Жидкая самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней

 

ЖИДКАЯ САМОТВЕРДЕЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, включающая огнеупорный наполнитель, материал на основе водорастворимых лйгносульфонатов, пенообоазователь . воду и обеэвоженцую сопь : серной кислоты, от лича ющаяся тем, что, с целью улучшения ее текучести, снижения влажносто и повышения прочноета на начальной стадии твердения, в качестве обезвоженной соли серной кнслоты смесь содержит сульфат натрия, гфокаленный пре 620-65О С, с моауа&л мелкост 7О-14О, при следующем соотношении ингредиентов, мас,%: Материал на основе водорастворимых лйгносульфонатов2,2-3,5 Пенообразователь .О,4-0,7 Вода1,7-2,6 Сульфат натрия, прокаленный при 62О65СРс , с модулек мелкости 7О-.14О2,0-6,0 Огйеупортый наполнительОстальное

СОЮЗ СОВЕТСКИМ .СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Эщ) В 22 С 1/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2,0-6,0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3392868/22-02 (22) 04,02 82.. (46) 23,04.83. Бкп; М 15 (72) Л..А Большаков; Г. Л. Давшан,.

Ю. В»,Филиппов н М. Н. Сосновпев (71 ) Ждановский металлургический ннстнту.т (53) 621,742е4(0888) (S6) 1. Авторское свндетельство СССР

l4 433728, кл, В 22 С 1/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

l4 39604S, кп. В 22 С 1/10, 1970.

3. Авторское свндетельство СССР

М 497800, кд, В,22 C" 1/ .0, 1975. (54) (57 ) ЖИДКАЯ САМО ГВЕРДЕЮЩАЯ

СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ

ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, включающая огнеупорный наполнитепь, материал на основе водорастворимых лнгносульфонатов, пенообиазоватепь, воду и обезвоженную сонь

„„Я0„„.1 013081, А.сернойкиспоты, от пнча ющаяся тем, что, с целью уп.чшения ее текучести

Э снижении влажности и новышення прочности на начальной стадии твердения, в качестве обезвоженной сопи серной кислоты смесь содержит сульфат натрия, прокаленный прн 620-650оС, с модулем мелкости 70-Е40, при следующем соотношении ингредиентов, мас,%:

Матерел на основе водорас творимых лигносульфонатов 2,2-3,5

Пенообразоватепь 0,4-0,7

Вода 1,7-2,6

Сульфат натрия, прокаленный при 620- И

650о С с модулем мелкости 70-140

Огнеупорный наполни тель Остальное

1 1013081 2

1,5-3,0, Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении форм и стержней чугунного, стального и цветного литья, а также при подготовке неразъемных центровых для разливки стали в сталеплавильном производстве.

Известна жидкая самотвердеюшая смесь (ЖСС), содержащая огнеупорный наполнитель, глину огнеупорную, материал на основе водорастворимых лигносульфонатов, окись магния, пенообразователь, воду и сульфат натрия (1 ).

Данная ЖСС характеризуется низкой прочностью на ранних стадиях твердения, Известна также ЖСС, содержашая огнеупорный наполнитель, материал на основе водорастворимых лигносульфонатов, пенообразователь, воду и обезвоженный сульфат натрия (2 ).

Данная смесь характеризуется малой живучестью и низкой прочностью.

Наиболее близкой к изобретению по технической сушности и достигаемому результату является ЖСС для изготовления литейных форм и стержней (3) следуюшего состава, мас. :

Материал на основе водорастворимых лиг- . носульфонатов совместно с водой 7,8-9, 1

Пенообразователь 0,2-0,9

Обезвоженная соль серной кислоты 7,3-13,7

Материал на основе силикатов кальция

Огнеупорный наполни тель Остал ьное

Приведенная ЖСС характеризуется невысокими прочностными свойствами в ранwe сроки твердения, Содержание солей серной кислоты для отверждения смеси очень высокое, что затрудняет ее приготовление.

Для ускорения твердения в ее состав добавляется материал, содержащий силикаты кальция, например портлащщемент.

Текучасть у ЖСС низкая иэ-за повышенного содержания отвердителя и ускоритиля твердения даже при высоком содержании связуюшего (7<8-9,1 ), а влажность повышенная.

Иелью изобретения является улучшение текучести ЖСС, снижение ее влажности и повышение прочности на начальной стадии твердеиия.

Поставленная и<ль достигается тем, что жидкая спл1Ргзердеюшая смесь для из1 отощения л и т< йиых форм и стержней, в1<л« ча««иая ol и< упорный иаполнитель, ма<

2,0-6,0 териал на основе водорастворимых лигносульфонатов, пенообраэователь, воду и обезвоженную соль серной кислоты, в качестве обезвоженной соли серной кислоты содержит сульфат натрия, прокаленный при 620-650оС, с модулем мелкости 70140, при следующем соотношении ингредиентов, мас.7:

Материал на основе водорастворимых лигносульфонатов 2,2-3,5

Пенообразова тел ь 0,4-0,7

Вода 1,7-2,6

Сульфат натрия, про15 каленный при 620650 С,. с модулем мелкости 70-140

Огнеупорный наполнитель Ос тельное

В состав огеупорного наполнителя входит кварцевый песок, например 1К020А, и огнеупорная глина, например 1/2 Т..

Пенообразователем смеси служат ДС-РАС, 5 контакт Петрова, КЧНР, асидол, некаль и Ар. Лигносульфонатное свяэуюшее, например сульфитно-дрожжевая бражка, применяется плотностью 1,24-1,27 г/см .

В качестве отвердителя смеси используется сульфат натрия спеченный и с моЗй дулем мелкости 70-140, получаемый путем прокаливания сульфата натрия кристаллизационного (ГОСТ 21458-75) при

620-650оС в течение 4-14 ч. При спекании гранулометрический состав сульфа35 та натрия кристаллизационного укруп« няется, изменяется и его микростроение.

Гранулометрический состав спеченного сульфата натрия зависит от исходной зерностости и режима его термообработки и

40 определяется методом рассева через набор стандартных сит. Параметры гранулометрического состава спеченного сульфата натрия и способы их определения заимствованы иэ методики определения эер45 нового состава формовочных песков в соответствии с ГОСТ 2189-62 и ГОСТ

2138-74. Для приготовления самотвердеюших смесей пригодным является спеченный сульфат натрия определенного гра50 нулометрического состава. для выражения результатов определения гранулометрического состава использован метод oïðåделения модуля мелкости

E.aa,. g, 55 С<

7: где O — модуль мелкости (характеристиСР ка средней величины зерна);

92,9 91,5

0,5 0,5

Кварцевый песок

Огнеупорная глина

88,2.86,5 До 100

0,8

1,0

2,5

3,5 7,8-9, 1

0,4:,0,2-0,9

0,6

0,5

140

2,0

100

3,0

5,0

6,0

3 1013 сй; - условный множитель, анвпогичный множителю и 5 где д A,f5 д - средйий расчетный диаметр зерср S на на данном сите; - остаток ив 1 сите, %.

Увеличение содержания спеченного сульфата натрия выше верхнего предела приводит к снижению живучести смеси и ее прочности через 0;5-1 ч твердения.

Уменьшение содержания спеченного супьфатв натрия ниже нижнего предела приводит:.к снижению прочности и текучести смеси. Мепкие частицы суаьфата натрия быстро взаимодействуют с воднй частью пигносупьфонатов, отбирая от них воду, а свми преврашаются в водный криствплогидрат Йа 50+ 10Н20. Эти частицы в двпьнейшем не участвуют в формировании прочности KCC. Оптимапьные технологические свойства ЖСС достигаются при модуле мелкости отвердитепя 70140. Применение спеченного сульфата натрия с укаэанным модулем мелкости поэвопяет снизить расход отвердитепя в два раза, обеспечить попучение смесей в текучем состоянии при бопее низкой впажности, ускорить процесс твердения

ЖСС и повысить ее прочность в ранние

Лигносупьфонатное связуюшее (супьфитно-дрожжевая бражка плотностью

1,24-1,27 г/см ) Пенообрвэоватепь (КЧНР) 0,7

Сульфат натрия, проквпенный при 620-650 С, с модулем мелкости:

081 сроки твердения, Это позволяет сократить цикл производства форм н стержней.

Приготовление смеси осушествпяется в смеситепях периодического ипи непрерывного действия спедуюшим образом, В смеситепь загружаются кварцевый песок, глина и спеченный сульфат натрии и перемешиваются в течение 1,0-1,5мин, затем вводится предварительно подготовленная жидкая композиция, состоящая иэ пигносупьфонатного свяэуюшего, пенообраэователя и воды. После перемешнвания в течение 1-2 мин до перехода в текучее состояние смесь выпускается из сме ситепя. Смесь по изобретению может применяться также и в ппастичном состоянии.

В последнем случае может быть уменьшено копичество жидкой компоэишюи н отвердитепя.

В табп. 1 приведены составы 1-4 предлагаемой ЖСС. и состав 5 и известной; в табл. 2 - результаты испытаний.

Из данных табл, 2 спедует, что предпагаемая смесь обладает улучшенной текучестью, пониженной влажностью и Повышенной прочностью на начальной стаllHH твердения. Это позвопяет сократить цикл изготовпения форм и стержней и улучшить качество отливок.

;Та бпица 1013081

Состав смеси, мас.%

Ингредиенты известной предлагаемой

Отвердитель - соли серной кислоты

7,3-13,7

1,5-3,0

1,9

1,7

2,5

2,6

Вода

Та бли ца 2

Состав сьи.си киэвестной

Свойства предлагаемой

Текучесть по конусу

СтройЦНИИЛ, cì

9,2

10,2

9,4 10,0

6,5

10

3,1

3 2

3,3

3,4

5,0

Прочность на сжатие, кгс/сьР, через:

2,7

5,2

0,5 ч

6,0

0,5

8,0

1 ч

3,6

4,0

1,5

8,5

5,5

5,2

12,0

12,2

2,8

3 ч

6,8

7,8

14,0

15,0

3,5

14,0

16,5

15,0

17,0

16,5

0,08

0,08

0,10

0,10

Oi09

Газопроницаемость после тепловой сушки, ед.

250 300

220

290

250

ВНИИПИ Заказ 2861/14 Ти р аж 81 1 Подписное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Материал, содержащий силикаты кальция

Живучесть, мин

Влажность, %

Прочность на сжатие после тепловой сушки бр цов (200"С, 50 мин), кгсlсм2

Осыпаемость через

3 ч после приготовления смеси, %

Продолжение табл. 1