CS273014B1 - Foundry sand and core mixture with non-quartz opening material - Google Patents

Foundry sand and core mixture with non-quartz opening material Download PDF

Info

Publication number
CS273014B1
CS273014B1 CS791086A CS791086A CS273014B1 CS 273014 B1 CS273014 B1 CS 273014B1 CS 791086 A CS791086 A CS 791086A CS 791086 A CS791086 A CS 791086A CS 273014 B1 CS273014 B1 CS 273014B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
weight
quartz
cao
type
content
Prior art date
Application number
CS791086A
Other languages
English (en)
Other versions
CS791086A1 (en
Inventor
Jiri Ing Csc Kristek
Ladislav Ing Csc Skovajsa
Alois Ing Csc Burian
Karel Ing Ovcari
Original Assignee
Kristek Jiri
Ladislav Ing Csc Skovajsa
Burian Alois
Karel Ing Ovcari
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kristek Jiri, Ladislav Ing Csc Skovajsa, Burian Alois, Karel Ing Ovcari filed Critical Kristek Jiri
Priority to CS791086A priority Critical patent/CS273014B1/cs
Publication of CS791086A1 publication Critical patent/CS791086A1/cs
Publication of CS273014B1 publication Critical patent/CS273014B1/cs

Links

Landscapes

  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Description

Vynález se týká slévárenské formovací a jádrové směsi s nekřemenným ostřivem, pojené vodným roztokem alkalického křemičitanu, která je určena zejména pro těžké ocelové odlitky.
V současné době se při výrobě vysoce tepelně namáhaných odlitků používají formovací a jádrové směsi s ostřivem získávaným drcením cihelného chrommagnezitového zlomu z vyzdívek. Odpadní cihlový zlom má velmi nehomogenní složení, obsahuje zbytky reaktivních chemických a keramických pojiv, rovněž výběr typu základních složek chromitu a magnezitu je dán požadavky výroby tvarovek pre vyzdívky. Z těchto důvodů mají stávající slévárenské směsi na bázi chrommagnezitu řadu nedostatků. Nedefinovatelné a proměnné složení ostřiva způsobuje značné kolísání technologických vlastností směsi, tj. doby zpracovatelnosti, výsledné pevnosti, prodyšnosti apod. V důsledku velké reaktivity s roztoky alkalického silikátu je skladovatelnost směsí poměrně krátká a je nutno ji zvyšovat přídavky hydroxidu sodného a zvyšováním obsahu pojivá, což pak velmi zhoršuje rozpadavost po odlití. Manipulace s žíravým louhem ohrožuje bezpečnost pracovníků a komplikuje přípravu směsí. Směsi s chrommagnezitem a alkalickým silikátem - vodním sklem - jsou příčinou vzniku specifické vady odlitků, tzv. neštovic, které nutí zvyšovat přídavky na obrábění. Vysoká reaktivita chrommagnezitu z cihlových zlomů k alkalickému silikátu za horka způsobuje při lití vznik škodlivého šestimocného chrómu, který je nebezpečný z hlediska zamoření povrchových vod pří vyvážce použitých směsí na deponie.
Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje slévárenská formovací a jádrová směs s nekřemenným ostřivem podle vynálezu. Směs se skládá ze 100 hmot. dílů nekřemenného ostřiva, 2 až 7 hmot. dílů vodného roztoku alkalického křemičitanu, popř. 0,2 až 1,0 hmot. dílu esterového tvrdidla. Nekřemenné ostřívo je tvořeno slinutým magnezitem magnoferitického typu, s obsahem od 3 do 9 % hmot. oxidů železa, s molárním poměrem CaO/SiOz pod 1,0, při obsahu CaO do výše 3,0 % hmot., kde CaO je plně petrograficky vázán a stabilizován formou monticellitu CaO.MgO.SiO2· Nekřemenné ostřívo příp. dále obsahuje stopy až 85 % hmot. tvrdé chromové rudy A^O-j-C^Oj typu, s obsahem A^O-j nejméně 23 % hmot. a C^O-j nejvýše 38 % hmot., jejíž podstatu tvoří spinel MgO.A^O-j. Podstata vynálezu spočívá v tom, že vodný roztok alkalického křemičitanu obsahuje od 24 do 37 % hmot. SÍO2, přičemž hodnota koagulačního prahu je v rozmezí od 3,8 do 6,0 % hmot. Na20.
Hlavní výhodou směsi podle vynálezu je výrazné potlačení nežádoucích interakcí povrchu ostřiva s alkalickým křemičitanem. Zatímco stávající ostřivo z chrommagnezitového zlomu je založeno na použití nízkoželezitých typů magnezitových slínků s obsahem do 3 % hmot.
a s relativně vysokým podílem reaktivních nevázaných sloučenin vápníku a hořčíku, nové ostřivo racionální úpravou mineralogického a zrnitostního složení, s obsahem podílů pod 0,06 mm max. 10 % hmot. a nad 3 mm max. 5 % hmot., je téměř inertní vůči působení alkalických silikátů zastudena i zahorka. Na druhé straně má z tohoto hlediska zásadní význam i použití málo reaktivního roztoku silikátu, daného min. obsahem 24 % hmot. a max. obsahem 37 % hmot. SÍO2 a hodnotou koagulačního prahu v rozmezí od 3,8 do 6,0 % hmot. Na20.
Při zkouškách se potvrdilo, že při překročení hodnoty 6,0 % hmot. Na20 se v intermicelárním roztoku křemičitanu sodného začínají vyskytovat volné sodné a hydroxylové ionty, které značně zvyšují agresivitu pojivá. Při hodnotě koagulačního prahu pod 3,8 % hmot. Na20 již koloidní roztok silikátu ztrácí stabilitu. Dosavadní způsob hodnocení pojivá pomocí křemičitanového modulu nepostihuje jeho reaktivitu. Hodnocení reaktivity pojivá pomocí koagulačního prahu umožňuje exaktně stanovit potřebné složení směsi pro různé podmínky, a potlačit tak škodlivé vlivy předávkování anebo poddávkování. V důsledku potlačení vzájemné reaktivity ostřiva a pojivá se daleko lépe využije pojivých schopností křemičitých gélů, vzniklých chemickým vytvrzením roztoku alkalických silikátů a omezí se vznik nízkotajících sloučenin na rozhraní ostřiov-pojívo. Z těchto skutečností vyplývají značné technické přednosti: snížení obsahu pojivá o 30 až 50 % hmot., snížení kolísání technologických hodnot, prodloužení doby zpracovatelnosti směsi na několikanásobek, zlepšení rozpadavosti po odlití, v některých případech až na rozpadavost dosud dosažitelnou jen při použití orga.7
CS 273014 Bl nických pryskyřic. Další výhodou směsi podle vynálezu je snadná separace od křemenných výplňových směsí. V důsledku použití vysoce železitého magnezitu se drahé někřemenné ostři vo dá s vysokým efektem oddělit magneticky. Přísada chromové rudy rovněž příznivě ovlivňuje tepelnou dilataci magnezitu. Zkoušky prokázaly, že při složení chromové rudy podle vynálezu, na rozdíl od použití stávajících rud typu FeO.C^O-j, dochází k mírnému ireverzibilnímu nárůstu v atmosféře oxidační i redukční a podporuje se tak rozpadavost po odlití. Tvrdý typ chromové rudy, na rozdíl od stávajícího typu používaného při výrobě chrommagnezitových tvarovek, vytváří zároveň lepší předpoklady pro zavedení regenerace použitých směsí bez nebezpečí velkých ztrát v důsledku dezintegrace zrn při otírce. Z provozního hle diska je velmi důležitý vliv směsi podle vynálezu na potlačení vzniku slévárenské vady, typické pro stávající směsi s chrommagnezitem z cihelných zlomů a alkalickým silikátem, tzv. neštovic, které vytvářejí na povrchu odlitku shluky hlubokých prohlubní. Odlitky, vyráběné do těchto směsi, proto vyžadují vysoké přídavky na opracování. Při použití směsi podle vynálezu je možno u stejných odlitků dosáhnout hladkého povrchu. Omezení interakce ostřiva s pojivém, dosažené použitím slévárenské formovací a jádrové směsi podle vynálezu, se projeví iv hygieně pracovního i životního prostředí. Rozbory vzorků slévárenské směsi se stávajícím chrommagnezitem po odlití prokázaly vysoký obsah škodlivého šestimocného chrómu ve výši od 6 do 27 mg.kg-1. Vzhledem k tomu, že tyto směsi se po použití vyvážejí na skládku, hrozí značné nebezpečí zamořeni povrchových vod, nebot podnikové normy jsou v případě šestimocného chrómu velmi přísné a činí pouze 0,3 mg.1^. Naproti tomu při porovnávacích rozborech směsi podle vynálezu, prováděných za stejných podmínek, byl obsah šestimocného chrómu pod mezí citlivosti stanovení, což potvrzuje mimořádně účinnou pasivaci.
Přednosti směsi podle vynálezu jsou zřejmé z následujících příkladů:
Příklad 1
Nejprve byla připravena pro srovnání stávající směs běžně užívaného složení:
chrommagnezit z cihelného zlomu 100 hmot. dílů
vodný roztok křemičitanu sodného
s křemičitanovým modulem 2,4 8 hmot. dílů
hydroxid sodný 1,5 hmot. dílů
Směs byla po namíchání vytvrzena oxidem uhličitým. Technologické vlastnosti směsi:
zrnitost .................................................. 0 až 5 mm obsah podílů pod 0,06 mm .................................. 17 % doba zpracovatelnosti ..................................... 16 h pevnost v tlaku po 24 h ................................... 1,5 MPa otěr ...................................................... 0,72 % prodyšnost ................................................ 50 n.j.p.
rozpadavost dle Ljasse .................................... 250 úderů obsah Cr^+ po odlití ...................................... 23 mg.kg-
Do směsi byl odlit odlitek o hmotnosti 5,5 t o tlouštce stěny do 400 mm, který měl na všech exponovaných místech povrchu slévárenské vady, tj. neštovice, do hloubky až 10 mm
Potom byla za stejných podmínek připravena směs podle vynálezu:
slinutý železitý magnezit s 7,5 % hmot.
Fe20j, s c/s modulem 0,48, s obsahem 1,8 % hmot. CaO hmot. dílů »·
CS 273014 Bl tvrdá chromová ruda s 28 % hmot. A^O-j a s 34 % hmot. Cr^O^ vodný roztok křemičitanu sodného, s obsahem % hmot. SiO^ a s hodnotou koagulačního prahu 5,9 % hmot. Na20
Směs byla po namíchání vytvrzena průchodem CO^.
Technologické vlastnosti:
zrnitost ..................................................
obsah podílů pod 0,06 mm ..................................
doba zpracovatelnosti .....................................
pevnost v tlaku po 24 h ...................................
otěr ......................................................
prodyšnost ................................................
rozpadavost dle Ljasse ....................................
obsah Cr^+ po odlití ......................................
hmot. dílů
4,5 hmot. dílů
0,06 až 1,0 mm 5 % h i,8 MPa 0,60 %
180 n.j.p.
116 úderů 0 mg.kg-1 je zřejmé, že i při mnohem nižším obsahu pojivá je u směsi podle vynálezu dosahováno příznivějších hodnot. Do směsi byl dále odlit stejný odlitek jako v předchozím porovnávaném případě. Tento odlitek vykazoval jen na nejvíce exponovaných místech nešíovice do hloubky nejvýše 3 mm.
Příklad 2
Dalšího zlepšení užitných vlastnostní směsi je možno dosáhnout použitím kapalného esterového- tvrdidla:
slinutý železitý magnezit s 5,5 % hmot.
Fe^Oj, s c/s modulem 0,78, s obsahem 1,8 % hmot. CaO tvrdá chromová ruda s 30 % hmot. Al^Oj a s 33 % Cr20j vodný roztok křemičitanu'sodného s obsahem % hmot. Si02 a hodnotou koagulačního prahu 4,0 % hmot. Na20 glyceroltriacetát
Technologické vlastnosti zrnitost ...................................................
obsah podílů pod 0,06 mm ...................................
doba zpracovatelnosti ......................................
pevnost v tlaku po 24 h ....................................
prodyšnost.................................................
rozpadavost dle Ljasse .....................................
obsah Cr^+ .................................................
hmot. dílů hmot. dílů hmot. díly 0,3 hmot. dílů
0,06 až 1,0 mm 2,5 % min 2,5 MPa 500 n.j.p.
úderů 0 mg.kg-1
Do směsi byl odlit stejný odlitek jako v předchozím. Povrch odlitku byl hladký, bez závad.
Obdobnou samotvrdnoucí směs s kapalným tvrdidlem nebylo možno, za použití stávajícího chrommagnezitu, připravit pro předčasnou interakci ještě v mísiči.
Příklad 3
CS 273014 Bl
Příklad 3
Byla připravena směs o složení: slinutý železitý magnezit s 4 % hmot.
Fe203> s c/s modulem 0,32, s obsahem 2,9 % hmot. CaO vodný roztok křemičitanu sodného, s obsahem 24 % hmot. Si02 a s hodnotou koagulačního prahu 3,8 % hmot. Na20 glyceroltriacetát
Technologické vlastnosti zrnitost ..................................................
obsah podílů pod 0,06 mm ..................................
doba zpracovatelnosti .....................................
pevnost v tlaku po 24 h ...................................
prodyšnost ................................................
rozpadavost dle Ljasse ....................,...............
obsah Cr^+ ...............................,..................
100 hmot. dílů
3,5 hmot. dílu 0,4 hmot. dílu
0,06 až 1,0 mm 8 % min 2,1 MPa 185 n.j.p.
údery 0 mg.kg-1

Claims (1)

  1. Slévárenská formovací a jádrová směs s nekřemenným ostřivem, zejména pro těžké ocelo vé odlitky, složená ze 100 hmotnostních dílů nekřemenného ostřiva, 2 až 7 hmotnostních dí lů vodného roztoku alkalického křemičitanu, popřípadě 0,2 až 1,0 hmotnostního dílu esterového tvrdidla, přičemž nekřemenné ostřivo je tvořeno slinutým magnezitem magnoferitické ho typu, s obsahem od 3 do 9 % hmotnostních oxidů železa, s molárním poměrem Ca0/S102 pod 1,0, při obsahu CaO do výše 3,0 % hmotnostních, kde CaO je plně petrograficky vázán a sta bilizován formou monticellitu CaO.MgO.SiO2, případně ostřivo obsahuje stopy až 85 % hmotnostních tvrdé chromové rudy Al20-j-Cr20j typu s obsahem A120-j nejméně 23 % hmotnostních a Cr20j nejvýše 38 % hmotnostních, jejíž podstatu tvoří spinel Mg0-Al20-j, vyznačená tím, že vodný roztok alkalického křemičitanu obsahuje od 24 do ‘37 % hmotnostních kysličníku (1 křemičitého, přičemž hodnota koagulačního prahu je v rozmezí od 3,8 do_6,0 % hmotnostních Na20. ;
CS791086A 1986-10-31 1986-10-31 Foundry sand and core mixture with non-quartz opening material CS273014B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS791086A CS273014B1 (en) 1986-10-31 1986-10-31 Foundry sand and core mixture with non-quartz opening material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS791086A CS273014B1 (en) 1986-10-31 1986-10-31 Foundry sand and core mixture with non-quartz opening material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS791086A1 CS791086A1 (en) 1990-07-12
CS273014B1 true CS273014B1 (en) 1991-02-12

Family

ID=5429042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS791086A CS273014B1 (en) 1986-10-31 1986-10-31 Foundry sand and core mixture with non-quartz opening material

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS273014B1 (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
CS791086A1 (en) 1990-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5911269A (en) Method of making silica sand molds and cores for metal founding
US4171984A (en) Refractory composition for flow casting
CN101486581B (zh) 一种钢包工作衬用可塑修补料
JPS597660B2 (ja) セメント組成物の製造方法
JPH0312359A (ja) 単斜晶系ジルコニアを含有する新規な耐火性組成物ならびに改善された高温時機械的強度および改善された熱衝撃抵抗性を示す上記組成物から形成された物品
BR0209326B1 (pt) mÉtodo de produÇço de um nécleo de areia para fundiÇço de metais.
CA2144949C (en) Investment material
US3203057A (en) Process for making cores and molds, articles made thereby and binder compositions therefor
CN102898168B (zh) 铜冶炼中间包用复合镁铝铬耐火浇注料
CN115340370A (zh) 基于用后耐火材料的高铝质自流浇注料及其制备方法
US3934637A (en) Casting of molten metals
CA1080405A (en) Investment material
CS273014B1 (en) Foundry sand and core mixture with non-quartz opening material
GB1492853A (en) Curable moulding compositions
US4536216A (en) Cement for the manufacture of cores and moulds and method for preparing same
US8011419B2 (en) Material used to combat thermal expansion related defects in the metal casting process
JPH0229630B2 (cs)
US3208861A (en) Prevention of hydration
US2930709A (en) Inorganic bonded cores for steel castings
TWI897125B (zh) 鹼激發爐石混凝土
KR100478141B1 (ko) 폐내화물을 이용한 고로노체 보수용 수계 압입재 조성물
US2508006A (en) Casting molds
GB1496356A (en) Refractory surfaced moulds
RU2450886C1 (ru) Формовочная смесь
KR100417712B1 (ko) 제강용 충진재