SU1016038A1 - Противопригарное покрытие дл литейных форм - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к отрасли литейного производства, в частности к получению отливок в песчаных формах .

Известны составы покрытий VJ, используемые в литейном производстве содержащие огнеупорный наполнитель, св зующие и упрочн ющие добавки, примен ющиес  дл  улучшени  качества поверхности отливок. К такому типу покрытий относитс  краска, содержаща  следующие ингредиенты, нас.:

Асбестовый порошок 0-60 Огнеупорна  глина 5-10 водный раствор карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) . -6 Кокс пековый электродный10-20 Графит аморфныйS 1 О Патока3-5 Вода Остальное Дл  покоаски земл ных форм верхних и нижних 1чеек валков эта краска имеет следующие недостатки: при -введении ускоренного (с до 8-9 ч) режима сушки форм за счет повышени  температуры сушки с t(} до на поверхности сНорм в окрашенном слое образуетс  большое количество трещин в виде рванин с развернутыми концами внутрь формы. Это обусловлено тем что при сокращении времени сушки и повышении температуры нагрева идет интенсивное образование и выделение пара и газа из Формы, которые, должны пройти через слой краски.

Однако вследствие недостаточной газопроницаемости сло  краски он не успевает пропускать образующиес  пао и газ, что и приводит к образованию трещин в окрашенном слое, особенно в верхней части формы.

Наличие трещин на поверхИости земл ных форм после сушки ведет к их браку а также к ухудшению качества поверхности шеек валков и по влению земл ных раковин на бочке валка.

Кроме того, при необходимой температуре сушки до на некоторых формах слой краски осыпаетс ,что свидетельствует о, недостаточной прочности сцеплени  краски с поверхностью Формы из-за выгорани  св зующего ,- патоки при температуре выше , а КМЦ при нанесении покрыти  на холодную поверхность формы роль св зую(цего выполн ет недостаточно.

что и приводит к осыпаемости .сло  краски.

Известна также краска 2j, содержаща  следующие ингредиенты, мас. Асбестовый порошок 9 11 Цирконовый концентратЙ-16 Кокс литейный (фракции О, 3-0, it мм) 5,5-6,5 Графит аморфный 2,0-2,5 Сульфитно-спиртова  барда (ССБ) 3,5-,0 5%-ный водный раствор карбоксиметил5 целлюлозы (КМЦ) 3,0-3,5

ВодаОстальное

Краска указанного состава не может быть применена дл  Форм, в которых будут получены отливки шеек валков развесом т, так как после покраски земл ных Форм, последующей сушке при в течение 8-9 ч и заливки их металлом был обнаружен :

5 как частный, так и сплошной пригар. При осмотре высушенных форм они имели дефекты, т.е. трещины, отслоени , и осыпались.

Образование трещин, отслоений и

соответственно пригара происходит из-за того, что при отливке массивных валков, где металл длительное ЕЗрем  находитс  в жидком состо нии, покрытие и песчана  форма нагреваютс  до высоких температур, а разные

материаль при нагреве, особенно при резком, имеют и разные линейные изменени , например кварцевыйпесок при температуре нагрева 600°С составл ет 60-10, графит аморфный на 1°С 3 ,510 , цирконовый концентрат при температуре 20-1000С - 5,5-10, а объемные в три раза выше, то неравномерность расширени  может вызвать внутренние местные напр жени  в материалах , которые могут превысить их прочность сцеплени  и механическую прочность и вызвать деформацию корки покрыти  с образованием трещин, в которые могут попадать окислы металлов, образу  такой вид брака как пригар.

Кроме того, при нагреве поверхности формы до высоких температур св зующее ССВ и частично КМЦ выгорают и покрытие Гер ет свою прочность, что также может частично вли ть на образование пригара. 31 Причем эта краска дорога по свое стоимости и неприемлема в производс . ве из-за дефицитности цирконового концентрата. Наиболее близким по техническому существу и достигаемому эффекту к изобретению  вл етс  противопригарное покрытие 33 дл  литейных форм, содержащее следующие ингредиенты, мае Д: Асбестовый порошок 16-20 Гипс технический 6-8 Графит аморфный 2-2,5 Кокс литейный5 6 - Поваренна  техиическа  соль5 6 Сульфитно-апиртова  бардаА,5-5,О ВодаОстально Эта краска также не может быть применена дл  земл ных форм, в которых получают отливки шеек валков {весом 10-15 т), так как при суике (при 470-500С) в течение 8-9 ч и за ливки их металлом часть форм (15) имеет брак по трещинам и отслоени м, кроме; того, они осыпаютс , а брак по пригару составл ет Т2,5. Всего было покрагаено и залито 7 шт, форм. Причина образовани  трещин и отслоений на форме, а следовательно, и пригара на валках, обусловлена тем что не образовывалась противопригарна  корка из-за того, что св зующее при нагреве форм до 50р°С выгорает (это-подтверждаетс  его осыпаемостью и при заливке таких форм покрытие смываетс , огол   форму и жидкий металл , непосредственно соприкасаетс  с песком, окисл  сь, образу  пригар, того, троцины образуютс  и из-за того, что покрытие имеет недостаточную газопроницаемость, так как при резком подъеме температуры сушки начинаетс  интенсивно выдел ть с  пар и газ, которые не успевают проходить через слой покрыти , раз-, рушают его. Таким образом, это покрытие имеет низкую термодеструкцию, т.е. термостойкость . В этом и заключаетс  его главный недостаток, из-за которого не образуетс  противоп эигарной корки при данном режиме сушки. Целью изобретени   вл етс  уменьшение брака шеек валков по пригару путем получени  на отливках лекоотделимой пригарной:-Корки, а также повышение термостойкости покрыти . 8 Поставленна  цель достигаетс  тем, что покрытие дл  литейных форм, преимущественно песчаных, дл  получени  отливок типа, шеек.прокатных валков развесом 10-15 т, включающее асбестовый порошок, гипс, графит аморфный , поваренную соль, сульфитно-спиртовую барду, воду, доЛолнительно содержит алюминиевый порошок, пульвербакелит , огнеупорную глину и водный раствор карбоксиметилцеллюлозы при следующем соотношении ингредиентов , мас.%: Асбестовый порошок 12-1 Гипс6-7 Графит аморфный 2,0-2,5 Алюминиевый порошок3 ,0-3,5 Поваренна  соль 3,-3,8 Огнеупорна  глина 1,5-2,0 Пульвербакелит 1,,0 Сул ьфит но- спи рт ова  барда 3,0-3,5 водный раствор карбоксиметилцеллюлозы 3,5-,0 Вода Остальное в состав покрыти  асбестовый порошок (ГОСТ 12871-67) повышает огнеупорность и служит наполнителем , графит аморфный (ГОСТ 5 2050 ) - противопригарыой частью покрыти  . . ССБ (ГОСТ 8518-57) вводитс  в состав дл  повышени  термодеструкции (до ), повышени  прочности сло  покрыти , сцеплени  с поверхностью Формы и его кроющей способностью, 4TO улучшает проникновение покрыти  в поры уплотненной формовочной смеси, а также дл  увеличени  интервала схватываемости гипса. Поваренна  техническа  соль (NaCl) (ГОСТ 13830-68) способствует получению легкоотделимого пригара, так как увели чивает глубину пропитки и создает рыхлую, стекловидную пригарную корку между формой и металлом, преп тствующую проникновению окислов металла в форму. Кроме того, она повышает прочность и скорость отвердевани  покрыти  при сушке за счет кристаллизации растворенной соли по зернам покрыти  и песка формы и пригарной корки при звливке формы металлом , за счет ее плавлени  при более высоких температурах и может заменить частично выгоревшее св зуюц е сев и тем самым устран ть потерю прочности покрыти , а также она повышает действие покрыти  как восста новител  и повышает срок хранени  его, так как при вводе в состав алюминиевого порошка покрытие окисл етс  и начинает бродить. Гипс технический (,СаЯО. Н20) (гост 125-79) с температурой плавлени  IJ nn-Ti. вводитс  в состав покрыти  как теплоизол ционный напол нитель , водородный показатель которо го равен 6,1. Одним из положительных факторов  вл етс  то, что он об ладает незначительной водозатворностью и начинает тер ть св занную воду при температуре нагрева и прекращает при . Известно, что тем пература удалени  влаги из материалов вли ет как на процесс сушки и качество Лорм, так и на паро-газовыделение после заполнени  их металлом , которое способствует образованию пригара на отливках. Кроме того, гипс обладает хорошей огнеупорностью и в жущей способностью. Алюминиевый порошок (ГОСТ 6058-73 фракции 0,2-0,1 мм введен в состав покрыти  как :астичный заменитель кокса, который повышает газопроницаеиость и теплопроводность, чем спо собствует получению форм без трещин и отслоений, а также образованию тол стой противопригарной корки. Кроме того, он  вл етс  хорошим восстановителем окислов металла, т.е. обладает высокой химической инертностью, и тем самым улучшает качество поверх ности отливок. Огнеупорна  глина (каолин) (ГОСТ 3226-65} введена, в состав по-,, крыти  ДЛИ повышени  термостойкости (термодеструкции), в сочетании с органическим св зующим, св зующего дей стви  и частичной седиментацйонной. устойчивости. . Пульвербакелит ПК-ЮА (ГОСТ 13507 -68) - тонкоизмельченна  смесь, не раствор юща с  в воде, введен как СВЯЗУЮ1ДИЙ материал, полимеризующийс  при высокой температуре сушки, формы и заполнении ее жидким металлом и тем самым повышает термостойкость покрыти . . КМЦ (5%-ный водный раствор) (ГОСТ 5-588-70) введена в покрытие как стабилизатор и св зующее. КМЦ как стабилизатор необходим в покрытии из-за того, что при введении .в покрытие алюминиевого порошка в больших количествах, он начинает выпадать в осадок. Таким образом она повышает седиментационную устойчивость покрыти . Предложенное покрытие приготавливают следующим образом. Сухой асбестовый порошок, графит аморфный, алюминиевый nopouioK, огнеупорную глину, Пульвербакелит, ССБ, КМЦ и 1/3 часть необходимой воды загружают в смешивакзщие бегуны и перемешивают а течение 12-fS мин. Затем добавл ют гипс и пере1«1ешйвают до потери свойств схватывани .: Приготовленную паст.у.;.загружают в краскомешалку, добавл ют -поваренную соль и оставшуюс  воду до;плотности 1,.26-1,28 г/см и перемешивают в течение 30-35 мин. Краска после процеживани  готова к употреблению. Составы предлагаемых и известного покрытий приведены в табл. 1. Лучша  поверхность отливок, масса которых составл ет 10-15 т при новом режиме сушки форм, получена при применении состава 2. Физико-механическ-ие и технологические свойства составов приведены в табл. 2. Покраска форм производитс  слоем толщиной 1,2-1,5 мм с дальнейшей сушкой при 470-50П°С в течение 8-9 ч. Формы имеют прочную поверхность без трещин и отслоений, а после заливки их металлом и выбивки валков установлено образование противопригарной корки, толщина которой достаточна дл  ликвидации брака по пригару на валках, хот  образование более толстой противопригарной корки, веро тнее всего, не получаетс  из-за того, что часть св зующего выгорает при нагреве до высоких температур. Это С1зидетельствует о том, что газопроницаемость , теплопроводимость, седиментационна  устойчивость, термостойкость при высоких температурах нагрева и восстановительна  способность покрыти  повышаетс  за счет введени  в состав алюминиевого порошка, огнеупорной глины, Пульвербакелита в КМЦ. 8 формы, покрашенные противопригарным пок-рытием состава 1-3 отливают 138 шт..валков весом 10-15 т, из них 89 шт. с использованием состава 2. Количество брака по частичному пригару составл ет 3 шт. или 2,, а сос .тавом 2-1 шт., т.е. 1,12. Это свидетельствует о том, что данное покрытие имеет лучшие свойства по сравн ению с составом Ц, где брак форм составл ет .15 и брак валков по пригаРУ 12,5%. . Меньшее количество брака форм и пригара на валках по сравнению с известным покрытием 33 получаетс  изза того, что алюминиевый порошок повышает газопроницаемость, теплопроводность и химическую инертность покрыти , который cnoecrfJcTByeT нагреW внутренних частей формы до более №соких температур, что обуславли ет образование толстой противЬпри гарной корки. Повышению термостойкоети (термодеструкции) покрыти  способ -. ., -, 10 38 ствуёт комплексное св зуоцее, состо щее из органических св зующих - ССБ, пульвербакелита и КНЦ и неорганичес кого - огнеупорной глины (каолина), которые в совокупности повышают температуру полимеризации его, а следовательно , и температуру нагрева форм. Таким образом, использование предложенного противотригарного пок1эыти  позвол ет валки массой 10-15 т при новом режиме суИки с более чистой лoвepxнoctью шеек за счет улучшени  качества форм. Экономический эффект от в 1едрени  данного изобретени  при пройзводсТве 25 Тыс. Т валков р год Составл ет 3 тыс. руб. за счет снижени  0асхода газа пбвьиени  произ(водктепьности труда и уменьшени  брака по пригару . .. : Т а б л и ц а 1

3,03,33,5

,« 3,7 3,5

4,7 Осталь- Осталь- Остапьное ное ное Остальное

Огнеупорность, С

Метод конусов 1585 I 1585 Кроюща  способность по гВизуально сырому Седиментационна  устойчивость , ч ГОСТ 10772-6 ёискозиметр В зкость покрыти , с BS-f Плотность, г/см ГОСТ 1300-7 Толщина пригарной корШтангенциркул ки , мм Брак форм по трещинам и отслоени м, % Визуально % Брак валков по пригат а б л и-ц а 2

1590 1600 Хороша  Хороша  Хороша  Хороша  ij,О 3,8 3.53,5-,0 2727-31 29 1,281,28-1,2 t ,2.6 12,5 1 Отсутствует 3,5 1.t2

Claims (1)

1. кл. В 22 С 3/00, 04.06.81. (54 ) ПРОТИВОПРИГАРНОЕ ПОКРЫТИЕ _; ДЛЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ, преимущественно песчаных, для получения отливок типа шеек прокатных валков развесом 10-15 т, включающее асбестовый порошок, гипс, графит аморфный, пова,ренную соль, сульфитно-спиртовую барду, воду, отличающееся .

   тем, что, с целью уменьшения брака шеек валков по пригару путем получения на отливках легкоотделимой пригарной корки, а также повышения термостойкости покрытия, оно дополни-, тельно содержит алюминиевый порошок» пульвербакелит, огнеупорную глину и 5*-ный водный раствор карбоксиметилцеллюлозы при следующем соотноше-

   нии компонентов, мае.*: Асбестовый порошок 12,0-14,0 Гипс 6,Ό-7,0 Графит аморфный 2,0-2,5 Алюминиевый поро- »4 шок 3,0-3,5 Поваренная соль 3,4-3,8 Огнеупорная гли- • на 1,5-2,0 Пульвербакелит 1,7-2,0 Сульфитно-спирто- .вая барда 3,0-3,5 5*“НЫЙ водный раствор каобокси- метилцеллюлозы 3,5-4,0 Вода · Остальное

   aa_§_U_ 016038