RU2405648C1 - Смесь для изготовления литейных форм и стержней - Google Patents
Смесь для изготовления литейных форм и стержней Download PDFInfo
- Publication number
- RU2405648C1 RU2405648C1 RU2009131773/02A RU2009131773A RU2405648C1 RU 2405648 C1 RU2405648 C1 RU 2405648C1 RU 2009131773/02 A RU2009131773/02 A RU 2009131773/02A RU 2009131773 A RU2009131773 A RU 2009131773A RU 2405648 C1 RU2405648 C1 RU 2405648C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- pulp
- waste
- quartz sand
- liquid glass
- Prior art date
Links
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к литейному производству. Смесь содержит жидкое стекло, кварцевый песок и скоп - отход целлюлозно-бумажного производства при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: жидкое стекло 4-6, скоп - отход целлюлозно-бумажного производства 1-3, кварцевый песок остальное. Скоп - отход целлюлозно-бумажного производства имеет следующий состав мас.%: Н2О 90-95, органические вещества в виде мелко измельченных частиц древесины 5-10, минеральные примеси до 0,5. Обеспечиваются высокие механические характеристики без прокалки форм и стержней и уменьшение работы выбивки. 2 табл.
Description
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм, стержней из жидкостекольных смесей.
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]. Податливость и облегчение выбивки отливок достигается за счет применения в составе смеси органических материалов, которые, выгорая при взаимодействии с расплавленным металлом, разупрочняют стержни.
Известна смесь на основе жидкостекольного связующего 4-5%, едкого натра 0,9-1,1%, каолина 3,5-4,5%, прокаленного при 630-770°С, огнеупорного наполнителя на основе диоксида кремния [2].
Смесь 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.
Наиболее близкой к изобретению по физико-химическому составу и достигаемому технологическому результату является смесь, содержащая жидкое стекло 5-14%, в качестве связующего - отход производства керамических изделий, содержащий глину 7-26%, кварцевый песок - остальное [3].
Смесь данного состава имеет высокие физико-механические свойства, однако для приготовления смеси необходимо значительное количество жидкого стекла 5-14%, а также стержни необходимо прокаливать (т.е. повышение трудоемкости, затрат энергии и связующего).
Заявляемое изобретение направлено на создание смеси для изготовления форм и стержней на жидкостекольном связующем, расширяющей ассортимент используемых материалов. Техническим результатом является создание смеси для изготовления литейных форм и стержней, обеспечивающей высокие механические характеристики без прокалки и уменьшение работы выбивки (т.е. снижение трудоемкости и затрат энергии).
Технический результат достигается тем, что смесь для изготовления форм и стержней, содержащая жидкое стекло, отход производства и кварцевый песок, согласно изобретению в качестве отхода производства содержит в своем составе скоп - отход целлюлозно-бумажного производства при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Жидкое стекло - 4-6
Скоп - отход целлюлозно-бумажного производства - 1-3
Кварцевый песок - остальное
Отличием заявляемого изобретения является использование в составе скопа, отхода целлюлозно-бумажного производства, который оказывает влияние на повышение технологических свойств жидкостекольной смеси. Скоп содержит в своем составе мелко измельченную древесину, которая служит для дополнительного упрочнения формовочной и стержневой смеси. За счет мелкодисперсности отхода и достаточного количества жидкостекольного связующего при минимальной работе уплотнений смеси получаем более прочную литейную форму. Высокая прочность смеси на сжатие после выдержки на воздухе или продувки СO2 позволяет использовать ее для изготовления стержней литейной формы. При этом не происходит разрушения стержней и форм из данной смеси во время заливки жидким металлом. Тем самым использование данного состава смеси снизит брак отливок из стали и чугуна по засорам и другим дефектам, связанным с разрушением форм и стержней в процессе заливки.
Стержневую смесь приготавливают следующим образом.
В бегуны загружают кварцевый песок и жидкое стекло, смесь перемешивают до получения однородной массы. Затем вводят скоп и перемешивают, после чего смесь готова к формовке.
Изготовленные из смеси стержни для литейных форм продувают СO2, или выдерживают на воздухе. После этого они готовы к использованию.
Пример.
Для сравнения были изготовлены образцы из предлагаемого состава и из смеси известного состава [3] - прототипа.
Состав смесей и физико-механические свойства в сыром состоянии, после сушки или после прокаливания при температуре 800°С в течение 1 часа приведены в табл.1 и 2.
Для приготовления смеси используют следующие материалы: стекло натриевое жидкое ГОСТ 1378-67; песок кварцевый 2К02 - ГОСТ 2138-84. Отход целлюлозно-бумажного производства - скоп имеет следующий химический состав, мас.%: 90…95 Н2О, 5…10 органические вещества (мелко измельченные частицы древесины), до 0,5% минеральных примесей.
В бегуны загружают кварцевый песок и жидкое стекло, смесь перемешивают до получения однородной массы в течение 3-7 минут. Затем вводят скоп и перемешивание проводят еще 5-10 минут, после чего смесь готова к формовке.
Изготовленные из смеси стержни для литейных форм продувают СО2 или выдерживают на воздухе в течение 2-3 часов и более в зависимости от размера стержня. После этого они готовы к использованию.
Свойства смеси оценивались на стандартных образцах (Д-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.
Для сравнения принят пример 2 прототипа, где количество компонентов соответствует предлагаемому в %:
жидкое стекло - 5 (в предлагаемом 4-6);
отход производства - 7 (в предлагаемом 1-3);
кварцевый песок - остальное.
Предел прочности на сжатие во влажном состоянии и прочность на сжатие в отвержденном состоянии в образцах, приготовленных из предлагаемого состава, выше, чем в известном решении.
Газопроницаемость по сравнению с примером 2 прототипа ниже, но соответствует ГОСТ, а в примерах 6, 7, 8 прототипа она достигается за счет значительного повышения расхода жидкого стекла и отхода производства.
То же относится к пределу прочности на разрыв в сухом состоянии.
Осыпаемость по предлагаемому решению оптимальна в примере 3.
Остаточная прочность в примерах 2 и 3 предлагаемого решения примерно соответствует примеру 2 прототипа, а в примере 4 - превосходит. Причем достигается она в предлагаемом решении без прокалки образцов и обеспечивает лучшую выбивку, т.к. нет спекания массы.
Из табл.2 видно, что предлагаемая смесь имеет высокие прочностные свойства при хорошей для стержневых смесей газопроницаемости и выбиваемости.
Оптимальное содержание скопа в смеси находится в пределах 1-3%. При содержании отходов в смеси меньше 1% снижается газопроницаемость, а работа выбивки увеличивается. Имеются неудовлетворительные физико-механические свойства смеси.
Увеличение содержания скопа более 3% приводит к значительному повышению газопроницаемости, понижению прочности смеси и к неоправданному увеличению количества связующего в составе смеси.
Таким образом, введение скопа 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.
При этом уменьшается стоимость формовочной стержневой смеси за счет того, что вместо других дорогостоящих добавок, улучшающих требуемые физико-механические свойства, в состав смеси вводим отход целлюлозно-бумажного производства - скоп по технологии, требующего утилизации.
Качество отливок из стали 45Л, полученных в формах, стержнях, изготовленных из данной смеси с использованием противопригарной краски на основе циркона, повышается за счет исключения засоров, которые, как принято считать, являются продуктами разрушения литниково-питающей системы.
Кроме того, использование отходов целлюлозно-бумажного производства скопа способствует уменьшению загрязнения окружающей среды и организации безопасной технологии.
Источники информации
1. Жуковский, С.С.Формовочные материалы и технология литейной формы [Текст]: справочник / С.С.Жуковский, Г.А.Аниеович, Н.И.Давидов и др.; под общ. ред. С.С.Жуковского. - М.: Машиностроение, 1993.
2. Авторское свидетельство СССР 1369848, кл. В22С 1/18, опубл. 30.01.1988.
3. Патент РФ 2224619, кл. В22С 1/18, опубл. 27.02.2004.
| Таблица 1 | |||||
| № п/п | Ингредиенты | Состав смесей, мас.% | |||
| № 1 прототип | №2 | №3 | №4 | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 2 | Жидкое стекло, мас.% | 5 | 4 | 5 | 6 |
| 3 | Отход производства керамических изделий | 7 | - | - | - |
| 4 | Скоп - отход целлюлозно-бумажного производства | - | 1 | 1,5 | 3 |
| 5 | Кварцевый песок | 88,0 | 95,0 | 93,5 | 91,0 |
| Таблица 2 | |||||
| № п/п | Физико-механические свойства | Состав смесей, мас.% | |||
| №1 прототип | №2 | №3 | №4 | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1 | Предел прочности на сжатие во влажном состоянии, МПа | 0,03 | 0,02 | 0,07 | 0,06 |
| 2 | Прочность на сжатие в отвержденном состоянии, МПа | 1,95 | 1,5 | 2.0 | 2,2 |
| 3 | Газопроницаемость, ед. | 380 | 240 | 283 | 180 |
| 4 | Предел прочности на разрыв в сухом состоянии, МПа | 0,82 | 0,1 | 0,2 | 0.3 |
| 5 | Осыпаемость, % | 0,1 | 0,06 | 0,01 | 0,04 |
| 6 | Работа выбивки, кДж | 110 | 70 | 80 | 100 |
| 7 | Остаточная прочность после прокалки образцов при температуре 800°С, МПа | 0,4 | 0,3 | 0,5 | 0,7 |
| Без прокалки | |||||
Claims (1)
- Смесь для изготовления литейных форм и стержней, содержащая жидкое стекло, кварцевый песок и отход производства, отличающаяся тем, что в качестве отхода производства она содержит скоп - отход целлюлозно-бумажного производства при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Жидкое стекло 4-6 Скоп - отход целлюлозно-бумажного производства 1-3 Кварцевый песок Остальное,
при этом скоп - отход целлюлозно-бумажного производства имеет следующий состав, мас.%:
Н2О 90-95 Органические вещества в виде мелко измельченных частиц древесины 5-10 Минеральные примеси до 0,5
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009131773/02A RU2405648C1 (ru) | 2009-08-21 | 2009-08-21 | Смесь для изготовления литейных форм и стержней |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009131773/02A RU2405648C1 (ru) | 2009-08-21 | 2009-08-21 | Смесь для изготовления литейных форм и стержней |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2405648C1 true RU2405648C1 (ru) | 2010-12-10 |
Family
ID=46306355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009131773/02A RU2405648C1 (ru) | 2009-08-21 | 2009-08-21 | Смесь для изготовления литейных форм и стержней |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2405648C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2495731C1 (ru) * | 2012-07-16 | 2013-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Смесь для изготовления литейных форм и стержней |
-
2009
- 2009-08-21 RU RU2009131773/02A patent/RU2405648C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2495731C1 (ru) * | 2012-07-16 | 2013-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Смесь для изготовления литейных форм и стержней |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2017214133B2 (en) | Curing agent for water glass molding and manufacturing method and use thereof | |
| CN102481622A (zh) | 用于制造模制覆层的铸型涂料 | |
| BRPI0703299A (pt) | material de moldagem, mistura de material de moldagem de fundição e processo de produção de um molde ou de uma peça de moldagem | |
| CN105964891A (zh) | 一种具有高流动性的磷酸盐无机粘结剂砂及其制备方法 | |
| CN106040965A (zh) | 一种铸造用型砂 | |
| CN102357647A (zh) | 铸造用环保镁质砂及其制备工艺 | |
| SrinivasaRao et al. | Effect of mechanical properties with addition of molasses and flyash in green sandmoulding | |
| CN101934343A (zh) | 一种用于自动造型的型砂 | |
| RU2405648C1 (ru) | Смесь для изготовления литейных форм и стержней | |
| CN112811919A (zh) | 一种铸造用烧结陶粒 | |
| CN107737866A (zh) | 一种新型铸造型砂及其制备方法 | |
| CN106111884A (zh) | 一种汽车发动机铸造用芯砂及其制备方法 | |
| CN110227792A (zh) | 一种新型的铸造冷芯盒用型砂以及制芯工艺 | |
| RU2425732C1 (ru) | Смесь для изготовления литейных форм и стержней | |
| CN101347817A (zh) | 一种用于消失模铸造造型的树脂砂 | |
| EP3334546B1 (en) | Methods for improving casting quality and mold sand additives | |
| RU2224619C1 (ru) | Смесь для изготовления литейных форм и стержней | |
| CN113416060A (zh) | 一种连铸中间包镁钙质干式振动料及其制备方法 | |
| RU2793659C1 (ru) | Смесь для изготовления литейных форм и стержней | |
| US4131477A (en) | Moulding composition for making foundry moulds and cores | |
| CN115849808B (zh) | 一种环保加气混凝土砌块及其制备方法 | |
| RU2207932C1 (ru) | Формовочная смесь для изготовления литейных форм | |
| US2389543A (en) | Foundry composition | |
| SU1717270A1 (ru) | Смесь дл изготовлени литейных форм | |
| RU2688322C1 (ru) | Жидкостекольная смесь для изготовления литейных форм и стержней и способ ее приготовления |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110822 |