UA64125A

UA64125A - Self-set mixture for manufacturing the mold cores and moulds

Info

Publication number: UA64125A
Application number: UA2003020893A
Authority: UA
Inventors: Mykhailo Semenovych Shramko; Oleksandr Dmytrovych Leschenko; Oleksii Fedorovych Kuzovov; Volodymyr Mykolaiovych Sazhnev; Viacheslav Hryhorovy Voskovets
Original assignee: Res And Production And Commerc
Priority date: 2003-02-03
Filing date: 2003-02-03
Publication date: 2004-02-16

Abstract

The self-set mixture for manufacturing the cores and moulds consists of fireproof filler, hardener, binding agent. Ultra-dispersed material containing 62-70 % of silicon is used as hardener.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід стосується ливарного виробництва, а саме складів сумішей, які застосовуються для виготовлення 2 ливарних стрижнів та форм при виробництві виливків із чавуну, сталі та кольорових металів.The invention relates to foundry production, namely the compositions of mixtures used for the production of 2 casting rods and molds in the production of castings from cast iron, steel and non-ferrous metals.

Відома суміш для виготовлення ливарних стрижнів та форм (А.С. Мо1174149), яка має у своєму складі вогнетривкий наповнювач, рідке скло в якості зв'язуючого, а в якості зотверджувача шлак виробництва ферохрому та сульфіт натрію.A well-known mixture for the production of foundry rods and molds (AS Mo1174149), which contains a refractory filler, liquid glass as a binder, and ferrochrome production slag and sodium sulfite as a hardener.

Стрижні та форми, виготовлені з цієї суміші, мають задовільні фізико-механічні властивості. Виливки, 70 виготовлені з застосуванням стрижнів та форм, виготовлених з цієї суміші мають задовільну якість, але внаслідок того, що в ній застосовується шлак виробництва ферохрому, який має в своєму складі токсичні сполуки з іонами Сг"5 та ВіГе 2, її застосування значно погіршує санітарно-гігієнічні умови праці.Rods and forms made from this mixture have satisfactory physical and mechanical properties. Castings, 70 made using rods and molds made from this mixture have satisfactory quality, but due to the fact that it uses ferrochrome production slag, which contains toxic compounds with Cg"5 and ViGe2 ions, its use significantly worsens sanitary and hygienic working conditions.

Найбільш близькою до винаходу за технічною суттю та досягаемому результату є суміш 2 (А.С.Мо157 7904).Mixture 2 (A.S.Mo157 7904) is closest to the invention in terms of technical essence and achievable result.

Ця суміш має задовільні фізико-механічні властивості, в ній відсутні токсичні речовини. Суміш легко т витолочується на вибивній решітці. Її застосування не погіршує санітарно-гігієнічні умови праці. Виливки, отримані з застосуванням цієї суміші, не мають гарячих тріщин.This mixture has satisfactory physical and mechanical properties, it does not contain toxic substances. The mixture is easily pushed out on the punching grid. Its use does not worsen sanitary and hygienic working conditions. Castings obtained using this mixture do not have hot cracks.

Суттєвим недоліком цієї суміші є те, що внаслідок застосування в якості зотверджувача вуглекислого газу не відбувається вилучення з неї газів. В якості продукту реакції утворюється бікарбонат натрію, який збільшує гігроскопічність форм та стрижнів, чим значно зменшує вогнетривкість форм. При заливанні металу у форми, 20 внаслідок великої газоутворюючої спроможності суміші, на поверхні готових виливків можуть траплятися дефекти газового походження.A significant disadvantage of this mixture is that due to the use of carbon dioxide as a hardener, no gases are extracted from it. As a product of the reaction, sodium bicarbonate is formed, which increases the hygroscopicity of molds and rods, which significantly reduces the fire resistance of molds. When pouring metal into molds, due to the high gas-generating capacity of the mixture, defects of gas origin may occur on the surface of the finished castings.

Крім цього, стрижні та форми, внаслідок незадовільної міцності можуть руйнуватися при транспортуванні та маніпулюванні.In addition, rods and forms, due to insufficient strength, can be destroyed during transportation and manipulation.

Мета винаходу - збільшення міцності на розрив та зменшення газоутворюючої спроможності суміші. 29 Мета досягається тим, що в суміші в якості зотверджувача застосовується ультра дисперсний матеріал з « величиною питомої поверхні 5000-8000см/г., який має у своєму складі 62-7095 кремнію.The purpose of the invention is to increase the tensile strength and decrease the gas-forming capacity of the mixture. 29 The goal is achieved by using an ultra-dispersed material with a "specific surface area of 5000-8000 cm/g" as a hardener in the mixture, which has 62-7095 silicon in its composition.

Суть винаходу полягає в тому, що ультрадисперсний металічний кремній реагує з рідким склом за реакцією:The essence of the invention is that ultradispersed metallic silicon reacts with liquid glass according to the reaction:

Мазо спі житі їатНас - Мао стві е пі а Жан з ю 30 Ця реакція проходить з виділенням тепла, завдяки чому форми та стрижні, які виготовлені з суміші, що пропонується, не потребують подальшої підсушки. Вміст води зменшується завдяки реакції кремнію з рідким сч склом. Продуктами цієї реакції є силікат кремнієвої кислоти та водень. «--Mazo spi zhiti iatNas - Mao stvi e pi a Jean z yu 30 This reaction takes place with the release of heat, thanks to which the molds and rods, which are made from the proposed mixture, do not need further drying. The water content is reduced due to the reaction of silicon with liquid glass. The products of this reaction are silicic acid silicate and hydrogen. "--

Ультрадисперсний стан кремнію, як зотверджувача, забезпечує максимальну повноту реакції його взаємодії з рідким склом. Унаслідок цього вміст рідкого скла у складі суміші зменшений на 50-3095 у порівнянні з М 3з5 традиційними сумішами з рідким склом, в яких реакція хімічного твердіння проходить не в повній мірі Ге) (наприклад у сумішах, що зотверджуються вуглекислим газом). Зменшення вмісту рідкого скла у суміші крім економічних переваг має і технологічні: краще руйнування суміші при операціях витолочування та очистки литва, можливість використання Її для зворотної суміші. Крім цього, ультра дисперсний стан кремнію в силу знов таки його підвищеній, унаслідок великої питомої поверхні, хімічній активності дозволяє зменшити його вміст у « 70 складі суміші у порівнянні з традиційними зотверджувачами (наприклад з ферохромовим шлаком) у 8-10 разів. 8 с В таблиці 1 наведено склади відомої суміші та тієї, що пропонується, а в табл.2 наведені їхні властивості. "з Зв'язуючим в цій суміші слугує рідке скло з силікатним модулем 2,43 та густиною 1,45г/см3. п т Ботетивкий Неповне 11000000 955 50963 -The ultra-dispersed state of silicon, as a hardener, ensures the maximum completeness of the reaction of its interaction with liquid glass. As a result, the content of liquid glass in the composition of the mixture is reduced by 50-3095 in comparison with M 3z5 traditional mixtures with liquid glass, in which the reaction of chemical hardening does not take place to the full extent (for example, in mixtures hardened by carbon dioxide). Reducing the content of liquid glass in the mixture, in addition to economic advantages, also has technological advantages: better destruction of the mixture during extrusion and cleaning operations, the possibility of using it for the reverse mixture. In addition, the ultra-dispersed state of silicon, due to its increased chemical activity due to its large specific surface area, allows to reduce its content in the composition of the mixture by 8-10 times compared to traditional hardeners (for example, with ferrochrome slag). 8 s Table 1 shows the composition of the known mixture and the proposed one, and Table 2 shows their properties. Liquid glass with a silicate modulus of 2.43 and a density of 1.45 g/cm3 serves as a binder in this mixture.

Упетрадисперсний матеріал, що містить у своєму складі б? ТОзькремню 05000500 з Ддістеноїлімант 00011111 8 слUpteradisperse material containing b? Silica 05000500 with Ddistenoilimant 00011111 8 sl

Фізико-механічні властивості сумішей Де пропонується »Physical and mechanical properties of mixtures Where offered »

Минстнаготивемпачерезсяєтдии 11111100 202530Ministry of Labor and Employment 11111100 202530

Міцність на розрив в МПа після продувки вуглекислим газом через 24 години, - 0-01 062 воTensile strength in MPa after purging with carbon dioxide after 24 hours, - 0-01 062 vo

Як видно із таблиці 2, міцність зразків, виготовлених із суміші тієї, що пропонується, значно перевищує міцність зразків, виготовлених з відомої суміші.As can be seen from Table 2, the strength of the samples made from the proposed mixture is significantly higher than the strength of the samples made from the known mixture.

Газоутворююча спроможність суміші, тієї, що пропонується, в декілька разів менше, ніж у відомої. в Зменшення складу рідкого скла менше, ніж 395, зменшує міцність на розрив. Збільшення вмісту рідкого скла більш, ніж 495 підвищує вологість стрижнів та форм, що може призвести до отримання виливків з дефектами. -Д-The gas-generating capacity of the proposed mixture is several times less than that of the known one. c Decreasing the composition of liquid glass less than 395 reduces the tensile strength. Increasing the liquid glass content above 495 increases the wetness of the rods and molds, which can lead to defective castings. -D-

Крім цього, збільшення вмісту рідкого скла погіршує витолочуванність суміші. Зменшення у складі суміші ультрадисперсного матеріалу, що містить у собі 62-7095 кремнію менше 0,5095, зменшує міцність стрижнів та форм.In addition, an increase in the content of liquid glass worsens the extrudability of the mixture. A decrease in the composition of the mixture of ultradispersed material, containing 62-7095 silicon less than 0.5095, reduces the strength of rods and molds.

Збільшення у складі суміші ультрадисперсного матеріалу, що містить у собі 62-7095 кремнію більше 0,7090 призводить до прискорення реакції взаємодії з рідким склом, що значно зменшує живучість суміші. Крім цього, надлишок ультрадисперсного матеріалу, що містить у собі 62-7095 кремнію при недостатній кількості рідкого скла призводить до зменшення міцності стрижнів та форм, зменшує газопроникність суміші.An increase in the composition of the mixture of ultradispersed material containing 62-7095 silicon more than 0.7090 leads to an acceleration of the interaction reaction with liquid glass, which significantly reduces the survivability of the mixture. In addition, an excess of ultradispersed material containing 62-7095 silicon with an insufficient amount of liquid glass leads to a decrease in the strength of the rods and forms, reduces the gas permeability of the mixture.

Суміш готується в змішувачах безперервної, або періодичної дії шляхом перемішування вогнетривкого 7/0 наповнювача та ультрадисперсного матеріалу, що містить у собі 62-70956 кремнію з наступним додаванням рідкого скла.The mixture is prepared in continuous or batch mixers by mixing refractory 7/0 filler and ultradisperse material containing 62-70956 silicon, followed by the addition of liquid glass.

В разі виготовлення суміші в змішувачах періодичної дії, в першу чергу, завантажується вогнетривкий наповнювач, потім ультрадисперсний матеріал, що містить у собі 62-7095 кремнію. Перемішування сухих компонентів триває одну або дві хвилини. Після цього в змішувач вливається рідке скло і перемішування триває /5 ще одну хвилину.In the case of making a mixture in batch mixers, first of all, refractory filler is loaded, then ultradisperse material containing 62-7095 silicon. Mixing the dry ingredients takes one or two minutes. After that, liquid glass is poured into the mixer and mixing continues for another minute.

Використання суміші тієї, що пропонується для виготовлення переважно стрижнів та форм, масою від З00 до 1000Окг для виливок із чавуну та сталі за номенклатурою гірничо-збагачувального машинобудування, забезпечує високу якість виливків, суміш добре витолочується на вибивній решітці і може повторно використовуватись у складі наповнюючої піщано-глиняної суміші.The use of the mixture proposed for the production of mainly rods and molds weighing from 300 to 1000 kg for cast iron and steel castings according to the nomenclature of mining and beneficiation engineering ensures high quality castings, the mixture is well pressed on the punching grid and can be reused as a filling sand - clay mixture.

Крім цього, внаслідок екзотермічної реакції між рідким склом та ультрадиперсним кремнієм, форми та стрижні масою більше, ніж ЗООкг розігріваються до 50-807"С. Тому вони не потребують подальшої підсушки і їх можна фарбувати одразу після виготовлення водорозчинними фарбами.In addition, as a result of the exothermic reaction between liquid glass and ultra-dispersed silicon, molds and rods weighing more than ZOOkg are heated to 50-807°C. Therefore, they do not require further drying and can be painted immediately after production with water-soluble paints.

Таким чином, суміш за винаходом, при її використанні для виливків з чорних та кольорових металів не містить дефіцитних матеріалів, не погіршує санітарне - гігієнічні умови праці, забезпечує задовільну якість ов Виливків, суттєво поліпшує витолочуванність стрижнів з литва. Стрижні та форми, виготовлені з цієї суміші, завдяки їх високій міцності, добре транспортуються, ними легко маніпулювати. «Thus, the mixture according to the invention, when used for castings from ferrous and non-ferrous metals, does not contain deficient materials, does not worsen sanitary and hygienic working conditions, ensures satisfactory quality of castings, significantly improves the extrusion of rods from castings. Rods and molds made of this mixture, due to their high strength, are well transported and easy to manipulate. "

Джерела інформації, прийняті при експертизі: 1. А.С. Мо1174149 кл. В22С1/02,1/18, 2. А.С. Мо1577904 кл. В22С1/02,1/10. ю сSources of information accepted during the examination: 1. A.S. Mo1174149 class В22С1/02, 1/18, 2. A.S. Mo1577904 class B22C1/02, 1/10. you s

Claims

The formula of the invention is a self-hardening mixture for the manufacture of rods and molds, which consists of a fire-resistant filler, a hardener, a binder, which is characterized by the fact that an ultradispersed material containing 62-70 95 silicon in the following ratio of components is used as a hardener , mass 90: refractory filler 95.3-96.5 ultradisperse material containing 62-70 95 silicon 0.50-0.70 « liquid glass 3.0-4.0. - "» Official bulletin "Industrial property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integral p. - - 5. . microcircuits", 2004, M 2, 15.02.2004. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. (o) Cheka" - name) sl 60 b5