SU1304968A1 - Самотвердеюща смесь дл изготовлени литейных форм и стержней - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к литейному производству и касаетс  состава самотвердеющей смеси дл  изготовлени  форм и стержней. Цель изобретени - улучшение качества смеси за счет уменьшени  прилипаемости ее к оснастке, .повьшени  уплотн емости, начальной газопроницаемости и скорости отверждени . Смесь содержит, мас.%: жидкое стекло (в пересчете на твердый силикат натри ) 1,5-4,0 отвердитель на основе двухкал ьциевого силиката 2-6, поверхностно-активное вещество из класса алкиларилсульфонатов 0,08 - 0,30, углеродсодержаща  выгорающа  добавка (гранулированный уголь) 0,8- 0,4, моноэтаноламин 0,02-0,12 и кварцевый песок - остальное. За счет введени  добавки и моноэтаноламина смесь обеспечивает снижение прилипаемости к дерев нной и алюминиевой оснастке более чем в 10 раз, лучше уплотн етс  (объемна  масса стандартно уплотненной смеси увеличиваетс  на 5-10%), быстро восстанавливает газопроницаемость до показател  230-280 ед., а также обеспечивает повьш1ение скорости отверждени  в оснастке на 0,1 МПа/10 мин. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. € (Л

Description

Изобретение относитс  к литейному производству, а именно к составам самотвердеющих смесей с жидким стеклом дл  изготовлени  литейных форм и стержней.

Цель изобретени  - улучшение качества смеси за счеТ уменьшени  ее прилипаемости к оснастке, повышени  уплотн емости, начальной газопроницаемости и скорости отверждени .

Составы смесей и результаты-их испытаний приведены в табл. 1 и 2.

Добавка мЪноэтаноламина измен ет структуру пленок св зующего и предотвращает пенообразование в смеси, в результате чего смесь приобретает свойство высокой, текучести, уплотн емости , высокой начальной газопроницаемости и прочности,  вл  сь сыпуче- пластичной по структуре при ее упот- реблении.

При введении добавки моноэтанол- амина в зкость жидкой композиции уменьшаетс , текучесть смеси повышаетс , однако пенообразование в ней не происходит вследствие снижени  поверхностной прочности и эластичности пленок жидкого стекла,

В сыпуче-пластичном состо нии смесь имеет значительно меньшую при- липаемость к оснастке, благодар  высокой сьтучести хорошо заполн ет полость оснастки и одновременно уплотн етс  под действием силы- собствен- ного веса или при незначительном механическом воздействии, например вибрации . В отличие от жидких смесей сраз после уплотнени  смесь имеет высокую начальную газопроницаемость, что поз вол ет проводить комбинированную упрочн ющую обработку форм и стержней, например, углекислым газом и самотвердением , тепловой обработкой и самотвердением. Это повышает универ- сальность технологии. Процесс самотвердени  смесей также ускор етс  за счет действи  моноэтаноламина. Сыпуче-пластична  самотвердеюща  смесь позвол ет сократить врем  изготовле- ни  стержней и форм, так как манипул ции извлечени  моделей и стержней можно производить намного раньше, че при применении ЖСС. Смесь имеет хорошую выбиваемость как за счет добавок гранулированного угл , так и за счет моноэтаноламина. В предлагаемой смес примен ют жидкое стекло с модулем 2,6-3,5 и плотностью 1,32-1,42 ,г/см

5

5

О о 5 Q

В качестве отвердител  на основе двух- калыщевого силиката используют саморассыпающийс  шпак феррохромового производства. В качестве известной добавки дл  улучшени  выбиваемости примен ют гранулированный уголь, который не снижает исходных прочностных свойств смесей так как имеет зернистую структуру..В качестве ПАВ из класса алкиларилсульфонатоБ предпочтительно использование технических продуктов .

Моноэтаноламин в виде жидкости плотностью 1,016 г/см ввод т в жидкое стекло непосредственно перед подачей его в смеситель. Можно подавать Моноэтаноламин непосредственно в смеситель параллельно с жидким стеклом в одно и то же место с тем, чтобы они смешивались. Прилипаемость к оснастке контролируют по наличию остатков смеси- на дерев нной, алюминиевой подложках после выдержки стандартного образца в течение 30 мин. Уплотн емость смеси определ ют по объемной массе образцов, уплотненных трем  ударами стандартного копра.

Газопроницаемость определ ют стандартным методом, скорость затвердевани  смесей - по изменению прочности через 10, 20, 30 мин. Выбиваемостн- по остаточной прочности образцов после их прогрева до 1000 Си охлаждени  .

Дл  сравнени  провер ют возможность применени  комбинированной обработки стержней и форм: обработки углекислым газом с последующим самотвердением и тепловой обработки с самотвердением.

Высокое качество предлагаемой смеси обеспечивает снижение прилипаемости к дерев нной и алюминиевой оснастке в 10 и более раз, улучшение уплотн емости (объемна  масса стандартно уплотненной смеси увеличиваетс  на 5-10%), быстрое восстановление газопроницаемости до 230-280 ед., а также повышение скорости отверждени  в оснастке в среднем на 0,1 МПа/-10 мин. Экономический эффект достигаетс  -за счет повышени  производительности производства, снижени  трудоемкости на операци х формовки, выбивки,очистки за счет сокращени  цикла производства , улучшени  качества отливок по засорам, пригару и др. Улучшаютс  санитарные услови  труда, так как ис3 13Q49684

ключаетс  операци  опрыскивани  моде- смесь дополнительно содержит моноэта- лей из пульверизаторов такими вещест- ноламин при следующем соотношении ин- вами, как ПАВ, керосинки др. Исклю- гредиентов, мас.%: чаетс  теплова  сушка, что дает экономию энергоресурсов и сокращает кра- Жидкое стекло (в переновые операции.счете на твердый силикат натри )1,5-4,0 Отвердитель на основе двухкальциевого силиката

Поверхностно-активное вещество из класса ал- киларилсульфонатов Углеродсодержаща  выгорающа  добавка 0,8-4,0 Моноэтаноламин 0,02-0,12 Кварцевьй песок Остальное 2. Смесь по п. 1, отличающа с  тем, что в качестве углеФор .мула изобретени 

1. Самотвердеюща  смесь дл  изго- Ш товлени  литейных форм и стержней, включающа  кварцевый песок, жидкое стекло, Отвердитель на основе двухкальциевого силиката, поверхностно- .активное вещество и углеродсодержащую15 выгорающую добавку, обличающа с  тем, что, с целью улучшени  качества смеси за счет уменьшени 

2-6

0,08-0,30

прилипаемости ее к оснастке, повьш1ени  уплотн емости, начальной газопро-20 родсодержащей выгорающей добавки она

ницаемости и скорости отверждени , содержит гранулированный уголь.

95,2

1,2

2,0

1 ,5

0,08 0,02

94,32 91,74 89,18

1,5

2,0

2,0 3,0

3,0 4,0

2,0 3,0 3,5 0,14 0,20 0,24 0,04 0,06 0,08

моноэ ении 5-4,

2-6

0,8-4,0 0,02-0,12 Остальное ичаюстве угле0 ,08-0,30

Таблица 1

2,0 3,0

3,0 4,0

4,0 0,3 0,12

1,41 1,46

280

275

Таблица 2

1,48

1,52

1,40

1,58

256

252

245

233

0,012 0,025

0,03

Claims (2)

Формула изобретения

1,5-4,0

2-6

0,08-0,30

У гл ер оде одержаща я горающая добавка Моноэтаноламин Кварцевый песок

1. Самотвердеющая смесь для изго- 10 товления литейных форм и стержней, включающая кварцевый песок, жидкое стекло, отвердитель на основе двухкальциевого силиката,· поверхностно.активное вещество и углеродсодержащую15 выгорающую добавку, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества смеси за счет уменьшения прилипаемости ее к оснастке, повышения уплотняемости, начальной газопро-20 ницаемости и скорости отверждения, смесь дополнительно содержит моноэтаноламин при следующем соотношенйи ингредиентов, мас.%:·

Жидкое стекло (в пересчете на твердый силикат натрия) Отвердитель на основе двухкальциевого силиката

Поверхностно-активное вещество из класса алкиларилсульфонатов ·

2. Смесь по п. 1, вы0,8-4,0

0,02-0,12

Остальное отличаю щ а я с я тем, что в качестве угле родсодержащей выгорающей добавки она содержит гранулированный уголь.

Таблица 1

Ингредиенты Содержание ингредиентов, мас,%_;в смеси состава 1 2 . ] з 1 ⁴ I ⁶ . Песок 95,2 94,32 91,74 89, 18 87,6 85,58 Гранулированный уголь 1,2 1,5 2,0 3,0 3,5 4,0 Ферр охр омовый шлак 2,0 2,0 з,о 4,0 5,0 6,0 Жидкое стекло (в пересчете на твердый силикат натрия) 1,5 2,0 3,0 3,5 3,5 4,0 ПАВ 0,08 0,14 0,20 0,24 о,з 0,3 Моноэтаноламин 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12

Таблица 2

Свойства смеси Показатели СВОЙСТВ смеси состава 1 I ² I 3 4 1 5 6 Прочность при сжатии , МПа, через 10 мин 0,09 0,12 0,14 0,16 0,16 0, 18 20 мин 0,17 0,19 0,22 0,23 0,24 0,25 30 мин 0,19 0,21 - 0,25 0,26 0,28 0,32 Прилипаемость, %. к дереву 0,7 о,з 0 0 0,01 0,07 к алюминию 0,2 0 0 0 0,03 0,04 Объемная масса, г/см³ 1,41 1,46 1,48 1,52 1,40 1,58 Газопроницаемость, ед. 280 275 256 252 245 233 Остаточная прочность после нагрева до 1000°С и охлаждения (сжатие) , МПа 0 0 0 0,012 0,025 0,03