Смесь для изготовления литейных стержней и форм

 

1, СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ, отверждаемых преимущественно .продувкой углекислым газом, включающая огнеупорный материал на основе кремнезема, натриевое жидкое Jcтeклo, силикатное соединение .слоистой структуры, жидкое органическое соединение, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества стержней и форм путем повьшения их прочности в отвержденном состоянии, снижения их чувствительности к нарушению режимов продувки, уменьшения их осьтаемости, предотвращения разупрочнения при хра-. нении и подсушке и улучшения выбиваемости , смесь содержит в качестве жидкого органического соединения материал на основе полигл1щеринов кубовый остаток от дистилляции синтетического глицерина, получаемого при взаимодействии аллилхлорида с хлорноватистой кислотой с последующим гидролизом образующегося эпихлоргидрнна, а также дополнительно содержит окись магния при следующем соотношении ингредиентов , мас.%: . Натриевое жидкое стекло4,1-4,8 (Q Силикатное соединение слоистой структуры 1,5-2,0 сл Материал на основе полиглицеринов О,4-0,6 Окись магния0,4-0,6 Огнеупорный материал на основе кремнезема Остальное 2. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что м&териал на осно | ве полиглицеринов имеет следующий состав, мас.%: 4-5 Глицерин 71-75 Диглицерин IUD 4-5 Триглицерин 12-13 Тетраглицерин 5-6 Вода

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4-5

7i-75

4-5

12-13

5-6

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (21), 3640414/22-02 (22) 13.07.83 (46) 07.08.85. Бюл. ¹ 29 (72) И,Е. Илларионов, И.В. Запольский и А.Г. Смоляков (71) Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова (53) 621.742.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 366028, кл. В 22 С 1/00, 1971.

Авторское свидетельство СССР № 209666, кл. В 22 С 1/02, 1-966.

Авторское свидетельство СССР № 519269, кл. В 22 С 1/00, 1974. (54)(57) 1. СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ, отверждаемык преимущественно:продувкой углекислым газом, включающая огнеупорный материал на основе кремнезема, натриевое жидкое стекло, силикатное соединение.слоистой структуры, жидкое органическое соединение, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества стержней и форм путем повьппения их прочности в отверждвнном состоянии, снижения их чувствительности к нарушению режимов продувки, уменьшения их осыпаемости, предотвращения разупрочнения при хра-, ÄÄSUÄÄ 1173179 д (Б!)4, В 22 С 1/18 1/02 кении и подсушке и улучшения выбиваемости, смесь содержит в качестве жидкого органического соединения материал на основе полиглицеринов кубовый остаток от дистилляции синтетического глицерина, получаемого при взаимодействии аллилхлорида с хлорноватистой кислотой с последующим гидролизом образующегося зпихлоргидрина, а также дополнительно содержит окись магния при следующем соотношении ингредиентов, мас.X:

Натриевое жидкое стекло 4,1-4,8

Силикатное соединение слоистой структуры 1,5-2,0

Материал на основе полиглицеринов 0,4-0,6

Окись магния 0,4-0,6

Огнеупорный материал на основе кремнезема Остальное

2. Смесь по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что материал на основе полиглицеринов имеет следующий состав, мас.7:

Глицерин

Диглицерин

Триглицерин

Тетраглицерин

Вода

1171179

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам жидкостекольных смесей для изготовления литейных стержней и форм, отверждаемых преимущественно продувкой углекислым газом.

Целью изобретения является ловьппение качества стержней и форм путем повышения их прочности в отвержденном состоянии, снижение их чувствительности к нарушению режимов продувки, улучшение выбиваемости„ уменьшение осыпаемости, предотвращение разупрочнения при хранении и подсушке, Сущность изобретения заключается в следующем, Смесь для изготовления литейных стержней и форм, отверждаемых преимущественно продувкой углекислым газом, содержит огнеупбрный материал на ос- 2р нове кремнезема, натриевое жидкое стекло, силикатное соедйнение слоис-. той структуры и жидкое органическое соединение, а именно материал на основе полиглицеринов — кубовый оста- 25 ток от дистилляции синтетического глицерина, получаемого при взаимодействии аллилхлорида с хлорноватистой

I кислотой с последующим гидролизом, образующегося эпихлоргидрина, а так- 3р же окись магния.

Кубовый остаток от дистилляции син тетического глицерина имеет следующий состав, мас.Е:

Глицерин 4-5

Диглицерин 71-75

Триглицерин 4-5

Тетраглицерин 12-13

: Вода„ 5-.6

Кубовый остаток от дистилляции 4р синтетического глицерина представля- ет продукт частичной полимериэации глицерина и является многотоннажным отходом производства со следующими физико-механическими свойствами: 45 внешний вид — густая малоподвижная жидкость темно-коричневого цвета без посторонних включений, содержание воды 5"6 мас.7., вязкость 707-ного раствора в воде по -вискозиметру ВЗ-4 при 20 С 60-100 с, плотность при.

20 С 1,32 г/см .

Материал на основе полиглицеринов обеспечивает упрочняющий эффект при продувке, что связано с его ролью у связующего на поверхности зарождающихся глобул силикагеля при продув-, ке углекислого газа, способностью к их укрупнению .и химическому взаимодействию с гйдроксильными группами. При выдержке при 800 С в течение

1 ч смесей, приготовленных с добавкой материала на основе полиглицеринов и продутых углекислым газом, наблюдается резкое снижение общей и поверхностной прочности, что связано с развитием и усилением усадочных на пряжений в смеси эа счет высыхания геля и его старения.

Окись магния вводят в смесь для улучшения ее выбиваемости.

Введение в смесь материала на основе полиглицеринов менее 0,4 мас.X приводит к снижению прочностных показателей смеси при хранении свыше

48 ч. Повьппение его количества свыше

0,6 мас.Е увеличивает прилипаемость смеси к оснастке. Введение окиси магния менее 0,4 мас.7 не оказывает существенного влияния на скорость отверждения смесей, а увеличение свьппе

0,6 мас.7, повышает осыпаемость форм и стержней.

Пример, В смешивающих бегунах готовят предлагаемые смеси (1-4) и известную (5).

Составы смесей приведены в табл,1.

В качестве огнеупорного наполнителя на основе кремнезема используют кварцевый песок марки 2К02А или, в качестве силикатного соединения слоистой структуры — нижнеувельскую огнеупорную глину, кроме того, используют окись магния (ГОСТ 4526-75 Цф), 30%-ный раствор едкого натра для изменения модуля жидкого стекла до 2,32,5, жидкое стекло с исходным модулем

2,8-3,1 плотностью 1,42-1,48 г/см .

Смеси готовят следующим образом, В смешиваемый агрегат дозируют песок, огнеупорную глину, окись магния и перемешивают в течение l,5-.2 мин, далее вводят 307-ный раствор едкого натра и перемешивают еще 2-3 мин, затем добавляют материал на основе полиглицеринов и перемешивают 1 5-2,0 мин, далее добавляют жидкое стекло и дополнительно перемешивают 2-3 мин. Готовую к употреблению смесь подают в оснастку и уплотняют обычным способом.

До извлечения моделей или до разборки стержневых ящиков формы и стерж . ни кратковременно (30 с) продувают углекислым газом при давлении 1,52,5 атм для предварительного отверждения, т.е. до получения общей прач179

4 данной

Таблица 1

Содержание ингредиентов, мас.ЖБ в смесях

1 2 3 4 5

Ингредиенты

92,3 92,4 93,0 92,9 86,2-89,8

Кварцевый песок 2К02А или Б

2,0 2,0

1,8 2,0

0,5 0,5

Огнеупорная глина

Окись магния

0,4 0,5

Натриевое жидкое стекло (И=2,3-2,5) 4,2

4,8 . 4,6

4,1 2,3-3,3

Материал на основе полиглицеринов

0,4 0,5

0,6 0,5

7,5-10,1

Гидролизный спирт

Асбокрошка

0,4

Таблица 2 азатели свойств для смесей

1 1 1 1

Свойства

2 3 4 5

Осыпаемость, X

Прочность на сжатие, кгс/см

0,14 0,12 0,27 0 31 До 0,46 после продувки СО, в течение

30 с 1659 1450 1 510-1,43 после продувки СО в течение

30 с (в числителе) и 50 с (в знаменателе) и термооб- Более 35 Более 35 Более 35 Более 35 7 2-27 2 реботеннын при 250 С Более 75 Более 35 Более 35 Более 35 Бет лепнин

О .3

15,2 - 15,7 после продувки СО, в течение 30 с и термообработанных при 300 С

2,8 0

1,8

1,4

Нет данных после продувки СО, в течение

30 с и выдержки на воздухе в течение 48 ч Более 35 Более 35 32,9 31,4

Нет данных

3 1171 ности 10-20 кгс/см (на сжатие), Дальнейшее отверждение проводят в сушильных печах при 200 С в течение 15 мин.

С целью выявления склонности смеси к разупрочнению при продувке (с увели- чением времени продувки углекислым газом) продолжительность продувки увеличивают до 50 с.

3а показатель. живучести смеси принимают.время (в минутах) вьдержки 10 смеси от момента ее приготовления до изготовления образца, прочность кототорого падает на 30 по сравнению с максимальными показателями прочности, полученными в серии испытаний.

3а показатель выбиваемости смесей принимают остаточную прочность образ" нов при вьдержке их в печи в течение

60 мин при 300 С и охлаждении вместе с печью.

Результаты испытаний смесей приведены в табл. 2, Из данных табл. 2 следует, что предлагаемая смесь обеспечивает получение форм и стержней повышенного качества (уменьшенной осыпаемости, повышенной прочности и т.п.).