Комплексный органоминеральный разжижитель для литейной массы

Комплексный органоминеральный разжижитель для литейной массы

Реферат

Изобретение относится к области получения разжижителей, которые используются в керамической и огнеупорной промышленности, в частности при производстве фарфорофаянсовых изделий, получаемых методом литья из водных минеральных суспензий.

Из уровня техники известна многокомпонентная комплексная разжижающая добавка для разжижения майоликовой литейной системы [Ермак С.Н. Майоликовые литейные системы с применением высококонцентрированных керамических вяжущих суспензий: дис. канд. тех. наук: 05.17.11 / С.Н. Ермак. - Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова. 2007. 143 с.], содержащая кальцинированную соду (карбонат натрия), жидкое стекло в массовом соотношении компонентов 1:1 соответственно и высококонцентрированные керамические вяжущие суспензии (ВКВС) кварцевого песка и пегматита.

Недостатком указанной комплексной разжижающей добавки является недостаточное разжижение указанной литейной системы без повышения ее влажности, а также дополнительное применение ВКВС кварцевого песка и пегматита удорожает стоимость готовой продукции.

В качестве прототипа выбрана комплексная разжижающая добавка для керамического шликера [Ефимов К.А. Электроповерхностные и реологические свойства глинистых материалов с комплексными добавками: дис. канд. тех. наук: 02.00.11 / К.А. Ефимов. - Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова. 2007. 133 с.], содержащая суперпластификатор СБ-ФФ, кальцинированную соду и жидкое стекло при следующем массовом соотношении компонентов:

Суперпластификатор СБ-ФФ	1
Кальцинированная сода (карбонат натрия)	2
Жидкое стекло	2,5

Недостатком данной комплексной разжижающей добавки является недостаточное разжижение системы, а также суперпластификатор СБ-ФФ является дорогим компонентом, следовательно, и стоимость готовой продукции будет достаточно высокой.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение качества готовой продукции и снижение ее себестоимости.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении подвижности массы без увеличения ее влажности.

Технический результат достигается тем, что комплексный органоминеральный разжижитель для литейной массы состоит из суперпластификатора, кальцинированной соды (карбоната натрия) и жидкого стекла, причем в качестве суперпластификатора используется суперпластификатор СБ-РФ, при соотношении компонентов:

Суперпластификатор СБ-РФ	1
Кальцинированная сода (карбонат натрия)	2
Жидкое стекло	2,5

Синтезируют СБ-РФ следующим способом: из резорцина в присутствии NaOH готовят водный раствор, нагревая его до 50°-60°С и перемешивая до полного растворения. Затем добавляют фурфурол и нагревают до 70°С в щелочной среде. Количество едкого натрия составляет 0,5% от массы резорцина. В результате поликонденсации резорцина с фурфуролом образуется 20%-ный раствор СБ-РФ, который можно использовать как в виде раствора, так и в виде сухого порошка (после выпаривания и измельчения). СБ-РФ относится к 4-му классу токсичности (малоопасные вещества).

Кальцинированная сода (карбонат натрия) и жидкое стекло широко применяются в керамической промышленности. Однако введение в литейные массы кальцинированной соды (карбоната натрия) или жидкого стекла в качестве самостоятельных электролитов, как и введение суперпластификатора СБ-РФ не приводит к столь эффективному разжижению литейной массы, как введение комплекса, содержащего СБ-РФ, кальцинированную соду (карбоната натрия) и жидкое стекло. Это связано с тем, что литейные массы являются сложной многокомпонентной системой и для эффективного разжижения необходимы комплексы, состоящие из нескольких компонентов.

Для экспериментальной проверки эффективности нового комплексного органоминерального разжижителя была приготовлена литейная масса методом мокрого помола в шаровой мельнице, которую применяют для производства фарфорофаянсовых изделий. Концентрация дисперсной фазы CV=37%. Ее компонентами являются: глинистые материалы 53 мас.%; отощающие 32 мас.%; плавни 15 мас.%.

Реологические свойства литейных масс изучали на приборе "Реотест-2М" с коаксиальными цилиндрами. Скорость вращения рабочего цилиндра изменяли от 0,33 с^-1 до 146 с^-1. Подвижность литейной массы оценивали по времени истечения 100 мл литейной массы после выдерживания ее в покое в течение 30 с (первая текучесть) и в течение 30 мин (вторая текучесть). Определяли также коэффициент загустевания (К) и скорость набора массы (таблица 1).

Разработанный комплексный органоминеральный разжижитель позволяет в предлагаемом составе литейной массы снизить динамическое напряжение сдвига (τ_o), коэффициент загустевания и увеличить скорость набора массы (таблица 1). Это свидетельствует об увеличении текучести литейной массы без повышения ее влажности, а также об улучшении ее фильтрационных свойств, что, в свою очередь, сокращает продолжительность технологического процесса и позволяет увеличить объем выпускаемой продукции.

Кроме того, предложенный комплексный органоминеральный разжижитель позволяет снизить стоимость готовой продукции за счет замены дорогостоящего суперпластификатора СБ-ФФ на дешевый суперпластификатор СБ-РФ, а также повысить качество готовой продукции.

Комплексный органоминеральный разжижитель для литейной массы состоит из суперпластификатора, кальцинированной соды (карбоната натрия) и жидкого стекла, отличающийся тем, что в качестве суперпластификатора используется суперпластификатор СБ-РФ, при соотношении компонентов, вес.ч.:

Суперпластификатор СБ-РФ	1
Кальцинированная сода (карбонат натрия)	2
Жидкое стекло	2,5