RU2224619C1 - Molding sand for making casting molds and cores - Google Patents
Molding sand for making casting molds and cores Download PDFInfo
- Publication number
- RU2224619C1 RU2224619C1 RU2002120026/02A RU2002120026A RU2224619C1 RU 2224619 C1 RU2224619 C1 RU 2224619C1 RU 2002120026/02 A RU2002120026/02 A RU 2002120026/02A RU 2002120026 A RU2002120026 A RU 2002120026A RU 2224619 C1 RU2224619 C1 RU 2224619C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- cores
- molding sand
- waste
- molding
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм, стержней и элементов литниковой системы из жидкостекольных смесей. Смесь отверждается тепловой сушкой или продувкой СО2.The invention relates to foundry and can be used for the manufacture of foundry molds, cores and elements of the gating system from liquid glass mixtures. The mixture is cured by heat drying or blowing CO 2 .
Известны смеси для изготовления форм и стержней на жидкостекольном связующем, содержащие в качестве огнеупорного наполнителя кварцевый песок, различные органические и неорганические материалы с низкой температурой воспламенения [1]. Known mixtures for the manufacture of molds and cores on a liquid glass binder containing quartz sand as a refractory filler, various organic and inorganic materials with a low flash point [1].
Известная смесь требует повышенной податливости и облегченной выбивки из отливок за счет применения в составе смеси органических материалов, которые, выгорая при взаимодействии с расплавленным металлом, разупрочняют стержни. The known mixture requires increased flexibility and lightweight knockout from castings due to the use of organic materials in the mixture, which, when burned when interacting with molten metal, soften the rods.
Известна смесь на основе жидкостекольного связующего, едкого натра, феррохромового шлака, пиранта - порошкообразного продукта на основе фосфорного ангидрида, сульфата амония, кварцевого песка [2]. A known mixture based on liquid glass binder, caustic soda, ferrochrome slag, pyrant - a powdery product based on phosphoric anhydride, ammonium sulfate, quartz sand [2].
Смесь имеет неудовлетворительные прочностные свойства и многокомпонентный состав, затрудняющий технологический процесс ее приготовления. Кроме того, данная смесь не используется для изготовления элементов литниково-питающей системы литейной формы. The mixture has unsatisfactory strength properties and a multicomponent composition, which complicates the technological process of its preparation. In addition, this mixture is not used for the manufacture of elements of the gate-feeding system of the mold.
Наиболее близкой к изобретению по физико-химическому составу и достигающему технологическому результату является смесь на основе жидкостекольного связующего, едкого натра, каолина, огнеупорного наполнителя [3]. Closest to the invention in physicochemical composition and achieving technological result is a mixture based on a liquid glass binder, caustic soda, kaolin, refractory filler [3].
Однако смесь данного состава имеет неудовлетворительные физико-механические свойства, в частности малую прочность на сжатие, что отрицательно сказывается на качестве литейной формы и, как следствие, на качестве литья, что практически не допускает использования смеси данного состава для изготовления стержней, оформляющих элементы литниковой системы для литейной формы. However, a mixture of this composition has unsatisfactory physical and mechanical properties, in particular low compressive strength, which negatively affects the quality of the mold and, consequently, the quality of casting, which practically does not allow the use of a mixture of this composition for the manufacture of cores that form elements of the gating system for mold.
Заявляемое изобретение направлено на создание смеси для изготовления форм и стержней на жидкостекольном связующем, расширяющей ассортимент средств данного назначения. The invention is aimed at creating a mixture for the manufacture of molds and rods on a glass binder, expanding the range of tools for this purpose.
Техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемого состава, является расширение ассортимента формовочных смесей для изготовления литейных форм и стержней с улучшенными физико-механическими показателями. The technical result achieved by the implementation of the inventive composition is to expand the range of molding compounds for the manufacture of foundry molds and cores with improved physical and mechanical properties.
Технический результат достигается тем, что смесь для изготовления форм и стержней, содержащая жидкое стекло и кварцевый песок, согласно изобретению дополнительно содержит в своем составе отход производства керамических изделий при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Жидкое стекло - 5-14
Отход производства керамических изделий - 7-26
Кварцевый песок (огнеупорный наполнитель) - Остальное
Отличием заявляемого изобретения является использование в составе отхода производства керамических изделий, который оказывает влияние на повышение прочности смеси, уменьшение шероховатости рабочих поверхностей формы за счет дисперсной структуры отхода при достаточной газопроницаемости и низкой газотворной способности. Отход производства керамических изделий содержит в своем составе глину, которая служит для дополнительного упрочнения формовочной и стержневой смеси. За счет мелкодисперсности отхода после помола и достаточного количества жидкостекольного связующего, переводящего смесь из сыпучего состояния в пластичное, при минимальной работе уплотнения смеси получаем более прочную литейную форму. Высокая прочность смеси на сжатие после прокаливания позволяет использовать ее для изготовления стержней элементов литниково-питающей системы для литейной формы. При этом не происходит разрушение стержней и форм из данной смеси во время заливки жидким металлом. Тем самым использование данного состава смеси снизит брак отливок из стали и чугуна, а также сплавов цветных металлов по засорам и другим дефектам, связанным с разрушением форм, стержней, а также каналов литниково-питающей системы литейной формы в процессе заливки.The technical result is achieved in that the mixture for the manufacture of molds and cores containing liquid glass and quartz sand, according to the invention additionally contains in its composition the waste products of ceramic products in the following ratio of ingredients, wt.%:
Liquid glass - 5-14
Ceramic Waste - 7-26
Quartz sand (refractory filler) - Other
The difference of the claimed invention is the use of ceramic products in the production waste, which has an effect on increasing the strength of the mixture, reducing the roughness of the working surfaces of the mold due to the dispersed structure of the waste with sufficient gas permeability and low gas-generating ability. The ceramic production waste contains clay in its composition, which serves to further strengthen the molding and core mixture. Due to the fineness of the waste after grinding and a sufficient amount of a liquid-glass binder that transfers the mixture from a loose state into a plastic one, with a minimum work of compaction of the mixture, we obtain a more durable casting mold. The high compressive strength of the mixture after calcination allows it to be used for the manufacture of rods of elements of the gate-feeding system for the mold. At the same time, there is no destruction of the rods and molds from this mixture during pouring with liquid metal. Thus, the use of this composition of the mixture will reduce the marriage of castings made of steel and cast iron, as well as non-ferrous metal alloys due to blockages and other defects associated with the destruction of molds, cores, and also channels of the gate-feeding system of the casting mold during the pouring process.
Стержневую смесь приготавливают следующим образом. The core mixture is prepared as follows.
В бегуны загружают формовочный песок - отход производства керамических изделий и перемешивают до получения однородной массы в течение 3-7 минут. Затем вводится жидкое стекло и перемешивание проводят еще 5-10 минут, после чего смесь готова к формовке. Molding sand, a waste product from the production of ceramic products, is loaded into the runners and mixed until a homogeneous mass is obtained for 3-7 minutes. Then liquid glass is introduced and mixing is carried out for another 5-10 minutes, after which the mixture is ready for molding.
Изготовленные из смеси стержни и элементы литниково-питающей системы для литейных форм подвергают сушке при температуре 180-220oС в течение 2-3 часов и более в зависимости от размера стержня.The rods and elements of the gate-feeding system for foundry molds made from the mixture are dried at a temperature of 180-220 o C for 2-3 hours or more, depending on the size of the rod.
Свойства смеси оценивались на стандартных образцах (⌀=50 мм и Н=50 мм), изготовленных в стержневом ящике модели 037 М на копре модели 031 или 2М030 тремя ударами груза массой 6,35±0,015 кг, падающего с высоты 50±0,25 мм. The properties of the mixture were evaluated on standard samples (⌀ = 50 mm and H = 50 mm) made in a core box of model 037 M on a copra of model 031 or 2M030 with three hits of a load weighing 6.35 ± 0.015 kg, falling from a height of 50 ± 0.25 mm
Для сравнения были изготовлены образцы из смеси известного состава [3]. For comparison, samples were prepared from a mixture of known composition [3].
Состав смесей и их физико-механические свойства в сыром состоянии, после сушки и после прокаливания при температуре 800oС в течение 1 часа приведены в табл. 1 и 2.The composition of the mixtures and their physico-mechanical properties in the wet state, after drying and after calcination at a temperature of 800 o C for 1 hour are given in table. 1 and 2.
Для приготовления смеси используют следующие материалы: стекло натриевое жидкое - ГОСТ 13078-67; песок кварцевый К02А или Б К02 - ГОСТ 2138-84. Отход производства керамических изделий имеет следующий химический состав, мас.%: суммарное содержание кварцевого песка и полевого шпата 84,6%; содержание влаги 10,3%; содержание глинистых веществ 15,1%; кремний двуокись - 88,3; алюминий двуокись - 10,7; калий - 0,5; натрий - 0,5; железо - 0,1. The following materials are used to prepare the mixture: liquid sodium glass - GOST 13078-67; sand quartz K02A or B K02 - GOST 2138-84. Waste from the production of ceramic products has the following chemical composition, wt.%: Total content of quartz sand and feldspar 84.6%; moisture content 10.3%; clay content 15.1%; silicon dioxide - 88.3; aluminum dioxide - 10.7; potassium - 0.5; sodium - 0.5; iron is 0.1.
Из табл. 2 видно, что предлагаемая смесь имеет более высокие прочностные свойства при хорошей для стержневых смесей газопроницаемости. From the table. 2 shows that the proposed mixture has higher strength properties with good gas permeability for rod mixtures.
Оптимальное содержание отхода производства керамических изделий в смеси находится в пределах 20-25%. При содержании отходов в смеси меньше 20% снижается плотность упаковки, прочность на сжатие как в сыром, так в отвержденном и прокаленном состоянии. Теряются требуемые физико-механические свойства смеси. The optimal waste content of the production of ceramic products in the mixture is in the range of 20-25%. When the waste content in the mixture is less than 20%, the packing density, compressive strength both in raw and in hardened and calcined state are reduced. The required physical and mechanical properties of the mixture are lost.
Увеличение содержания мелкодисперсного отхода производства керамических изделий приводит к неоправданному увеличению количества связующего в составе смеси при практически неувеличивающихся требуемых физико-механических свойствах. An increase in the content of finely dispersed waste products from the production of ceramic products leads to an unjustified increase in the amount of binder in the composition of the mixture with practically underestimating the required physical and mechanical properties.
Таким образом, введение отходов производства керамических изделий в смесь в указанных выше количествах позволит получить формовочную, стержневую смесь с оптимальными физико-механическими и технологическими свойствами, обеспечивающими изготовление качественных стержней и элементов литниково-питающей системы для литейной формы, сводящих к минимуму возможность их разрушения при заливке формы расплавленным металлом. Thus, the introduction of ceramic waste products into the mixture in the quantities indicated above will make it possible to obtain a molding, core mixture with optimal physicomechanical and technological properties, ensuring the production of high-quality cores and elements of the gate-feeding system for the casting mold, minimizing the possibility of their destruction when pouring mold with molten metal.
При этом уменьшается стоимость формовочной стержневой смеси за счет того, что вместо глины или других дорогостоящих добавок, улучшающих требуемые физико-механические свойства, в состав смеси вводим отход керамических изделий по технологии, требующей утилизации и, как следствие, затрат определенных средств. At the same time, the cost of the molding core mixture is reduced due to the fact that instead of clay or other expensive additives that improve the required physical and mechanical properties, we introduce ceramic waste into the mixture using technology that requires disposal and, as a result, the cost of certain funds.
Качество отливок, полученных в формах, стержнях, литниково-питающая система которых оформлена элементами, изготовленными из данной смеси, повышается за счет исключения засоров, которые, как принято считать, являются продуктами разрушения литниково-питающей системы. The quality of castings obtained in molds, cores, the gating system of which is framed by elements made from this mixture, is improved by eliminating blockages, which are considered to be the products of the destruction of the gating system.
Повышение качества отливок ведет к уменьшению припусков на механическую обработку, тем самым увеличивая выход годного. При этом достигается одна из главных задач литейного производства. Improving the quality of castings leads to a reduction in machining allowances, thereby increasing yield. At the same time, one of the main tasks of the foundry is achieved.
Кроме того, дальнейшее использование отходов производства керамических изделий способствует уменьшению загрязнения окружающей среды и организации безопасной технологии. In addition, the continued use of ceramic waste products helps to reduce environmental pollution and organize safe technology.
Источники информации
1. Могилев В. К., Лев О.И. Справочник литейщика. - М.: Машиностроение, 1988, с.216.Sources of information
1. Mogilev V. K., Leo O.I. Handbook of a caster. - M.: Mechanical Engineering, 1988, p. 216.
2. Авторское свидетельство СССР 1260102 А1, кл. В 22 С 1/18, 1/02. 2. USSR author's certificate 1260102 A1, cl. B 22
3. Авторское свидетельство СССР 1369848 А1, кл. В 22 С 1/18. 3. Copyright certificate of the USSR 1369848 A1, cl. At 22
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002120026/02A RU2224619C1 (en) | 2002-07-22 | 2002-07-22 | Molding sand for making casting molds and cores |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002120026/02A RU2224619C1 (en) | 2002-07-22 | 2002-07-22 | Molding sand for making casting molds and cores |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002120026A RU2002120026A (en) | 2004-02-20 |
| RU2224619C1 true RU2224619C1 (en) | 2004-02-27 |
Family
ID=32173055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002120026/02A RU2224619C1 (en) | 2002-07-22 | 2002-07-22 | Molding sand for making casting molds and cores |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2224619C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2445185C1 (en) * | 2010-12-24 | 2012-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Mix for making casting cores and moulds |
| RU2495731C1 (en) * | 2012-07-16 | 2013-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Mixture for making casting moulds and cores |
| RU2688322C1 (en) * | 2017-12-27 | 2019-05-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Glass-cubes mixture for making molds and rods and method for its preparation |
| RU2793659C1 (en) * | 2022-12-12 | 2023-04-04 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Mixture for making moulds and cores |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL424533A1 (en) * | 2018-02-08 | 2019-08-12 | Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie | Moulding or core sand with good knock-out properties |
-
2002
- 2002-07-22 RU RU2002120026/02A patent/RU2224619C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2445185C1 (en) * | 2010-12-24 | 2012-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Mix for making casting cores and moulds |
| RU2495731C1 (en) * | 2012-07-16 | 2013-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Mixture for making casting moulds and cores |
| RU2688322C1 (en) * | 2017-12-27 | 2019-05-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Glass-cubes mixture for making molds and rods and method for its preparation |
| RU2793659C1 (en) * | 2022-12-12 | 2023-04-04 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Mixture for making moulds and cores |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2002120026A (en) | 2004-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104259379B (en) | For the defeated and dispersed toughener of sodium silicate sand | |
| US4357165A (en) | Aluminosilicate hydrogel bonded granular compositions and method of preparing same | |
| US3600203A (en) | Fluidized molding material for manufacturing cores and molds and a method therefor | |
| UA56175C2 (en) | Method for making foundry branch pipes and other elements for hot topping and supply for casting molds and composition for making such branch pipes and elements | |
| KR890004247B1 (en) | Slip casting forming method and mold | |
| JP2004524977A (en) | Cast sand core and expansion control method therefor | |
| US3567667A (en) | Mould linings composition comprising ball mill dust and calcium silicate,aluminum silicate or calcium alumino silicate fibrous refractory material | |
| US3203057A (en) | Process for making cores and molds, articles made thereby and binder compositions therefor | |
| US3473599A (en) | Production of metal castings | |
| RU2224619C1 (en) | Molding sand for making casting molds and cores | |
| US3326701A (en) | Formation of solid bodies | |
| US3874885A (en) | Method of making foundry moulds and cores | |
| RU2207932C1 (en) | Sand for making of moulds | |
| RU2445185C1 (en) | Mix for making casting cores and moulds | |
| RU2405648C1 (en) | Mix to produce casting moulds and cores | |
| FI87067B (en) | ELDFASTA TIXOTROPISKA VIBRATIONSMASSOR FOER VIBRATIONSFODRING AV METALLURGICAL KAERL. | |
| SU1547936A1 (en) | Sand for making moulds and cores | |
| SU1685588A1 (en) | Foundry sand for making moulds and cores | |
| SU1766575A1 (en) | Self-hardening sand for mould and rod producing | |
| JPS5550947A (en) | Ceramic core for precision casting | |
| SU810356A1 (en) | Sand for producing casting moulds and cores with use of permanent patterns | |
| RU2425732C1 (en) | Mixture for fabrication of casting moulds and cores | |
| SU897752A1 (en) | Refractory concrete mix | |
| RU2189884C1 (en) | Molding sand for manufacture of casting folds | |
| SU1540923A1 (en) | Liquid self-hardening sand for making cores and moulds |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040723 |