-цементной смеси, включающему обжиг сырьевого шлама цементного и глиноземного производства при 250-900 С, последующий размол полученного материала, поэтапную подачу и перемешивание с ним песка, жидкообразного связующего и технологических добавок, подачу и перемешивание песка с сырьевым шламом цементного и глиноземного производства производят перед обжигом сырьевого шлама цементного и глиноземного производства.

Изготовление быстротвердеющей песчано-цементной смеси предлагаемым способом производят следующим образом.

Вначале производят приготовление сырьевого шлама для получения цемента или глинозема, усредняя его химический состав. Затем расчетное I 102654 количество шлама перемешивают с песком, полученную смесь подвергают обжигу при 250-900 С, охлаждению и последующему раэмолу. После этого сухую песчано-цементную смесь пбдают в смеситель и перемешивают с жидкообраэным литейным связующим и другими технологическими добавками.

В качестве литейного связующего

10 используют жидкое стекло, сульфитнодрожжевую бражку или сульфитно-спиртовую барду, раствор поливинилового спирта и др. В качестве технологических добавок используют связующее

УСК для улучшения текучести, 1 азжижители, например, ДС-PAC и контакт

Петрова при изготовлении жидконаливной смеси и др. Приготовление сырьевого шлама производят на цементных и глиноземных заводах, но можно его изготовлять непосредственно в литейных цехах, реализующих предлагаемый способ.

Пример. Производят приготовление и усреднение по химическому

25 составу сырьевого шлама для глиноземного производства. Затем lllJi:s : обезвоживают безнагревным способом (с помощью вакуум-фильтров), при котором его влажность снимается до

5-10Х. Полученный шлам смешивают с влажным песком (влажность 5-10X) при следующем соотношении компонентов, вес.X:

Песок кварцевый 35 марки К02 97,5

Сырьевой шлам глиноземного производства 2,5

Затем смесь песка и сырьевого шла-. о ма подвергают обжигу при 900 С в барабанной печи в течение 1-2 ч. После этого полученный песчано-цементный клинкер раэмалывают до крупности исходного наполнителя на шаровой мельнице.

После охлаждения на воздухе до комнатной температуры молотый песчано-цементный клинкер перемешивают с жидким стеклом при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Песчано-цементный клинкер (молотый) 91,7

Жидкое стекло 7,5 .

УСК 0,8

Полученную песчано-цементную смесь подают на участок изготовления стержней и форм.

Для испытания прочности смеси изготовляют стандартные образцы диаметром 50 мм и высотой 50 мм, выдерживают их на открытом воздухе в течение 1,3 и 24 ч и после этого подвергают сжатию на приборе модели

083 до момента разрушения. Результаты испытаний этих смесей приведены в табл. 1.

Как следует иэ сопоставительного анализа, предлагаемый способ обеспечивает повышение прочности образцов на 25-30Х, а при использовании сырья, выдержанного на складе в течение

1 месяца — на 65-70%.. При хранении сырьевого шлама в течение более длительного времени по предлагаемому способу свойства смеси не изменяются.

Хранение сырья, используемого по прототипу, в течение 2-3 месяцев не допускается из-,за утраты свойств.

В табл, 2 приведены результаты испытания предлагаемого способа при обжиге сырьевой смеси в пределах

200-1000 С.

Таким образом, оптимальным является обжиг сырьевой смеси в пределах.250-900 С, так как при более низкой температуре обжига не обеспечивается технологически необходимая прочность. При более высокой температуре обжига повышения прочности образцов не наблюдается.

Свойства формовочных смесей, из"готовленных со шламом, подвергнутые предварительному вылеживанию на открытом воздухе в течение различного срока, приведены в табл. 3.

Результаты испытаний, приведенные в табл. 2, показывают, что оптимальным является срок хранения сырья до

6 месяцев, так как при большей выдержке происходит снижение прочности образцов, обусловленное карбонизацией шлама (поглощение углекислого газа из атмосферы) .

Таким образом, изобретение повышает качество форм и стержней, обуславливаемое повышением прочности смеси после отверждения в результате изменения последовательности проведения операций и условий осуществления способа, а также в результате улучшения равномерности распределения сырьевого шлама в смеси; расширяет технологические воэможности способа, что достигается за счет умень—

1102654 шения количества единиц используемого технологического оборудования, повышения длительности хранения сырьевого шлама на открытом воздухе и возможности его транспортировки в открытых емкостях; обеспечивает улучшение санитарно-гигиенических условий труда, так как в процессе смесеприготовления исключается пы,леобраэование.

Использование предлагаемого способа изготовления песчано-цементной

5 смеси для литейных форм и стержней только на одном предприятии позволит получить экономический эффект порядка 520 тыс.руб. в год.

Таблица 1

Выдержка образцов, ч з

Свойства смесей

Прочность на сжатие при использовании свежих сырьевых материалов, мПа

Известный способ

Предлагаемый

0,32

0,51

0,96

0 50

0,71

1,32

Прочность на сжатие при использовании сырья, выдержанного на открытом воздухе в течение 1 месяца, мПа

Известный

0,24

0,41

0,78

Предлагаемый

0 50

0,71

1,32

Прочность на сжатие при использовании сырья, выдержанного на открытом воздухе в течение 3 месяцев Известный

0,16

0,20

0,34

Предлагаемый

0,50

0i71

1,32

Пылевьщеление в процессе смесеприготовления

Известный

Сильное

Предлагаемый

Отсутствует

Таблица 2

Температура обжига сырьевой смеси, С

Прочность иа сжатие, мПа, после выдержки образцов в течение, ч

900 !

000

О, l4

0,42

0,46

0,46

0,50

0 50

0,40

О, l6

0,50

0,60

0,60

0,70

0,70

0,50

l,22

l,0Ð

1,30

1,30

l,30

1,32

1,00

1102654

Таблица 3

Свойства

Прочность образцов на сжатие, мПа

0,01 0,01

0,01 0,01

ОФ01

0,01

0,01

0,01

0,01

0,01 без выдержки (018 018

0,4 0,3

0,32

0 50

0,12

0,45

О 24

0,50

0,16

0,50 через 1 ч

0,16 0,14

0;6 0,5

0,30 0 18

-0,41

0,71

0,51

0,7t через 3 ч

034 018

1,32, 1,25

016 О 16

1,2 1,0

0 72

0,96

1,32 через 24 ч

0,15 0 2

0,04 0,05

О. 1

0,03

0 08

0,03

0,06

0,03

0,05

0,03

0,12 0 2 .

0,03 0,04

Ф

0 04

0,02

0,08 а

0,02

0,1

О,О2

0,03

0,02

0,01

0,01

0,05

0,01

0,02

0,01

02 02

0,01 0 05

0,1

0,0t

0,5 0,5

0,5 0 5

Живучесть, ч

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0 5

0,5

0,5

3/3 3/3

3/3

3/3

3/3

3/3

П р и м е ч а н и е. В числителе приведены показатели смесей, изготовленных по прототипу, в знаменателе - предлагаемым способом.

Составитель И. Гончарук

Редактор М. Бандура Техред И. Асталош - КорректоР Ю. Макаренко

Заказ 4882/8 Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Осыпаемость, % через, ч

Выбиваемость по 5-бальной системе оценок

Время выдержки сырья на открытом воздухе, мес.

1 I I I 1

0,1 1 3 6 9 12 о,bt

0,01

Под живучестью принимают время выдержки смеси, в течение которого она теряет 50% прочности.