RU2207214C1 - Противопригарная смесь для литейных форм и стержней - Google Patents
Противопригарная смесь для литейных форм и стержней Download PDFInfo
- Publication number
- RU2207214C1 RU2207214C1 RU2002106898/02A RU2002106898A RU2207214C1 RU 2207214 C1 RU2207214 C1 RU 2207214C1 RU 2002106898/02 A RU2002106898/02 A RU 2002106898/02A RU 2002106898 A RU2002106898 A RU 2002106898A RU 2207214 C1 RU2207214 C1 RU 2207214C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- binder
- cores
- mixture
- production
- carbon black
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении литейных форм и стержней. Противопригарная смесь содержит, мас. %: связующее ЛСТ - 4,0-6,0, связующее КО - 2,0-4,0, нефтесодержащий шлам, образующийся в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода - 1,0-3,0, кварцевый песок - остальное. При заливке металла в литейную форму происходит возгонка ароматических углеводородов, содержащихся в нефтесодержащем шламе. Контактируя с залитым металлом, ароматические углеводороды разлагаются и образуют углеродистую пленку, предохраняющую поверхность металла от взаимодействия с газами атмосферы формы и кварцевым песком. Таким образом, предотвращается появление пригара на поверхности отливок. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к литейному производству, а именно к противопригарным смесям для изготовления литейных форм и стержней.
Известна смесь для изготовления литейных форм (авт. св. SU 1250379 А1, кл. В 22 С 1/02, опубл. 15.08.86, бюл. 30) следующего состава, мас.%:
Формовочная глина - 5-10
Вода - 3-4
Жидкий продукт деароматизации остатков нефтяных фракций на основе ароматических и нафтено-ароматических углеводородов - 0,01-0,1
Огнеупорный материал на основе кремнезема - Остальное
В данном изобретении в качестве противопригарной добавки используется дорогостоящий и дефицитный материал, являющийся сырьем для многих производств, выпускающийся по ТУ 138.3013-83 - жидкий продукт деароматизации остатков нефтяных фракций на основе ароматических и нафтено-ароматических углеводородов.
Формовочная глина - 5-10
Вода - 3-4
Жидкий продукт деароматизации остатков нефтяных фракций на основе ароматических и нафтено-ароматических углеводородов - 0,01-0,1
Огнеупорный материал на основе кремнезема - Остальное
В данном изобретении в качестве противопригарной добавки используется дорогостоящий и дефицитный материал, являющийся сырьем для многих производств, выпускающийся по ТУ 138.3013-83 - жидкий продукт деароматизации остатков нефтяных фракций на основе ароматических и нафтено-ароматических углеводородов.
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата при использовании известной смеси для изготовления литейных форм, относится то, что данная смесь используется при изготовлении литейных форм методом "по-сырому", не содержит связующих и поэтому не может обладать высокой прочностью после тепловой сушки.
Наиболее близкой к предлагаемой является противопригарная смесь для литейных форм и стержней (авт. св. 458374, кл. В 22 С 1/00, опубл. 30.01.75, бюл. 4) следующего состава, мас.%:
Песок кварцевый - Основа
Глина огнеупорная молотая - 2,0-4,0
Связующее - 4,5-6,5
Дистен-силлиманитовый порошок - 6,0-10,0
В качестве связующего в данной смеси могли использоваться сланцевая смола, сульфитная бражка и др.
Песок кварцевый - Основа
Глина огнеупорная молотая - 2,0-4,0
Связующее - 4,5-6,5
Дистен-силлиманитовый порошок - 6,0-10,0
В качестве связующего в данной смеси могли использоваться сланцевая смола, сульфитная бражка и др.
Используемый в данной смеси порошкообразный дистен-силлиманит, обладая значительной удельной поверхностью (6000-8000 см2/г), обволакивает зерна кварцевого песка и глины, что позволяет увеличить огнеупорность смеси. Однако на обволакивание частиц дистен-силлиманитового порошка необходимо много связующего, так как он обладает значительной удельной поверхностью (6000-8000 см2/г), что приводит к уменьшению прочности литейных форм и стержней после тепловой сушки и поломке их при сборке форм. Кроме того, известная смесь не содержит углеродосодержащих компонентов и не может препятствовать созданию в полости литейной формы окислительной атмосферы. При окислении залитой в форму стали на поверхности отливки образуются жидкие оксиды железа, имеющие температуру плавления 1380oС. Они взаимодействуют с диоксидом кремния SiO2, содержащимся в огнеупорной глине (Аl2О3•SiO2•Н2О) и в дистен-силлиманите (Al2O3•SiO2) с образованием легкоплавкого железистого силиката - фаялита 2FeO•SiO2, имеющего температуру плавления 1205oС. Расплав фаялита припаивает зерна кварцевого песка к поверхности отливок и образует пригар.
Задача изобретения - разработка противопригарной смеси для литейных форм и стержней, содержащей связующее ЛСТ (лигносульфонаты технические), связующее КО и нефтесодержащий шлам, образующийся в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода, обеспечивающей высокую прочность литейных форм и стержней после тепловой сушки и чистую от пригара поверхность стальных отливок.
Техническим результатом, достигаемым при использовании предлагаемой противопригарной смеси для литейных форм и стержней, является повышение прочности литейных форм и стержней после тепловой сушки и устранение пригара на поверхности отливок.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что предлагаемая противопригарная смесь для литейных форм и стержней, включающая кварцевый песок и связующее ЛСТ, дополнительно содержит связующее КО и нефтесодержащий шлам, образующийся в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Связующее ЛСТ - 4,0-6,0
Связующее КО - 2,0-4,0
Нефтесодержащий шлам, образующийся в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода - 1,0-3,0
Кварцевый песок - Остальное
Нефтесодержащий шлам, образующийся в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода, имеет следующий состав, маc.%:
Ароматические углеводороды: аценафтилен, аценафтен, флоурен, метилфенантрен, пирены, антрацен, метилпирены, фенантрен - 45-52
Технический углерод - 3-5
Вода - Остальное
Отличием заявляемого изобретения является использование нефтесодержащего шлама, образующегося в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода в качестве углеродосодержащей добавки, которая в сочетании со связующим КО служит новым средством для получения технического результата - повышения прочности литейных форм и стержней после тепловой сушки и устранения пригара на поверхности стальных отливок.
Связующее ЛСТ - 4,0-6,0
Связующее КО - 2,0-4,0
Нефтесодержащий шлам, образующийся в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода - 1,0-3,0
Кварцевый песок - Остальное
Нефтесодержащий шлам, образующийся в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода, имеет следующий состав, маc.%:
Ароматические углеводороды: аценафтилен, аценафтен, флоурен, метилфенантрен, пирены, антрацен, метилпирены, фенантрен - 45-52
Технический углерод - 3-5
Вода - Остальное
Отличием заявляемого изобретения является использование нефтесодержащего шлама, образующегося в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода в качестве углеродосодержащей добавки, которая в сочетании со связующим КО служит новым средством для получения технического результата - повышения прочности литейных форм и стержней после тепловой сушки и устранения пригара на поверхности стальных отливок.
В предлагаемом изобретении применяется в качестве углеродосодержащей добавки нефтесодержащий шлам, образующийся в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода, имеющего следующий состав, мас.%:
Ароматические углеводороды: аценафтилен, аценафтен, флоурен, метилфенантрен, пирены, антрацен, метилпирены, фенантрен - 45-52
Технический углерод - 3-5
Вода - Остальное
Этот отход не используется в промышленности и загрязняет окружающую среду.
Ароматические углеводороды: аценафтилен, аценафтен, флоурен, метилфенантрен, пирены, антрацен, метилпирены, фенантрен - 45-52
Технический углерод - 3-5
Вода - Остальное
Этот отход не используется в промышленности и загрязняет окружающую среду.
Установлено, что при оптимальном содержании нефтесодержащего шлама, образующегося в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода в смеси 1,0-3,0% и связующего КО - 2,0-4,0% при заливке металла и прогреве литейной формы или стержня, происходит возгонка ароматических углеводородов, содержащихся в нефтесодержащем шламе (аценафтилена, аценафтена, флоурена, метилфенантрена, пиренов, антрацена, метилпиренов, фенантрена), температура кипения которых 245-300oС. При контакте с залитым металлом ароматические углеводороды разлагаются с выделением на поверхности отливки и в контактной зоне металл - форма пленочного углеродистого образования. Плотная углеродистая пленка предохраняет поверхность металла от окисления газами атмосферы формы и предотвращает взаимодействие кварцевого песка с металлом и образующимися на его поверхности оксидами.
Благодаря содержанию 2,0-4,0% связующего КО в предлагаемой смеси, обеспечивается высокая (12,0-17,0•105 Па) прочность на разрыв после тепловой сушки, в то время как у прототипа этот показатель равен 6,5•105 Па.
При снижении содержания нефтесодержащего шлама ниже 1,0% при заливке металлом и прогреве литейной формы или стержня выделяется недостаточное количество пленочного углеродистого образования, которого не хватает для предохранения поверхности металла от окисления газами атмосферы формы и предотвращения взаимодействия кварцевого песка с металлом и образующимися на его поверхности оксидами. В результате этого залитый металл окисляется газами атмосферы формы и проникает в поры литейной формы или стержня, а оксиды железа, образующиеся на поверхности отливки, вступают во взаимодействие с кварцевым песком с образованием легкоплавкого (имеющего температуру плавления 1205oС) железистого силиката фаялита 2FeO•SiO2, припаивающего зерна кварцевого песка к поверхности отливки, образуя пригар.
При снижении содержания связующего КО ниже 2,0% происходит снижение прочности на разрыв после тепловой сушки до 9,0•105 Па, что приводит к поломке литейных форм и стержней при сборке форм.
При увеличении содержания нефтесодержащего шлама выше 3,0% происходит выделение избыточного количества углеродистого образования, которое приводит к появлению на поверхности отливки отдельных дефектов типа борозд и складчатости, заполненных "блестящим углеродом".
При увеличении содержания связующего КО выше 4,0% происходит снижение прочности на сжатие по-сырому до 0,13•105 Па, что приводит к разрушению литейных стержней при извлечении их из стержневых ящиков при изготовлении.
Составы противопригарных смесей для изготовления литейных форм и стержней приведены в табл. 1.
Свойства противопригарных смесей для литейных форм и стержней приведены в табл. 2.
Эффективность действия противопригарных смесей для литейных форм и стержней оценивалась на технологических пробах, представляющих собой отливку, выполненную в виде полого цилиндра диаметром 53 мм, с внутренним отверстием диаметром 23 мм. Внутреннее отверстие формируется стержнем, изготовленным из испытуемой смеси.
Противопригарные смеси для литейных форм и стержней готовят следующим образом. В смеситель загружают кварцевый песок, перемешивают 30 с, затем вводят связующее ЛСТ (ОСТ 13-183-83) и перемешивают 15-20 мин. После этого добавляют связующее КО (ОСТ 38.011.82-80) и нефтесодержащий шлам, образующийся в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода, и перемешивают 1-2 мин, после чего смесь готова к использованию.
Пример 1
Указанным способом приготавливалась смесь, содержащая, мас.%:
Связующее ЛСТ - 3,0
Связующее КО - 1,5
Нефтесодержащий шлам, образующийся в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода - 0,5
Кварцевый песок - Остальное
Прочность на сжатие по-сырому данной смеси 0,12•105 Па, прочность на разрыв после тепловой сушки 9,0•105 Па, газопроницаемость 130 ед., осыпаемость 0,20%, наличие пригара 60% от поверхности пробы.
Указанным способом приготавливалась смесь, содержащая, мас.%:
Связующее ЛСТ - 3,0
Связующее КО - 1,5
Нефтесодержащий шлам, образующийся в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода - 0,5
Кварцевый песок - Остальное
Прочность на сжатие по-сырому данной смеси 0,12•105 Па, прочность на разрыв после тепловой сушки 9,0•105 Па, газопроницаемость 130 ед., осыпаемость 0,20%, наличие пригара 60% от поверхности пробы.
Пример 2
Указанным способом приготавливалась смесь, содержащая, мас.%:
Связующее ЛСТ - 4,0
Связующее КО - 2,0
Нефтесодержащий шлам, образующийся в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода - 1,0
Кварцевый песок - Остальное
Прочность на сжатие по-сырому данной смеси 0,16•105 Па, прочность на разрыв после тепловой сушки 12,0•105 Па, газопроницаемость 120 ед., осыпаемость 0,20%, наличие пригара 10% от поверхности пробы.
Указанным способом приготавливалась смесь, содержащая, мас.%:
Связующее ЛСТ - 4,0
Связующее КО - 2,0
Нефтесодержащий шлам, образующийся в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода - 1,0
Кварцевый песок - Остальное
Прочность на сжатие по-сырому данной смеси 0,16•105 Па, прочность на разрыв после тепловой сушки 12,0•105 Па, газопроницаемость 120 ед., осыпаемость 0,20%, наличие пригара 10% от поверхности пробы.
Пример 3
Указанным способом приготавливалась смесь, содержащая, мас.%:
Связующее ЛСТ - 5,0
Связующее КО - 3,0
Нефтесодержащий шлам, образующийся в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода - 2,0
Кварцевый песок - Остальное
Прочность на сжатие по-сырому данной смеси 0,19•105 Па, прочность на разрыв после тепловой сушки 15,0•105 Па, газопроницаемость 115 ед., осыпаемость 0,13%, наличие пригара 7% от поверхности пробы.
Указанным способом приготавливалась смесь, содержащая, мас.%:
Связующее ЛСТ - 5,0
Связующее КО - 3,0
Нефтесодержащий шлам, образующийся в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода - 2,0
Кварцевый песок - Остальное
Прочность на сжатие по-сырому данной смеси 0,19•105 Па, прочность на разрыв после тепловой сушки 15,0•105 Па, газопроницаемость 115 ед., осыпаемость 0,13%, наличие пригара 7% от поверхности пробы.
Пример 4
Указанным способом приготавливалась смесь, содержащая, мас.%:
Связующее ЛСТ - 6,0
Связующее КО - 4,0
Нефтесодержащий шлам, образующийся в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода - 3,0
Кварцевый песок - Остальное
Прочность на сжатие по-сырому данной смеси 0,20•105 Па, прочность на разрыв после тепловой сушки 17,0•105 Па, газопроницаемость 105 ед., осыпаемость 0,10%, наличие пригара 5% от поверхности пробы.
Указанным способом приготавливалась смесь, содержащая, мас.%:
Связующее ЛСТ - 6,0
Связующее КО - 4,0
Нефтесодержащий шлам, образующийся в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода - 3,0
Кварцевый песок - Остальное
Прочность на сжатие по-сырому данной смеси 0,20•105 Па, прочность на разрыв после тепловой сушки 17,0•105 Па, газопроницаемость 105 ед., осыпаемость 0,10%, наличие пригара 5% от поверхности пробы.
Пример 5
Указанным способом приготавливалась смесь, содержащая, мас.%:
Связующее ЛСТ - 7,0
Связующее КО - 5,0
Нефтесодержащий шлам, образующийся в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода - 4,0
Кварцевый песок - Остальное
Прочность на сжатие по-сырому данной смеси 0,13•103 Па, прочность на разрыв после тепловой сушки 20,0•105 Па, газопроницаемость 100 ед., осыпаемость 0,10%, наличие пригара 5% от поверхности пробы, но наблюдаются такие дефекты, как борозды и складчатость, заполненные "блестящим углеродом".
Указанным способом приготавливалась смесь, содержащая, мас.%:
Связующее ЛСТ - 7,0
Связующее КО - 5,0
Нефтесодержащий шлам, образующийся в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода - 4,0
Кварцевый песок - Остальное
Прочность на сжатие по-сырому данной смеси 0,13•103 Па, прочность на разрыв после тепловой сушки 20,0•105 Па, газопроницаемость 100 ед., осыпаемость 0,10%, наличие пригара 5% от поверхности пробы, но наблюдаются такие дефекты, как борозды и складчатость, заполненные "блестящим углеродом".
Использование предлагаемой противопригарной смеси для литейных форм и стержней не вызовет трудностей на производстве, так как смесь обладает оптимальными технологическими свойствами. При использовании предлагаемой смеси обеспечивается наличие пригара на поверхности пробы 5-10%, прочность после тепловой сушки 12,0-17,0•105 Па, в то время как у прототипа наличие пригара на поверхности пробы 60%, а прочность после тепловой сушки 6,5•105 Па. Применение данной противопригарной смеси для литейных форм и стержней позволит снизить трудоемкость очистных операций и получить чистую от пригара поверхность отливок. При этом состав не содержит дефицитных и дорогостоящих компонентов и в нем используется отход производства.
Claims (1)
1. Противопригарная смесь для литейных форм и стержней, включающая кварцевый песок и связующее ЛСТ, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит связующее КО и нефтесодержащий шлам, образующийся в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Связующее ЛСТ - 4,0-6,0
Связующее КО - 2,0-4,0
Нефтесодержащий шлам, образующийся в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода - 1,0-3,0
Кварцевый песок - Остальное
2. Противопригарная смесь для литейных форм и стержней по п.1, отличающаяся тем, что нефтесодержащий шлам, образующийся в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода, имеет следующий состав, мас.%:
Ароматические углеводороды: аценафтилен, аценафтен, флоурен, метилфенантрен, пирены, антрацен, метилпирены, фенантрен - 45-52
Технический углерод - 3-5
Вода - Остальноек
Связующее ЛСТ - 4,0-6,0
Связующее КО - 2,0-4,0
Нефтесодержащий шлам, образующийся в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода - 1,0-3,0
Кварцевый песок - Остальное
2. Противопригарная смесь для литейных форм и стержней по п.1, отличающаяся тем, что нефтесодержащий шлам, образующийся в первичном отстойнике после очистки оборотной воды при производстве технического углерода, имеет следующий состав, мас.%:
Ароматические углеводороды: аценафтилен, аценафтен, флоурен, метилфенантрен, пирены, антрацен, метилпирены, фенантрен - 45-52
Технический углерод - 3-5
Вода - Остальноек
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002106898/02A RU2207214C1 (ru) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | Противопригарная смесь для литейных форм и стержней |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002106898/02A RU2207214C1 (ru) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | Противопригарная смесь для литейных форм и стержней |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2207214C1 true RU2207214C1 (ru) | 2003-06-27 |
Family
ID=29211640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002106898/02A RU2207214C1 (ru) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | Противопригарная смесь для литейных форм и стержней |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2207214C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA009228B1 (ru) * | 2005-12-12 | 2007-12-28 | Закрытое Акционерное Общество "Литаформ" | Разделительное покрытие для модельной оснастки |
-
2002
- 2002-03-18 RU RU2002106898/02A patent/RU2207214C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA009228B1 (ru) * | 2005-12-12 | 2007-12-28 | Закрытое Акционерное Общество "Литаформ" | Разделительное покрытие для модельной оснастки |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2621005C (en) | Borosilicate glass-containing molding material mixtures | |
| US3326273A (en) | Exothermic hot top | |
| US3567667A (en) | Mould linings composition comprising ball mill dust and calcium silicate,aluminum silicate or calcium alumino silicate fibrous refractory material | |
| US3934637A (en) | Casting of molten metals | |
| RU2207214C1 (ru) | Противопригарная смесь для литейных форм и стержней | |
| DE2357874C3 (de) | Rahmenförmiger Schwimmer zum Vergießen von Stahl bei fallendem Guß | |
| JPS5844945A (ja) | 有機自硬性鋳型に用いる浸炭及び浸硫防止用塗型剤 | |
| RU2207215C1 (ru) | Противопригарная смесь для литейных форм и стержней | |
| KR960005886B1 (ko) | 야금용 용기를 정련용 라이닝으로 피복하는 방법 및 이에 사용되는 피복용 조성물 | |
| RU2170155C1 (ru) | Состав противопригарного покрытия для литейных форм и стержней | |
| US1571014A (en) | Mold compound | |
| SU703963A1 (ru) | Самотвердеюща смесь дл изготовлени литейных форм и стержней | |
| Constantin et al. | Establishing the Optimum Composition of Superaluminous Refractory Products, Used for Steel Ladle Bubbling | |
| JPS62144847A (ja) | 急速崩壊性鋳型 | |
| RU2148464C1 (ru) | Смесь для изготовления литейных форм и стержней | |
| JPS6342529B2 (ru) | ||
| RU2028280C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления огнеупорных изделий | |
| SU1069922A1 (ru) | Смесь дл изготовлени литейных форм и стержней | |
| SU1364386A1 (ru) | Обсыпочный материал | |
| RU2414321C1 (ru) | Наполнитель формовочной смеси | |
| SU971554A1 (ru) | Опорна смесь дл защиты отливок от обезуглероживани | |
| SU1507503A1 (ru) | Смесь дл изготовлени литейных форм | |
| SU881075A1 (ru) | Огнеупорна масса дл монолитных футеровок | |
| AT389249B (de) | Zusatz zum regulieren der nach dem giessen zurueckbleibenden festigkeit von wasserglasgebundenen gussformen und/oder kernen | |
| SU143967A1 (ru) | Смесь дл литейных форм и стержней |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040319 |