SU931267A1 - Огнеупорный наполнитель дл изготовлени литейных форм и стержней - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к литейному производству, в частности к изготовт лению литейных форм и стержней, а именно к огнеупорным наполнител м формовочных и стержневых смесей.

Известен огнеупорный наполнитель, состо щий из 2-8 вес.1 кварцевого леска и 90-98 вес.% отработанной смеси, содержащей 0-2 аес.% глины, -5 вес.% воды и 0,3-0,5 вес.% каменноугольной пыли f1 J.

Недостатком смесей, содержащих данный наполнитель,  вл етс  ограниченна  област-ь применени  из-за низкой териостойкости (смеси примен ютс  при изготовлении чугунных отливок с толщиной стенок до 30 мм).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  огнеупорный наполнитель , включающий кварцевый песок и отработанную смесь, включающую крепитель ДП, древесные опилки, воду и сульфитно-спиртовую барду Г2}.

Однако смесь,содержаща  указанный огнеупорный наполнитель, обладает низкой термостойкостью и поэтому не пригодна дл  изготовлени  крупных и стальных отливок, вследствие образовани  трудноудал емого пригара.

Цель изобретени  - повышение термостойкости форм и стержней и улучшение качества отливок.

Дл  достижени  поставленной цели

to огнеупорный наполнитель дл  изготовлени  литейных форм и стержней, включающий кварцевый песок и регенерат, в качестве последней огнеупорный наполнитель содержит регенерат самоts твердеющей смеси со смолой термолиза древесины и окислом щелочноземельного или переходного металла, обработанный при 300-600°С, при следующем соотношении ингредиентов, вес.:

30

Кварцевый песок 80-30

Регенерат самотвердеющей смеси, обработа нный при температуре

300-600°С, содержащий смолу термолиза древесины и отвердитель в виде окисла щелочноземельного или переходного металла

В табл, 1 приведены составы смесей .

Составы огнеупорного наполнител  составы смесей с их использованием, термостойкость этих смесей приведен соответственно в табл.. 2, 3 и t.

Дл  огнеупорного наполнител  составов 1-5 и использован регенерат , приготовленный из смесей состава 2 в соответствии с табл. 1.

Дл  огнеупорного наполнител  6 использован регенерат смеси состава 3 в соответствии с табл. 1, а дл  7 - регенерат смеси состава 1 в соответствии с табл. 1.

Физико-механические и технологические свойства дл  смесей составов в соответствии с табл. 3 приведены в табл. 5.

В качестве св зующего использована смола термолиза древесины С вског ЛХК (ТУ81-05-72-79). Катализаторами отверждени  этих смол служат материалы , содержащие окислы переходных или и елочноземельных металлов: водный раствор хромового ангидрида, концентрат окисных марганцевых руд, магнезит каустический.

После заливки металлом отработанную смесь, представл ющую собой модифицированные зерна кварцевого песка , покрытые остатками св зующей композиции , частично или полностью деструктированной , прокаливают при 300-600С в течение часа, затем размалывают без удалени  пылевидной фракции. Полученный таким образом регенерат добавл ют в формовочные и стержневые смеси в качестве огнеупорного наполнител .

tepмocтoйкocть смесей определ ют косвенным путем по удал емости пригара с отливок. Эксперименты провод  на приборе, где количественно оценивают усили , необходимые дл  разрушени  пригара и зависимости от толщины стенки отливки и состава смесей. Удаление пригара производ т истиранием с помощью резца из твердосплавного материала. Результаты определени  термостойкости представлены в табл. А.Как следует из табл. 2-4 происходит увеличение термостойкости смесей , приготовленных с добавлением обработанного при температуре 3005 регенерата самотвердеющей смеси , содержащей смолу термолиза древесины и окисел щелочно-земельного или переходного металла, по сравнению с термостойкостью смесей, в состав которых вход т возврат смесей, содержащих древесный пек или каменноугольную пыль. Это особенно заметно на отливках с толщиной стенки 30 мм.Так, например, при толщине

5 отливки 60 мм число проходов резца до полной очистки отливки составл ет дл  смесей вз тых дл  сравнени  98, а в смес х, содержащих 50 вес. об работанного при регенерата, эта

0 величина составл ет в завиимости от состава самотвердеющей смеси соответственно 71-72 (табл. k, смеси 3, 6, 7, 12 и 13).

Из данных табл. следует, что с

5 увеличением количества регенерата термостойкость возрастает (табл. , смеси f и 5). Причем эта закономерность сохран етс  дл  различных величин стенок отливок.

0 Уменьшенное образование пригара 8 , приготовленных на смес х, содержащих обработанный при 300-бООГС регенерат, вызвано возникновением термостойкой структуры углеродистого образовани  из св зующего смолы термолиза древесины в сочетании с отвердител ми-окислами щелочноземельных ,или переходных металлов, выполн ющими 8 данном случае роль структурных термостабилизаторов.

Повышение температуры термообработки регенерата самотвердеющей смеси выше приводит к полной термодеструкции св зующей композиции за счет интенсивного газовыделени  летучих компонентов, а температура ниже недостаточно дл  термоупрочн ющих процессов (табл. 2, k смеси 8 и М).

Приведенные в табл. 2 и 3 составы смесей 3 6, и 7 характеризуют оптимальное содержание регенерата, смесь 2 - минимальное, а - максимальное. Уменьшение количества регенерата ниже минимального значени  приводит к по влению трудноудал емого пригара (смесь 1, 2, табл. 3 и П), а увеличение выше максимального (смесь 5, табл, 2 и 3) приводит к снижению прочностных характеристик и газопроницаемости . Поэтому применение составов за пределами оптимальных значений регенерата не дает желаемых результатов. Смеси состава 3, 6 и 7 могут быть рекомендованы дл  изготовлени  сталь ных и чугунных отливок с толщиной стенок до 100 мм, а смеси составов . 2, , 9 и 10 примен ютс  при изготовлении тонкостенного лить . Взамен обработанного регенерата можно использовать св зующую композицию самотвёрдеющей смеси, содержащую смолу термолиза древесины и отвердитель в виде окисла щелочно-земельного или переходного металла и прошедшую термическую обработку в течение 1 ч при температуре ЗОО-бООРс Предлагаемый огнеупорный наполнитель может быть использован как в формовочных, так и в холоднотвердеющих смес х со следующими св зующими: 76 бентонитова  глина; синтетические смолы (фенолформальдегидные, мочевино-формальдегидные , фурановые и т.д.); древесные смолы; фосфатные св зующие; жидкое стекло. Таим образом, применение в составе огнеупорного наполнител , обработанного при ЗОО-бОО с регенерата и св зующей композиции самотвердеющей смеси , содержащей смолу термолиза древесины и отвердитель в виде оксила щелочноземельного ипи переходного металла, повысит, термостойкость смесей, что даст возможность ее применени  дл  стального и чугунного лить  с толщиной стенки до 100 мм и в конечном итоге повысить качество отливок и снизит брак лить . В результате ожидаетс  снижение себестоимости тонны лить  на З- руб, а также по витс  возможность создани  замкнутого безотходного производства отливок.

Песок кварцевый

Смола термолиза древесины

Ангидрид хромовый в пересчете на сухое вещество

Концентрат флотационный окисных марганцевых руд

Порошок из каустического магнезита

2138-7 96,5

93.5

91,0

ТУ81-05-72-79

0,4

ТУ-и-Э-Б -73

1216-75

2,5 обпри

10 20 50 70 90 50 Мигрсвиентм ) г I 3 I Vi S I 6 Песок квврцеомй KpeiMte/tb ДП вре есмме опилмн 8 888 8 e Огработвни   6 6 66 6 6 Каменноуголь на  пиль Огнеупорный наполнитель «ойвр состава по табл.2) 1

10 П

Сульфитноспиртова  барда

Таблица 2

50

50

50

50

50

Таблица 3 Состав смесе

86

86 I to ) tt f u i 13 61 8 d ее8k 31 50 2 e, 66I 13 ормула изобретени  Огнеупорный наполнитель дл  изготовлени  литейных форм и-стержней, включающий кварцевый песок и регенерат , отличающийс  тем, что, с целью повышени  термостойкости форм и стержней и улучшени  качества отливок, он содержит в качестве регенерата регенерат самотвердеющей смолы со смолой термолиза древесины и окислом щелочноземельного или переходного металла, обработанные при ЗОО-бОО С, при следующем соотношении ингредиентов, вес.: 9312 5 10 15 J Кварцевый песок 80-30 Регенерат самотвер- . деющей смеси со смолой термолиза древесины и окислом щелочно-земельного или переходного металла, обработанного при температуре 300-600°С20-7Q Источники информации, н тые во внимание при экспертизе 1.Справочник по чугунному литью. Л., I960. 2.Яипиицкий А.М.Изготовление стерй в ли1ейном производстве, Л. , 19б1.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   931267 14

   Кварцевый песок 80-30

   Регенерат самотвер- .

   Огнеупорный наполнитель для изготовления литейных форм и стержней, включающий кварцевый песок и регене- 5 рат, отличающийся тем, что, с целью повышения термостойкости форм и стержней и улучшения качества отливок, он содержит в качестве регенерата регенерат самотвердеющей 1® смолы со смолой термолиза древесины и окислом щелочноземельного или переходного металла, обработанные при 300-600°С, при следующем соотношении ингредиентов, вес.%: is деющей смеси со смолой термолиза древесины и окислом щелочно-земельного или переходного металла, обработанного при температуре

   ЗОО-6ОО°С 20-7Q