Состав бентонитовой суспензии для единых формовочных смесей

Состав бентонитовой суспензии для единых формовочных смесей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам бентонитовых суспензий, применяемых при изготовлении единых формовочных смесей (ЕФС). Цель изобретения - улучшение реологических свойств суспензии и смеси. Бентонитовая суспензия содержит следующие ингредиенты, мас.%: натриевый бентонит 25,00-40,00

водорастворимые соли цинка 0,20-3,80

смесь полиэтиленгликолевых эфиров монои диалкилфенолов 0,01-0,04

вода - остальное. Совместное использование в суспензии солей цинка (хлоридов, сульфатов или нитратов) и полиэтиленгликолевых эфиров (ОП-7 или ОП-10) позволяет увеличить диспергируемость глинистых частиц, улучшить реологические свойства суспензии. ЕФС при использовании бентонитовой суспензии изготовляют обычным способом. Применение суспензии в ЕФС позволяет улучшить такие показатели смеси как формуемость, уплотняемость, текучесть. При этом снижается расход бентонита, стабилизируется работа технологического оборудования, улучшается товарный вид отливок. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

° Ю с,. 7

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4411030/31-02 (22) 17.03.88 (46) 23.10.90, Бюл, № 39 (71) Белорусский политехнический институт (72) М.И.Курилина и О.М.Миланович (53) 621,742.4(088.8) (56) Заявка ФРГ ¹3044764, кл. С 04 В 33/04, 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1204319, кл. В 22 С 1/00, 1983. (54) СОСТАВ БЕНТОНИТОВОЙ СУСПЕНЗИИ ДЛЯ ЕДИНЫХ ФОРМОВОЧНЫХ СМЕСЕЙ (57) Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам бентонитовых суспензий, применяемых при изготовлении единых формовочных смесей (ЕФС). Цель изобретения — улучшение реологических свойств суспензии и смеси. БенИзобретение относится к литейному производству, а именно к составам бентонитовых суспензий, применяемых при изготовлении единых формовочных смесей, преимущественно для автоматических формовочных линий.

Цель изобретения — улучшение реологических свойств суспензии и смеси.

В составе бентонитовой суспензии используются водорастворимые соли цинка (и) — хлориды, сульфаты или нитраты в сочетании со смесью полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов, марки ОП-7 или ОП-10, которые относятся к неионогенным поверхностно-активным веществам (ПАВ)., 5U 1б00900А1 (я)5 В 22 С 1/02, В 28 С 1/04 тонитовая суспензия содержит следующие ингредиенты, мас,%: натриевый бентонит

25,00-40,00; водорастворимые соли цинка

0,20 — 3,80: смесь полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов 0,01-0,04; вода остальное, Совместное использование в суспензии солей цинка (хлоридов, сульфатов или нитратов) и полиэтиленгликолевых эфиров (ОП-7 или ОП-10) позволяет увеличить диспергируемость глинистых частиц, улучшить реологические свойства суспензии. ЕФС при использовании бентонитовой суспензии изготовляют обычным способом.

Применение суспензии в ЕФС позволяет улучшить такие показатели смеси как формуемость, уплотняемость, текучесть. При этом снижается расход бентонита, стабили- Я эируется работа технологического оборудования, улучшается товарный вид отливок.

4 табл.

Совместное введение указанных веществ обеспечивает повышенную степень диспергирования глин в водной среде.

Наличие в обменном комплексе бентонитовых частиц трех- и двухвалентных катионов приводит к тому, что в водной среде из них возникают рыхлые хрупкие структуры, мало способные к самопроизвольному диспергированию, Катионы, находясь между пакетами глинистого минерала, усиливают связь между ними, в связи с чем самопроизвольноедиспергирование глины становится невозможным. Наиболее сильную связь пакетов обеспечивают трехвалентные катионы, а также катион кальция, Катион цинка в этом отношении знач/тельно слабее, так

1600900

15

50 как не обладает такой эффективной способностью встраиваться в кристаллическую решетку монтмориллонита. Таким образом. в присутствии солей цинка связь между пакетами устанавливается относительно непрочная, а дополнительный ввод полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов не позволяет им склеиваться между собой по базальным плоскостям, В итоге степень диспергации частиц бентонита возрастает. Поэтому сочетание солей цинка с полиэтиленгликолевыми эфирами моно- и диалкилфенолов обеспечивает получение менее рыхлых и более тонких пленок глинистого связующего, которое равномерно и полно обволакивает поверхность непластичных материалов, в частности наполнителей смесей. Такие пленки лучше способствуют взаимному скольжению частиц, а следовательно, улучшению реологических характеристик как суспензии, так и смеси.

При использовании в качестве активатора-разжижителя водорастворимых солей цинка оптимальное содержание бентонита в суспензии находится в пределах 25-40 мас,%. Если бентонита меньше 25 мас,%, суспензия становится очень чувствительной к перерасходу активатора-разжижителя, т.е. имеет место ее расслоение. При содержании бентонита свыше 40 мас,% резко возрастает вязкость суспензии, При содержании солей цинка (в пересчете на безводную соль) меньше 0 2 мас.% их разжижающее действие недостаточно даже при минимальном содержании бентонита, ввод активатора более 3,8% экономически нецелесообразен, поскольку не дает приращения положительного эффекта. При содержании ПАВ (смеси полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов) менее 0,01 мас.% реологические свойства формовочных смесей заметно ухудшаются, так как при этом снижается степень диспергирования частиц бентонита, Составы суспензий приведены в табл. 1.

Бентонитовую суспензию приготавливают следующим образом, Расчетное количество соли цинка растворяют в воде и- при перемешивании добавляют натриевый бентонит и смесь полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов, Компоненты перемешивают

30 мин при скорости вращения вала мешалки 120 об/мин. Ч суспензии определяют растекаемость сразу после приготовления суспенэии и после ее выстаивания в течение

72 ч, Степень диспергации частиц бентонита в суспензии оценивают по адсорбции (А) и величине емкости катионного обмена (Е).

Результаты испытаний суспензий 2 —.9 по этим показателям приведены в табл. 2.

О реологических свойствах суспензии можно судить по электрокинетическому fioтенциалу ((-потенциалу), предельному напряжению сдвига Рк и пластической, вязкости п, Для измерения электрокинетического потенциала применен электроосмотический метод, а измерения Рк и ц, производят с помощью вискозиметра, Результаты измерений -потенциала, предельного динамического напряжения сдвига Рк и пластической вязкости цг1 для суспензии 1—

3 (табл. 1) представлены в табл. 3.

Аналогичные результаты получены при использовании в составе глинистой суспензии сернокислых и азотнокислых солей цинка и ОП-10.

Единые формовочные смеси {ЕФС) при использовании бснтонитовой суспензии изготовляют обычным способом с учетом того, что глиносодержание в смеси должно быть не менее 8, Свойства единых формовочных смесей. получаемых при использовании суспензии, приведены в табл. 4.

Таким образом, использование водорастворимых солей цинка (хлоридов, сульфатов, нитратов) t сочетании со смесью полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов (ОП-7 или ОП-10) оказывает йоложительное влияние на водные суспензии активированных бентонитов, кроме разжижающего, они оказывают диспергирующее действие на частицы бентонита, В составах

ЕФС сочетание этих материалов вызывает улучшение их реологических и качественных характеристик.

Все это позволяет снизить расход бентонитового связующего, стабилизировать работу технологического оборудования, улучшить товарный вид отливок, так как при использовании ЕФС, изготовленных на суспензии по изобретению, отливки не имели каких-либо дефектов, Формула изобретения

Состав бентонитовой суспензии для единых формовочных смесей, используемых преимущественно для автоматических линий, включающий натриевый бентонит, воду и неорганическую соль активирующего действия, отличающийся тем,что,с целью улучшения реологических свойств суспензии и смеси, он в качестве неорганической соли активирующего действия содержит водорастворимые соли цинка и дополнительно содержит смесь полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфе1600900

0,20-3,80

0,01 — 0,04

Остальное

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3! .нолов при следующем соотношении ингредиентов, мас.$:

Натриевый бентонит 25,00 — 40,00

В одорастворимые соли цинка (в пересчете на безводную соль)

Смесь полизтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов

Вода

Таблица 4

Составитель B.Ðåøåòoâ

Редактор О.Головач Техред М.Моргентал Корректор Л.Патай

Заказ 3235 Тираж 630 Подписное

ВНЙИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комби дт "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101