Состав смеси для изготовления литейных форм

Состав смеси для изготовления литейных форм

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Я

ЕНИЯ

БИБЛНОТЕЬл

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3740027/22-02 (22) 14 ° 05.84 (46) 15.03.86. Бюл. Р 10 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт угольного машиностроения (72) В.Д.Долматов, Ю.И.Беляков, В.И.Глазунов, В,В.Трещалин и Ю.В.Каменский (53) 62 1.742.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 749536, кл. В 22 С 1/20, 1980.

Вредные вещества в промышленности, т. 1, Госхимиздат, 1956, с ° 112-114.

Авторское свидетельство СССР

Р 899221, кл. В 22 С 1/02, 1982. (54)(57) 1. СОСТАВ СМЕСИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ, включающий отработанную смесь после выбивки литейных форм, огнеупорный материал, .материал на основе глины, воду и технологическую добавку, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения сырой прочности смеси, повышения ее противопригарных свойств, улучшения выбиваемости и обеспечения безопасных условий труда, состав в качестве технологической добавки содержит 10-45%-ный водный раствор омыленного таллового

„SU„„12175 др ). В 22 С 1/00, 1/20 пека при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Огнеупорный материал 5-20

Иатериал на основе глины 1-6

10-45%-ный водный раствор омыпенного таллового пека (в пересчете. на сухое вещество) 0,05-0,80

Вода 1-3

Отработанная смесь после выбивки литейных форм Остальное

2, Состав по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, в качестве огнеупорного материала он содержит кварцевый песок.

3. Состав по п, 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве огнеупорного материала он содержит металлургический магнезит.

4. Состав по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве огнеупорного материала он содержит боксит.

5. Состав по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве огнеупорного материала он содержит шлак феррохромового производства. б. Состав по п. 1 отличающийся тем, что в качестве огнеупорного материала он содержит техническии глинозем.

1217545

1»рнгатавленпе смеси осуществляется абь» н»ь 1 способом путerr Ireperrerlrrrвлн»»я ст1 рабатаннай смеси, огнеупорной даблв»сп EI глины. После этого добавя»1етс» раствор омыленного таллаво.га нека, Хара»с»ернстн»са Омыленного талловага пе1(л:

5 Хеь»перлтура размягчен»:я С 40-50

Общая щглочнасть, % 14,0, Омыленный таллавый пек имеет следу»о»ц111: групповой состав, %:

Неамылнемые вещества (стераль», алифатнческие

c Ir E1p т ы) 25-35

1 1ез»а«ные сали жирных

cмаляных кислот 65-75

В там п(сле соли смоляных кислот (абиет1»на,oé, дегидроабиетн11013 а Г! ) 40- »5

Сазн» жирных кислот (стел1н;новой, аленнавой, нн»аз»евай и др.) 20-30

Р!забретение относится к литейном производству и может быть использоглно для изготовления литейных форм, применяемых при производстве углеродистого и высоколегировлнного стального и чугунного литья.

Цель изобретения — увеличение сырой прочности смеси, улучшение выбивлемости, повышение ее противопригарных свойств и обеспечение безопасных условий труда.

Смесь .содержит огнеупорный материал, материал на основе глины, воду, атрлботанну»о смесь после выбнвки литейных », »арм н 10-45%-ный водный рлссчзор омыленнаго таллового пека. !

1 качестве огнеупорного материала для зл:..епы оборотной смеси в зависи1-»асти ат ».нпл сплава вводят кварцевы»". Iiecor;, металлургический магнезит, бак crlT ) I лlпlа 3 ем с»»еррахра11ав11й Ir»JIBK °

1:ITeplleJI на ОСнаве глины HEIJIHCTCH связу»ощпм, в качестве последнего нснальзу»о f бснтошггову»о или клали»И1ToI yro I"JIiiIry, Отработанная смесь после выбивкп литейных фарм, полученных пз пре;»ллглемай смеси, используется в качестве аl не наполннтеля.

Омыленный T-àëëoâûé пек является продуктам переработки древесного сырья Er нспаль»уется в качестве технологической добавки.

1(лей таллавый получается амылением »таллаваго пека, явля»ощегася кубовым остатком от ректификации таллавого масла, температура плавления клея не о ниже 70 С, а общая щелочность 3-10%.

Запланировано омыленный пек выпускат клк в виде 35-40%-нага водного

Рлств013л > Tel(и IIBcTbl c f G»lire!Iч Рс1Ци ей основного вещества да 70%.

10 Омыпенный талловый пек в производственных условиях лнTeéri».llr цехов наиболее удобно вводить в смесь через водный раствор с конце»гграцией основного вещест;зл vе более 45%, 15 так как при более высокой кoi центрацни пека в растворе вязкость последriel а нревь»»олет 3»0 с па ВЗ--- », чта затрудняет дазнраi»1(у и уху,;»о»лет уcJIoвня для неремешнилни:l:::oм»»анентав

20 смеси.

Нлибалее удобно введение а»»сvleilнога пс.ка в виде 33%-нага рлс:т»зара, н re»ozcего »низку!о вязкость (40 с по БЗ-4) и абеспечива»сщel n liver;el»lie

25 в смесь с раствором пека 1.»нн»»»»л»1ь— ного количества воды.

В тех случаях, когда co;,ержлн;1е

Омыленнага пе1(<-. в смеси дастлт:;: 11»а низкое (О, 1-0,5%) возможна дабавле.10 li»e ега в ш»де 10-20%-нага rlor3нага

13лствора. При этом ега концентрация подбирается с условием ввод 1 в cllecb воды г, объеме, не превышающем калнчестна воды, неабхадн:,ага для дапол35 нитсзи нога v»»>r r err»H c." el --*

1 .Спальзованис. в составе cìeclr тлллавага пека в виде f roep»»,orc! Iipoдуктл, нс13лстварнмага в 13аде, нецелесообразна из-за сравнительна низ40 кай температуры начала ега размягчения (35-50 0), чта существенна затрудняет его дозировку и ухуд»оает условия перемешивания. Рл<зтнар клея таллавага пекавога приготовляла»от расплавлением твердого клея в псчи о нри 100-200 С с последу»ощ»»м смешиванием с водой в соотношении на весу для 33%-ного раствора клей-вада 1:2.

По санитарна-гнг»1ен»1ческаму пас50 порту амыленный таллавый пек относптся к » классу малата1(си:1ных вещес "в. Анализ выделяющихся при элл11вке (1»арм Газ 013 показыlзае l . Что Они с О с т О я 1 в О с н а 13 н О м и з 0. < I r c Er u

55 двуокиси углерода. Высо:.,Отаксичных соединений типа фенола, фар»»альдегидл, бензалл, метилавага спирта не была обнаружено. 1(po»e того, водный

1217545 раствор таллового пека непожароопасен.

В процессе термодеструкции при заливке форм металлом омыленный пек выделяет значительное количество (до 30-32 ) пироуглерода, обеспечивающего противопригарные свойства формовочных смесей. Выход пироуглерода определялся по методике Исаева И.M. Для сравнения выход пироуглерода у каменного молотого угля и композиции на основе угля, Э нефтебитума и торфа не превышает соответственно 10 и 18%. Раствор омыленного таллового пека обладает поверхностно-активными свойствами, пенообразующей способностью. Кратность выхода пены его 10%-Iloro раствора достигает 1,5-2,0..

Формовочную смесь в производственных условиях приготавливают на серийно выпускаемых бегунах типа мод.

15101, 15104 и т.д.

Физико-механические свойства смесей оцениваются по стандартной методике. Свойства смесей, их составы приведены в табл. 1 и 2. Смесь 1 взята за аналог, смеси 2 — 4 — за прототип, смеси 6-10, 13-15, 18-19, 2 1-24 соответствуют изобретению.

Оптимальное содержание омыленного таллового пека в смеси 0,05-0,8/ в пересчете на сухое вещество (смеси 6-10, табл. 1). При введении пека менее 0,05 (смесь 5, табл. 1) прочность смеси на сжатие по сырому недостаточна, а содержание в ней блестящего углерода незначительно (О, 13 ) . В результате поверхность отливок в значительной мере поражена пригарной коркой. При повышенном содержании в смеси омыленного таллового пека — более 0,8% (смесь II, табл. 1) ухудшается формуемость смеси и тем самым снижается степень уплотнения форм и качество поверхности отливок. При оптимальном содержании омыленного таллового пека в смеси. обеспечиваются ее высокие формуемость (75-85 ед) и текучесть (68-85 ), содержание блестящего углерода (0,33-0,61 ), качество поверхности отливок, Оптимальный объем ввода материала на основе глины (бентонитовой или каолинитовой) в отработанную смесь составляет 1-6Х (смеси 13-15). Введение глины в черезмерно больших количествах (смес.ь 16) приводит к ухудшению формуемости, текучести, газопроницаемости, - то ухудшает качество отливок. Незначительный ввод глины обуславливает ее недостаточную сырую прочность (смесь 12).

Введение огнеупорной добавки в состав смесей обуславливается для углеродистого (стального, чугунного) литья необходимостью замены части оборотной смеси свежим кварцевым песком с целью вывода продуктов разложения смеси и поддержания стабильности физико-механических свойств.

При изготовлении высоколегированных сплавов типа стали 110Г13Л необходима полная замена кварцевого песка основными материалами типа магнезита, феррошчака и ооксита. При частичной заме .е кварцевого песка на эти материалы качествспную (без пригара> поверхность †.олучить практически невозможно. IIpll введении:3 cllccll смь :е : Iîl-i талловог 0

1О

20 лее 20 приводит к удорожанию смеси.

Количество влаги в смесь вводится в зависимости от содержания в ней глины, величины огнеупорной добавки (огнеупорного наполнителя), а также температуры окружающей среды. Опти45 мальное количество вводимой в смесь

Воды 1 3% е .

Использование предлагаемого состава смеси позволяет повысить прочность смеси в сыром состоянии на 5050

60/; уменьшить брак литья на 0,20,3 ; сократить трудоемкость очистки литья на 20-30 .; снизить вес отливок на 0,1-0,3%; улучшить санитарногигиенические условия труда и качес1во поверхности отливок.

25 пека pallc при частич .cll за .ене кварцевого песка на магнезит, феррошлак .и другие материалы Обеспечивается более высокий выход литья с качественной поверхностью.

30 Оптимальное содерж ние B смеси огнеупорной добавки 5-20 . (смеси 18, 19, 21-24). При недостаточном вводе . в смесь освежающей o.- reупopнoй добаBKH (менее 5, смесь 17) в ней наIl капливается большое количествО I le

35 лочи, что снижает ее газопроницаемость, повышает опасность возникновения ужимин, плен взрывного характера, ухудшает условия извлечения моделей

40 из форм. В результате ухудшается качество поверхности литья, Введение огнеупорной добавки бо1217545

Таблица1

Составы смесей

Наименование материала

Отработанная смесь после ,выбйвания литейных форм

89,5

Кварцевый песок 1К02А

98,3

0,9

Глина бентонитовая

0,2

1(репитель УСК-1

Сульфитно-дроюкевая бражка Л1(БЖ

0,4

Лиственное талловое масло

i 7 1,2 2,2

Сода кальципированная

2,0

Вода

0 02 0 05 0 1 0 3

Глина каолиновая

Металлургический магнезит—

Боксит

Глинозем

Феррохромовый шлак

Лродолжение табл. 1

Составы смесей

Наименование материала

15 16

Отработанная смесь после выбивания литейных форм 88 87 87 91,5 90,8 83,5

86,5 83

6 5 5

1(варцевый песок 1К02Ь

Глина бентонитовая

1 !

Клей талловый пековый (33%-ный водный раствор) в пересчете на основное вещество

Крепитель УСК-1

Сульфитно-дрожжевая бражка ЛКБЖ

Содержание компонентов, мас.%, в смеси

1 2 3 4 5 6 7

86,8 85,8 87,98 87,95 88 88

7.770706967

3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0

2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0

Содержание компонентов, мас.%, в смеси

9 10 11 12 13 14

6,5 7,2 6,9 6,5 6,5 7,0

3,0 3,0 3,0 0 5 1,0 6,0

Продолжение, табл. 1

1217545

Составы смесей

Содержание компонентов, мас.Х, в смеси

Наименование материала

9 10 1 1 12 13 14 15 16

Лиственное талловое масло

Сода кальцинированная

2,0 2,0 2,0 1,0 l 2 3,0 2,5 3 5

0,5

0,5

0 5

0 5

0,5

0,8

4,0

Боксит

Глинозем

Феррохромовый шлак

Продолжение табл. 1

Составы смесей

Содержание компонентов, мас.%, в смеси.Наименование материала

117,, 18 f 19 I 20 (21 22 (23 f 24

89,5 74,5

5 20

3,0 3,0

5 5

3,0 2,5

3 5

3,0

3,0 масло

Сода кальцинированная

2,5 . 2,0 2,0

2,0

2,0

2,0

Вода

Клей талловый пековый (337.-ный водный раствор) в пересчете на основное вещество

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

Глина каолиновая

Металлургический магнезит

Боксит

Глинозем

Феррохромовый шлак

Вод 1

Клей талловый пековый (ЗЗЕ-ный водный раствор) в пересчете на основное вещество 0,5

Глина каолиновая

Металлургический магнезитОтработанная смесь после выбивания литейных форм 92,5

Кварцевый песок 1К02А 2

Глина бентонитовая 3,0

Крепитель УСК-1

Сульфитно-дрожжевая бражка ЛКБЖ

Лиственное талловое

68,5 84,5 84,5 84,5 84,5

1217545

СосСодержание мелких час-, тиц, /

Формуемость ед

Текучесть по Орло13y r.М,, % тав

Сухая

Сырая

10-12

2,6

160

70-72 90

4-5

1 1,25

10-13

110-115

76-80 70-74

75-80 70-74

3,3-3,8

3,5-4,0

3,5-4,5

10-13

110-115

10-13

120-122

68-71

63-64

3,5-4,5

76-80 68-76

80-85 75-80

115-120

117-123

1 l 8-124

76-82

78-S4

3,7-4,5

110

75-80

80-85

72-76

70-78

110

58-60 60-62

110

160-170

71-7?

69-73

9-10

140-15О

75-77 71-73

80-85 70-85

1, 3-1, 5 4-6

3 5-4,5

10-13

110-115

73-74 78-79

60-65 61-62

i 2-14

90-100 3,8-4,7

14-16

80-90

59-62

65-66

11-13 l 10-112

115-120

123-126

75-78 76-78

76-81 80-85

75-80 79-83

9-l2

9-11

Прочность на сжатие, кгс/см

? 0,03-0,05 18-20

3 0,15-0,32 15-l6

4 О 2 О 3 23 24

5 0,4-0,6 4-6

6 0,6-0,65 4-7

7 0,75-0,85 4-7

8 0,78-0,87 4-7

9 0,8-0,85 5-7

10 0 84-0,92 5-7

11 0,90-0,98 6-7

12 0,25-0,35 3-4

13 0,45-0,5 3,5-4,6

15 О, 7-0, 8 4-6

16 0,8-0,9 7-9

17 0,75-0,80 6-8

18 0,8-0,82 5-7

19 0 80-0,83 5-6

20 0,7"0,73 5-6

Газопрони- Влажность, цеемость, X ед

80-86 76-80 120-140 1,5-1,9

3,8-4,5

3,9-4,7

3-3,2

3,3-3,5

110-120 3,0-3,5 10-15

3,7-.4,6

3,6-4,5

3,3-4,2

3,2-4,1!

1217545

Т а б л и ц а 2

Сплав металла отливок

Газотвор ность, см lr

Номенклатура выделяемых при заливке газов

Поверхность

Содержание блес тящего углерода, %

Точность отливок, класс

Пожаровзрыво опасность отливок свободная от органических добавок пригара, % г .

12-12,5 45-50

0,05

9-10

0,42

Формы рассыпались

Формы рассыпались

Непожаровзрывоопасны

10-11

55-60 П-Ш

0,3

11-13

55-60

0,55

6-5

55-60 Ш

0,13

СО, СО

Непожаровзрывоопасны

70-75 П-Ш

6-5

0,33

6-5

0,38

6-7

0,43

0,50

6-7

«!!

8-9

0,61

Чугун

10-12

0,7

6-7

0,46-0,5

Сталь 110Г13Л

6-7

СО, СО

7-9

80-82

60-65

0j46-0,5

6-7

«и» и

50-55 Ш

80-82 П-Ш

7-9

6-7

5-6

88-94

85-91

5-6

«!!»

80-83

85-90

89-92

86-93

65-70

55-63

71-74 П-Ш . 0,46-0,5

80-90 -"- 0,50

Бензол и его Пожаровзрыво-Сталь 110Г13Л производные, опасны нафтены, меркаптаны и др.

СО, СО

Непожаровзр -.Сталь 110Г!ЗЛ воопасны

1217545

СосФормуе мость, ед

Гаэопроницаемость, ед

Влажность, Содержание

Й мелких частиц, Ж тав

Сырая

Сухая

3,4-4,4

110-112

22 23

Прочность на сжатие, кгс/см

0,8-0,85 5-6

0,8-0,85 5-6

0,8-0,85 5-6

0,9-0,93 4-5

Текучесть по Орлову Г.М.„

75-80 80-85

76-82 81-84

74-78 83-84

70-71. 70-73

3,5-4,5

3,5"4,5

3,7-4,6

12-14

12-14

12-14

12-14

l5

)217545

Продолжение табл.2 ове в метал. тливок

О, 45-0, 50-"95-97 П-Ш

5-6

«fI»

5-6

«f!»

5-6

Составитель В.Шувалов

Редактор И.Касарда Техред М.Надь Корректор В.Бутяга

Заказ 1035/14 Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Газотво ность см /г ост тли воб ая приг

93-95

95-96

94-96 ост вок с ержаблес его ероХ ожаровзрыв пасность ганическик бавок