Бентонитовая суспензия для изготовления единых формовочных смесей

Бентонитовая суспензия для изготовления единых формовочных смесей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к составам бентонитовых суспензий для изготовления разовых литейных форм из единых смесей на автоматических формовочных линиях. Цель изобретения - улучшение реологических свойств суспензии. Суспензия содержит следующие компоненты, мас.%: натриевый бентонит 20,00..40,00

водорастворимая неорганическая соль двухили трехвалентного металла, выбранного из группы, содержащей железо, магний, кальций или медь, 0,20...3,50

полифосфат натрия 0,50...1,20

калийный гидрофобизатор 0,10...0,35

вода остальное. Использование в составе суспензии соли металлов, полифосфата натрия в сочетании с калийным гидрофобизатором способствует повышению стойкости водопрочных слоев микроагрегатов глинистых частиц, что приводит к улучшению ее подвижности. Использование суспензии в смесях позволяет повысить также их технологические свойства, например формуемость, текучесть, газопроницаемость и прочность. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„SU„„1477504 (51)4 В 22 С I/02 1/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I . O.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

Il0. ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4262163/31-02 (22) 06.04.87 (46) 07.05.89. Бюл. № 17 (71) Белорусский политехнический институт (72) П,П,Ковалев, М.И.Курилина, А.M.Äìèòðîâè÷ и Ж.А.Губень (53) 621.742.4 (088.8) (56) Патент СНА - 4359339, кл. 106/38.3, 198?., Авторское свидетельство СССР

¹ 1204319, кл. В 22 С 1/00, 1983. (54) БЕНТОНИтОВАЯ СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ ИВ—

ГОТОВЛЕНИЯ ЕДИНЫХ ФОРМОВОЧНЫХ СМЕСЕЙ (57) Изобретение относится к области литейного производства, н частности к составам бентопитовых суспенэий для изготовления разовых литейных форм из единых смесей на автоматических формовочных линиях. Цель изобретения — улучщение реологичесИзобретение относится к литейному производству, а именно к составам бентонитоных суспензий, применяемых при изготовлении разовых форм, преимущественно для автоматических формовочных линий, Цель изобретения — улучщение реологических свойств суспенэий.

В качестне актинирующих добавок, способствующих павыщению связующей способности суспензии и ее текучести, а также стабилизации реологических характеристик суспензии, используют водораствори:-.ые неорганические соли железа, магния, кальция пли меди, ких свойств суспенэии. Суспензия .содержит следующие компоненты,мас,%: натриевый бентонит 20,00,, 40,00; водорастворимая неорганическая соль двух- или трехвалентного металла, выбранного из группы, содержащей железо, магний, кальций или медь, 0,20...3,50; полифосфат натрия

0,50...1,20; калийный гидрофобизатор

0,10...0,35; вода остальное. Использование в составе суспензии соли металлов, полифосфата натрия н сочетании с калийным гидрофобиэатором способствует повыщению стойкости водопрочных слоев микроагрегатов глинистых частиц, что приводит к улучшению ее подвижности. Использование суспензии н смесях позволяет повысить также их технологические свойства, например формуемость, текучесть, газопроницаемость и прочность, 4 табл.

2 например хлориды, сульфаты или нитраты. Возможно использование в качестве активатора и аналогичных солей алюминия, но при этом максимальное содержание бентонита в суспензии не должна превыщать 27%.

Для регулирования тиксотропных свойств суспенэии используют полифосфат натрия со степенью полимериэации молекул 10 — ?5 н сочетании с калийным гидрофобиэатом Г@К-1 °

При степени полимеризации цолифосфата натрия менее 10 суспензия начинает густеть даже при максимальном содержании гидрофобизата. При

) 477504 степени лолимеризации более 25 затруднено получение водного раствора полифосфата натрия.

Суспензию приготовляют следующим образом,.

Расчетное количество неорганической водорастворимой соли металла при переменивании эатноря ".т в воде.

В полученный раствор добавляют активированный натриевый бентонит и перемешивают в. течение 0,5 ч в пропеллерной мешалке с числом оборотов вала 100 o6/мин, Через 20 мин перемешивания добавляют водный раствор 15 полифосфата натрия равновесной концентрации и ГФК-1 и перемешивают в том же режиме 10 мин, Интенсивное (турбулентное) движение, имеющее место в процессе приго- 20 товления и принудительного перекачивания суспенэии, вызывает разрушение водопрочных микроагреrатов на поверхности глинистых частиц и их дополнительное оводнение, что приво- 25 дит к образованию в суспензии слоев рыхло связанной воды.

Кроме того, присутствующие в суспензии катионы. металлов способствуют развитию вторичного тиксотропно- 30 го упрочнения структуры суспензии, которая проявляется в том, что суспензия обнаруживает текучесть и подвижность в состоянии интенсивного движения и мгновенно теряет жидкотекучесть в состоянии покоя.

При этом вторичная тиксотропия значительно затрудняет использование бентонитовых суспензий с повышенным содержанием дисперсной фазы. 40

Ввод в суспензию полифосфата натг рия в сочетании с калийным гидрофобиэатором способствует-повышению стойкости водопрочных слоев агрегатов, что затрудняет развитие вторич- 45 ной тиксотропии. В результате скорость тиксотропного упрочнения структуры суспензии снижается, что приводит к улучшению реологических характеристик суспензии.

Составы предлагаемых суспенэий представлены в табл,1 ° а в табл.2 приведены скорости тиксотропного упрочнения структуры суспензии которая 5 оценивалась по изменению растекаемости, определяемой по методу Московского химико-технологического института имени. Д.И,Менделеева (МХТИ), и кажущейся плотности до и после перемешивания суспензии в быстроходной (скорость оборотов вала 500 об/мин) мешалке в течение 5, 10, 30 и

40 мин, определяемой с помощью ареометра.

Примеры использования предлагаемой суспензии в составе единой формовочной смеси при изготовлении разовых форм на автоматических линиях приведены в табл.3, а свойства самих смесей — в табл.4..

Таким образом, снижение скорости тиксотропного упрочнения структуры суспензии позволяет не только улучшить условия для ее перекачивания и дозирования, но и способствует получению плотных однородных пленок связующего на поверхности кварцевого наполнителя при введении суспензии в смесь, что позволяет повысить такие ее технологические свойства, как формуемость, текучесть, газопро.ницаемость и прочность.

Формула и з о б р е т е н и я

Бентонитовая суспензия для изготовления единых формовочных смесей, включающая натриевый бентонит,воду и водорастворимую неорганическую соль двух- или трехвалентного металла, выбранные из группы, содержащей железо, магний, кальций или медь, отличающаяся тем,что, с целью улучшения реологических свойств суспенэии, суспензия дополнительно содержит полифосфат натрия и калийный гидрофобиэатор при следующем соотношении компонентов, мас. :

Натриевый бентонит 20,00-40,00

Водорастворимые неорганические соли металлов указанного вида 0,20-3,50

Полифосфат натрия 0,50-1,20

Калийный гидро фобизатор 0,10-0,35

Вода Остальное

1477504

Т а блица 1

Содерхание компонентов, мао.1

Хомпоненты

Суспензия

1 2 3 4 5 . 6 7

20,00

0 20

40,00

30,00

О, 50.. 40,00

За50

30,00

25,00

30,00

0,40

0,4

3,50

1,20 3,00

),20

0,80

1,20

0,50

0,80

0,80

0,10

79 ° 20

0,20, 0,35

68,60 70 45

0,35

54,95

0,20

68,60

0,35

54,95

0,25

68,45

2b

Таблнца2

Растекаеность по НХТИ, мн

Суспензия по таблице I

Плотность> г/см аяущаяся, после переменнвыпся в быстро-, одной меналке, мнн осле переменмвання в быст одной меналке, ннн

После прнготовле стннна

Т Х 1

5 10 30 40

5 10 30 4

89

102

88

1 )05 IOO 95 90

2 )03 )00 93 89

3 104 102 96 92

4 ° 106 106 105 104

5 90 90 89 88

6 92 92 90 90

7 102 101 100 99

Определялась пикнометрическим (весовыми методом. аблица3

Компоненты

Содержание компонентов, мас.%

Состав

1 1

1 2 3

87

Оборотная смесь

Песок К 102А

Суспензия 1 по таблице 1

Суспензия 2 по таблице 1

Суспензия 3 по таблице 1

Натриевьй бентонит

3)лорид кальция

Сулъфат нлн нитрат магния

Хлорид меди

Хлорид нелеза

Сулъфат алюминия

Иолифосфат натрия

Гидрофобизатор

ГЕФ-!

Вода

1,12

1,20

1,28

1,28

1,20

1,20

1,)7

I ° l2

1,20

1,28

1 ° 28

1i2O

1,20

1,17

1,13

I ° 21

1,29

1,28

1 ° 20

li20

1,17

I т!4

1,22

) 130

1,28

1 ° 20

1,20

1,71

1,)0

1,22

1,30

1,29

1,20

1,20

1,17

1477504 таблица4

Состав смеси по таблице 3 г t з

Свойства смеси

2 3, 4

Влажность, Х

Газопроницаемость, усл.ед.

Текучесть по Орлову, %

Формуемость, Х

Сырая прочность на сжатие, ИПа

Сырая прочность на срез, ИПа 10

Сырая прочность на разрыв, МПа 10

4,5

170

170

160

78

76

77

0,16 0,165 0,17

180 185 190

150 150 155

Корректор О.Кравцова

Составитель В.Решетов

Техред I.олийнык

Редактор Л.Гратнлло

Заказ 2193/13 Тираж 712 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101