Жидкая самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней

Жидкая самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистические

Реснубяии (>944722 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (51)М. Кл.

В 22 С 1/02 (22) Заявлено 19. 05. 80 (21) 2952905/22-02 с присоединением заявки М—

9куаарстеаемй кемитет

СССР ю делам взееретеивй. и вткритвй (23) Приоритет—

Опубликована 23. 07.82. Бюллетень яв27 (53) УД К 621 ° 742. .4 (088.8) Дата опубликования описания 23 07 82

Л.А. Большаков, Ю.В. Филиппов, Б.С. Бесчасный, Ю.Г. Гриднев и Д.Н. Диденко (72) Авторы изобретения

Ждановский металлургический институт и Воронежский государственный проектный и технологический институт кузнечно-прессового машиностроения (71) Заявители (54 ) ЖИДКАЯ САМОТВЕРДЕЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ ти 1.3).

Изобретение относится к литейному производству„ а именно к жидкйм самотвердеющим смесям (ЖСС) для изготовления литейных форм и стержней.

Известна ЖСС для изготовления литейных. форм и стержней, содержащая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло, отвердитель на основе двухкальциевого силиката и воду (1).

Указанная смесь обладает затрудненной выбиваемостью из отливок.

Известна также ЖСС для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло, отвердитель на основе двухкальциевого силиката, пенообразователь и добавку мазута для улучше ния выбиваемости (2).

Однако добавки мазута снижают текучесть указанной смеси, что огранило чивает содержание мазута в смеси до 0,5-1,03 и не позволяет существенно улучшить выбиваемость смесей.

Кроме того, мазут является горючим материалом, что усложняет хранение материалов ЖСС.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является жидкая самотвердеющая смесь для изГотовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло, отвердитель на основе двухкальциевого силиката, пенообразователь и технологическую добавку, которая вводится с целью улучшения текучести, повышения прочности в сухом состоянии и облегчения выбиваемосВ качестве технологической добавки используется сульфатный черный щелок, который содержит серу в количестве 1,73-2,223 от веса сухого вещества и дурнопахнущие серосодержащие соединения: метилмеркаптон, 1, 71-6,95

0,08-0,30

3 94 диметилсульфид, диметилдисульфид, сероводород и др.

При прогреве жидкостекольных смесей с сульфатным черным щелоком сера сгорает, количество дурнопахнущих летучих соединений возрастает.

Это значительно ухудшает санитарно-гигиенические условия труда. Кроме того, в сульфатном черном щелоке содержится сульфатное мыло, которое с течением времени постепенно всплывает и отделяется от щелока, в результате чего стабильность тех,нологических свойств жидкостекольных смесей нарушается. При попадании мыла в смесь газопроницаемость снижается до нуля. So время сушки негазопроницаемых или малогазопроницаемых смесей наблюдаются случаи отслаивания краски, образования трещин и разрушения форм и стержней.

Поэтому приходится длительно отстаивать сульфатный черный щелок и улавливать сульфатное мыло, что усложняет технологию приготовления ЖСС.

Излишнее пенообразование жидкостекольных композиций с сульфатным черным щелоком не обеспечивает высо; кой газопроницаемости смесей.

Целью изобретения является улучшение газопроницаемости и санитарногигиенических условий труда.

Поставленная цель достигается тем, что жидкая самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло, отвердитель на основе двухкальциевого силиката, пенообразователь и технологическую добавку, в качестве технологической добавки содержит натронный черный щелок при следующем соотношении ингредиентов, вес.3:

Жидкое стекло 6,83-8,13

Отвердитель на основе двухкальциевого силиката

Пенообразователь

Натронный черный щелок 0,20-1,50

Огнеупорный наполнитель Остальное

4722 4

22,22-24,42

0,30-0,42

4,8-5,0 черный щелок практически не содержит сернистых соединений. Сухое вещество натронного щелока состоит на

30-343 из неорганических и на 65704 из органических веществ. Натронный черный щелок является продуктом отхода при производстве целлюлозы. Состав сухого остатка натронного черного щелока, вес.4: щ Лигнин 22,0-28,30 фенолы, жирные и смоляные кислоты 14,84-!7,08

Оксикислоты и Лактоны

Угольная кислота

Уксусная кислота 0,37-0,61

Муравьиная кислота

Натрий, связанный органическими и неорганическими соединениями 22,12-24,16

Прочие соединения Остальное

Натронный черный щелок обладает поверхностно-активными свойствами.

При добавке натронного щелока к жидкой композиции балластный кремнеземжидкостного стекла превращается в связующее и придает ЖСС дополнительную прочность. При содержании натронного черного щелока более

1,5 вес. i снижается газопроницаемость

35 и замедляется твердение, а при содержании менее 0,2 вес 4 не наблюдается с рщественного облегчения выбиваемости ЖСС. Для данной смеси

40 предпочтительно применение жидкого стекла с модулем 2,8-3,2 и плотностью

1,25-1,35 r/ñì . Отвердителем на основе двухкальциевого силиката может служить белый саморассыпающийся шлак феррохромового производства.

В качестве пенообразователя могут применяться. ДС-PAC КЧНР, НЧК, контакт Петрова, сульфанол, препарированная коксохимическая смолка, мылонафт и другие поверхностно-активные вещества, переводящие смесь в текучее состояние. В качестве огнеупорного наполнителя могут применяться

Натронный черный щелок представ,ляет собой черную с коричневым оттенком жидкость плотностью 1,081,33 r/ñì с содержанием сухого остатка 15-504. В отличие от суль.фатного черного щелока натронный обогащенные кварцевые пески класса

Об 1К; Об 2К, Об 1К и кварцевые класса 1К, 2К, 3К и 4К, группы 01, 026, 02 и 0315., Предлагаемая ЖСС может приготовляться в смесителях периодического

5 944722 б и непрерывного действия с лопастны- ется в отдельной емкости из жидкого ми или шнековыми органами перемеши- стекла, натронного черного щелока вания. и пенообразователя и заливается в смеситель после перемешивания сухих

Смесь изготовляется следующим составляющих. После этого смесь пере: образом. мешивается еще 2-3 мин и в готовом

В смеситель периодического дейст- виде выпускается в оснастку или в вия загружаются наполнитель и от- промежуточную раздаточную емкость. вердитель и перемешиваются в течение Составы и свойства смесей, приве1-2 мин. Жидкая композиция составля- 1в дены в табл. 1 и 2.

Т а б л и ц а 1

Ингредиенты

87,578 87,578 87,578 87,578 87,578

Кварцевый песок 1К02 87«578

4,0 4,0 4,0

Феррохромовый шлак 4,0

4,0

4,0

Жидкое стекло модуля

3,2 плотностью

1,32 г/см 8,28 8,13 7,33

6,83 6,33 7«33

0,092 0,092 0,092

0,092 0,092 0,092

КЧНР

Натронный черный щелок плотностью

1,23 г/см

0,05

0,20

1,00

1,50 2,00

Сульфатный черный щелок плотностью

1,24 г/см3

1,00

Составы смесей

Физико-механические и технологические свойства смесей (оптимальный) (известный) Текучесть по конусу стройцниил, мм

90

105

110 115

100

Прочность при сжатии, кг/см, через а

2,0

1 ч

1,9

1,6

15 . 14

2 9 2,6

3,2 2,8

1,.6

2 ч

3,3

3,2

3,0

3,0

3,9

3 ч

3,8

3,4

3,5

Продолжение табл. 2!

944722

Составы смесей

Физико-механические и технологические свойства смесей

24 ч

4,2

6,3 5,8

9,0 10,2

4, 1

6,0

6,2

8,1

4,0

5,6

8,0

После сушки

Газопроницаемость, ед., через

170

190

150 130

200 180

280 260

3оо 28о

1 ч

15о 230

2 ч

210

200

130

300

290

3 ч

290

145

24 ч

320

350

300

Работа выбивки, Дж, после прокаливания, С

200

14,0

13,0

400

11,0

10,0

600

1,4

2,1

0,4

О 7

800

0,0

1О00

0,0 0,0

0,0

1200

0,0

М)

Образцы рассыпались при приложении незначительной нагрузки.

3,0 10,0

25 6,6

4,2 5,5

4,5 2,3

9,2 1,2

8,7 0,5

Как следует из табл. 2, добавка натронного черного щелока позволяет улучшить гаэопроницаемость в два раза при существенном улучшении санитарно"гигиенических условий труда и сохранении на высоком уровне прочности в сухом состоянии и низкой работе выбивки ЖСС.

Применение данной смеси возможно при производстве стального литья любого развеса.

Применение натронного черного щелока позволяет снизить количество

5 брака за счет пониженной газопроницаемости, повысить производительность труда при формовочных и стержневых работах.

15 0 15,0

11 5 11,3

1,3 1,0

0 3 О 2

o,Ð o,о®

Формула изобретения

Жидкая самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло, отвердитель на основе двухкальциевого силиката, пенообразователь и технологическую добавку, отличающаяся тем, что, с целью улучшения гаэопроницаемости и санитарно-гигиенических условий труда, в качестве технологической добавки смесь содержит натронный черный щелок при следующем соотношении ингредиентов, вес.3:

Жидкое стекло 6,83-8,13

Отвердитель на основе двух944722 10 стержней и форм из жидких самотвердеющих смесей. И., 1966, с. 68.

Составитель И. Гон чарук

Техред А. Бабинец ° Корректор Е. Рошко

Редактор Р. Цицика

Тираж 852 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

3 аказ 5210/11 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 кальциевого силиката 1,71-6,95

Пенообразователь 0,08-0,30

Натронный черный щелок 0,20-1,50

Огнеупорный, наполнитель Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Обмен опытом внедрения технологии изготовления литейных

-2. Дорошенко С.ll..,,Евдошук В.С., 5 Зинкевич Л.И. Состояние и перспективы применения наливных самотвердеющих смесей в Украинской CCP.

Укрниити. Киев, 1972, с. 8.

10 3. Авторское свидетельство СССР

N 529733, кл. В 22 C 1/02, 1975.