SU1217545A1 - Состав смеси дл изготовлени литейных форм - Google Patents

Description

11

Изобретение относитс  к литейному производству и может быть использовано дл  изготовлени  литейных форм, примен емых при производстве углеродистого и высоколегированного стального и чугунного лить 

Цель изобретени  - увеличение сырой прочности смеси, улучшение вы- биваемости, повышение ее противопригарных свойств и обеспечение безопасных условий труда.

Смесь .содержит огнеупорньц материал , материал на основе глины, воду отработанную смесь после выбивки . .питейных форм и 10-45%-ньй водный раствор оыьшенного таллового пека.

В качестве огнеупорного материала дл  замета оборотной смеси в зависимости о1 сплава ввод т кварцевый песок, металлургический магнезит бокс1;т, глинозем, феррохромовый шлак Материал на основе  вл етс  cв ;5ylOll,п, Б качестве последнего используют бентонитовую или каолини- товую глину. Отработанна  смесь после выбивки литейных форм, полученных из предлагаемой смеси, используетс  в качестве огнеупорного напол1И1тел . Омьшеипый талловый пек  вл етс  продуктом переработки древесного сырь  и используетс  в качестве технологической добавки.

Прлг отовление смеси осуществл етс  сбычныг-1 способом путем перемешивани  отработанной смеси, огпеупор- ной добав1сп и глины. После этого добавл етс  раствор омыленного таллово го пека,

Характеристика омыленного таллового пека:

Влага, %,5

Температура разм гчен1 ;1 , САО-50

Обща  щелочность, % 14,0.

Омыленный талловый пек имеет следующий групповой состав, %:

Неомыл емые вещества

(стеролы, алифатические

спирты)25-35

Щелочные соли жирных

и смол ных кислот 65-75

В то числе соли

смол ных кислот (абиетиноБой , дегидроабиетиHoijoii )40-45

Cojni ;кирных кислот

(стеариновой, олеиновой,

лннолевой и др.)20-30

52

Клей талловый получаетс  омылением галлового пека,  вл ющегос  кубовым остатком от ректификации таллового масла, температура плавлени  кле  не

ниже 70°С, а обща  щелочность 3-10%. Запланировано омыленный лек выпускать как в виде 35-40%--ного водного раствора так и пасты с концентрацией основного вещества до 70%.

Омыленный талловый пек в производственных услови х литейных цехов наиболее удобно вводить в смесь через водный раствор с концентрацией основного вещества не более 45%,

так как при более высокой концентрации пека в растворе в зкость послед- liero превышает 3fiO с но ВЗ-4, что затрудн ет дозировку и у/:у;д1иает услови  дл  неремешиЕани  комгюнентов

смеси.

Наиболее удобно введение омьтен- ного пека в виде 33%-ного раствора, иьшющего низкую в зкость (40 с по ЕЗ-4) и обеспечинающег о введение

в смесь с раствором пека минималь- Hoi o количества воды,

В тех случа х, когда со;1ержание омыленного пека в смеси д.остл- очно низкое 0,1-0,5%) возможно добавление его в виде 10-20%-нсго водного раствора. При ег о концентраци  подбираетс  с условием ввода в смесь воды в объеме, не превь шаюи ,ем количества воды, необходи юго дл  допол- 1и-1тельного увлажг.ени  смеси,

Использование в составе смеси таллового пека в виде тиардого про- д.укта, нерастворимого в воде, нецелесообразно из-за сравнительно низ

кой температуры начала его разм гче- нп  (35-50 С) , что существенно затрудн ет его дозировку и ухудшает услови  неремешиванич, Раствор кле  таллоиого пекового приготавливают расплавлением твердого кле  в печи при 100-200 С с последующим смешиванием с водой в соотношении но весу дл  33%-ного раствора клей-вода 1:2,

50

55

По са1П1тарно-гигиеничёскому паспорту омьшенный талловый нек, относитс  к 4 классу малотоксичных веществ . Анализ выдел ющихс  при заливке форь газов показывает что они состо т в основном из окиси и двуокиси углерода. Бысокотоксичных соединений типа фенола, формальдегида , бензола, метилового спирта не бьию обнаружено. Кроме того, водньй

31

раствор таллового пека непожароопасен .

В процессе термодеструкции при заливке форм металлом омыленный пек выдел ет значительное количество (до 30-32%) пироуглерода, обеспечивающего противопригарные свойства формовочных смесей. Выход пироуглерода определ лс  по методике Исаева И.М. Дл  сравнени  выход пироуглерода у каменного молотого угл  и композиции на основе угл , нефтебитума и торфа не превьшает соответственно 10 и 18%. Раствор омыленного таллового пека обладает поверхностно-активными свойствами, пенообразующей способностью. Кратность выхода пены его 10%-ного раствора достигает 1,5-2,0.Формовочную смесь в производственных услови х приготавливают на серийно выпускаемых бегунах типа мод. 15101, 15104 и т.д.

Физико-механические свойства сме7 сей оцениваютс  по стандартной методике . Свойства смесей, их составы приведены в табл. 1 и 2. Смесь 1 вз та за аналог, смеси 2 - 4 - за прототип , смеси 6-10, 13-15, 18-19, 21-24 соответствуют изобретению.

Оптимальное содержание омыленного таллового пека в смеси 0,05-0,8% в пересчете на сухое вещество (смеси 6-10, табл. 1). При введении пека менее 0,05% (смесь 5, табл. 1) прочность смеси на сжатие по сырому недостаточна, а содержание в ней блест щего углерода незначительно (0,13%). В результате поверхность отливок в значительной мере поражена пригарной коркой. При повышенном содержании в смеси омыленного таллового пека - более 0,8% (смесь II, табл. 1) ухудшаетс  формуемость смеси и тем самым снижаетс  степень уплотнени  форм и качество поверхности отливок. При оптимальном содержании омыленного таллового пека в смеси.обеспечиваютс  ее высокие формуемость (75-85 ед) и текучесть (68-85%), содержание блест щего углерода (0,33-0,61%), качество поверхности отливок.

Оптимальный объем ввода материала на основе глины (бентонитовой или каолинитовой) в отработанную смесь составл ет 1-6% (смеси 13-15). Введение глины в чрезмерно больших коли7545«

чествах (смесь 16) приводит к ухудшению формуемости, текучести, газо- проницаемости5 что ухудшает качество отливок. Незначительный ввод глины

с обуславливает ее недостаточную сырую прочность (смесь 12).

Введение огнеупорной добавки в состав смесей обуславливаетс  дл  углеродистого (стального, чугунного)

10 лить  необходимостью замены части

оборотной смеси свежим кварцевым песком с целью вывода продуктов разложени  смеси и поддержани  стабильности физико-механических свойств.

)5 При изготовлении высоколегированных сплавов типа стали 110Г13Л необходима полна  замена кварцевого песка основными материалами типа маг- незита, феррошлака и боксита. При

20 частичной замене кварцевого песка на эти материалы качественную (без пригара) поверхность получить практически невозможио. При введе- нни 3 смеси смылег.ного таллозого

25 пека даже при частичной замене кварцевого песка на магнезит, феррошлак , .и другие материалы обеспеч ;ваетс  более высокий выход лить  с качественной поверхностью.

3Q Оптимальное содержание в смеси огнеупорной добавки 5-20% (смеси 18, 19, 21-24). При недостаточном вводе . в смесь освежающей огнеупорной добавки (менее 5%, смесь 17) в ней накапливаетс  большое количество мелочи , что CHH;iaeT ее газопроницаемость , повышает опасность возннкнове- ни  ужимнн, плен взрывного характера, ухудшает услови  извлечени  моделей

из форм. В результате ухудшаетс  ка- 40

честно поверхности лить .

Введение огнеупорной добавки более 20% приводит к удорожанию смеси. Количество влаги в смесь вводитс  в зависимости от содержани  в ней глины, величины огнеупорной добавки (огнеупорного наполнител ), а также температуры окружающей среды. Оптимальное количество вводимой в смесь воды 1-3%..

50 Использование предлагаемого состава смеси позвол ет повысить прочность смеси в сыром состо нии на 50- 60%; уменьшить брак лить  на 0,2- 0,3%; сократить трудоемкость очистки

55 лить  на 20-30%; снизить вес отливок на 0,1-0,3%; улучшить санитарно- гигиенические услови  труда и качес - во поверхности отливок.

45

Т а б л и ц а 1

Составы смесей

.«

Содержание компонентов, мас.%, в смеси

Hai-шенование материала Отработанна  смесь после

...J3lJ,ZZ ZlJZZ ZIl

выбивани  литейных форм 89,5 - 86,885,8 87,9887,95 88 88

Кхзарцевый песок 1К02А 7 98,3 7.7 7,07,0 696,7

Глина бентонитова  0,9 3,03,0 3,03,0 3,03,0

Крепитель УСК-1 0,2- -- -- -Сульфитно-дрожжева 

бражка ЛКБЖ0,4 - -- -- - Лиственное талловое

масло- 1,7 1,2 . 2,2 -- - Сода кальцинированна  -- -- -- -Вода2 ,0 - 2,02,0 2,02,0 2,0 2,0

ICiiefi талловьш пековый

(33%-ньм водный рас,твор)

в пересчете на основное

вещество- о,020,05 0,1 0,3

Глина каолинова  -- -- -- -ЫеталлзФгический магнезит - - -- Боксит

Глинозем „ Феррохромовьй ишак---- -- - .. Продолжение табл. 1 Составы смесей

Наименование материала

Содержание .компонентов, мас.%, в смеси

9 I 10 Г 11 Г 12 Т 13 Т

-

14

Отработанна  смесь после

выбивани  литейных форм 88878791,590,883,586,5 83

Кварцевый песок 1К02А 6,57,2 6,96,56,57,06,5 5

Глина бентонитова  3,03,0 3,00,51,06,0-8

Крепитель УСК-1 -- -----Сульфитно-дрожжева 

бражка ЛКБЖ --1217545«

Т а б л и ц а 1

смесей

-,-

14

15

16

Составы смесей

Лиственное талловое

масло

Сода кальцинированна ---

Вода2,0 2,0 2,0 1,0 1,2 3,0 2,5 3,5 Клей талловый пековыйI

(33%-ный водный раствор) в пересчете на основное

вещество0,5 0,8 1,1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

Глина каолинова - - - - - - 4,0Металлургический магнезит- - - - - - - - Боксит---

Глинозем- - - - -

Феррохромовый пшак- - - - - - - Составы смесей

Содержание компонентов мас.%, в смеси

Наименование материала

17. 18

Отработанна  смесь после

выбивани  литейных форм 92,5 89,5 74,5 68,5 84,5 84,5 84,584,5

Кварцевый песок 1К02А Глина бентонитова 

Крепитель УСК-1

Сульфитно-дрожжева 

бражка ЛКБЖ

Лиственное талловое

масло

Сода кальцинированна 

Вода

2 5 20 25 3,0 3,0 3,0 3,5

D

3.0

5 3,0

5 5 . 3,,5

2,0 2,0 2,0 2,5 . 2,0 2,0 2,0 2,5

Клей талловый пековьм (33%-ный водный раствор) в пересчете на основное вещество

Глина каолинова 

Металлургический магнезит Боксит

Глинозем

Феррохромовый шлак

Продолжение табл.1

20

1...

22

23

24

5 3,0

5 5 . 3,,5

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

1,25

4-5

70-72 90

0,03-0,05 18-20

80-86 76-80

0,15-0,32 15-16

0,2-0,3 23-24

0,4-0,6 4-6

0,6-0,65 4-7

0,75-0,85 4-7 0,78-0,87 4-7 0,8-0,85 5-7

0,84-0,92 5-7

0,90-0,98 6-7

0,25-0,35 3-4

0,45-0,5 3,5-4,6

1,3-1,5 4-6

0,7-0,8 4-6

0,8-0,9 7-9

0,75-0,80 6-8

0,8-0,82 5-7

0,80-0,83 5-6

0,7-0,73 5-6

80-85 70-85

160

2,6

10-12

120-140

1,5-1,9

110-120 3,0-3,5 10-15

12-12,5 45-50

0,05

9-10 Формы Формы 0,42 рассы- рассыпались пались

80-90

80-82 60-65 50-55 80-82 88-94 85-91

0,50

it

ОV46-0,5

Ш

п-ш

lf

||

It

г

Таблица2

Бензол и его Пожаровзрыво-Сталь 110Р13Л производные, опасны нафтены, меркаптаны и др.

СО, COi Непожаровзры- воопасны

воопасны

Чугун

и

Сталь 110Г13Л ль 110Г13Л

- -

95-97П-Ш

93-95- 95-96- 94-96- 0 ,45-0, ||

Составитель В.Шувалов Редактор И.Касарда Техред М.Надь Корректор В.Бут га

Заказ 1035/14 Тираж 757 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

Продолжение табл.2

||

- -

tl

Claims (6)

1. СОСТАВ СМЕСИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ, включающий отработанную смесь после выбивки литейных форм, огнеупорный материал, _;материал на основе глины, воду и технологическую добавку, отличающийся тем, что, с целью увеличения сырой прочности смеси, повышения ее противопригарных свойств, улучшения выбиваемости и обеспечения безопасных условий труда, состав в качестве технологической добавки содержит 10-45%-ный водный раствор омыленного таллового пека при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Огнеупорный материал 5-20

Материал на основе глины 1-6

10-45%-ный водный раствор омыленного таллового пека (в' пересчете. на сухое вещество) 0,05-0,80

Вода 1-3

Отработанная смесь после выбивки литейных форм Остальное

2. Состав по π. 1, о т л и чающий с я тем, что, в качестве огнеупорного материала он содержит кварцевый песок.

3. Состав по п. ^отличающийся тем, что в качестве огнеупорного материала он содержит металлургический магнезит.

4. Состав поп. ^отличающийся тем, что в качестве огнеупорного материала он содержит боксит .

5. Состав поп. 1, отличающийся тем, что в качестве огнеупорного материала он содержит шпак феррохромового производства,

6. Состав по п. 1, отличаю\ щ и й с я тем, что в качестве огнеупорного материала он содержит технический глинозем.

SU _п1> 1217545