Теплоизоляционная смесь для утепления прибылей отливок
Иллюстрации
Показать всеРеферат
О П С Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
<" 692685
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 30,0877(21)2522917/22-02 с прмсоедмнением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.
В 22 0 27/06
Государствеииый комитет
СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК
621.746. .586 (088.8) Опублмковано 25,10,79. Бюллетень М З9
Дата опубликования описания 25,10.79 (72) Авторы изобретения
В.Г.Горенко, Я.Д.Яновер и В.Ф.Дурандин
Институт проблем литья AH Украинской CCP (71) Заявитель (54 ) ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ СМЕСЬ ДЛЯ УТЕПЛЕНИЯ
ПРИБЫЛЕЙ ОТЛИВОК
1,5-7,5
Изобретение относится к области металлургии и литейного производства, а именно к составам теплоизоляционных смесей для утепления прибылей 5 отливок и слитков.
Известна теплоизоляционная смесь для утепления прибылей стальных слитков, содержащая вспученный перлит, огнеупорную глину и жидкое стекло (11. ()
Эта смесь склонна к оплавлению при соприкосновении с жидким металлом, вследствие чего в прибылях диаметром больше 240 мм наблюдается появление вторичных усадочных раковин.
Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является теплоизоляционная смесь для утепления литейных прибылей, содержащая вспученный перлит, вспученный пористый материал, огнеупорную глину и связующее, а именно жидкое стекло (2), В состав указанной смеси входят искусственно вспученные материалы, для получения которых необходимо создание специализированных производств.
Это повышает стоимость смеси и снижает экономическую эффективность ее применения. Кроме тога, рассматриваемый состав смеси не позволяет получить высокую прочность изделий в сыром состоянии в процессе их изготовления и после сушки, а также не обеспечивает уменьшение степени оплавления стенок оболочек при иХ длительном контакте с жидким металлом, поэтому выход годного стального литья не превышает 65%.
Целью настоящего изобретения является увеличение прочностных свойств изделий из смеси, повышение выхода годного металла и снижение себестоимости смеси.
Для достижения поставленной цели теплоизоляционная смесь для утепления прибылей отливок, включающая вспученный перлит, огнеупорную глину и связукщее, дополнительно содержит трепел или кизельгур, отходы льняного производства и шелуху подсолнечных семян или зерен при следующем соотношении ингредиентов, вес. %:
Вспученный перлит 5,0-40,0
Трепел или кизельгур 5 0-25 0 отходы льняного производства
692685
Шелуха подсолнечных семян или зерен 0,5-8,0
Огнеупорная глина 5,0-15,0
Связующее Ос таль ное.
Трепел представляет собой рыхлую горную породу, содержащую до 90% кремнезема и состоящую иэ округлых
:частиц :диаметром 1-.12 мк гидратноЬремнеземистого состава с примесями глинистого и песчаного материала.
Пористость 60,0-65,0%; теплопроводность в порошке 0,075 ккал/ч м С.
От близкого по составу и использованию диатомита трепел отличается отсутствием или незначительным количеством кремнеземистых раковин, окаменевших остатков организмов и меньшей гйдратированостью.
Я(иэельгур йредставляет собой рыхлую горную породу, состоящую преимущественно из гидратнокремнеземистых
: частичек . По составу, свойствам и применению киэельгур тождественен трепелу.
Введение в состав смеси трепела или киэельгура, благодаря высокой температуре их плавления и малому оплавлению при контакте с жидким металлом, способствует сохранению высоких теплоизоляционных свойств смеси при 1000-1200 С, снижает ее себестоимость и обеспечивает повышение выхода годного литья. Использование в составе смеси трепела или киэельгура в количествах меньших 5,0% не оказывает влияния на ее свойства, особейно теплофиэические, при высоких температурах. При использовании этих материалов в количествах, превышакщих 25,0%, наблюдается снижение теплоизоляционных свойств смеси при нормальных и повышенных температурах и уменьшение выхода годного.
Использование отходов льняного производства и шелухи подсолнечных семян или зерен позволяет повысить физико-механические свойства смеси в сыром состоянии.
При содержании в составе смеси меньше 1,5% отходов льняного производства не наблюдается повышение физико-механических свойств смесей, а при содержании их больше 7,5% ухудшается формуемость смеси и получен, ные оболочки имеют малую плотность
Й низкую механическую прочность, Шелуха подсолнечных семян или зерен, также как отходы льйяного производства, способствует повышению .физико-механических свойств смеси и умейьшает ее оплавление. Если содержанке шелухи меньше 0,5%, то заметного ее влияния на свойства смеси не
50 ощущается. При содержании шелухи
Г больше 8,0% она начинает неравномерно распределяться о всему объему смеси и это ухудшает формуемость оболочек и приводит к ухудшению их прочностных свойств. Кроме того, в участках оболочек, обогащенных шелухой, наблюдается ее повышенное выгорание и преждевременное разрушение стенок оболочек.
Вспученный перлит является основным теплоиэоляционным наполнителем смеси. Получают его путем обжига при
950-1180 С измельченного вулканического стекла, содержащего 1-6% связанной воды. При содержа ни в смеси меньше 5,0% вспученного Йерлита уменьшаются теплоизолирующие свойства смеси, а при содержании больШе 40, 0% наблюдается значительное пов ашение степени оплавления смеси при ее контакте с жидким металлом.
Огнеупорная глина и связу щее обеспечивают пластичность, форму мость и оптимальные физико-механичес ие свойства смесей. 1
В качестве связующего могут использоваться преимущественно водные неорганические или органические крепители, такие как жидкое стекло, сульфитно-дрожжевая бражка и др.
З0 В табл. 1 приведены составы .предлагаемых (1-6) и согласно прототипу (7-8) смесей.
Результаты испытаний смесей приведены в табл. 2, Из полученных данных видно, что. смесь предлагаемого состава позволяет снизить объемный вес, с 380-410 до
290-335 кг/м ; повысить газопроница3. емость q 350-400 до 440-650; увеличить предел прочности при сжатии сырых образцов с 0,45-0,54 до 0,550,65 кгс/см ; увеличить прочность на разрыв в сухом состоянии с 3,6-4,6 до 5,4-6,3 кгс/см ;. уменьшить тепло2. емкость с 0,746-0,748 до 0,742-0,730
45 краж/(кг ° C), снизить коэффициент теплопроводности с 0,138-0,143 до
0,118-0,139 Вт/м С; уменьшить величину коэффициента теплоаккумуляции с
196,7-205,8 до 165,2-182,4 Вт/сек /ьР1.
Йсследования, проведенные на производственных отливках с использование ем для утепления прибылей оболочек иэ смесей составов 1-8, показывают, что использование предлагаемой смеси, 55 позволяет снизить степень оплавления стенок оболочек с 44,5-70,5% до 32,050,5% и повысить выход годного литья с 58,5-63,0% до 63,5-77,5%.
Экономическая эффективность использования смесей составляет 3,2-6,1 руб ° на 1 т годного стальНого углеродистого литья
692685 T а б л и и а ес. %, в смесях
Инг по про по про тотипу) тотипу) 25,0 40,0
;Вспученный перлит
5,0 15,0 20,0 32,0 35,0 50,0 перепел
25,0 20,0 15 0
10,0
5 0
Кизельгур
Шунгизит
Отходы льняного проводства
23,5
30,0 10,0
2,5 1,5
7,5
6,0
5,0 . 4,0 Огнеупорная глина
9,0 11,0 13,0 15 0 10,0 12,0
5,0
7,0
Шелуха подсолнечных семян или зерна
0,5 2,0 3,5 5,0 6,5 8,0
57 55 47 5 — 67
Жидкое стекло
30,5 35, 38
Сульфитно-дрожжевая бражка таблица 2.
Свойства
40,4 37,9 28,4 45,1 44,0
Влажность смесей,Ъ„, 43,2
42,3
43,5
300- 300-
370Объемный вес сухой 320- . 315380310- 290-410 -395
335 смеси, кг/м.....
Ъ
Газопроницаемость, -325
-320 -325
-330 -330
460- 440-. 460- 270- 460- 480350-4 00
-560 -550 -570 -650
-620
-580 ед.
Прочность на сжатие 0,60 0,56- 0,55- 0,550 58- 0,60- 0,48в сыром состоянии, -0,65 -0,62 -0,60 -0,62 -0,60 -0;63
-0,54
5,5- 5,73,9-4,6
3,6-4,0
5,45,65,5
5., б-6,2
- б, 0
-6,.1
-6,3
-6,2
-6,3
0,729 0,724 0,728 0,730 0,729 0,728 0,748 0,46 кгс/см
Прочность на растяжение в сухом состоянии, кгс/см
Теплостойкость
Вт/м С
350-400
0145-0, 52
692685 Продолжение табл,2
;Теплопроводность
;BT/ì С
0,139 0;145 0,125 0,118 0,122 0,119 0,143 0,138
Коэффициент теплоаккумуляции
2 2О
Вт ° сек /м С
182,4 175,8 171,6 162,3 167,7 165,2 205,8 196,7
35,0- 36,5 44,5Степень оплавления
34,544,5- 47,5-68г0,-70,5
32,0-41,5
33,5оболочек, Ъ
-44,0
-45,5
"47, 0 -48,5 -50,5 с (66,0- 65,5- 63,5- 64,4- 64,0 63,561,558,5-66, 0
Выход годного
-64, 5 литья, Ъ
-77,5 -76,0 -73, -73,5 -73,0 -72,5
Формула изобретения
1,5-7,5
0 5-8,0
5,0-15,0
Остальное
5,0-25,0
Составитель С.Тепляков
Техред Л.Алферова Корректор В.Синицкая
Редактор О.Колесникова
Заказ 6040/2 Тираж 945 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент г.Ужгород, Ул.Проектная,4
Теплоизоляционная смесь для утепления прибылей отливок, включающая вспученный перлит, огнеупорную глину и связующее, отличающаяся тем, что, с целью увеличения прочностных свойств, повышения выхода годяого литья и снижения ее себестоимости, она дополнительно содержит трепел илизз
Иизельгур, отходы льняного производства и шелуху подсолнечных семян или зерен при следующем соотношении ингредиентов, вес. %:
Вспученный 4О перлит 5 0-40,0
Трепел или кизельгур
Отходы льняного производства
Шелуха подсолнечных семян или зерен
Огнеупорная глина
Св язукщее
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Сб. Усовершенствование технологии плавки и получение отливок иэ цветных сплавов, М., ГСИНТИ, 1963, Р 1-63-38/5, с.7.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 501828, кл. В 22 D 7/10, 1974.