Состав смеси для изготовления литейных форм и стержней

Состав смеси для изготовления литейных форм и стержней

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 В 22 С 1/02

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

Н АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0,-5-2, 5

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3847025/22-02 (22) 21.11.84 (46) 30.04.86. Бюл. )(16 (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт и Институт общей неорганической химии АН БССР (72) Е.И.Бельский, В.С.Комаров, Д.М.Кукуй, Е.В.Карпинчик и С.В.Кузнецов (53) 621.742.4(088.8) (56) Лясс А.M. Быстротвердеющие формовочные смеси. M.: Машиностроение, 1965., с. 319.

Авторское свидетельство СССР ((750840, кл. В 22 С 1/02, 1982. (54)(57) СОСТАВ СМЕСИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ .И СТЕРЖНЕЙ, включающий огнеупорный наполнитель на, основе диоксида кремния, жидкое стекло и технологическую добавку, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения выбиваемости смеси и снижения ее газотворности, он содержит в качестве, технологической добавки цинкосодержащий шпам — отход при производстве вискозного волокна при следующем соотношении ингредиентов, мас.X:

Жидкое стекло 5,0-6,0

Цинкосодержащий шлам— отход при производстве вискозного волокна

Огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния

7309 волокна, являются сточные воды осадительных ванн, содержащие сульфат цинка. Поскольку осаждение осуществляется в щелочной среде при рН=9-10

5 то в осадок выпадает основной карбонат цинка, наиболее устойчивой формой которого является соединение ( состава 2ЕпСО 3Zn(OH)z . Шлам представляет собой тонкодисперсный осадок.

Поскольку состав осадительных ванн поддерживается на строго определенном уровне, то шлам характеризуется

ДОСТаТОЧНЫМ ПОСТОЯНСТВОМ.

Химический элементный состав шлама

15 приведен в табл. 1.

Вещественный состав шлама представлен основной углекислой солью 2ZnCO w х ЗЕп(ОН)а v органикой (С Н1о 0 )» .

Таблица! MgO, А1д 0 ! !

$ Na зов

S i0„ (c,í„. o,)„

Состав

До компо ненты

-- — 4— (Содержание мас. Ж 35, I

0,24 8,9 l 3.3

1 ! .0,9, 3,1

1 6 i 20,.7 (11,6

13,96

Влажность шлама 70-80Х, а высушенного на воздухе при комнатной температуре — 3-12Х;

Как показывают термографические

ДЗ исследования, в процессе нагревания цинковый шлам претерпевает ряд превращений. В температурном интервале

80-200 С происходит процесс дегидратации. В интервале 260-300 С происход

4О дит разложение основного карбоната цинка с вьщелением большого количества CO . При дальнейшем нагревании происходит окисление Органической части шлама с вьщелением газов до 460 С.

При этом органическая часть шлама разлагается не полностью, т.е. происходит ее карбонизация. Образовавшийся углеродистый остаток окисляется в широкой температурной области (500э

730 С) с выделением газов.

Таким образом установлено, что пленка жидкого стекла в процессе нагрева смеси в широком температурном интервале постоянно подвергается

М 122

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления форм и стержней из жидкостекольных смесей.

Цель изобретения — улучшение выбиваемости смесей H снижение ее. газотварности.

Предлагаемая смесь содержит в своем составе жидкое стекло, цинкосодержащий шлам и огнеупорный наполнитель.

Жидкое стекло используют с модулем 2,8 и плотностью 1,-5 г/см . Б качестве огнеупорного наполнителя используют кварцевый песок марки 7IC02A.

Источником цинкосодержащих отходов (шламов) на заводах искусственного волокна, в частности вискозного силовому воздействию выделяющихся из шлама газов, что обуславливает хорошую выбиваемость жидкостекольной смеси. При дальнейшем росте температуры образовавшаяся окись цинка (ZnO) вступает в химическую реакцию с силикатами натрия, образуя тугоплавкие соединения, что снижает общее количество жидкого стекла в смеси и соответственно прочность ее пленки.

Смесь приготавливают следующим образом. Б бегуны загружают песок, цинкосодержащий шлам, высушенный при

100 С до влажности 0,5-1,07, и перемешивают в течение 1,5-2 мин, после чего вводят жидкое стекло и продолжают перемешивание еще 4-5 мин. Из полученной смеси изготавливают стандартные образцы, которые подвергаются продувке углекислым газом в течение

60 с и технологическим испытаниям.

Предлагаемые (ВФ 2-4) и известный (9 5) составы смесей приведены в табл. 2.

1227309

Т а бл и п,а 2

Содержание компонентов, мас.7., в смесях

Компоненты! I

2 3 4 5 6 Прототип !

Песок кварцевый

94,5 95,1 93,5 94 91,5 90,5

92,25

Цинкосодержащий шлам

0,4

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

5,5 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5

5,25

Сланцевый порошок

2,5 физико-механические свойства пред- ны в табл. 3.

25 лагаемых и известных смесей приведеТ а б л и ц а 3

Физико-механические свойства

Смеси

Прочность на растяжение после продувки СО, ИПа

О, 25-0, 30 О, 20-0, 25 О, 30-0,32

3,2-3,6

Газотворность, см /г

3,2-3 5

3,2-3,5

Работа выбивки после прогрева при t=800 Ñ, Дж

180-220 26,0-30,0 14,0-18,0

Продолжение табл.З

Физико-механические свойства

По прототипу

Прочность на растяжение после продувки СО, МПа

Гбзотворность, см /г

Работа выбивки после прогрева при t&00 С, Дж

Жидкое стекло (модуль 2,8; плотность

1,5 г/см ) (5

0,35-0,45 0,35-0,45 0,35-0,45 g,35-0,42.

3,8-4,0 4 5-4,? 4,8-5 0 6,0-6 5

17,0-28,0 9,2-17,0 9,4-15,0 29,4-49,0

1227309

4,0

Составитель В.Шувалов

Редактор А.Ревин Техред В.Кадар Корректор О.Луговая

Заказ 2244/10 Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Вместо отверждения углекислым газом смесь можно отверждать путем введения в состав отвердителей типа.фер рохромового шпака.

Воэможность использования цинкосодержащего шлама в составе само- твердеющих смесей подтверждается следующим примером.

Приготавливали смесь следующего состава, вес. :

Песок кварцевый

1К02А 93,5

Феррохромовый шпак

Цинкосодержащий шпам 2,5

Жидкое стекло (модуль 2,8; плотность

1,5 r/ñì3 6,5

КЧНР 0,3 сверх

Вода 1,5 100

Прочность на сжатие указанной смеси через 1 ч твердения равна 0,150,20 МПа, через 24 ч — 1,0-1,2 MIIa, работа выбивки при температуре прокалки 800 С вЂ” 5-8 Дж, гаэотворность—

4,5-5,5 см /r а исходный состав ЖСС, не содержащий цинкосодержащего шлама, имеет прочность на сжатие через

1 ч твердения — 0,11-0,13 МПа, через

24 ч — 0,9-1,1 МПа, работу выбивки при температуре прокалки 800 С вЂ” 3540 Дж, газотворность — 4-5 см /г.

Данные, приведенные в табл . 2 и 3, свидетельствуют о том, что оптимальным условиям соответствуют смеси с содержанием в их составах 5 06,0 мас. . жидкого стекла и 0,52,5 мас. цинкосодержащего шлама.

При снижении содержания жидкого стекла ниже 5 0 мас. падает прочность смеси, а работа выбивки увеличивается.

1Î Увеличение содержания жидкого стекла выше 6,0 мас. . нецелесообразно, так как это невыгодно с точки зрения экономики. Кроме того, увеличение содержания жидкого стекла тре15 бует увеличения цинкосодержащего шлама, а это ведет к увеличению газотворности.

Введение добавки цинкосодержащего шлама в обусловленных пределах снижает газотворную способность смеси и улучшает выбиваемость жидкостекольных смесей, как для СО -процесса, так и отверждаемых феррохромовым шла.ком.

25 При содержании цинкосодержащего шлама в составе смеси ниже нижнего предела не достигается требуемого улучшения выбиваемости, а при содержании его выше верхнего предела увеличивается осыпаемость, снижается прочность стержней и форм.

Использование предлагаемой смеси улучшает выбиваемость жидкостекольных смесей, снижает их газотворность, 35 улучшает санитарно-гигиенические условия труда формовщиков, стерженщиков и обрубщйков.