Паста для ремонта металлических форм

 

1. ПАСТА ДЛЯ РЕШНТА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ФОРМ, включающая хромомагнезитовый порошок, огнеупорную глину, жидкое стекло, едкий натр в виде водного раствора, воду, отличающаяся тем, что, с целью улучшения ее эксплуатационных свойств путем повышения адгезионной способности пасты к поверхности металлических форм, а также ее прочности в процессе заливки формы металлом, паста дополнительно содержит отвердитель с содержанием в нем антипирена из нефелина , кремнефтористого натрия и едкого натра в виде водного раствора в соотношении

Og} (И}

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЯ 1АЛИСТИЧЕСИИХ

И=СПжЛИН

3 51} В 22 С 3/00

2-3

10-15.(2 1) 3643670/22-02 (22) 29.06.83 (46) 30.10.84.Бюл. }} 40 (72) Н.В.Ветошкин, А.И.Овсянников, В.К.Кострыкин, Н.Ф.Борботько и В.Н.Дроздов (71) Проектно-конструкторский техно-. логический институт Всесоюзного промышленного объединения "Союэуглемаш" (53) 621.744.079(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 986901, кл. С 04 В 35/04, 1981.

2 ° "Литейное производство", 1982, Р 1, с. 33.

3; Авторское свидетельство СССР

У 937098, кл. В 22 С 3/00 1982. (54) (57) 1. ПАСТА ДЛЯ PElkHTA МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ФОРМ, включакицая хромомагнезитовый порошок, огнеупорную глину, жидкое стекло, едкий натр в виде водного раствора, воду, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью улучше= ния ее эксплуатационных свойств путем повышения адгезионной способности пасты к поверхности металлических форм, а также ее прочности в процессе заливки формы металлом, паста дополнительно содержит отвердитель с содержанием в нем антипирена иэ нефелина, кремнефтористого натрия и едкого натра в виде водного раствора в соотношении (5,5-6,5):(1,0-1,5): (2,5"3,0) соответственно при следующем соотношении ингредиентов,мас.X:

Хромомагнезитовый порошок 64-66

Огнеупорная глина 8-10

Жидкое стекло 7-10

Едкий натр в виде водного раствора

Упомянутый отвердитель 8-10

Вода Остальное

2. Паста по п. 1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что отвердитель имеет следующий состав, мас.Х:

Антипирен иэ нефелина .55-65

Кремнефтористый натрий

Едкий натр в виде водного раствора

1121088

Изобретение относится к литейному производству, а именно, к составам масс для ремонта металлических форм (кокилей, изложниц) .

Известна огнеупорная масса, применяемая для футеровки подин и стен электродуговых сталеплавильных печей, которая содержит глину огнеупорную, антипирен, едкий натр, жидкое стекло, воду, магнезит 1 1 3.

Известная огнеупорная масса обладает достаточно высокими показателями прочности сцепления с футеровкой на срез. Футеровка плавильных аг- 1> регатов обычно выполняется из магнезитового кирпича. И вследствии высокой степени сродства материала футеровки и огнеупорной массы обеспечивается довольно высокая прочность сцепления. этих материалов.

Однако при использовании огнеупорной массы для ремонта металлических форм указанных показателей прочности сцепления не достигают вследствие низкой адгезионной способности огнеупорной массы к металлической поверхности. Адгезионная способность огнеупорной массы к металлической поверхности без насечек составляет

2 кг/cM с рифленной поверхностью—

4 5 кг/см на разрыв, Поэтому воздействие струи жидкого металла на исправленный участок при помощи термостойкой пасты производит смыв этой пасты с поверхности формы.

Известно использование быстросохнущей шпатлевки иа жидком стекле с кремнефтористым натрием, антипиреном и железорудным концентратом $2 ), Известная масса (шпатлевка) обла40 дает достаточно высокими показателями прочности и адгезионной способности при температуре до 1000 С, Вреа мя схватывания (живучести) при 1820оС составлет 20-40 мин, Кремнефто45

pHcTI>IH натрий и антипирен ускоряют твердение и нарастание прочности шпатлевки происходит за 8-10 ч.Шпатлевка обладает достаточной прочнос" тью и адгезионной способностью в том случае, когда масса. используется для разового ремонта чугунных и стальных отливок и работающих в обычных температурных условиях.

Однако при использовании указанной быстросохнущей шпатлевки для ремонта металлических форм, работающих в условиях циклически меняющихся температур» ных режимов с достаточно высокой температурой жидкого металла (1440—

146РС), она не обеспечивает необходимой прочности, адгезионной способности, огиеупорности, термостойкости. Высокое содержание в шпатлевке жидкого стекла (50 мас.ч.) сообщает ей при температуре выше 1000 С рыхлую структуру, образовавшуюся в результате обильного скопления пара, выход которого затруднен пленкой силиката натрия. Вследствие указанного явления масса, разупрочняясь, снижает стойкость отремонтированной формы.

Кроме того, железорудный концентрат, применяемый в шпатлевке в качестве огнеупорного наполнителя, является низкоогнеупорным материалом (температура плавления его 1350-1400 С) и не обеспечивает термостойкости, огнеупорности, необходимых для получения высокой стойкости металлических форм.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является паста (3 3 для ремонта металлических форм, включающая нижеуказанные ингредиенты при следующем соотношении, мас.Ж:

Хромомагнезитовый порошок 72-76

Ог неуп ори ая глина 8-10

Жидкое стекло 7-10

Едкий натр в виде водного раствора 2-3

Вода Остальное

Термостойкая паста для ремонта металлических форм обладает высокой огнеупорностью, прочностью при высоких температурах, живучестью, стойкостью при циклически меняющихся температурных режимах.

Недостатками известной пасты являются большая продолжительность затвердевания, что приводит к значительной потере времени по исправлению металлических форм, и недостаточная адгезионная способность пасты.

Длительность ремонтного цикла составляет 2G-24 ч при толщине слоя пасты 10-12 мм и 18-20 С. С увеличением толщины слоя время отвердевания возрастает. Для ускорения процесса отвердения требуется нагрев кокиля до 80-100 С в течение 2-3 ч с последующим охлаждением, что создает определенные неудобства. Кроме того, в процессе заливки формы

11210

64-66

8-10

7-10

55-65

10 15 . 40 жидким металлом при статическом давлении струи металла непосредственно на участок формы, отремонтированный пастой, происходит размыв этого участка и разрушение пасты..Это приводит к одновременному выходу из строя кокиля и отливки.

Цель изобретения — улучшение эксплуатационных свойств путем повышения адгезионной способности пасты к поверхности металлических форм, а также ее прочности в процессе заливки формы металлом.

Указанная цель достигается тем, что паста для ремонта металлических форм, включающая хромомагнезитовый порошок, огнеупорную глину, жидкое стекло, едкий натр в виде водного. раствора,воду дополнительно содержит отвердитель с содержанием в нем ан20 типирена из нефелина, кремнефтористого натрия и едкого натра в виде водного раствора в соотношении (5,5б, 5):(1, 0-1, 5):(2, 5-3, О) соответственно при следующем соотношении ингредиентов, мас.Х:

Хромомагнезитовый порошок

Огнеупорная глина

Жидкое стекло

Едкий натр в виде водного раствора 2-3

Упомянутьп отвердитель 8-10

Вода Остальное

При этом отвердитель имеет следующий состав, мас.Х:

Антипирен из нефелина

Кремнефтористый натрий

Едкий натр в виде водного раствора 25-30

Хромомагнезитовый порошок выполляет функцию наполнителя, огнеупор - 45 ная глина предназначена для увеличения срока живучести и прочности пасты, жидкое стекло (N 2,61-3,0 у 1,481,50 г/см ) является связующим, едкий натр (y 1,43-1,45 г/см ) как технологическая добавка, которая регулирует живучесть и прочность пасты.

Отвердителем жидкого стекла явля-. ется. комплексный состав, состоящий из антипирена, кремнефтористого натрия, едкого натра.

Для пасты опробовался отвердитель. трех составов (N - 6, 9 7 и Р 8), оп88 4 тимальных по физико-механическим свойствам смеси.

Составы Р 6, 7 и 8 соответственно содержат, мас.Х:

Антипирен из нефелина 55 60 65

Кремнефтористый натрий 15 12,5 10

Едкий натр (у=1,20 — 1,22 г/см ) 30 27,5 25

Отвердитель приготовляют отдельно в смешивающих бегунах или шнековых. смесителях . Загружают антипирен из нефелина и кремнефтористый натрий, перемешивают до равномерного распределения их по объему. После этого вводят 20Х-ный водньпЪ раствор едкого натра и перемешивают до получения однородной пастообразной массы. Общее время приготовления

6-8 мин. Хранят отвердитель в закры.той емкости. Срок хранения до 20 сут °

Технология приготовления массы, состоящей из хромомагнезита, огнеупорной глины, жидкого стекла и едкого натра, не меняется по сравнению с известной массой (3 3.

Отвердитель вводят в состав пасты непосредственно перед использованием ее для ремонта. Для этого в потребное для ремонта количество пасты металлических форм вводят 8- IÎ мас.Х отвердителя и тщательно перемешивают.

Введение отвердителя в пастообразное состояние массы обеспечивает быстрое и равномерное распределение его в общем объеме пасты. После введения отвердителя паста должна быть использована в течение 1 ч .

Проведенные исследования различных количественных соотношений ингредиентов, входящих в состав пасты, определили оптимальные предельные количественные их отношения (см. табл. 1), которые обеспечивают предлагаемому техническому решению новый положительньпЪ эффект.

Масса из жидкого стекла, едкого натра и отвердителя придает массе высокую адгезионную способность в сыром состоянии, т.е. отпадает необходимость в специальной подготовке поверхности металлической формы.

Эта же масса, но в совокупности с огнеупорной глиной и хромомагнезитовым порошком обладает высокой плотностью, спекаемостью и адгезией в условиях температурных колебаний.

1121088

После произведенного ремонта по истечении 30-50 мин масса затвердевает и происходит прочное сцепление пасты. с поверхностью металлической формы. Нарастание прочностных -показе- 5 телей происходит в течение 2-3 ч, после чего эти показатели стабилизируют" ся. Максимального значения все покаказатели по предлагаемому изобретению и прототипу достигают в эксплуатационных условиях (см. табл. 2) .

Таким образом, по сравнению с npo" тотипом время отверждения при 1820 С снижается с 24 до 3 ч . Адгезионная способность возрастает с 6 до

11 кг/см, прочность увеличивается до 560 кг/см (см. табл. 2). При .этом прочностные показатели на раз"

Таблица 1

Инг реди енты

65

74 бб

8,5

10 10,5

10 10, 5

Отвердитель

Вода

+ отвердитель Р 6

""отвердитель У 7

+++отвердитель Р 8

Таблица 2

Свойства

У } У2 ВЗ 94 95

Отверде- 24 вает в те- . чение 2-

3 мин

2,0

2,5

57

475 496

425

450

Хр омомаг не зит овый пор ошок

Огнеупорная глина

Едкий натр (j 1,43-1,45 г/см ) Жидкое стекло (И 2,61-3,0, у= 1,48-1,50 r/см ) Время твердения пасты при

18С, ч Предел прочности на разрыв, gZ /CM

Предел прочности на сжатие, кг/см рыв и на сжатие увеличиваются соответственно на 42 и 12Х, адгезионная способность повышается íà 66Х, возрастает эксплуатационная стойкость металлических форм. Следовательно, добавка в термостойкую пасту для ремонта металлических форм отвердителя в количестве 8-10 мас.Х сокращает потери времени при ремонте до 23 ч и значительно повышает ее.эксплуатационные свойства, при этом значительно возрастают ее возможности и область применения . Паста для ремонта металлических форм может быть использована также в качестве футеровочных масс, изоляционных покрытий, для ремонта стальных и чугунных отливок

Содержание, мас .Х

1 1 E 1

92 93 94 Ф 5

1 E E I

1121088

Продолжение табл. 2

Свойства

В 1 1 В5

560

588 605

575

Огнеунорность, С

2000

1900

Качество поверхности отливки Хорошее

Xopomee

Составитель И Куницкая

Редактор К. Волощук Техред М.Надь

Корректор О.Билак

Подписное

«Ф

Заказ 7862/9 Tspaa 774

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303$, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП"Патент", r. Уагород, ул. Проектная, 4.Адгезионная способность к поверхности формы (на разрыв), кг/см

Стойкость форм (количество заливок) Состав пасты

11- 2 9 3

2000 2000

Хорошее Хорошее