RU1770021C - Состав дл формовки керамических форм - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к литейному производству, в частности к литью по выплавл емым модел м дл  формовки оболочковых форм (ОФ) и их упрочнени . Сущность: состав дл  формовки содержит, мас.%: алюмохромфосфатное соединение 35-45 12-16-ный раствор щелочи 4-60 карбонат кальци  3,8-10, огнеупорный наполнитель - остальное. Такой состав от- верждаетс  за 8-15 мин при комнатной температуре , он порист, имеет незначительную плотность, сокращает врем  прокаливани , причем прокалку осуществл ют без опок. 2 табл.

Description

со С

Изобретение относитс  к литейному производству и может быть использовано дл  получени  оболочковых форм в литье по выплавл емым модел м.

Известен опорный наполнитель дл  формовки керамических форм, состо щий из металлургического шлака конверторного производства (1).

Этот наполнитель не имеет прочности при прокаливании форм, так как он распыл етс , что приводит к короблению форм, последующее спекание наполнител  (при охлаждении форм) затрудн ет отделение отливок от наполнител  и выщелачивание лить .

Известна также смесь дл  упрочнени  оболочковых форм при прокаливании их без опок, в состав которой вход т шлак ферро- хромового производства, карбоната кальци , поваренна  соль, жидкое стекло, пенообразователь и кварцевый песок (3).

Известна  смесь имеет плотную структуру с низкой пористостью, вследствие чего газопроницаемость ее недостаточна дл  получени  качественных отливок. Кроме того , эта смесь, в св зи с низким содержанием св зующего, образует пустоты при заливке керамических форм, в которые проникает металл, разруша  оболочку.

Известны также составы дл  формовки жидкотекучим наполнителем керамических форм, св зующим в которых  вл етс  гидро- лизованный этилсиликат. жидкое стекло или глиноземистый цемент (2).

Общим недостатком указанных наполнителей  вл етс  плотна  монолитна  структура, низка  газопроницаемость, затрудненное выбивание отливок и длительное врем  прокаливани  форм.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по составу и достигаемому результату  вл етс  огнеупорна  суспензи 

vj XI О О

ГО

дн  изготовлени  форм (авт св. № 1138228, кл В 22 С 1/00), содержаща  компоненты при следующем соотношении, мас.%: Алюмохромфос- фатна  св зка13-20

Хлорид щелочноземельного металла 2-4 Вода12--16

Анионоэюивный ПАВ0,08-0,1

9- 11 %-ный водный раствор щелочи2-8

Огнеупорный наполнительОстальное Оболочка на указанной суспензии имеет достаточно высокую прочность при температурах прокаливани  и достаточно быстро твердеет при нанесении ее тонким слоем на модельные блоки.

Однако подобно указанным выше жид- котекучим наполнител м, данный состав имеет монолитную структуру, что затрудн ет газопроницаемость оболочек, увеличивает брак отливок по газовым раковинам. Далее, вследствие монолитности состава дл  формовки, значительно удлин етс  врем  прокаливани  форм и врем  отверждени  состава. Из-за этого указанный состав, как и другие жидкотекучие наполнители, использовать в качестве состава дл  формовки керамических форм затруднено.

Целью изобретени   вл етс  устранение указанных недостатков, т.е. повышение газопроницаемости состава дл  формовки керамических форм, сокращение времени прокаливани  форм и снижение брака отливок по газовым раковинам

Дл  достижени  поставленной цели в состав дл  формовки керамических форм, включающий огнеупорный наполнитель, карбонат кальци , неорганическое св зующее и упрочн ющую добавку согласно изобретению в качестве св зующего он содержит элюмохромфосфатное соединение при следующем соотношении компонентов . мас.%:

Алюмохромфосфатное соединение35...40

Упрочн юща 

добавка4...б

Карбонат кальци 3,8...10

Огнеупорный наполнительОстальное П р и м е р. В лабораторных услови х НПО РостНИИТМ и в цехе точного лить  ПО Ростсельмаш были проведены исследовани  по изучению свойств состава дл  формовки керамических форм.

Приготовили 400 г раствора алюмох- ромфосфатной св зки (АХФС) плотностью dzo 1,50 ± 0,02 г/см3 путем разбавлени  исходной св зки водой. Затем приготовили

50 г раствора щелочи (NaOH) плотностью D20 -1,15 ± 0.02 г/см3 (12-16 % водный раствор) и влили ее в раствор св зки. Образовавшиес  продукты взаимодействи  размешивали в мешалке в течение 5-10 мин до

полного их растворени . При этом рН раствора АХФС повышалс  до 0,5-1.

Затем в смеситель загружали 480 г кварцевого песка и 70 г мраморной крошки фракции 0,2-1 мм. Смесь перемешивали 3-5

5 мин и в нее вливали смесь растворов АХФС и NaOH при перемешивании. При этом происходило интенсивное вспенивание состава вследствие взаимодействи  .карбоната кальци  и АФХС. Пен щийс  .состав залива0 ли на керамические блоки, установленные воронкой вниз в жакеты, имеющие вертикальный разъем. Спуст  8-15 мин, происходило отверждение залитого состава. Жакет разбирали, форма извлекалась и передава5 лась на прокалку. Прокалка блоков производилась без опок. Прокаленные блоки заливали металлом, охлаждали по обычному режиму, а затем керамическа  оболочка легко разрушалась, так как состав не спекалс 

0 и имел пористую структуру.

Аналогичным образом были приготовлены еще 4 варианта предлагаемого состава и известный состав суспензии по прототипу. Полученные составы заливали в цилиндри5 ческие формы 50 х 50 дл  испытани  на газопроницаемость по известной методике и на определение плотности состава. В формы в виде стержней 15 х 15 х 120 состав заливали дл  испытани  на коробление

0 (прогиб) при нагреве до температуры 900°С. В табл.1 приведены составы 1-5 по предлагаемому изобретению и б по известному , в табл.2 представлены свойства испытуемых опорных наполнителей.

5 Как видно из данных табл.2, газопроницаемость предлагаемого состава в 2,5-3 раза выше известного, врем  схватывани  сокращаетс  в 10 раз, значительно сокращаетс  врем  прокаливани  форм и снижаетс  брак отливок по газовым раковинам.

0

Оптимальное содержание карбоната кальци  находитс  в пределах 3,8-10 мас.%. При содержании его менее 3,8 мае. % уменьшаетс  пористость наполнител  (растет

5 плотность), увеличиваетс  брак по газовым раковинам. При содержании карбоната кальци  более 10 мас.% снижаетс  плотность состава и значительно сокращаетс 

врем  схватывани  наполнител  и он становитс  нетехнологичным.

Использование предлагаемого состава наполнител  обеспечивает следующие технико-экономические преимущества:

- сокращаетс  брак отливок по газовым раковинам.

Экономический эффект от использовани  предлагаемого изобретени  ориентировочно составит 10 руб. на 1 тонну годного лить  за счет снижени  брака отливок по газовым раковинам, ускорени  цикла прокаливани  форм, снижени  потерь форм при прокаливании.

Claims (3)

1. Состав дл  формовки керамических форм, включающий огнеупорный наполнитель , карбонат кальци , неорганическое св зующее и упрочн ющую добавку, о т л и-

чающийс  тем. что. с целью повышени  газопроницаемости состава, сокращени  времени прокаливани  и снижени  брака отливок по газовым раковинам, в качестве св зующего он содержит алюмохромфос- фатное соединение при следующем соотношении компонентов, мас.% : алюмохромфос- фатное соединение35 ,0-45,0; упрочн юща 

добавка4,0-6,0;

карбонат кальци 3,8-10,0

огнеупорный наполнительостальное .

2.Состав по п. 1,отличающийс  тем, что в качестве упрочн ющей добавки содержит 12-16%-ный раствор щелочи.

3.Состав по п.2, отличающийс  тем, что в качестве щелочи содержит NaOH .

Таблица 1

Таблица 2