EA028489B1 - Molding composition and molding mixture comprising said composition - Google Patents
Molding composition and molding mixture comprising said composition Download PDFInfo
- Publication number
- EA028489B1 EA028489B1 EA201400380A EA201400380A EA028489B1 EA 028489 B1 EA028489 B1 EA 028489B1 EA 201400380 A EA201400380 A EA 201400380A EA 201400380 A EA201400380 A EA 201400380A EA 028489 B1 EA028489 B1 EA 028489B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- molding
- mixture
- composition
- binder
- zeolite
- Prior art date
Links
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области литейного производства, а именно к составам формовочных композиций, используемых в формовочных смесях при изготовлении сырых разовых форм из песчаноглинистых (или бентонитовых) смесей для отливок из чёрных сплавов (чугун или сталь).The invention relates to the field of foundry, and in particular to compositions of molding compositions used in molding mixtures in the manufacture of raw single molds from sand clay (or bentonite) mixtures for castings from ferrous alloys (cast iron or steel).
Характерной особенностью предлагаемой формовочной композиции является наличие в её составе только неорганических компонентов.A characteristic feature of the proposed molding composition is the presence in its composition of only inorganic components.
Из уровня техники известно применение минеральной добавки - цеолита в формовочных смесях как отдельной добавки для дополнительной активации натриевого бентонита [МПК В22С 1/18, ИЕ № 4331697 А1, публикация 1995.03.23], так и в составе противопригарной добавки с графитом или в составе противопригарной композиции с графитом и бентонитом [смесь ΕΝνίΒΟΝΌ, Корнелиус Грефхорст, Рудольф Грепац, Материалы литейных форм для литья чугуна со связующими на основе бентонита без органических добавок, Литейное производство и технология литейного дела, 2006, стр. 8-16].It is known from the prior art to use a mineral additive — zeolite in molding mixtures as a separate additive for additional activation of sodium bentonite [IPC B22C 1/18, IE No. 4331697 A1, publication 1995.03.23], and as part of a non-stick additive with graphite or as part of a non-stick compositions with graphite and bentonite [ΕΝνίΒΟΝΌ mixture, Cornelius Grefhorst, Rudolf Grepac, Materials of casting molds for casting iron with binders based on bentonite without organic additives, Foundry and foundry technology, 2006, pp. 8-16].
Указанные формовочные материалы, не содержащие угля, экологичны, отличаются высокой восприимчивостью к воздействию воды, что обеспечивается присутствием в них цеолита, а наличие в материалах графита обуславливает некоторое повышение значений показателей прочности, плотности и текучести формовочных смесей, изготовленных на их основе. Однако наличие в составах смесей цеолита способствует некоторому снижению их пластических свойств.The specified coal-free molding materials are environmentally friendly, highly susceptible to water, which is ensured by the presence of zeolite in them, and the presence of graphite in the materials causes a slight increase in the strength, density and fluidity of molding mixtures based on them. However, the presence in the compositions of zeolite mixtures contributes to a certain decrease in their plastic properties.
Цеолиты - минералы из группы водных алюмосиликатов щелочных и щелочно-земельных элементов с тетраэдрическим и структурным каркасом, включающим полости, занятые катионами и молекулами воды. Цеолит представляет собой пористый кристалл с жестким каркасом. Катионы, заполняющие полости, окружены гидратными оболочками и сравнительно легко поддаются ионному обмену. Характерно, что параметры этого каркаса мало изменяются при дегидратации в результате нагревания до достаточно высокой температуры (более 500°С).Zeolites are minerals from the group of aqueous aluminosilicates of alkaline and alkaline-earth elements with a tetrahedral and structural skeleton, including cavities occupied by cations and water molecules. Zeolite is a porous crystal with a rigid frame. The cations filling the cavities are surrounded by hydration shells and are relatively easy to ion exchange. It is characteristic that the parameters of this skeleton change little during dehydration as a result of heating to a sufficiently high temperature (more than 500 ° C).
Также из уровня техники известно применение минеральной добавки шунгита. Шунгит - природная углеродсодержащая горная порода, представляющая собой композит, состоящий из шунгитового углерода (30%) и высокодисперсных частиц силикатов, в основном - кремнезёма.Also known from the prior art is the use of mineral shungite additives. Shungite is a natural carbon-containing rock, which is a composite consisting of shungite carbon (30%) and highly dispersed particles of silicates, mainly silica.
Шунгитовый углерод необычен по своей структуре, свойствам и взаимодействию с силикатными компонентами: обладает аморфной структурой, устойчив против графитизации, характеризуется высокими сорбционными свойствами и реакционной способностью. Кристаллический углерод в шунгитовой породе присутствует в очень незначительных количествах.Shungite carbon is unusual in its structure, properties and interaction with silicate components: it has an amorphous structure, is resistant to graphitization, and is characterized by high sorption properties and reactivity. Crystalline carbon in shungite rock is present in very small quantities.
Известна, например, формовочная композиция следующего состава, мас.ч.: молотый уголь - 10-75, компонент-носитель блестящего углерода - 3-20, технический углерод - 0,2-2, бентонит - 5-75, шунгит 2-12 [МПК В22С 1/20, ЕА № 017009, публикация 2012.09.28].For example, a molding composition of the following composition is known, parts by weight: ground coal - 10-75, component carrier of brilliant carbon - 3-20, carbon black - 0.2-2, bentonite - 5-75, shungite 2-12 [IPC B22C 1/20, EA No. 017009, publication 2012.09.28].
Наличие в указанной формовочной композиции глинистого связующего (бентонита) в количестве 5-75 мас.ч. позволяет разрабатывать составы формовочных смесей с высокой прочностью без дополнительного ввода связующего (см. таблицу и позицию 3 в указанном патенте).The presence in the specified molding composition of a clay binder (bentonite) in an amount of 5-75 parts by weight allows you to develop compositions of molding mixtures with high strength without additional input of a binder (see table and position 3 in the specified patent).
Однако указанный состав формовочной композиции не предполагает его применение в формовочных смесях для изготовления стального литья, так как представляет собой, главным образом, противопригарный противоужименный материал для получения чугунных отливок. Напротив, предлагаемая формовочная композиция формирует всю структуру смеси и весь комплекс основных технологических свойств, необходимых для получения как стального, так и чугунного литья.However, the specified composition of the molding composition does not imply its use in molding sand for the manufacture of steel casting, since it is mainly a non-stick anti-shrink material for producing cast iron castings. On the contrary, the proposed molding composition forms the entire structure of the mixture and the whole complex of basic technological properties necessary to obtain both steel and iron castings.
Основываясь на технической сущности и достигаемом результате, по мнению авторов, прототипом заявляемой формовочной композиции является противопригарная композиция - бентонит, графит, цеолит - ΕΝνίΒΟΝΟ.Based on the technical nature and the achieved result, according to the authors, the prototype of the claimed molding composition is a non-stick composition - bentonite, graphite, zeolite - ΕΝνΕΝ.
К главному недостатку применения указанной композиции в составах формовочных смесей следует отнести её неспособность обеспечить достаточно высокий уровень пластических свойств формовочной смеси. Известно, что для получения на современных автоматических формовочных линиях (АФЛ) качественных форм и отливок по моделям сложной конфигурации, формовочная смесь должна обладать высокими показателями, как прочности, так и пластичности (текучести). Однако именно потеря пластичности формовочной смесью, содержащей в своём составе указанную противопригарную композицию (смесь ΕΝνίΒΟΝΟ), была отмечена при её испытаниях на заводе И18А. [Корнелиус Грефхорст, Рудольф Грепац, Материалы литейных форм для литья чугуна со связующими на основе бентонита без органических добавок, Литейное производство и технология литейного дела, 2006, стр. 8-16].The main disadvantage of using this composition in the composition of the molding sand is its inability to provide a sufficiently high level of plastic properties of the molding sand. It is known that in order to obtain high-quality molds and castings using modern models of complex configuration on modern automatic molding lines (AFL), the molding mixture must have high rates of both strength and ductility (fluidity). However, it was precisely the loss of plasticity of the moldable mixture containing the specified non-stick composition (ΕΝνίΒΟΝΟ mixture) that was noted during its testing at the I18A plant. [Cornelius Grefhorst, Rudolf Grepac, Foundry materials for casting iron with binders based on bentonite without organic additives, Foundry and foundry technology, 2006, p. 8-16].
Прототипом заявляемого состава формовочной смеси, по мнению авторов, является формовочная смесь для изготовления разовых сырых форм для получения отливок из чёрных литейных сплавов следующего состава (мас.%):The prototype of the claimed composition of the molding mixture, according to the authors, is the molding mixture for the manufacture of single raw molds for castings from black cast alloys of the following composition (wt.%):
бентонит - 5-10.bentonite - 5-10.
шунгит - 2- 5 от содержания бентонита, кварцевый песок - остальное до 100%, вода - 2,5-3,5 сверх 100%.shungite - 2-5 of the bentonite content, quartz sand - the rest is up to 100%, water - 2.5-3.5 in excess of 100%.
[МПК В22С 1/20, ЕА № 017010, публикация 28.09.12 г.].[IPC B22C 1/20, EA No. 017010, publication 09/28/12].
Введение шунгита положительно влияет на такие технологические свойства формовочной смеси, как текучесть по ступенчатой пробе, прочность при разрыве во влажном состоянии, индекс формуемостиThe introduction of shungite positively affects such technological properties of the molding sand as fluidity by a stepwise test, tensile strength when wet, and formability index
- 1 028489 и насыпной вес.- 1 028489 and bulk density.
К самому существенному недостатку данного состава формовочной смеси с шунгитом следует отнести отсутствие стабилизирующих свойств формовочной смеси относительно влажности, особенно при повышенных её значениях (4-5%) и недостаточное повышение прочности при разрыве в зоне конденсации влаги.The most significant drawback of this composition of the moldable mixture with shungite is the lack of stabilizing properties of the moldable mixture with respect to humidity, especially at its increased values (4-5%) and insufficient increase in strength at break in the moisture condensation zone.
Технической задачей изобретения является разработка состава формовочной композиции и формовочной смеси на основе этой композиции без дополнительного ввода составляющих, используемых при изготовлении сырых разовых форм из песчано-глинистых смесей, исключающих недостатки прототипа, обеспечивающих высокий уровень комплекса технологических свойств смеси при повышенных влажностях, а также получение качественных форм и отливок по моделям сложной конфигурации как для чугунного, так и для стального литья, независимо от метода уплотнения.An object of the invention is to develop the composition of the molding composition and the molding sand based on this composition without additional input components used in the manufacture of raw single forms of sand-clay mixtures, eliminating the disadvantages of the prototype, providing a high level of the complex technological properties of the mixture at high humidity, as well as obtaining high-quality molds and castings according to models of complex configuration for both iron and steel castings, regardless of the compaction method.
Техническим результатом решения задачи является повышение прочностных свойств смеси во влажном состоянии как при сжатии, разрыве и сколе, так и при разрыве в зоне конденсации влаги без увеличения содержания связующего;The technical result of solving the problem is to increase the strength properties of the mixture in the wet state both during compression, rupture and cleavage, and during rupture in the moisture condensation zone without increasing the binder content;
обеспечение технологической устойчивости свойств смеси к изменениям влагосодержания при повышенных влажностях до 5%;ensuring technological stability of the properties of the mixture to changes in moisture content at high humidity up to 5%;
повышение термической устойчивости формовочной смеси путём сохранения активности глинистого связующего;increasing the thermal stability of the molding sand by maintaining the activity of the clay binder;
обеспечение положительного влияния на поведение смеси независимо от способа уплотнения форм, а также вида и температуры заливаемого металла (чугун или сталь);ensuring a positive effect on the behavior of the mixture, regardless of the method of compaction of the molds, as well as the type and temperature of the poured metal (cast iron or steel);
улучшение санитарно-гигиенической обстановки в литейном производстве за счёт снижения уровня запылённости и расхода формовочных материалов вследствие повышения термической устойчивости формовочной смеси, а также упрощения процесса приготовления формовочной смеси за счёт исключения подачи отдельных компонентов формовочной композиции в состав формовочной смеси.improving the sanitary and hygienic situation in the foundry by reducing the dust level and consumption of molding materials due to increased thermal stability of the molding mixture, as well as simplifying the process of preparing the molding mixture by eliminating the supply of individual components of the molding composition in the molding composition.
Необходимый технический результат достигается тем, что формовочная композиция, содержащая глинистое связующее (бентонит или каолинитовую глину) и цеолит, дополнительно содержит шунгит при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: глинистое связующее - 65-90, цеолит - 8,9-32, шунгит 1,8-3,2, а формовочная смесь на основе кварцевого песка и воды дополнительно содержит формовочную композицию указанного выше состава при следующем соотношении компонентов, в мас.%): формовочная композиция - 5-15%, кварцевый песок до 100%, вода - 2,5-5,0 сверх 100%.The required technical result is achieved by the fact that the molding composition containing a clay binder (bentonite or kaolinite clay) and zeolite additionally contains shungite in the following ratio of components, parts by weight: clay binder - 65-90, zeolite - 8.9-32, schungite 1.8-3.2, and the molding mixture based on quartz sand and water additionally contains a molding composition of the above composition with the following ratio of components, in wt.%): molding composition - 5-15%, quartz sand up to 100%, water - 2.5-5.0 in excess of 100%.
Содержание связующего в формовочной композиции менее 65 мас.ч. не обеспечивает достаточного уровня прочностных свойств формовочной смеси. Содержание связующего более 90 мас.ч. требует увеличенного содержания воды, что приводит к увеличению газотворной способности смеси и способствует образованию пригара и ужимин.The binder content in the molding composition is less than 65 parts by weight. does not provide a sufficient level of strength properties of the molding sand. The binder content of more than 90 parts by weight requires an increased water content, which leads to an increase in the gas-generating ability of the mixture and contributes to the formation of burns and squids
Увеличение содержания в составе формовочной композиции цеолита выше 32 мас.ч. и шунгита выше 3,2 мас.ч. нецелесообразно из-за отсутствия дополнительного эффекта влияния на основные технологические свойства формовочной смеси.The increase in the content of the molding composition of the zeolite above 32 wt.h. and shungite above 3.2 wt.h. impractical due to the lack of an additional effect of influence on the main technological properties of the molding sand.
Снижение содержания цеолита ниже 8,9 мас.ч. и шунгита ниже 1,8 мас.ч. нецелесообразно из-за уменьшения эффекта положительного влияния на прочность при сжатии и разрыве во влажном состоянии, а также прочность при разрыве в зоне конденсации влаги и текучесть, определяемую по ступенчатой пробе.The decrease in the zeolite content below 8.9 parts by weight and shungite below 1.8 wt.h. impractical due to the reduction of the effect of a positive effect on the compressive strength and tensile strength in the wet state, as well as the tensile strength in the moisture condensation zone and fluidity, determined by the stepwise test.
Содержание формовочной композиции в составе формовочной смеси менее 5 мас.% не обеспечивает достаточного уровня комплекса технологических свойств формовочной смеси. Содержание формовочной композиции в составе формовочной смеси более 15 мас.% требует увеличенного содержания воды, что может способствовать увеличению брака отливок по газовым дефектам, пригару и ужиминам.The content of the molding composition in the composition of the molding sand of less than 5 wt.% Does not provide a sufficient level of the complex technological properties of the molding sand. The content of the molding composition in the composition of the molding mixture of more than 15 wt.% Requires an increased water content, which can contribute to an increase in marriage of castings due to gas defects, burnout and bumps.
Количество влаги (показатель влажности) в смеси будет зависеть от количества и природы связующего, температуры окружающей среды и т.п. Оптимальное количество вводимой в смесь воды 2,5-5,0 мас.%.The amount of moisture (moisture indicator) in the mixture will depend on the amount and nature of the binder, ambient temperature, etc. The optimal amount of water introduced into the mixture is 2.5-5.0 wt.%.
Снижение содержания влаги в смеси ниже 2,5 мас.% повышает хрупкость и осыпаемость форм. Увеличение содержания влаги выше 5,0 мас.%. отрицательно влияет на свойства смеси и качество поверхности отливок (ужимины, пригар).The decrease in moisture content in the mixture below 2.5 wt.% Increases the fragility and crumbling of forms. The increase in moisture content above 5.0 wt.%. adversely affects the properties of the mixture and the surface quality of the castings (suppers, burns).
В примерах в качестве связующего формовочных смесей использовался Хакасский активированный бентонит и Нижне-Увельская каолинитовая глина. Оценка составов велась в соответствие с ГОСТ 2817789, ГОСТ 23409, а также дополнительным методикам.In the examples, Khakassky activated bentonite and Nizhne-Uvelskaya kaolinite clay were used as a binder for molding sand. The composition evaluation was carried out in accordance with GOST 2817789, GOST 23409, as well as additional methods.
Приготовление формовочных смесей и определение технологических свойств осуществлялось, главным образом, с использованием польского комплекта лабораторного оборудования (ф. \Уабар). Прочность в зоне конденсации влаги определялась с помощью прибора модели 05212М (Харьков).Preparation of molding mixtures and determination of technological properties was carried out mainly using the Polish set of laboratory equipment (f. \ Uabar). Strength in the zone of moisture condensation was determined using a model 05212M device (Kharkov).
Известно, что для оценки поведения глинистого связующего в смеси при термических нагрузках определение термостойкости по ГОСТ 28177-89 (отношение предела прочности при сжатии после прокалки и до прокалки) является необходимым, но недостаточным. Для более полной оценки термостойкости, например, при изменении состава формовочной смеси необходимо определять влияние вводимых добавок на сохранение активного связующего после термической нагрузки. Проводились сравнительныеIt is known that to assess the behavior of a clay binder in a mixture under thermal loads, the determination of heat resistance according to GOST 28177-89 (the ratio of the compressive strength after calcination and before calcination) is necessary, but insufficient. For a more complete assessment of heat resistance, for example, when changing the composition of the molding sand, it is necessary to determine the effect of the introduced additives on the preservation of the active binder after thermal loading. Comparative
- 2 028489 исследования пределов прочности при сжатии и разрыве во влажном состоянии, прочности при разрыве в зоне конденсации влаги, а также сорбционной способности формовочных смесей разного состава до и после термической обработки связующего и минеральных добавок. Для этого соответствующие навески обрабатывалась в печи при температуре 550°С в течение 1 ч, затем термообработанные минералы использовались для приготовления формовочных смесей по ГОСТ 28177-89 и определения указанных параметров.- 2 028489 studies of compressive strength and tensile strength in the wet state, tensile strength in the moisture condensation zone, as well as the sorption ability of molding mixtures of different compositions before and after heat treatment of the binder and mineral additives. For this, the corresponding samples were processed in a furnace at a temperature of 550 ° C for 1 h, then the heat-treated minerals were used to prepare the molding mixtures according to GOST 28177-89 and determine these parameters.
Дополнительно к стандартным методикам определения текучести смеси по ступенчатой пробе с помощью измерения твёрдости шариковым твердомером твёрдость и текучесть образцов измерялась электронным твердомером РРР ф. Шшркоп Оегока. Прибор измеряет усилие, соответствующее сопротивлению проникновения штыревого элемента в поверхность формы. Показания электронного твердомера являются комплексной характеристикой, определяющей твердость, плотность и прочность поверхности формы (образца), а также позволяющей дополнительно оценить пластичность (текучесть) смеси, используя ступенчатую пробу (текучесть РРР).In addition to standard methods for determining the fluidity of a mixture by a stepwise sample by measuring the hardness with a ball hardness tester, the hardness and fluidity of the samples was measured by an electronic hardness tester PPP f. Shshrkop Oegoka. The device measures the force corresponding to the penetration resistance of the pin element into the mold surface. The readings of an electronic hardness tester are a complex characteristic that determines the hardness, density and surface strength of a mold (sample), as well as allowing an additional assessment of the plasticity (fluidity) of a mixture using a stepwise test (fluidity of PPP).
Результаты вышеуказанных исследований приведены в табл. 1-3.The results of the above studies are given in table. 1-3.
В табл. 1 представлена оценка свойств формовочных смесей по ГОСТ 28177-89 до и после термической обработки бентонитового связующего с цеолитом и шунгитом, отдельно и вместе. Дополнительно к указанным в ГОСТ 28177-89 свойствам определялись такие свойства формовочной смеси как прочность при разрыве во влажном состоянии и сорбционная способность до и после термической обработки.In the table. 1 presents an assessment of the properties of molding compounds according to GOST 28177-89 before and after heat treatment of a bentonite binder with zeolite and shungite, separately and together. In addition to the properties specified in GOST 28177-89, such properties of the molding mixture as tensile strength in the wet state and sorption ability before and after heat treatment were determined.
Как видно из материала, представленного в табл. 1, введение минеральных добавок в формовочную смесь положительно влияет на качество бентонитового связующего, в частности на основные прочностные свойства смеси и сорбционную способность. При вводе в смесь одного цеолита отмечается повышение предела прочности при сжатии формовочной смеси на 19%, предела прочности при разрыве во влажном состоянии на 25%, предела прочности при разрыве в зоне конденсации влаги на 20%, сорбционной способности на 15%. Введение в смесь шунгита способствует повышению предела прочности при разрыве во влажном состоянии на 25%, предела прочности при разрыве в зоне конденсации влаги на 12%, сорбционной способности на 15%.As can be seen from the material presented in table. 1, the introduction of mineral additives in the molding mixture has a positive effect on the quality of the bentonite binder, in particular on the basic strength properties of the mixture and sorption ability. When one zeolite is introduced into the mixture, an increase in the compressive strength of the molding sand is increased by 19%, the tensile strength at break in the wet state by 25%, the tensile strength at break in the moisture condensation zone by 20%, and sorption ability by 15%. The introduction of shungite in the mixture helps to increase the tensile strength at break in the wet state by 25%, the tensile strength at break in the zone of moisture condensation by 12%, and sorption ability by 15%.
Лучший результат по влиянию на прочностные свойства смеси и сорбционную способность показало применение предлагаемой формовочной композиции - повышение пределов прочности и сорбционной способности смеси составляет в среднем 25-30%.The best result on the effect on the strength properties of the mixture and sorption ability was shown by the use of the proposed molding composition — an increase in the strength and sorption capacity of the mixture is on average 25-30%.
Кроме того, из представленного материала (табл. 1) видно, что при комплексной оценке термической устойчивости бентонитового связующего (определение пределов прочности при сжатии, разрыве в сыром состоянии, разрыве в зоне конденсации влаги, а также сорбционной способности смеси до и после прокалки) применение предлагаемой формовочной композиции в большей степени способствует сохранению активного связующего в смеси, чем применение минеральных добавок (шунгита или цеолита) в составе смеси по отдельности. По всей видимости, этому способствует сочетание наличия в формовочной смеси, с одной стороны, цеолита, обладающего жёстким каркасом, практически не изменяющим свои параметры при дегидратации в результате нагревания, а с другой стороны, шунгита, в структуру которого входит шунгитовый углерод, характеризующейся высокими сорбционными свойствами и реакционной способностью. Необходимо ещё раз отметить, что сохранению всего комплекса свойств формовочной смеси после термической обработки способствует только совместное применение в составе смеси цеолита и шунгита.In addition, it can be seen from the presented material (Table 1) that in a comprehensive assessment of the thermal stability of a bentonite binder (determination of compressive strength, wet gap, gap in the moisture condensation zone, and also the sorption ability of the mixture before and after calcination) the proposed molding composition to a greater extent contributes to the preservation of the active binder in the mixture than the use of mineral additives (schungite or zeolite) in the mixture separately. Apparently, this is facilitated by the combination of the presence of a zeolite in the moldable mixture, on the one hand, having a rigid framework, which does not practically change its parameters during dehydration as a result of heating, and, on the other hand, shungite, whose structure includes shungite carbon, characterized by high sorption properties and reactivity. It should be noted once again that only the combined use of zeolite and schungite as a part of the mixture helps to preserve the whole complex of properties of the molding sand after heat treatment.
- 3 028489- 3,028,489
Таблица 1Table 1
Влияние предлагаемой формовочной композиции и минеральных добавок, входящих в её состав, на пределы прочности и сорбционную способность формовочных смесейThe influence of the proposed molding composition and the mineral additives included in its composition on the tensile strength and sorption ability of molding compounds
Экспериментальные данные, представленные в табл. 2, свидетельствуют о том, что совместное применение в составе формовочной смеси цеолита и шунгита усиливает стабилизирующий эффект по сравнению со смесью, содержащей только цеолит или только шунгит. Причем введение в смесь только шунгита при повышенных влажностях оказывает минимальное положительное влияние на комплекс технологических свойств формовочной смеси. Цеолит в результате стабилизирующего действия на свойства смеси повышает комплекс технологических свойств при повышенных влажностях. Наибольший стабилизирующий эффект достигается при применении предлагаемой формовочной композиции. По сравнению со смесью, содержащей отдельно цеолит или шунгит, наблюдается повышение уровня следующих свойств смеси:The experimental data presented in table. 2, indicate that the combined use of zeolite and shungite in the molding mixture enhances the stabilizing effect compared with a mixture containing only zeolite or only shungite. Moreover, the introduction of only shungite at high humidity has a minimal positive effect on the complex of technological properties of the molding mixture. Zeolite as a result of the stabilizing effect on the properties of the mixture increases the set of technological properties at high humidity. The greatest stabilizing effect is achieved when using the proposed molding composition. Compared with a mixture containing separately zeolite or shungite, there is an increase in the level of the following properties of the mixture:
прочности при сжатии во влажном состоянии на 14% (при влажности 5%) и на 26% (при влажностиcompressive strength in the wet state by 14% (with humidity 5%) and 26% (with humidity
3%);3%);
прочности при разрыве во влажном состоянии на 35% (при влажности 5%) и на 18% (при влажности 3%);tensile strength in the wet state by 35% (with a moisture content of 5%) and 18% (with a moisture content of 3%);
прочности при сколе во влажном состоянии на 30% (при влажности 5%) и на 32% (при влажностиstrength when cleaved in the wet state by 30% (with humidity 5%) and 32% (with humidity
3%);3%);
формуемости на 32% (при влажности 5%) и на 59% (при влажности 3%); текучести по ступенчатой пробе на 18% (при влажности 5%) и на 12% (при влажности 3%); прочности РТР (болвана) на 21% (при влажности 5%) и в 2 раза (при влажности 3%); прочности РТР (лобовой поверхности) на 19% (при влажности 5%) и 14% (при влажности 3%); текучести РТР на 27% (при влажности 5%) и 74% (при влажности 3%).formability by 32% (at a moisture content of 5%) and 59% (at a moisture content of 3%); stepwise fluidity of 18% (at a moisture content of 5%) and 12% (at a moisture content of 3%); the strength of the RTR (block) by 21% (with a moisture content of 5%) and 2 times (with a moisture content of 3%); strength of the RTR (frontal surface) by 19% (with a moisture content of 5%) and 14% (with a moisture content of 3%); RTR yield by 27% (at a moisture content of 5%) and 74% (at a moisture content of 3%).
Таким образом, за счёт совместного применения в предлагаемой формовочной композиции минеральных добавок - цеолита и шунгита - формовочная смесь приобретает повышенные значения текучести РТР. В сочетании с повышением таких показателей качества формовочной смеси, как текучесть по ступенчатой пробе и прочность при разрыве во влажном состоянии, ввод предлагаемой композиции положительно влияет на процесс уплотнения формы и в особенности на качество отпечатка модели, способствует повышению выносливости уплотнённой формы к дополнительным необратимым деформациям, влияющим на сохранение целостности формы при протяжке модели и точность получаемых отливок.Thus, due to the combined use of mineral additives — zeolite and schungite — in the proposed molding composition, the molding mixture acquires increased RTR flow values. In combination with an increase in the quality indicators of the molding mixture, such as stepwise fluidity and wet tensile strength, the introduction of the proposed composition has a positive effect on the process of mold compaction and, in particular, on the quality of the model’s print, and enhances the endurance of the compacted mold to additional irreversible deformations, affecting the preservation of the integrity of the form during broaching the model and the accuracy of the obtained castings.
- 4 028489- 4,028,489
Таблица 2table 2
Влияние предлагаемой формовочной композиции и минеральных добавок, входящих в её состав, на комплекс технологических свойств смеси при повышенных влажностяхThe influence of the proposed molding composition and mineral additives included in its composition on the complex of technological properties of the mixture at high humidity
Таблица 3Table 3
Составы предлагаемой формовочной композиции и обеспечиваемый ими уровень основных технологических свойств формовочных смесейThe compositions of the proposed molding composition and the level of basic technological properties of molding compounds provided by them
Таким образом, применение предлагаемого состава формовочной композиции для изготовления сырых разовых песчано-глинистых форм обеспечивает повышение прочностных свойств смеси во влажном состоянии как при сжатии, разрыве и сколе, так и при разрыве в зоне конденсации влаги без увеличения содержания связующего;Thus, the use of the proposed composition of the molding composition for the manufacture of raw single sandy-clay molds provides an increase in the strength properties of the mixture in the wet state both during compression, rupture and cleavage, as well as rupture in the moisture condensation zone without increasing the binder content;
технологическую устойчивости свойств смеси к изменениям влагосодержания при повышенных влажностях до 5%;technological stability of the properties of the mixture to changes in moisture content at high humidity up to 5%;
повышение термической устойчивости формовочной смеси путём сохранения активности бентонитового связующего;increasing the thermal stability of the molding sand by maintaining the activity of the bentonite binder;
влияние на поведение смеси независимо от способа уплотнения форм, а также вида и температуры заливаемого металла (чугун или сталь).the effect on the behavior of the mixture, regardless of the method of compaction of the molds, as well as the type and temperature of the poured metal (cast iron or steel).
Необходимо отметить, что при применении предлагаемого состава достигается эффект повышения термостойкости связующего, а также текучести РТР, что подтверждает положительное действие совместного применения в предлагаемом составе формовочной композиции двух минеральных добавок - цеолита и шунгита.It should be noted that when applying the proposed composition, the effect of increasing the heat resistance of the binder, as well as the fluidity of the RTP, is achieved, which confirms the positive effect of the joint use in the proposed composition of the molding composition of two mineral additives - zeolite and shungite.
Совокупность указанных свойств способствует повышению выносливости уплотнённой формы к дополнительным необратимым деформациям, влияющим на сохранение целостности формы при протяжке модели и точность получаемых отливок, снижению расхода формовочных материалов (связующего), получению качественного отпечатка моделей ответственных отливок сложной конфигурации, а также обеспечивает влияние на поведение формовочной смеси независимо от способа уплотнения форм, вида и температуры заливаемого металла и улучшает санитарно-гигиенические условия труда.The combination of these properties helps to increase the endurance of the compacted mold to additional irreversible deformations, which affect the preservation of the integrity of the mold during broaching the model and the accuracy of the castings obtained, reduce the consumption of molding materials (binder), obtain a high-quality print of models of critical castings of complex configuration, and also provide an impact on the behavior of the molding mixtures regardless of the method of compaction of the forms, type and temperature of the poured metal and improves sanitary and hygienic conditions Slovenia of labor.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA201400380A EA028489B1 (en) | 2014-03-28 | 2014-03-28 | Molding composition and molding mixture comprising said composition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA201400380A EA028489B1 (en) | 2014-03-28 | 2014-03-28 | Molding composition and molding mixture comprising said composition |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201400380A1 EA201400380A1 (en) | 2015-09-30 |
EA028489B1 true EA028489B1 (en) | 2017-11-30 |
Family
ID=54198842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201400380A EA028489B1 (en) | 2014-03-28 | 2014-03-28 | Molding composition and molding mixture comprising said composition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA028489B1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1061906A1 (en) * | 1982-06-24 | 1983-12-23 | Институт проблем литья АН УССР | Mixture for casting moulds |
EA201000169A1 (en) * | 2009-12-30 | 2011-08-30 | Закрытое Акционерное Общество "Литаформ" | FORMING COMPOSITION |
EA201000170A1 (en) * | 2009-12-30 | 2011-08-30 | Закрытое Акционерное Общество "Литаформ" | FORMING MIXTURE FOR THE MANUFACTURE OF DIFFERENT RAW FORMS TO RECEIVE CASTINGS FROM BLACK CASTING ALLOYS |
-
2014
- 2014-03-28 EA EA201400380A patent/EA028489B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1061906A1 (en) * | 1982-06-24 | 1983-12-23 | Институт проблем литья АН УССР | Mixture for casting moulds |
EA201000169A1 (en) * | 2009-12-30 | 2011-08-30 | Закрытое Акционерное Общество "Литаформ" | FORMING COMPOSITION |
EA201000170A1 (en) * | 2009-12-30 | 2011-08-30 | Закрытое Акционерное Общество "Литаформ" | FORMING MIXTURE FOR THE MANUFACTURE OF DIFFERENT RAW FORMS TO RECEIVE CASTINGS FROM BLACK CASTING ALLOYS |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA201400380A1 (en) | 2015-09-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2526336C2 (en) | Modified bentonites for modern foundry applications | |
CN103813869B (en) | Rising head and the compositions that can shape manufactured for it | |
SK286218B6 (en) | Binding agent system, core sand mixture and a method for producing the same | |
CN104259379A (en) | Collapsibility enhancer for sodium silicate-bonded sand | |
Kamińska et al. | The Effect of Additive" B" on the Properties of CO2-Hardened Foundry Sands with Hydrated Sodium Silicate | |
CN103331408A (en) | Resin sand used for steel casting and preparation method thereof | |
EA028489B1 (en) | Molding composition and molding mixture comprising said composition | |
CN109626951A (en) | Magnesium phosphate cement | |
US9764377B2 (en) | Method for the production of core sand and/or molding sand for casting purposes | |
CN104729917A (en) | Pelletized blast furnace slag hydraulicity detection method | |
Joy et al. | Experimental study on geopolymer concrete with partial replacement of fine aggregate with foundry sand | |
Ayoola et al. | Investigation into foundry properties of Oshogbo and saki silica sand deposites | |
Opaluwa et al. | Evaluating the baked compressive strength of produced sand cores using cassava starch as binder for the casting of aluminium alloy T-joint pipe | |
Rao et al. | Usage of blast furnace slag in moulding sand to produce Al-Mg alloy castings | |
Svinoroev et al. | Application of liquid glass mixtures with improved knocking-out ability in castings production for railway transport | |
Granlund | Understanding the basics of green sand testing | |
Onimisi | Investigation of the Moulding Properties of Figurara River Bed Sand in Niger State Using Kaolin and Bentonite as Binder | |
Olakanmi et al. | Effect of cereal binder, moisture, and clay contents on the functional properties of clay-bonded core and moulding sands: general article | |
Żymankowska-Kumon | Assessment criteria of bentonite binding properties | |
EA027183B1 (en) | Molding mixture for molding single use green-sand patterns for producing castings from black castable alloys | |
AMBALI et al. | physico-mechanical properties of Ado-Ekiti (South West, Nigeria) natural moulding sands for foundry applications | |
RU2252104C2 (en) | Molding material | |
Kaarthik et al. | Trength and durability characteristics of foundry sand as a partial replacement of fine aggregate in self-compacting concrete | |
Hendronursito et al. | Sand Casting Manufacturer with Material Additive to Permeability and Green Compressive Strength Characteristic | |
EA017010B1 (en) | A molding sand for manufacturing one-time green molds to obtain castings of iron and steel casting alloys |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU |