RU2549026C1 - Refractory gasketing compound - Google Patents
Refractory gasketing compound Download PDFInfo
- Publication number
- RU2549026C1 RU2549026C1 RU2014105099/02A RU2014105099A RU2549026C1 RU 2549026 C1 RU2549026 C1 RU 2549026C1 RU 2014105099/02 A RU2014105099/02 A RU 2014105099/02A RU 2014105099 A RU2014105099 A RU 2014105099A RU 2549026 C1 RU2549026 C1 RU 2549026C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- refractory
- mixture
- sealing mixture
- refractory sealing
- polyhydric alcohol
- Prior art date
Links
Landscapes
- Sealing Material Composition (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области литейного производства, а именно к составам формовочных материалов, используемых для уплотнения сварочных форм, в частности сварочных форм для алюминотермитной сварки стыков рельсовых плетей и стыков стрелочных переводов на железнодорожных путях общего и необщего пользования, путях метрополитенов, крановых и трамвайных путях.The invention relates to the field of foundry, and in particular to compositions of molding materials used for sealing welding forms, in particular welding forms for aluminothermic welding of joints of rail lashes and joints of turnouts on public and non-public railways, subway tracks, crane and tram tracks.
В настоящее время в литейном производстве известны различные формовочные смеси. Среди них ведущее место занимают песчаные смеси, которые обеспечивают получение широкого круга отливок из разнообразных сплавов в условиях единичного и массового производства. В качестве наполнителя в таких смесях используются кварцевые пески, а в качестве связующего - огнеупорная глина и бентонит (См. Технология литейного производства: Формовочные и стержневые смеси. Под ред. С.С. Жуковского, А.Н. Болдина и др. Брянск, БГТУ, 2002, стр.9). Песчаные смеси отличаются доступностью и относительной дешевизной исходных компонентов, способностью обеспечить требуемый уровень технологических свойств смесей, а также экологической безопасностью. Поэтому такие смеси нашли широкое применение и в качестве огнеупорных уплотнительных смесей для уплотнения сварочных форм при проведении алюминотермитной сварки.Currently, various foundry mixtures are known in the foundry industry. Among them, sand mixtures occupy a leading place, which provide a wide range of castings from a variety of alloys in a single and mass production. Quartz sand is used as a filler in such mixtures, and refractory clay and bentonite are used as a binder (See Foundry technology: Molding and core mixtures. Edited by S.S. Zhukovsky, A.N. Boldin and others. Bryansk, BSTU, 2002, p. 9). Sand mixtures are distinguished by the availability and relative low cost of the starting components, the ability to provide the required level of technological properties of the mixtures, as well as environmental safety. Therefore, such mixtures are widely used as refractory sealing mixtures for sealing welding forms during aluminothermic welding.
Кварцевый песок, используемый в литейном производстве в РФ, называют формовочным, его и свойства регламентируются ГОСТ 2138-91. Согласно упомянутому ГОСТу для литейного производства используют формовочный песок на основе кварца с содержанием диоксида кремния не менее 93-98% в зависимости от группы песка. В качестве связующего в песчаных формовочных смесях используются огнеупорные литейные формовочные глины (См. Технология литейного производства: Формовочные и стержневые смеси. Под ред. С.С. Жуковского, А.Н. Болдина и др. Брянск, БГТУ, 2002, стр.33) и бентонитовые глины (бентонит) (См. Технология литейного производства: Формовочные и стержневые смеси. Под ред. С.С. Жуковского, А.Н. Болдина и др. Брянск, БГТУ, 2002, стр.43).Quartz sand used in foundry in the Russian Federation is called molding, its and properties are regulated by GOST 2138-91. According to the aforementioned GOST, foundry sand based on quartz with a silica content of at least 93-98% is used for foundry, depending on the sand group. Refractory foundry molding clays are used as a binder in sand molding mixtures (See Foundry technology: Molding and core mixtures. Edited by S.S. Zhukovsky, A.N. Boldin et al. Bryansk, BSTU, 2002, p. 33 ) and bentonite clays (bentonite) (See Foundry technology: Molding and core mixtures. Edited by S. S. Zhukovsky, A. N. Boldin and others. Bryansk, BSTU, 2002, p. 43).
Составы песчано-бентонитовых формовочных смесей для литейного производства (См. Технология литейного производства: Формовочные и стержневые смеси. Под ред. С.С. Жуковского, А.Н. Болдина и др. Брянск, БГТУ, 2002, стр.102-125) и составы песчано-глинистых формовочных смесей для литейного производства (См. Технология литейного производства: Формовочные и стержневые смеси. Под ред. С.С. Жуковского, А.Н. Болдина и др. Брянск, БГТУ, 2002, стр.149-152) содержат оборотную смесь и свежие компоненты.Compositions of sand-bentonite molding mixtures for foundry production (See Foundry technology: Molding and core mixtures. Edited by S. S. Zhukovsky, A. N. Boldin and others. Bryansk, BSTU, 2002, pp. 102-125) and compositions of sand-clay molding sand for foundry (See Foundry technology: Molding and core mixtures. Edited by S.S. Zhukovsky, A.N. Boldin et al. Bryansk, BSTU, 2002, pp. 149-152 ) contain a working mixture and fresh ingredients.
Технология алюминотермитной сварки рельсов предполагает проведение работ непосредственно в пути, то есть на месте производства работ без снятия рельсов. Поэтому оборотная смесь в составе огнеупорных уплотнительных смесей, как правило, не применяется. Для уплотнения сварочных форм при алюминотермитной сварке рельсов используется огнеупорная уплотнительная смесь, приготовленная заранее в производственных условиях на соответствующем стационарно установленном оборудовании из свежих компонентов.The technology of aluminothermic welding of rails involves carrying out work directly on the road, that is, at the place of work without removing the rails. Therefore, the reverse mixture in the composition of refractory sealing mixtures, as a rule, is not used. For sealing welding forms during aluminothermic welding of rails, a refractory sealing mixture is used, prepared in advance under production conditions on the appropriate stationary equipment from fresh components.
Наиболее близкой относительно заявляемого изобретения по составу и назначению является огнеупорная уплотнительная смесь, описанная в патенте Республики Словения № SK282419, приоритет от 13 февраля 1997 года, «Уплотнительная смесь для алюминотермитной сварки рельсов» («Zmes na utesnenie foriem pri aluminotermickom zvarani kolajnfe»).The closest to the claimed invention in composition and purpose is the refractory sealing mixture described in the patent of the Republic of Slovenia No. SK282419, priority dated February 13, 1997, “Sealing mixture for aluminothermic welding of rails” (“Zmes na utesnenie foriem pri aluminotermickom zvarani kolajnfe”).
Согласно формуле изобретения огнеупорная уплотнительная смесь содержит формовочный песок, в качестве которого использован кварцевый песок с размером частиц от 0.6 до 0.2 мм, порошковую глину и воду в следующих пропорциях, % масс.:According to the claims, the refractory sealing mixture contains molding sand, which is used as quartz sand with a particle size of from 0.6 to 0.2 mm, powder clay and water in the following proportions, wt.%:
Недостатком этой известной огнеупорной уплотнительной смеси является ее низкая живучесть особенно в условиях отрицательных температур. Под живучестью уплотнительной смеси понимается время, по истечении которого состав теряет свойства формуемости (См. П.А. Борсук, А.М. Лясс. Жидкие самоотвердеющие смеси. М., Машиностроение, 1979, стр.174).The disadvantage of this known refractory sealing mixture is its low survivability, especially at low temperatures. The survivability of a sealing mixture is understood as the time after which the composition loses its formability properties (See P. A. Borsuk, A. M. Lyass. Liquid self-hardening mixtures. M., Mechanical Engineering, 1979, p. 174).
Как сказано выше, технология алюминотермитной сварки позволяет производить сварку непосредственно в пути. Однако для стран с холодным климатом, таких как Россия, Финляндия, Швеция, Канада и др., применение известных огнеупорных уплотнительных смесей при отрицательных температурах требует ее хранения при положительных температурах и использования дополнительного оборудования для разогревания смеси в случае ее замерзания. Если этим факторам не уделять должного внимания, то в процессе хранения, транспортировки к месту работ и некоторого ожидания таких смесей к использованию на месте при проведении работ возникает высокий риск образования в смеси смерзшихся комков, которые невозможно разрыхлить без дополнительного подогрева смеси. Наличие в смеси комков (как и любых неоднородностей) в свою очередь может привести к местным рыхлостям и неплотности в процессе уплотнения форм, что приведет к последующей утечке термитного металла при заливке форм.As mentioned above, aluminothermic welding technology allows welding directly on the way. However, for countries with a cold climate, such as Russia, Finland, Sweden, Canada, etc., the use of known refractory sealing mixtures at low temperatures requires its storage at positive temperatures and the use of additional equipment to heat the mixture in case of freezing. If these factors are not given due attention, then during storage, transportation to the place of work and some expectation of such mixtures to be used on site during work, there is a high risk of the formation of frozen lumps in the mixture that cannot be loosened without additional heating of the mixture. The presence of lumps in the mixture (as well as any heterogeneities), in turn, can lead to local friability and leaks in the process of mold compaction, which will lead to subsequent leakage of termite metal when pouring molds.
Технология алюминотермитной сварки рельсов предполагает участие небольшого количества специалистов, и необходимость использования дополнительного оборудования существенно снижает мобильность группы сварщиков, увеличивает ее численный состав, повышает стоимость работ.The technology of aluminothermic rail welding involves the participation of a small number of specialists, and the need to use additional equipment significantly reduces the mobility of the welder group, increases its numerical strength, and increases the cost of work.
Кроме того, работы по алюминотермитной сварке рельсов проводятся, как правило, в режиме предоставления «окна», т.е. в сжатые временные сроки, когда каждая технологическая операция расписана поминутно. Поэтому специалисты, проводящие алюминотермитную сварку рельсов, не должны отвлекаться на корректировку качества уплотнительной смеси, а также, по возможности, как можно меньше уделять внимание состоянию материалов, их контролю и корректировке (максимальное устранение влияния человеческого фактора): уплотнительная смесь должна быть качественной во всем диапазоне температур, при которых могут производиться сварки.In addition, work on aluminothermic welding of rails is carried out, as a rule, in the “window” mode, i.e. in tight time frames when each technological operation is scheduled per minute. Therefore, specialists conducting aluminothermic welding of rails should not be distracted by adjusting the quality of the sealing mixture, and also, if possible, pay as little attention to the condition of the materials, their control and adjustment (the maximum elimination of the influence of the human factor): the sealing mixture should be high-quality in everything temperature range at which welding can be performed.
Для России это особенно актуально ввиду большой протяженности железных дорог и удаленности некоторых участков от населенных пунктов, что не позволяет транспортировать огнеупорную уплотнительную смесь при положительных температурах к месту выполнения работ в осенне-зимнее время.For Russia, this is especially true in view of the large length of railways and the remoteness of some sections from settlements, which does not allow transporting refractory sealing mixture at positive temperatures to the place of work in the autumn-winter time.
Повышение живучести уплотнительной смеси при положительных температурах актуально при проведении работ в летнее время, когда температура на месте проведения работ может достигать 30-40°C и выше.Increasing the survivability of the sealing mixture at positive temperatures is relevant when working in the summer, when the temperature at the work site can reach 30-40 ° C and higher.
Известные огнеупорные уплотнительные смеси под воздействием как высоких, так и низких температур теряют свои свойства и практически непригодны для качественного выполнения работ по алюминотермитной сварке рельсов.Known refractory sealing mixtures under the influence of both high and low temperatures lose their properties and are practically unsuitable for high-quality work on aluminothermic welding of rails.
Задачей настоящего изобретения является создание огнеупорной уплотнительной смеси для алюминотермитной сварки, обладающей повышенной живучестью как при положительных, так и при отрицательных температурах внешней среды в месте проведения работ.The present invention is the creation of a refractory sealing mixture for aluminothermic welding, with increased survivability at both positive and negative ambient temperatures at the place of work.
Поставленная задача в огнеупорной уплотнительной смеси, содержащей формовочный песок, порошковую глину и воду, ДОСТИГАЕТСЯ ТЕМ, что в состав введен многоатомный спирт, а компоненты взяты в следующих соотношениях, масс.%:The task in a refractory sealing mixture containing foundry sand, powder clay and water is achieved by the fact that polyhydric alcohol is introduced into the composition, and the components are taken in the following proportions, wt.%:
Возможны различные варианты исполнения заявляемой уплотнительной смеси:Various versions of the inventive sealing mixture are possible:
- в качестве порошковой глины может быть использован бентонит;- bentonite can be used as powder clay;
- в качестве многоатомного спирта могут быть использованы, например, глицерин, этиленгликоль, пропиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль.- as polyhydric alcohol, for example, glycerin, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol can be used.
Техническим результатом является повышение живучести огнеупорной уплотнительной смеси для алюминотермитной сварки.The technical result is to increase the survivability of the refractory sealing mixture for aluminothermic welding.
Специалистам известно применение жидкостей с низкой температурой замерзания в различных смесях при отрицательных температурах. Например, в патенте РФ №2406706, Состав для получения слепков в трасологии, приоритет от 20.07.2009. описана гипсовая смесь, в которую добавляют жидкость с пониженной температурой замерзания (по одному из вариантов вводят 20-52 части этиленгликолевого или пропиленгликолевого антифриза). Однако в этой известной смеси в отличие от предлагаемого изобретения живучесть смеси, наоборот, крайне мала. Авторы упомянутого патента ставят перед собой задачу незамерзания и быстрого схватывания смеси при отрицательных температурах. В случае предлагаемого изобретения стоит противоположная задача - увеличение живучести огнеупорной уплотнительной смеси, причем как при отрицательных, так и при положительных температурах.Specialists know the use of liquids with a low freezing point in various mixtures at low temperatures. For example, in RF patent No. 2406706, Composition for obtaining casts in trasology, priority from 07.20.2009. a gypsum mixture is described in which a liquid with a reduced freezing temperature is added (in one embodiment, 20-52 parts of ethylene glycol or propylene glycol antifreeze are added). However, in this known mixture, in contrast to the present invention, the survivability of the mixture, on the contrary, is extremely small. The authors of the mentioned patent set themselves the task of non-freezing and quick setting of the mixture at low temperatures. In the case of the invention, the opposite task is to increase the survivability of the refractory sealing mixture, both at negative and at positive temperatures.
Кроме того, в известном решении предлагается использовать практически любую жидкость с пониженной температурой замерзания, в том числе предлагается использовать водные растворы изопропилового, метилового, этилового спиртов, или этиленгликолевый или пропиленгликолевый антифриз.In addition, the known solution proposes to use almost any liquid with a low freezing point, including the use of aqueous solutions of isopropyl, methyl, ethyl alcohols, or ethylene glycol or propylene glycol antifreeze.
Для решения задачи настоящего изобретения также используется жидкость с низкой температурой замерзания, но подходит далеко не любая и в совершенно других пропорциях. Так, например, применение водных растворов изопропилового, метилового или этилового спиртов в заявляемой огнеупорной уплотнительной смеси, наоборот, снижает живучесть и не может быть использовано для достижения заявленного технического результата.A liquid with a low freezing point is also used to solve the problem of the present invention, but by no means is it suitable in completely different proportions. So, for example, the use of aqueous solutions of isopropyl, methyl or ethyl alcohols in the inventive refractory sealing mixture, on the contrary, reduces survivability and cannot be used to achieve the claimed technical result.
Были проведены испытания живучести девяти различных вариантов исполнения предлагаемой огнеупорной уплотнительной смеси.Survivability tests were conducted on nine different embodiments of the proposed refractory sealant mixture.
При испытаниях измерялись следующие параметры:During the tests, the following parameters were measured:
- время (ч), в течение которого происходит уменьшение летучих веществ на 1% при температуре +20°C;- time (h) during which the volatiles are reduced by 1% at a temperature of + 20 ° C;
- живучесть смеси при температуре +20°C, ч;- survivability of the mixture at a temperature of + 20 ° C, h;
- живучесть смеси при температуре -5°C, ч;- the survivability of the mixture at a temperature of -5 ° C, h;
- живучесть смеси при температуре -10°C, ч;- survivability of the mixture at a temperature of -10 ° C, h;
- живучесть смеси при температуре -15°C, ч;- the survivability of the mixture at a temperature of -15 ° C, h;
Результаты проведенных испытаний указаны в таблице 1 ниже.The test results are shown in table 1 below.
Для сравнения заявляемой огнеупорной уплотнительной смеси с известными аналогами заявителем проведены те же испытания для 3х вариантов огнеупорной уплотнительной смеси по патенту SK282419 (прототип). Результаты испытаний приведены в таблице 2 ниже.To compare the inventive refractory sealing mixture with known analogues, the applicant conducted the same tests for 3 variants of the refractory sealing mixture according to patent SK282419 (prototype). The test results are shown in table 2 below.
Из данных таблиц 1 и 2 с результатами испытаний видно, что живучесть заявляемой огнеупорной уплотнительной смеси значительно выше известных аналогов. Так, например, при температуре -10°C живучесть заявляемой смеси по сравнению с известным аналогом выше в десятки раз, а при температуре -5°C - в сотни раз!From the data of tables 1 and 2 with the test results shows that the survivability of the inventive refractory sealing mixture is significantly higher than the known analogues. So, for example, at a temperature of -10 ° C, the survivability of the claimed mixture is tens of times higher than that of a known analogue, and hundreds of times at a temperature of -5 ° C!
Заявляемую огнеупорную уплотнительную смесь готовят следующим образом. Берут компоненты согласно заданной пропорции, производят механическое перемешивание компонентов до образования однородной композиции. Порядок введения компонентов может быть различный. Механическое перемешивание компонентов огнеупорной уплотнительной смеси может производиться с использованием бегунов каткового типа, миксеров и другого оборудования для смешивания.The inventive refractory sealing mixture is prepared as follows. The components are taken according to a given proportion, the components are mechanically mixed until a homogeneous composition is formed. The order of introduction of the components may be different. Mechanical mixing of the components of the refractory sealing mixture can be carried out using roller-type runners, mixers and other mixing equipment.
Согласно произведенным испытаниям наибольшей живучестью при отрицательных температурах обладает огнеупорная уплотнительная смесь, содержащая 86% формовочного песка, 7% бентонита, 2,8% воды, 4,2% пропиленгликоля. Как видно из данных таблицы 1, при температуре -10°C живучесть такой огнеупорной уплотнительной смеси составляет 200 часов, что до 100 раз превышает живучесть известной огнеупорной уплотнительной смеси, описанной в патенте SK282419. А при положительных температурах, согласно испытаниям предпочтительно использовать такой состав: формовочный песок 86%, бентонит 7%, вода 2,8%, глицерин 4,2%.According to the tests, the highest survivability at low temperatures has a refractory sealing mixture containing 86% of foundry sand, 7% of bentonite, 2.8% of water, 4.2% of propylene glycol. As can be seen from the data of table 1, at a temperature of -10 ° C, the survivability of such a refractory sealing mixture is 200 hours, which is up to 100 times higher than the survivability of the known refractory sealing mixture described in patent SK282419. And at positive temperatures, according to the tests, it is preferable to use the following composition: foundry sand 86%, bentonite 7%, water 2.8%, glycerol 4.2%.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014105099/02A RU2549026C1 (en) | 2014-02-12 | 2014-02-12 | Refractory gasketing compound |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014105099/02A RU2549026C1 (en) | 2014-02-12 | 2014-02-12 | Refractory gasketing compound |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2549026C1 true RU2549026C1 (en) | 2015-04-20 |
Family
ID=53289568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014105099/02A RU2549026C1 (en) | 2014-02-12 | 2014-02-12 | Refractory gasketing compound |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2549026C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2684656C1 (en) * | 2018-02-05 | 2019-04-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" ФГБОУ ВО ПГУПС | Heat-insulating mass |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU753524A1 (en) * | 1978-02-08 | 1980-08-07 | Харьковский Филиал Всесоюзного Научно- Исследовательского Института Литейного Машиностроения,Литейной Технологии И Автоматизации Литейного Производства | Mixture for sealing casting-mould joint |
SU1696094A1 (en) * | 1989-07-06 | 1991-12-07 | Институт проблем литья АН УССР | Refractory paste for sealing split casting mould joints |
SK20897A3 (en) * | 1997-02-13 | 1998-10-07 | Stefan Janicko | Mould sealing mixture for aluminothermic rail welding |
-
2014
- 2014-02-12 RU RU2014105099/02A patent/RU2549026C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU753524A1 (en) * | 1978-02-08 | 1980-08-07 | Харьковский Филиал Всесоюзного Научно- Исследовательского Института Литейного Машиностроения,Литейной Технологии И Автоматизации Литейного Производства | Mixture for sealing casting-mould joint |
SU1696094A1 (en) * | 1989-07-06 | 1991-12-07 | Институт проблем литья АН УССР | Refractory paste for sealing split casting mould joints |
SK20897A3 (en) * | 1997-02-13 | 1998-10-07 | Stefan Janicko | Mould sealing mixture for aluminothermic rail welding |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2684656C1 (en) * | 2018-02-05 | 2019-04-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" ФГБОУ ВО ПГУПС | Heat-insulating mass |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102584140B (en) | Anti-crack concrete for wharf surface layer and preparation method for anti-crack concrete for wharf surface layer | |
CO6341546A2 (en) | PROCESS FOR THE PREPARATION OF AN INTERMEDIATE POWDER FORMULATION AND A FINAL SOLID DOSAGE FORM UNDER THE USE OF A ROCIO FREEZING STEP | |
ECSP13012604A (en) | CEMENTATION COMPOSITIONS FOR WELLS AND METHODS OF PREPARATION AND USE OF THE SAME | |
CN104259379A (en) | Collapsibility enhancer for sodium silicate-bonded sand | |
RU2549026C1 (en) | Refractory gasketing compound | |
CA2714431C (en) | Additives for altering the hardening rate of chemically bonded silico-phosphate cements and method therefor | |
RU2550617C1 (en) | Method of isolation of water influxes to well (versions) | |
CN105689636A (en) | Mold-making set | |
JP4854611B2 (en) | Hakuhana generation suppression type immediate demolding concrete block and Hakuhana generation prediction method | |
JP2006273680A (en) | Grouting material for repair or thickness increase of concrete structure and construction method for prevention of alkali aggregate reaction using the grouting material | |
MY184411A (en) | Calcium nitrate as additive in steel reinforced concrete having an elevated resistance towards carbonation | |
Kim et al. | Control of H2O generated during the CO2 hardening process in a casting mold | |
RU2577047C1 (en) | Dry construction mix | |
RU2482083C2 (en) | Complex additive for concrete mixtures and mortar | |
RU2700895C1 (en) | Method of making two-layer sand molds | |
RU2464245C1 (en) | Complex additive for concrete mixtures and mortar | |
JP6804059B2 (en) | Chemical injection method | |
RU2479522C2 (en) | Complex additive for concrete mixtures and mortar | |
JP6847418B2 (en) | Backing material | |
CN103113059A (en) | Slightly expansive cement grouting material | |
RU2696803C1 (en) | Additive for molding mixtures | |
UA82501U (en) | Sealing compound | |
JP6232737B2 (en) | Crack repair method | |
JPH04147742A (en) | Mold for casting | |
RU2586946C1 (en) | Backfilling composition for sealing influx of water into well |