SU1102652A1 - Self-hardening sand for making casting moulds and cores - Google Patents

Self-hardening sand for making casting moulds and cores Download PDF

Info

Publication number
SU1102652A1
SU1102652A1 SU813346742A SU3346742A SU1102652A1 SU 1102652 A1 SU1102652 A1 SU 1102652A1 SU 813346742 A SU813346742 A SU 813346742A SU 3346742 A SU3346742 A SU 3346742A SU 1102652 A1 SU1102652 A1 SU 1102652A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
mixture
self
liquid glass
propylene carbonate
cores
Prior art date
Application number
SU813346742A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рафаил Ильич Бульштейн
Надежда Васильевна Алексеева
Ольга Романовна Бадалова
Василий Андреевич Довгаль
Петр Александрович Михалев
Эрнест Александрович Хорьков
Original Assignee
Краматорский Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Машиностроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Краматорский Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Машиностроения filed Critical Краматорский Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Машиностроения
Priority to SU813346742A priority Critical patent/SU1102652A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1102652A1 publication Critical patent/SU1102652A1/en

Links

Abstract

САМОТВЕРДЕЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ , вктаочающ   огнеупорный наполнитель , жидкое стекло, пропиленкарбонат и технологическую добавку, отличающа с  тем, что, с целью снижени  осьтаемости форм и стержней и стабилизации их прочности , смесь в качестве технологической добавки содержит натрий-карбоксиметилцеллюлозу при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Жидкое стекло 5,8-6,2 Пропиленкарбонат 0,9-1,1 Натрий-карбоксиметилцеллюлозa 0,2-0,3 Огнеупорный наполнитель ОстальноеSELF-CONTAINING MIXTURE FOR THE MANUFACTURE OF CASTING FORMS AND RODS, apply a fluid to a refractory filler, a floater, a floater, a process fluid, a substrate and a process additive, a process fluid. the ratio of ingredients, wt.%: Liquid glass 5.8-6.2 Propylene carbonate 0.9-1.1 Sodium carboxymethylcellulose 0.2-0.3 Refractory filler Remaining

Description

КTO

оьoh

О1O1

юYu

Изобретение относитс  к литейному производству и может быть использовано при изготовлении форм и стержней дл  стального и чугунного лить The invention relates to foundry and can be used in the manufacture of molds and cores for steel and cast iron.

Известна самотвердеюща  смесь, включающа , мас.%:Known self-hardening mixture, including, wt.%:

Песок кварцевый Основа Жидкое стекло 5,5-6 Пропиленкарбонат 0,8-1 Смесь очень быстро затвердевает на вездухе, имеет высокую конечную прочность и низкую осыпаемость Cl. Однако текнологические свойства указанной смеси -ограничены. Смесь имеет низкую пластичность, плохую формуемость, кратковременную живучесть . Эти недостатки затрудн ют изготовление из нее форм и крупных стержней. При изготовлении форм затрудн етс  извлечение моделей из уплотненной формы или вовсе их раз-рушение , а при изготовлении крупных стержней ( с временем заполнени  стержневого  щика более 5 мин) происходит разруйение нижних,,уже затвердевших слоев смеси при ее уплотнении на вибростоле. По этой причине крупные стержни требуетс  уплотн ть вручную одновременно с заполнением  щика смесью.Quartz sand Basis Liquid glass 5.5-6 Propylene carbonate 0.8-1 The mixture hardens very quickly on the ground, has a high final strength and low crushability Cl. However, the technological properties of this mixture are limited. The mixture has low plasticity, poor formability, short-term survivability. These drawbacks make it difficult to manufacture molds and large rods from it. In the manufacture of forms, it is difficult to remove models from the compacted form or even their destruction, and in the manufacture of large rods (with a core box filling time of more than 5 minutes), the lower, already hardened layers of the mixture are destroyed when compacted on a vibrating table. For this reason, large rods need to be manually compacted simultaneously with filling the crate with the mixture.

Известна жидкостекольна  смесь, в которой с целью улучшени  выбиваемости используют натрий-карбоксиметилцеллюлозу С 2.3.A known liquid mixture is used in which sodium carboxymethyl cellulose C 2.3 is used to improve the knockability.

Однако данна  смесь не может быть использована при техпроцессе, предусматривающем применение самотвердеющей смеси.However, this mixture can not be used in technical process involving the use of self-hardening mixture.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  самотвердеюща  смесь дл  изготовлени  литейных форм и стержней, вкгаочающа  огнеупорный наполнитель, жидкое стекло, пропиленкарбонат и технологическую добавку эфир фталевой кислоты СЗ.Closest to the invention to the technical essence and the achieved effect is a self-hardening mixture for the manufacture of casting molds and cores, which includes refractory filler, water glass, propylene carbonate and technological addition of phthalic ester СЗ.

Однако интенсивное повышение в зкости жидкого стекла оказывает отрицательное вли ние на пластические свойства смеси. Кроме того, ухудшаетс  осыпаемость смеси..However, an intense increase in the viscosity of liquid glass has a negative effect on the plastic properties of the mixture. In addition, the deterioration of the mixture worsens.

Цель изобретени  - снижение осыпаемости форм и стержней и стабилизаци  их прочности.The purpose of the invention is to reduce the crushability of the forms and rods and stabilize their strength.

Поставленна  цель достигаетс  тем что самотвердеюща  смесь дл  изготовлени  литейных форм и стержней, включающа  огнеупорный наполнитель, жидкое стекло, пропиленкарбонат и технологическую добавку, в качестве технологической добавки содержит натрийкарбоксиметилцеллюлозу при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:The goal is achieved by the fact that the self-hardening mixture for the manufacture of casting molds and cores, including refractory filler, liquid glass, propylene carbonate and technological additive, contains sodium carboxymethylcellulose as a technological additive in the following ratio of ingredients, wt.%:

Жидкое стекло 5,8-6,2Liquid glass 5.8-6.2

Пропиленкарбонат 0,9-1,1Propylene carbonate 0.9-1.1

Натрий-карбоксиметилцеллюлоза- 0,2-0,3Sodium carboxymethylcellulose - 0.2-0.3

ОгнеупорныйRefractory

наполнительОстальноеfillerEverything

Жидкое стекло (ГОСТ 13078-67) водный раствор растворимого силиката натри . В смеси  вл етс  св зующим. Примен етс  жидкое стекло М 2,15, плотностью 1480-1300 кг/м.Liquid glass (GOST 13078-67) is an aqueous solution of soluble sodium silicate. In the mixture is a binder. Liquid glass M 2,15, density 1480-1300 kg / m is used.

Пропиленкарбонат (ТУ-38-102-51-72) эфир угольной кислоты, бесцветна , жидкость с характерным запахом эфира . Втехнике примен етс  дл  синтеза пластических масс и в качестве растворител  некоторых органических соединений . В смеси примен етс  как отвердитель .Propylene carbonate (TU-38-102-51-72) is a carbonic acid ester, colorless, a liquid with a characteristic smell of ether. The equipment is used for the synthesis of plastics and as a solvent for some organic compounds. It is used as a hardener in the mixture.

Натрий-карбоксиметилцеллюлоза (Na-КМЦ) (ГОСТ 5.588-70) представл ет натриевую соль целлюлозно-гликолевой кислоты. В технике примен ют дл  стабилизации глинистых суспензий, как добавку к моющим веществам, дл  шлихтовани  нитей основы и как загуститель печатных красок, в качестве флотореагентов, дл  регулировани  реологических свойств цементных растворов , синтеза водорастворимых клеевSodium carboxymethylcellulose (Na-CMC) (GOST 5.588-70) is a sodium cellulose glycolic acid salt. The technique is used to stabilize clay suspensions, as an additive to detergents, for smoothing the warp threads and as a thickening agent for printing inks, as flotation reagents, for controlling the rheological properties of cement mortars, for the synthesis of water-soluble adhesives.

В данной смеси Na-КМЦ применена в качестве добавки дл  повышени  живучести и улучшени  пластических свойств самотвердеющей смеси. Кроме того, Na-КМЦ улучшает выбиваемость смеси.In this mixture, Na-CMC has been used as an additive to increase the vitality and improve the plastic properties of the self-hardening mixture. In addition, Na-CMC improves the knockability of the mixture.

Положительное действие Na-КМЦ основываетс  на том, что при ее растворении в жидком стекле, в последнем повьшаетс  число ионов натри  по отношению к числу ионов SiO,,, благодар  чему коагул ци  жидкого стекла затормаживаетс , т.е. инкубационный период твердени  жидкого стекла удлин етс . Кроме того, наличие Na-КМЦ пассивирует жидкое стекло по отношению к пропиленкарбонату, и воздействие последнего на него становитс  менее активньм, реакци  гидролиза жидкого стекла замедл етс . Все это способствует тому, что живучесть смеси повышаетс .The positive effect of Na-CMC is based on the fact that when it is dissolved in liquid glass, the latter increases the number of sodium ions relative to the number of SiO2 ions, thereby slowing down the coagulation of liquid glass, i.e. The incubation period for solid glass is lengthened. In addition, the presence of Na-CMC passivates liquid glass relative to propylene carbonate, and the effect of the latter on it becomes less active, the reaction of hydrolysis of liquid glass is slowed down. All this contributes to the fact that the survivability of the mixture increases.

Смесь готов т следующим образом. Предварительно приготавливают композицию, состо щую из расчетных количеств жидкого стекла и натрийкарбоксиметилцеллюлозы . Расчетное количество композиции перемешивают 1-1,5 мин с песком, после чего ввод пропиленкарбонат.и перемешивание продолжают 1,5-2,0 мин. Смесь можно готовить в смесител х периодического и непрерьюного действи . Составы смесей и их физико-меха .ническиё и технологические свойств приведены соответственно в табл. 1 и 2. Смеси 1 и 5 имеют в составе содержание Na-КМЦ ниже нижнего и вьпв верхнего пределов, смеси 2 и 4 - с граничным содержанием Na-КМЦ и 3 с оптимальным. Дл  сравнени  свойс предлагаемой смеси испытана смесь, вз та  за прототип. Из данных табл. 2 следует, что. п наличии в смеси Na-КМЦ ниже нижнего предела живучесть смеси незначитель но превышает живучесть смеси,.вз той за прототип, а прочность близка к прочности смеси, прин той за прототип. При наличии в составе см Na-КМЦ выше верхнего предела живучесть смеси хот  и значительно-возрастает и превышаетживучесть смеси , вз той за прототип, в 4 раза, нако намечаетс  снижение прочности до технологически недопустимой величины . . Вли ние Na-КМД на взаимодействие пропиленкарбоната и жидкого стекла иллюстрируетс  фиг. 1 и 2. На фиг. 1 и 2 (кривые 1 соответственно ) следует, что Na-КМЦ сни жает в зкость жидкого стекла-. Это происходит благодар  тому, что при растворении Na-КМЦ в жидком стекле в последнем повьшаетс  число ионав натри  по отношению к числу ионов кремни  и, кроме того, не происходит гидролиз жидкого стекла. В случае ввода в жидкое стекло зфира фталевой кислоты в зкость жидкого стекла начинает несколько повьшатьс , ибо это соединение в некоторой степени гидролизует жидкое стекло, подобно некоторым эфирам ,  вл ющимс  отвердител ми жидкого стекла (пропиленкарбонат, триацетин и др.). Таким образом, на первом зтапе вы снено вли ние Na-КМЦ и эфира фталевой кислоты на изменение в зкости жидкого стекла. На фиг. 1 и 2 (кривые 2 соответственн/э ) следует, что в обоих случа х в зкость жидкого стекла начинает повьшатьс , но при сочетании эфира фталевой кислоты и прспиленкарбоната последн   растет интенсивнее, ибо каждый из них гидролизует жидкое стекло.. Это оказывает вли ние на пластические свойства, живучесть и динамику затвердевани  смеси (табл. 3). Из данных табл. 1 следует, что живучесть предлагаемой смеси не ниже , чем противопоставленной (за вка № 2819255), а превьииение прочности на сжатие в начальный период твердени  объ сн етс  теми химическими факторами, которые бьши приведены . В последующее врем  предлагаема  смесь продолжает набирать прочность, а в противопоставленной набор прочности прнюстанавливаетс . Отсюда следует, что осьшаемость смеси увеличиваетс . Предлагаема  смесь и известна  смеси провер лись в качестве стержневых и облицовочных смесей при изготовлении стержней и форм. Изготовлено по 10 стержней и форм дл  стальных отливок. Формы изготавливались по общеприн той технологии: на модель накладывались испытуемые смеси, на них наполнительна , после чего производилось уплотнение. Формы, изготовленные из предлагаемой смеси, через 1012 мин еще не затвердевали, смесь была еще во в зко-пластичном состо нии , легко отделывались и заглаживались гладилкой. Извлечение моели из формы, изготовленной из изестной смеси, было затруднено, ибо месь почти затвердевала и сильно обимала модель. Поверхность отливок, заитых , в формы, изготовленные из исытуемой смеси и смеси, вз той за проотип , имели чистую поверхность. Экономический эффект предлагаемой меси получен за счет улучшени  качетва лить  и снижени  трудоемкости брубных работ. Состав и стоимость ПСС с отердителем - пропиленкарбонатом риведены в табл. 4,The mixture is prepared as follows. A composition consisting of calculated amounts of liquid glass and sodium carboxymethyl cellulose is preliminarily prepared. The estimated amount of the composition is stirred for 1-1.5 minutes with sand, after which the introduction of propylene carbonate and mixing is continued for 1.5-2.0 minutes. The mixture can be prepared in a batch and batch mixer. The compositions of the mixtures and their physical-mechanical properties and technological properties are given respectively in Table. 1 and 2. Mixtures 1 and 5 have the content of Na-CMC below the lower and upper levels, mixtures 2 and 4 have the boundary content of Na-CMC and 3 with the optimum. To compare the properties of the proposed mixture, the mixture was tested as a prototype. From the data table. 2 follows that. If Na-CMC is present in the mixture below the lower limit, the survivability of the mixture slightly exceeds the survivability of the mixture due to the prototype, and the strength is close to the strength of the mixture adopted as the prototype. With the presence of cm-Na-CMC in the composition above the upper limit, the survivability of the mixture, although significantly increases and exceeds the survival rate of the mixture, taken as a prototype, 4 times, however, the strength is expected to decrease to a technologically unacceptable value. . The effect of Na-KMD on the interaction of propylene carbonate and liquid glass is illustrated in FIG. 1 and 2. In FIG. 1 and 2 (curves 1, respectively) it follows that Na-CMC decreases the viscosity of liquid glass-. This is due to the fact that when Na-CMC dissolves in liquid glass, the latter increases the number of sodium ions relative to the number of silicon ions and, moreover, does not hydrolyze the liquid glass. When phthalic acid is introduced into zerpher liquid glass, the viscosity of liquid glass begins to increase somewhat, because this compound somewhat hydrolyzes liquid glass, like some ethers that hardened liquid glass (propylene carbonate, triacetin, etc.). Thus, on the first step, the influence of Na-CMC and phthalic acid ester on the change in the viscosity of liquid glass was clarified. FIG. 1 and 2 (curves 2, respectively, e) it follows that in both cases the viscosity of liquid glass begins to increase, but with the combination of phthalic acid ester and propylene carbonate, the latter increases more intensively, because each of them hydrolyzes liquid glass .. This affects the plastic properties, vitality and dynamics of solidification of the mixture (Table 3). From the data table. 1 it follows that the survivability of the proposed mixture is not lower than that opposed (application No. 2819255), and the prevalence of compressive strength in the initial period of hardening is explained by the chemical factors that are given. In the subsequent time, the proposed mixture continues to gain strength, and in the opposed creep, it is established. From this it follows that the mixability of the mixture increases. The proposed mixture and the known mixture were tested as core and facing mixtures in the manufacture of cores and shapes. Manufactured in 10 rods and molds for steel castings. Forms were made according to the generally accepted technology: the tested mixtures were superimposed on the model, filled with them, and then compacted. Forms made from the proposed mixture did not harden after 1012 minutes, the mixture was still in a visco-plastic state, was easily trimmed and smoothed with a trowel. Removing the jelly from a mold made from izestnoy mixture, was difficult, because the mixture is almost solidified and strongly obama model. The surface of the castings, cast, in molds made from the mixture in question and the mixture taken from the prototype, had a clean surface. The economic effect of the proposed mix is obtained by improving the quality of the pouring and reducing the labor intensity of the log works. The composition and cost of the PSS with an otderitelya - propylene carbonate are shown in Table. four,

Состав и стоимость ПСС с отвердйтел ми - пропиленкарбонатом и натрий карбоксиметилцеллюлозой прив .едены в табл. 5. The composition and cost of PSS with hardeners, propylene carbonate and sodium carboxymethyl cellulose are given in table. five.

Экономический эффект по заводу Сибт жмаш при объеме лить  5000 т составит 3350 руб.The economic effect of the plant Sibt Zhmash with a volume of 5,000 tons will be 3350 rubles.

Т а б л и ц а 1Table 1

93,4593,1 Песок кварцевый Жидкое стекло . 5,65,8 М-2,15 0,80,9 Пропилкарбонат Na-КМЦ 0,150,20 Эфир фталевой кислоты93,4593.1 Quartz sand Liquid glass. 5.65.8 M-2.15 0.80.9 Na-CMC propyl carbonate 0.150.20 Phthalic ester

10,09,0 8,0 7,010.09.0 8.0 7.0

12,011,010,0 9,012,011,010.0 9.0

14,012,011,010,014,012,011,010,0

0,30,30,30,40.30.30.30.30

Таблица 3Table 3

33

18151815

10ten

Таблица 2table 2

10,0 18,0 18,0 0,310.0 18.0 18.0 0.3

Продолжение табл. 3Continued table. 3

3121831218

241418241418

Осыпаемость, %0,50,9 2,7592,492,05 92,75 6,06,26,4 1,01,11,2 0,250,30.0,35The precipitation rate,% 0,50,9 2,7592,492,05 92,75 6,06,26,4 1,01,11,2 0,250,30.0,35

1,00,50 .1.00.50.

0,060600.06060

I I

0,0130000.013000

Таблица 4Table 4

0,5 3,6 30,00.5 3.6 30.0

Таблица 5Table 5

Claims (1)

САМОТВЕРДЕЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло, пропиленкарбонат и технологическую добавку, отличающаяся тем, что, с целью снижения осыпаемости форм и стержней и стабилизации их прочности, смесь в качестве технологической добавки содержит натрий-карбоксиметилцеллюлозу при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:SELF-CURING MIXTURE FOR MANUFACTURE OF CASTING FORMS AND RODS, including refractory filler, water glass, propylene carbonate and technological additive, characterized in that, in order to reduce the crumbling of molds and cores and stabilize their strength, the mixture contains sodium-carboxymeth as the technological additive for the following additives ingredients, wt.%: Жидкое стекло Пропиленкарбонат Натрий-карбоксиметил целлюлоз а Огнеупорный наполнительWater glass Propylene carbonate Sodium carboxymethyl cellulose a Refractory filler 5,8-6,2 0,9-1,-15.8-6.2 0.9-1, -1 0,2-0,30.2-0.3 ОстальноеRest 1102652 .1102652.
SU813346742A 1981-10-21 1981-10-21 Self-hardening sand for making casting moulds and cores SU1102652A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813346742A SU1102652A1 (en) 1981-10-21 1981-10-21 Self-hardening sand for making casting moulds and cores

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813346742A SU1102652A1 (en) 1981-10-21 1981-10-21 Self-hardening sand for making casting moulds and cores

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1102652A1 true SU1102652A1 (en) 1984-07-15

Family

ID=20979949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813346742A SU1102652A1 (en) 1981-10-21 1981-10-21 Self-hardening sand for making casting moulds and cores

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1102652A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент JP № 52-102825, кл. 11А212, кл. В 22 С 1/16, опублик. 1976; 2.Авторское свидетельство СССР № 876253, кл. В 22 С 1/16, 1976. 3.Авторское свидетельство СССР №841165, кл. В 22 С 1/02, 1979. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3600203A (en) Fluidized molding material for manufacturing cores and molds and a method therefor
SU1102652A1 (en) Self-hardening sand for making casting moulds and cores
US4541869A (en) Process for forming foundry components
US3804641A (en) Method of producing foundry moulds and cores
KR830003262A (en) Casting mold treatment composition and its manufacturing method
SU1682030A1 (en) Method of preparation of water glass binder for mould and core sand
SU1360869A1 (en) Liquid self-hardening sand for making moulds and cores
SU1435365A1 (en) Self-hardening sand for making moulds and cores
SU1532181A1 (en) Sand for making moulds and cores
SU1337182A1 (en) Sand for making casting moulds
SU1639873A1 (en) Casting mould and core sand
SU1191166A1 (en) Sand for manufacturing cores and moulds by co2-process
SU1369848A1 (en) Sand for making moulds and cores
SU1366277A1 (en) Self-hardening sand for making moulds and cores
SU1458058A1 (en) Self-hardening sand for making moulds and cores
SU1308421A1 (en) Composition for obtaining antiskid coating for moulds and cores
RU2703637C1 (en) Mixture for making molds and rods
SU1247149A1 (en) Composition for making foundry moulds and cores
SU852434A1 (en) Suspension for producing ceramic moulds and cores with use of permanent equipment
DE2518485B2 (en) PROCESS FOR PRODUCING A LIQUID BINDING AGENT FOR FOUNDRY FORM AND CORE COMPOSITION
SU1423253A1 (en) Sand for making moulds and cores hardened with hot drying
RU1770022C (en) Mixture for casting forms and rods preparation
SU1135529A1 (en) Mortar for strengthening investment moulds
SU884823A1 (en) Mixture for producing casting moulds and cores
SU1685588A1 (en) Foundry sand for making moulds and cores