Смесь для изготовления литейных керамических форм и стержней теплового отверждения

 

СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ ТЕПЛОВОГО ОТВЕРВДЕНИЯ, включающая огнеупорный наполнитель, крокус побочный продукт анилино-красочного производства на основе оксидов железа , воду и борсодержащее соединение, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения утилизации отходов производства, защиты окружающей среды от загрязнения упомянутыми отходами и снижения ее себестоимости, смесь содержит в качестве борсодержащего соединения шлам эмалирования при изготовлении сантехнического оборудования в виде продукта с содержанием 17-21 мас.% борного ангидрида при следующем соотношении ингредиентов , мас.%: § Крокус0,5-2,0 Вода0,5-2,0 Юлам эмалирования с 17-21 мас.% борного ангидрида 6-18 Огнеупорный наполнитель - Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (б1) В 22 С 1/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ. СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3603269/22-02 (22) 16.04,83 (46) 15.06.84. Бюл. У 22 (72) В.В. Андреев, Е.С. Гамов, И.Д. Шумов, В.Г. Фирсов, Г.М. Нагорнов, Н.Г. Коршикова, А.В. Ханин, В.С. Двоскин и Т.А. Прокофьева (71.) Липецкий политехнический институт (53) 621.742(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 505488, кл. В 22 С 1/00, В 22 С 9/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

У 511993, кл. В 22 С 1/18, -1974.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке У 3411718,кл.В 22. С 1/18, 1982. (54)(57) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЪ|Х КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ

ТЕПЛОВОГО ОТВЕРЩЦЕНИЯ, включающая огнеупорный наполнитель, крокус— побочный продукт анилино-красочного производства на основе оксидов желе" за, воду и борсодержащее соединение, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения утилизации отходов производства, защиты окружающей среды от загрязнения упомянутыми от ходами и снижения ее себестоимости, смесь содержит в качестве борсодержащего соединения шлам эмалирования при изготовлении сантехнического оборудования в виде продукта с содер-жанием 17-21 мас.X борного ангидрида при следующем соотношении ингредиентов, мас.X:

Крокус 0 5-2,0

Вода 0 5-2,0

Шлам эмалирования с 17-21 мас.X борного ангидрида 6-18

Огнеупорный наполнитель

Цель изобретения — утилизация отходов производства, защита окружающей среды от загрязнения упомянутыми отходами и снижение себестоимости

1 1097425

Изобретение относится к литейнОму производству, а именно к составам смесей, используемых для изготовлания керамических стержней и форм теплового отверждения.

Известна смесь для получения спекаемых форм, содержащая пылевщ ный кварц, окись алюминия и буру.

Прочность данной смеси формируат1 мпе ат ного 1атемпературах (2) .

Однако использование гематитов и руды требует дополнительных операций фипо ее подготовке (размоле и класси кации). (Наиболее близкой к предлагаемои

30 по технической сущности и достигнутому результату является смесь для Изготовления литейных керамических форм и стержней теплового отверждения, которая имеет следующий состав, З5 мас.Ж:

Крокус — побочный продукт анилино-красочного производства ( на основе оксидов же- 40 леза 0,5-2,0, Тетраборат натрия

Вода 0 5-2,0

Огнеупорный наполнитель Остальное

Такая смесь позволяет при темпе ратурах спекания 200-500 С получать формы, обладающие повышенными меха ническими свойствами, газопроницае,1 мостью, термостойкостью, пониженно осыпаемостью. Использование такой смеси дает возможность значительно сократить энергозатраты при изгото ленин форм и стержней (31 .

Однако в состав этой смеси вход дорогостоящий и де ицитный продукт, ф тетраборат натрия (На2В407), содержание которого в значительной степен

1 определяет себестоимостью смеси. (55 ся за счет вьсокоте р ур в имодействия окиси алюминия и буры (1).

Однако ввиду ограниченного вза имодействия окиси алюминия и буры данная смесь не обладает легкой с е.каемостью. Кроме того, в процессе спекания происходит усадка смеси, сопровождающаяся деформацией форм и образованием трещин.

Известна смесь для изготовлени литейных форм, содержащая огнеупорньй 20 наполнитель, водный раствор фосфата алюминия и гематитовую руду.

Такие смеси позволяют получать формы путем спекания при повышенных смеси.

Поставленная цель достигается тем, что смесь для изготовления литейных керамических форм и стержней теплового отверждения, включающая огнеупор ный наполнитель, крокус — побочный продукт анилино-красочного производ-. ства на основе оксида железа, воду и борсодержащее соединение, содержит в качестве упомянутого борсодержащего соединения шлам эмалирования при изготовлении сантехнического оборудования в виде продукта с содержанием

17-21 мас.Х борного ангидрида при следующем соотношении ингредиентов, мас.7:

Крокус 0 5-2,0

Вода 0,5-2,0

Шлам эмалирования с 17-21 мас.7 борного ангидрида 6,0-18,0

Огнеупорный наполнитель Ос тал ьн ое

Шлам эмалирования представляет собой белый порошок с удельной поверхностью 1500-2000 см /г и имеет следующий состав, мас.l.:

В 05 17,0-21,0

Т.О, 15 0-20,0

Иа 10 10,0-13,0

3NaFяА1Р6 5,0-7,0 120 5 2,4-3 5

Р 05 1,4-3,0

Fe <О> 0,02-0,08

si0Z

Остальное

Снижение содержания шлама эмалирования ниже 67. приводит к резкому разупрочнению форм, а повышение содержания шлама выше 18Х приводит к понижению газопроницаемости форм.

При использовании шлама эмалирования его вводят в смесь без предварительной подготовки в виде порошка.

Приготовление смеси производят перемешиванием исходных компонентов в смесителях каткового, лопастного или шнекового типа, продолжительность перемешивания составляет 13 мин.

Температура спекания, обеспечивающая необходимые технологические свойства, составляет 500-600 С.

Снижение температуры спекания ниже 500 С приводит к значительному о снижению прочностных свойств форм.

1097425

Увеличение температуры спекания выше

600 С не дает существенного увеличения прочности.

Пример. Смесь готовят перемешиванием исходных компонентов в тече- ние 3 мин. В качестве огнеупорной основы используют кварцевый песок

1К02А.

В табл.1 приведены составы смесей предлагаемые (1-4) и по прототипу (5).

Образцы для определения технологических свойств смеси готовят в стандартных гильзах. Испытание технологических свойств проводят по стандартным методикам.

Термостойкость определяют охлаждением предварительно нагретых до

1000 С образцов смеси в воде.

За показатель термостойкости принимают число циклов нагрева и охлаждения, эа которое масса .образца уменьшается на 30%.

Результаты измерений технологических свойств смеси приведены в табл.2.

Таблица 1

Ингредиенты

Содержание ингредиентов, мас. %, в смесях

5(по прототипу) 2 3 ° 4

90 86 82 78

2 2

2 2

Шлам эмалирования

6 10 14 18

Тетраборат натрия

Вода

2 2

2 2

Т а блица 2

Свойства

Смеси

5 (по прототипу) 40 07 0 10 0 10 0 13 0 10

Кварцевый песок 1КО2А

Крокус

Прочность на сжатие в сыром состоянии кгс/см

Прочность на сжатие, кгс/см, после спекания в течение

30 мин при, С о

Как видно из табл. 2, использование в предлагаемых составах смесей побочного продукта в виде шлама эмалирования позволяет получить керамические формы, технологические свойства которых практически близки варианту по прототипу. Однако при

/ этом вместо дорогостоящего и дефицитного тетрабората натрия используется побочный продукт эмалирования, являющийся отходом. Утилизация указанного отхода предотвращает загрязнение им окружающей среды, а за счет низкой его стоимости способствует снижению себестоимости смеси.

Предлагаемая смесь обладает высокими прочностными свойствами, низкой гигроскопичностью, высокой термостойкостью и может использоваться для изготовления разовых и полупостоянных керамических форм и стержней, изготавливаемых тепловым отверждением, а также для изготовления футеровок. плавильных и нагревательных агрегатов.

1097425

Продолжение табл 2

Смеси

«свойства

5 (по прототипу) 3

500

360 430 680 740

100,0

600

65 0:

1 (0,03

93,0 112,0 137,0 100,0

0,01

0,01

0,00

0,00

290

270

230

190 . 270

0,01 0,01

0,01

0,01

0,01

14

Сост.а ител 1 С. Тепляков

Редактор Н. Киштулинец Техре Л.Микеш Корректор А.Ференц

Заказ 4108/11

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

Осыпаемость после спекания, Х

Газопроницаемость, ед.

Гигроскопичность, Ж

Термостойкость, число циклов

Тираж

ВНИИПИ Государ по делам изо

113035, Москва, Ж775 Подписное твенного комитета СССР ретений и открытий

5, Раушская наб., д. 4/5