Способ сушки керамических форм

 

СПОСОБ СУШКИ КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМ, получаемых по постоянным моделям , включающий нагрев затвердевшей формы, удаление растворителей из формы путем поджигания ее nofeepxности , отличающийся тем, что, с целью повышения качества форм за счет уменьшения их коробления и устранения образования грубых трещин , нагрев и поджигание осуществляют одновременно, при этом нагрев ведут пропусканием через форму тока плотностью 0,06-0,08 А/см. (/) J, 400

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ((9) SU (ill

3(5 ) В 22 С 9/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЙВЛноткд

-.- -: — — (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3602318/22-02 (22) 10.06.83 (46) 07.10.84. Бюл. Р 37 (72) В.Э.Бредис, ВГ.Фирсов, С.И.Рева, Н.Е.Дудов, В.М.Гришин и В.В„Требухин (71) Липецкий политехнический институт (53) 621..744.58.66,047 (088.8) (56) 1.Патент Великобритании

Р 716394, кл. В 3 F, опублик. 1954.

2.Зарецкая Г.М.Исследование и разработка технологии изготовления керамических форм по постоянным моделям.

Дис. на соиск, учен. степени канд. техн. наук, М., МАМИ, 1966.

3.Авторское свидетельство СССР

Р 287241, кл. В 22 С 9/04, 1969. (54) (57) СПОСОБ СУШКИ КЕРАМИЧЕСКИХ

ФОРМ, получаемых по постоянным моделям, включающий нагрев затвердевшей формы, удаление растворителей из формы путем поджигания ее поверхности, о т л и ч а ю щ и и .с я тем, что, с целью повышения качества форм эа счет уменьшения их коробления и устранения образования грубых трещин, нагрев и поджигание осуществляют одновременно, при этом нагрев ведут пропусканием через форму тока плотностью 0,06-0,08 A/ñì .

1117118

Изобретение относится к литейному производству, а именно к изготовлению отлинок методом литья в керамические формы по постоянным моделям.

Известны способы сушки, включающие поджигание растворителя открытым пламенем. Такие способы позволяют получить качественные керамические формы и не требуют больших затрат для удаления влаги (1 ).

Недостатком таких способов являет- 10 ся их неприемлемость для удаления влаги из форм, изготовленных с использонанием водных растворов гидролизованного этилсиликата, т.е. без введения органических растворителей.

Известны способы, включающие удаление влаги сушкой форм при повышенной температуре (200 C) в течение

1-3 ч, а также прокаливание.

Этот способ позволяет .высушить формы, изготовленные без введения 20 органических растворителей (2).

Однако такая сушка форм приводит к образованию грубых трещин, короблению и разрушению форм, что сильно снижает качество отливок. 25

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и.достигаемому эффекту является способ сушки форм, включающий нагрев. форм в течение 5-60 мин и поджигание раство- 3() рителя . при этом формы нагревают до

50-200 С. Такой способ увеличивает интенсивность испарения растворителя и улучшает условия горения |33.

Однако несмотря на улучшение механических .свойств форм такой способ способствует увеличению коробления форм и образованию грубых трещин н них.

Кроме того, этот способ неприем- 4(} лем при использовании в качестве связующих водных растворов гидролиэованного этилсиликата. Низкая концентрация спирта (выделяющегося при гидролизе этилсиликата) в форме не позволяет поджечь пары спирта и провести удаление влаги.

Целью изобретения янляется повышение качества форм за счет уменьшения их коробления и устранения образования грубых трещин.

Цель достигается тем, что согласно способу сушки керамических форм, получаемых по постоянным моделям, включающему нагрев затвердевшей формы, удаление растворителей из формы путем поджигания ее поверхности, нагрев и поджигание осуществляют одновременно, при этом нагрев ведут пропусканием через форму тока плотностью 0,06-0,8 A/ñì 60

На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа.

Схема включает автотрансформатор

1, выпрямитель 2, электроды 3, сырую форму 4 и амперметр 5. 65

Формы приготавливают со связующим гидролизованным раствором этилсиликата 40 при следующем соотношении ингредиентов, мас.Ъ:

Этилсиликат 40 (ЭТС-40) 78

Вода 19

Соляная кислота 3

Полученное связующеее разбавляют водой до условного содержания 14%.

Суспензию готовят перемешиванием разбавленного связующего, кварцевого песка (1К02А) и пылевыделенного кварца (КП-3) при следующем соотношении ингредиентов, мас.Ъ:

Связующее 22

Кварцевый песок 20

Кварц пылевидный 42

Керамическ ая крошка б

В качестве огелиеателя используют двадцатипроцентный водный раствор триэтаноламина.

После затвердевания суспензии форму извлекают из оснастки, к двум противоположным боковым поверхностям подводят электроды и пропускают ток плотностью 0,04-0,1 А/см по предлагаемой схеме. Форму поджигают одновременно с пропусканием тока. По мере нысушивания формы сопротивление формы растет и практически неэлектропронодной форма становится через

4-6 мин после начала горения. Горение формы прекращается через 2025 мин, а температура поверхности формы к этому времени составляет

280-350 С.

Результаты испытаний технологи— ческих свойств формы, полученной из указанного состава, приведены и таблице.

Как следует иэ таблицы, увеличение плотности тока выше 0,08 А/см приводит к интенсивному испарению воды и. спирта и малой продолжительности горения спирта. Кроме того, увеличение давления пара приводит к образованию трещин в форме.

Уменьшение плотности тока ниже

0,06 A/см приводит к уменьшению г скорости испаре ни я спирта и уме ньшению скорости выделения тепла при горении. Это приводит к образованию трещин на поверхности формы, При пропускании тока плотностью

0,06-0,08 А/смг происходит повышение температуры формы в объеме до

85-96 С, градиент температуры между внутренними наружными слоями формы невелик, что предотвращает образование трещин. Одновременно понышение температуры формы до 85-96 С за счет разогрева при пропускании тока приводит к увеличению интенсивности испарения спирта с последующим увеличением концентрации паров спирта н атмосфере, что позволяет поджечь пары спирта и поддерживать их горение

1117118 в течение 20-25 мин. Горение спирта над поверхностью формы способствует разогреву поверхности испарения и образованию системы микротрещин.

Вода за время горения спирта испаряется и остаточное содержание влаги в форме составляет 4-83.

Оптимальной плотностью тока при разогреве формы и удалении влаги выжиганием является 0,06-0,08 A/см

При этом остаточная влажность форм минимальна и крупные трещины не образуются.

Сравнение качества форм, высушенных по способу разогрева их пропусканием тока плотностью до 0,06

0,08 А/см и поджигания паров спирта, и форм, высушенных по известному способу (когда формы с высоко концентрированным связующим подогревают до 50-200 C и поджигают растворитель), показывает, что остаточнаи влажность в формах минимальна и крупные трещины не образуются. В формах с низкокойцентрироваийЫм этилсиликатным связующим, приготовленном без введения органических растворителей, отсутствует коробление форм.

При этом значительно .сокращается

10 расход этилсиликата.и органических растворителей. реализация способа .без дополнительных капитальных. затрат в произ- водстве позволит .повысить качество форм, снизить расход связуквцего и получить экономический эффект на одном заводе не менее .45-50 тыс.руб °

1

I

О

1 I

Ю I

l

I

1! с

I Х х (-< х

1 % и

1 Х и

1 4

1 Е и, о

1 &

Х с4

l н Е о о оx

1. Х 4

I о

1 Р

I И

1 Э

1 9

1 сО с 1 м

1 I сй <с

Г 4 СЧ

< 4

< ) <ч с 4 с 4 (01 л

1 1 о !

<ч

<О сч

t о

<ч

1

l

<ч с 4 l

I

1 <4

l cf

<ч <ч

<4 <4

1

l

1

1 Э х х

1 Х

Я

1 (Э

«(Р х н

I

1

t

l Qul

1 Х с

1Я л х л п х о

Б х

4 (:4 хо

5 (-(!

I н

Э х

Д I сФ

I н 2(с

O«f ff: о х хэх

I М Ц

ЭО4

t. "o r

l Kl f» К

«1 с л сч гс с и м! с

I К Д м н х v л о

I (хю

<б М

«(( х а

1

1

1 <О !

СО

1 <

I 43 с

CO л О 1О с

СО <О л<

LA

I 1

Ю Ю сч <4

I

1

1 <с(<ч

1 о

I ci

I !

< Ъ сч

CO Ю

i-< л

<ч

Ю сч

I

1 (1

I ч

1

I

1 (c 3

I

f

I ! Ю

1 о

1 (1

<О> Ol о о

O Ю

< с

<с( п

Ю О Г» о о с

n o

I

v о х

1 д

1 Ц Х

1

f цох

I А

1 Н К и х охх хнах

1 Д Х

I (о (Э» ( (хох а,о

Ч

1 Н и

1 О

X «чч н <((Е

f OXO (о.

1 t

I 1 .л

<<(I Р 1 ,З I

Э l I сч

1(Х I I

ООК! О

I О (4Х I л

1Д ХХ(l

1 I I I

Ц Ц 1

I »Р\. 1

1 l c

I <1f ff: 1 сч (х

И Х 1 о

ОЭХ(,ч

1К(."4

1 I

1 — - — 4

l

1 Э (u

71! 7118 а сч гч < 4 (! 1

CO O

< сч сч

1 х

Э I

:"(I

» t

0 л 1

Р4 I

1

<О с (СО

1

1

CO 1 л

I (I

1 (Ю 1

» !

I 1 О (f

1

1

< 1

I

1

4

4 (о