SU1717270A1 - Смесь дл изготовлени литейных форм - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к литейному производству и может быть использовано дл  изготовлени  литейных форм из песча- но-глинистых смесей с введением отработанных жидкостекольных смесей при производстве отливок из серого и ковкого чугуна. Цель изобретени  - повышение противопригарных и прочностных свойств смесей . Смесь содержит, мас.%: бентонит 2-5; отработанна  жидкостекольна  смесь с содержанием 2-5 мас.% глины огнеупорной 1-15; вода 0,5-3; огнеупорный наполнитель остальное. При этом отработанна  жидко- стекольна  смесь содержит, мас.%: жидкое стекло 2-8; огнеупорна  глина 2-5; едкий натр или вода 0,1-0,5; огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремни  остальное . Введение в состав формовочной смеси отработанной жидкостекольной смеси способствует образованию каркасного нефелина , что повышает прочность смеси, а использование вторичного жидкого стекла способствует образованию легкоотделимого пригара. 1 з.п.ф-лы, 2 табл. со с

Description

Изобретение относитс  к литейному производству, а именно к составам смесей дл  изготовлени  литейных форм.

Известны составы смесей на основе огнеупорного наполнител  глинистой составл ющей , углеродосодержащих материалов и воды.

Известные смеси наход т применение при изготовлении отливок из серого и ковкого чугуна, но не всегда обеспечивают получение отливок стабильной размерной .и весовой точности. Кроме того, прочностные свойства таких смесей наход тс  в пр мой зависимости от содержани  активного бентонита , что вызывает его высокий расход.

Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  смесь дл  изготовлени  литейных

форм, содержаща  огнеупорный наполнитель , глину огнеупорную, лигносульфонат- ное св зующее, комплексную добавку и воду при следующем соотношении ингредиентов , мас.%: глина огнеупорна  0,5-1,5; сульфидно-дрожжева  бражка 3,5-4,5: вода 0,5-1,5; комплексна  добавка 4,0-14,0; огнеупорный наполнитель остальное.

В качестве комплексной добавки используетс  смесь, содержаща , мас.%:

Жидкое стекло4,5-6,0

Вода или едкий натр0,5-1,5

Огнеупорный напол- . нительОстальное

Данна  смесь не обеспечивает в полной мере требуемого комплекса физико-механических и технологических свойств в процесV4

Ю

-ч о

сах изготовлени  форм и при заливке расплавом металла.

Применение в составе комплексной добавки свежих материалов усложн ет процесс приготовлени  смеси, повышает энергозатраты. Кроме того, свежий огнеупорный наполнитель на основе кварцевого песка при высоких температурах подвержен аллотропическому расширению, что также может привести к нарушению раз- мерной и весовой точности отливок. Одновременно свежее жидкое стекло, вход щее в состав комплексной добавки, имеет нестабильную плотность, в св зи с чем влажность материала колеблетс  в широких пределах. Это, в свою очередь, может привести к дестабилизации прочностных свойств смеси. Кроме того, наличие в составе смеси сульфидно-дрожжевой бражки, кроме увеличени  себестоимости смеси, приводит к повышению ее газотворности. Кроме того, СДБ имеет кислую реакцию, а жидкое стекло - щелочную. В процессе перемешивани  в смесителе происходит их взаимодействие, что приводит к образованию св зей между частицами материалов. Это ухудшает равномерность их распределени  в объеме смеси и приводит к по влению пригара в отдельных тепловых узлах отливок. Кроме того, при их взаимодействии возрастает в зкость смеси при хранении, что приводит к браку отливок из-за нарушени  .геометрических размеров форм, а это, в свою очередь , влечет к нарушению весовой точности отливок.

Цель изобретени  - повышение противопригарных и прочностных свойств смеси. Поставленна  цель достигаетс  тем, что смесь, включающа  огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремни , материал на основе глины, противопригарную комплексную добавку, в качестве противопригарной комплексной добавки она содержит отработанную жидкостекольную смесь с содержанием в ней 2,0-5,0 мас.% глины огне- упорной, а в качестве материала на основе Глины - бентонит при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Бентонит2,0-5,0

Отработанна  жидко-

стекольна  смесь с содержанием 2,0-5,0 мас.% огнеупорной глины1,0-15,0 Вода 0,5-3,0 Огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремни  Остальное Отработанна  жидкостекольна  смесь содержит следующие ингредиенты, мас.%:

Жидкое стекло2,0-8,0 ,

Огнеупорна  глина2,0-5,0

Едкий натр или вода 0,1-0,5 Огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремни Остальное

Введение отработанного состава жидкостекольной смеси позвол ет стабилизировать размерную и весовую точность получаемых отливок, так как в составе основной смеси, и в отработанном составе жидкостекольной смеси огнеупорный наполнитель (кварцевый песок) имеет оолити- зированную оболочку, что значительно снижает при его использовании объемное расширение смеси. Каолинит, вход щий в состав огнеупорной глины, в процессе нагрева разрушаетс , при температуре 120- 650°С происходит его дегидратаци , а при 900-1000°С образуютс  химически активный муллит и кремнезем, затем муллит, взаимодейству  с жидким стеклом, образует тугоплавкий карнегиит и силикат натри  иного состава. При охлаждении (после выбивки ) карнегиит претерпевает модифика- ционные превращени  и переходит в низкотемпературную форму - нефелин. Таким образом, в состав формовочной смеси попадает каркасный нефелин, способствующий повышению прочностных показателей смеси. Жидкое стекло, вход щее в состав комплексной добавки, также подвергаетс  тепловой нагрузке и практически не содержит адсорбционной влаги, что позвол ет с достаточной точностью регулировать содержание влаги в смеси, что позвол ет стабилизировать прочностные показатели смеси, Жидкое стекло, прошедшее термообработку, сохран ет свои пластифицирующие и противопригарные свойства, т.е. при его повторном использовании при заливке происходит образование легкоотделимого пригара, что позвол ет снизить содержание в смеси угл , как противопригарного компонента смеси.

Таким образом, введение отработанного состава жидкостекольной смеси позвол ет утилизировать отходы производства отливок в жидкостекольных формах, снизить себестоимость и повысить противопригарные свойства смеси, стабилизировать прочностные показатели смеси, а также стабилизировать размерную и весовую точность получаемых отливок,

Дл  получени  качественной поверхности получаемых отливок возможно применение различных технологических добавок, например молотого угл , СКТ-10 и т.д.

Приготовление предлагаемой смеси осуществл ют следующим образом.

Смешивают отработанную смесь на основе кварцевого песка с бентонитом и водой в течение 60-90 с в катковом смесителе. В последнюю очередь добавл ют отработанный состав жидкостекольной смеси и пе ремешивают в бегунах в течение 2-3 мин при дополнительном увлажнении.

В случае применени  различных технологических добавок пор док их введени  не вли ет на достижение поставленной цели.

Полученную формовочную смесь затем используют дл  изготовлени  литейных форм.

В табл. 1 приведены составы смесей.

Дл  всех составов оцениваютс  следующие показатели: предел прочности на сжатие образца во влажном состо нии, предел прочности образца на разрыв в сухом состо нии, предел прочности на разрыв в зоне конденсации влаги, выбиваемость, наличие пригара на специальной технологиче- ской пробе, а также стабилизаци  размерной и весовой точности на специальной пробе. За эталон прин т стержень из известной смеси. Пригар - по высоте неровностей поверхности отливки, измеренной микрометром с ценой делени  0,1 мкм, а стабилизаци  весовой и размерной точности - на специальной пробе, представл ющей собой вал с переменным сечением элементов. Вес отливки 14,3 кг. Изготавливают по 10 отливок из стали при примении каждого из составов смеси. Отклонение от среднего размера и веса измер ют в процентах .

В табл. 2 приведены результаты сравнительных испытаний.

Как видно из табл. 2, увеличение содержани  отработанного состава жидкостекольной смеси выше верхнего предела приводит к ухудшению выбиваемости смеси из форм. Уменьшение его содержани  ниже нижнего предела приводит к снижению прочности в сухом состо нии, что ведет к нарушению размерной и весовой точности отливок. Увеличение содержани  бентонита выше верхнего предела приводит к чрезмерному возрастанию прочностных показателей во влажном состо нии, что ухудшает

качество набивки форм. Уменьшение его содержани  ниже нижнего предела снижает прочностные показатели во влажном состо нии , что приводит к обвалу форм.

Предлагаема  смесь может быть использована дл  изготовлени  литейных форм в услови х различной серийности производства . При использовании предлагаемой смеси по сравнению с известной

происходит утилизаци  отходов производства отливок в жидкостекольных формах, снижение себестоимости смеси, повышение противопригарных и прочностных показателей , а также повышение размерной и

Claims (2)

1.Смесь дл  изготовлени  литейных форм, включающа  огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремни , материала на основе глины, противопригарную комплексную добавку, отличающа с  тем, что, с целью повышени  противопригарных и прочностных свойств смеси, в качестве противопригарной комплексной добавки она содержит отработанную жид- костекольную смесь с содержанием в ней 2-5 мас.% огнеупорной глины, а в качестве материала на основе глины - бентонит при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Бентонит2-5

Отработанна  жидко- стекольна  смесь с содержанием 2-5 мас.% огнеупорной глины1,0-15,0

Вода0,5-0,3

Огнеупорный наполнитель на основе ди- оксида кремни Остальное

2.Смесь поп. 1,отличающа с  тем, что она содержит отработанную жидко- стекольную смесь состава, мас.%:

Жидкое стекло2-8

Огнеупорна  глина2-5

Едкий натр или вода 0,1-0,5 Огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремни Остальное

Огнеупорный наполнитель - кварцевый песок 1К02Б 83,0

Глина огнеупорна  1,5

Лигносульфонат технический КБЖ4.5

$ Комплексна  добавка 10,0

Бентонит

Отработанный состав жидv -Х

костекольнои смеси

Вода1 ,5

98,7 96,5 86,5 76,5 66,5 98,7 96,5 86,5 76,5 66,5

0,5 2,0 3,5 5,0 6,5 0,5 2,0 3,5 5,0 6,5

-д ю -j о

0,5 1,0 8,0 15,0 22,0 0,5 1,0 0,3 0,5 1,75 3,0 4,25 0,3 0,5

8,0 15,0 22,0 1,75 3,0 4,25

В составе смеси возможно применение технологических добавок (например, угл , СКТ-10 и т.п.) Состав комплексной добавки: кварцевый песок 1К02Б-94,5; жидкле стекло 4,5; вода 1,0

В составах 2-6 отработанный состав жидкостекольной смеси содержит вторичное жидкое стекло 2,0; вода 0,1; огнеупорна  глина 2,0; огнеупорный наполнитель - остальное. В составах 7-11 - вторичное жидкое стекло 8,0; огнеупорна  глина 5,0; вода 0,5; огнеупорный наполнитель остальное.