SU1135522A1 - Св зующее дл керамической суспензии - Google Patents

Abstract

1.СВЯЗУЩЕЕ ДНЯ КЕРАМИЧЕСКОЙ СУСПЕНЗИИ, используемой при изготовлении литейных форм, включающее этилсиликат, органический растворитель , воду, упрочн ющую добавку, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  прочности форм при температурах их прокаливани , св зующее в качестве упрочн ющей добавки содержит водный раствор би- шофита плотностью 1,3 - 1,5 г/см при следующем соотношении ингредиентов , мас.%: Органический раст50 ,0-58,0 воритель Водный раствор бишофита плотнос ,3 1,5- 5,0 тью 1,3 - 1,5 г/см 3,0- 7,0 Вода Остальное Этилсиликат 2. Св зующее по п.1, о т л и чающеес  тем, что водный раствор бпшофита имеет следующий состав, мас.%: Хлорид магни  Хлорид кальци  Хлорид натри  Хлорид кали  Хлорид лити  Бром Бор Вода

Description

Изобретение относитс  к литейному производству, а именно к получению св зующего на основе гидролизованного раствора этилсиликата, примен емого дл  изготовлени  керамических и стержней по посто нным одел м а также литейного огнеупорного покрыти  краски дл  песчаных лиг тейнь1х форм. Известно св зующее, примен емое дл  изготовлени  керамических форм, которое содержит ацетон, эпоксиднодиановую смолу, воду, сол ную кислоту , этил силикат ij . Недостатком такого состава  вл етс  низка  прочность керамики после ее прокаливани . Введение в состав св зующего эпоксиднодиановой смолы может повысить прочность керамики только до прокаливани . После прокаливани  при 900 С. эпоксид- нодианова  смола и ее производные выгорают, так как температура ее дес трукции 350-400 С и в итоге керамика разупрочн етс , Кроме того, данное св зующее не обеспечивает прочное литейное покрытие (противопригарную краску) на песчаных литейных формах и стержн х Известна смесь дл  изготовлени  литейных стержней и форм теплового отверждени , содержаща  мочевиноформальдегидное св зующее, фенолформал дегидное св зующее, водный раствор бишофита, нефт ные масла (дистил тные сернокислотной очистки)и огнеупорный наполнитель. Водный раствор бишофита в состав смеси повышает прочность литейных форм и стержней {2 . Однако в данном составе, предназ наченном дл  получени  форм и стерж ней по гор чим  щикам при тепловом отверждении,) примен ютс  мочевинофо мапьдегидное и фенолформальдегидное св зующее, которое в сочетании с во ным раствором бишофита с другими ко понентами, приведенными в составе смеси, не обеспечивают прочность форм и стержней при высоких темпера турах fсвьше 900 С, так как состав относитс  к низкотемпературным. Смесь разм гчаетс  при температурах выше , а св зующее выгорает. Наиболее близкой по техническому существу и достигаемому результату  вл етс  смесь, включающа  этилсили кат, органический растворитель, воду и упрочн ющую добавку. Введение в качестве упрочн ющей добавки водного раствора поваренной соли в составе гидролизованного этилсиликата обеспечивает повышение прочности керамики во врем  ее прокалки при 900° С З. Однако наличие в известном составе керамики натри  при в структуре св зующего гидролизован- ного этилсиликата формирует дисили- кат натри (Na,,0 2SiO), температура разм гчени  которого 874 С. Присутствие дисиликата натри  в св зующем керамики, т.е. по всей ее структуре и сечению керамического издели  (формы или стержн ) при температурах запивки последних металлом , нарушает геометрию формы и стержн  из-за низкой их прочности при высоких температурах вьш1е 900 С). Искажение геометрии керамических форм и стержней повьш1енной (l-П) группы сложности обеспечивает значительный их брак (10-12%).. Наличие в структуре керамики силиката натри ,  вл ющегос  актив1Шм соединением по отношению к жидкому металлу, приводит к образованию по поверхности отливок пригара /в основном химического) и ухудшает чистоту поверхности отливок 60 мкм. Цель изобретени  - повышениепрочности форм при температуре их прокаливани . Указанна  цель достигаетс  те/, что св зующее дл  керамической суспензии , используемой при изготовлении литейных форм, включающее этилсиликат , органический растворитель, воду, упрочн ющую добавку, в качестве упрочн ющей добавки содержит водный раствор бишофита шютностью 1,3 - 1,5 г/см при следующем соотношении ингридиентов, мас.%: Органический растворитель 50,0-58,0 Водный раствор бишофита плотностью л 1,3 - 1,5 г/см 1,5- 5,0 Вода3,0- 7,0 Этилсиликат Остальное При этом раствор бишофита имеет следующий состав,мае,%; Хлорид магни  29,78-45,59 Хлорид кальци  1,11- 1,12 Хлорид натри  0,76- 0,78 0,39- 1,04 Хлорид кали  0,002- 0,008 Хлорид лити  0,44- 0,81 0,016- 0,043 .Остальное Св зующее приготавливают следующим образом. В гидролизатор заливают предвари тельно смешанный органический растворитель (например, ацетон) с водой Включают гидролизатор и порци ми до бавл ют этилснликат-40. Перемешивание провод т в течение I ч при вращении винта со скоростью 2500 об/ми Далее добавл ют водный раствор бишо фита и продолжают гидролиз до 1,5 ч Св зующее используют сразу дл  изготовлени  как керамических смесей , так и дл  литейного противопри гарного покрыти . В табл.1 приведены предлагаемые (2 - 4) и известный -(l) составы св зующих . Керамическую суспензию со св зующим приготаливают следующим образом. В мешалку заливают расчетное количество св зук цего (25 мас.%) и включают ее. Порци ми ввод т составл ющие смеси: пьшевидный кварц ПК1 (45 мас.%) и кварцевый песок (30 мас.%. Перемешивание провод т при вращении винта П 2000 об/tsiK в течение 10-15 мин. При получении однородной консистенции ввод т гелеобразователь , например полиметилсилазан , в количестве 0,5 мас,% и заливают смесь в форму до ее затвердевани . . Б табл.2 приведены физико-механические и технологические характеристики керамической смеси. Водный раст Количественное Ингредиенты 224 вбр бишофита имеет плотность 1,3 1 ,5 г/см, основными соединени ми в составе бишофита  вл ютс  М§С1л и CaClrt. Участие данных веществ в гидролизе этилсиликата и последующем формировании структуры св зующего в керамике при высоких температурах (выше 900®С) через их разложение и последзпощий синтез с кремнеземом образует в структуре сложные соединени  типа MgO.SiO или CaOMgO X2Si02.Образование в структуре св зующего термостойких соединений типа MgOCaOiSiO или MgOSiO обеспечивает высокую термохимическую устойчивость св зующего в керамике к расплавленному металлу в контактном слое металл - форма и повышает качество поверхности отливок с | 2 4060 Мкм до 1 10-30 мкм (табл.2. Кроме того, кислый характер химических соединений водного раствора бишофита обеспечивает активный процесс гидролиза этилсиликата и исключает общеприн тый дл  этого катализатор - кислоты (сол на , серна  и т.д.) . Это упрощает процесс получени  и приготовлени  св зующего и улучшает санитарно-гигиенические услови  труда. Таким образом, применение предлагаемого позвол ет увеличить прочность керамических форм и стержней ПРИ вы- оких температурах (выше )в 1,2 - 1,7 раз, сократить брак кераических форм и стержней с 10-12 . о 1-3%, повысит, чистоту поверхноси отливок и сократить врем  техноогического процесса. Таблица содержание, мас.%, в составе

Органический растворитель

7-8%-ный Водный раствор поваренной соли

58.

54

50

Сол на  кислота Вода ,

Водный раствор бшпофита плотное- тью 1,3- 1,5 г/см Физико-механические и Показатели свойств технологические свойПрочность керамики наРазм гченизгиб , МПа, при темпера-ное

туре,ссосто ние 5,4-5,7 1300

Продолжение табл.1

1.5

Таблица.

6,2-6,7 7,5-8,3 при использовании составов

Claims (1)

1.СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ КЕРАМИЧЕСКОЙ СУСПЕНЗИИ, используемой при изготовлении литейных форм, включающее этилсиликат, органический растворитель, воду, упрочняющую добавку, отличающееся тем, что, с целью повышения прочности форм при температурах их прокаливания, связующее в качестве упрочняющей добавки содержит водный раствор бишофита плотностью 1,3 — 1,5 г/см^ при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Органический раст—

воритель 50,0-58,0 Водный раствор бишофита плотное— тью 1,3 - 1,5 г/см³ 1,5- 5,0 Вода 3,0- 7,0 Этилсиликат Остальное 2. Связующее по п.1, о т л и - . чающееся тем, что водный раст- 9 вор бишофита имеет следующий состав, мас.%: сл Хлорид магния 29,78-45,59 Хлорид кальция 1,11- 1;12 WHIII Хлорид натрия ' 0,76-0,78 Хлорид калия 0,39- 1,04 Хлорид лития 0,002-0,008 Ивой. Бром 0,44- 0,81 Бор 0,016-0,043 со Вода Остальное СП

СП ю l