Огнеупорная суспензия для изготовления керамических оболочковых форм по выплавляемым моделям

 

ОГНЕУПОРНАЯ СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ, включающая огнеупорный материал, жидкое стекло, бентонит, стекловолокно , отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества форм за счет повышения жндкотекучести суспензии в деструктурированном состоянии, повышения термостойкости и газопроницаемости керамических оболочковых форм и снижения удельного расхода материалов, суспензия дополнительно содержит гидроперит при следующем соотношении ингредиентов , мас.%: Жидкое стекло 31,0-34,0 Бентонит1,0-3,5 Стекловолокно 1,0-4,0 Гидроперит 0,8-2,4 Огнеупорный материал Остальное

СОКИ СОВЕТСКИХ

И РПМ

РЕСПУБЛИК (l 9) (I1) 2 А (5()4 В 22 С 1/02 /18

/ р(,, /р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ASTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТМННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДКЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3744422/22-02 (22) 11.03.84 (46) 15.09,85.Бюл. В 34 (72) В.С.Омельченко, Т.К.Карцева, А.Е.Пуренков и В.И.Кудрявцева (53) 621.742.4:621.74.045(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 460928, кл. В 22 С 1/00, 1973.

Патент Великобритании 1) 1410634, кл. В 22 С 3/00, опубл. 1972. (54) (57) ОГНЕУПОРНАЯ СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ

ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕИЫИ ИОДЕЛЯИ, включающая огнеупорный материал, жидкое стекло, бентонит, стекловолокно, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества форм за счет повышения жндкотекучести суспензии в деструктурированном состоянии, повышения термостойкости н газопроницаемости керамических оболочковых форм и снижения удельного расхода материалов, суспензия дополнительно содержит гидроперит при сл дующем соотношении ингредиентов, мас.Ж:

Жидкое стекло 31,0-34,0

Бентонит 1,0-3,5

Стекловолокно 1,0-4,0

Гидроперит 0,8-2,4

Огнеупорный материал Остальное

1 117852

Изобретение относится к литейному производству,а именно,к производству литья по выплавляемым моделям и может быть использовано для изготовления керамических оболочковых форм.

I åëü изобретения — улучшение качества форм за счет повышения жидкотекучести суспензии в деструктурированнэм состоянии, повышение термостойкости и газопроницаемости кера-10 мических оболочковых форм и снижение удельного расхода материала.

В качестве огнеупорного наполнителя огнеупорной суспенэии может быть использован пылевидный кварц, либо 15 любой другой из огнеупорных наполнителей, используемых в литье по выплавляемым моделям (плавленый кварц, электрокорунд, шамот, муллит и т.д,) так как все они инертны к гидропе- i 20

Риту и продуктам его разложения.

B качестве газообразующего вещества с большим газовым числом в огне50

5S упорпу суспензию вводят порошок гидроперита. 25

В результате взаимодействия частиц порошка газообразующего вещества (гидроперита), введенного в указанных пределах, с жидкой фазой суспензии выделяется газ (кислород) и в виде мелких включений равномерно распределяется по всему объему, оказывая су,ественное влияние как на реологические свойства суспензии, так и на свойства керамической оболоч35 ки. При содержании гаэообразующего вещества в составе су<.пензии ниже нижнего предела не достигается требуемое изменение реологических свойств суспензии и физико-механи40 ческих и технологических свойств керамической оболочки.

Введение гаэообразующего вещества выше верхнего предела, указанного в формуле изобретения, приводят к слишком значительному падению прочностных свойств при незначительном улучшении технологических.

Огнеупорную суспензию готовят следующим образом.

В установку для приготовления суспензии с числом оборотов мешалки

2800-3300 в минуту заливают связующее и водно-бетонитовую суспензию, предварительно обработанную ультразвуком, и перемешивают в течение

3 мин. В полученную смесь загружают равномерно перемешанные между

9 собой огнеупорный наполнитель и стеколоволокно, перемешивают 15 мин вводят порошок гидроперита, перемешивают еще 25-30 мин, после чего огнеупорная суспензия готова к употреблению.

В таблице приведены конкретные составы огнеупорной суспензии с нижним,.верхним и средним пределами содержания ингредиентов, а также состав известной суспенэии (состав Н - 1) .

В табл. 2 приведены характеристики свойств составов,.приведенных в табл. 1.

Как видно из таблицы, величины физико-механических и реологических свойств составов тиксотропных огнеупорных суспензий и физико-механические свойства керамических образцов, приготовленных на их основе, обладают более благоприятным сочетаниям показателей по сравнению с теми же величинами прототипа, т.е. состава, не содержащего порошкообразного гаэообразующего вещества.

Оптимальная добавка газообразующего вещества находится в пределах

0,8-2,4 вес.X.

Введение в тиксотропную огнеупорную суспензию оптимального количества порошкообразного газообразующего вещества обеспечивает повышение содержания газа в тиксотропной огнеупорной суспензии в виде дисперсных равномерно распределенных пузырьков до 45 об.7, что позволяет получить следующие преимущества: снижение величины статического напряжения сдвига в 1,6-3,0 раза и повышение жидкотекучести в деструктированном состоянии в 2,3-3,8 раза, что улучшает условии заполнения отверстий малого диаметра, острых углов и узких полостей; уменьшение плотности тиксотропной огнеупорной суспензии в 1,1-1,34 раза, что ведет к снижению силовой нагрузки на несущие конструктивные элементы блока выплавляемых моделей (питатели) и уменьшению потерь моделей на операциях нанесения o сушки огнеупорного покрытия; увеличение газопроницаемости керамики в 7-10 раэ и снижение удельного расхода материалов на образование керамической оболочки заданной толщины; снижение прочности керамической оболочковой формы до

Таблица 1

Содержание ингредиентов в суспензии

Ингредиенты

2 (3

58,5

67

Жидкостекольное связующее, Ю = 1,2 г/смэ

32 5

36,4

Обработанный бентонит

1,0

3,5

2,0

1,0

8,6

Вода

4,0

2,5

1,0

2,5

Стекловолокно

2,4

1,6

0,8

Гидроперит

Таблица 2

Показатели свойств составов

Т 1

Свойства

1 (прототип) Плотность суспензии, г/см

1,79

1,891

1,41

1,58

Статическое напряжение сдвига в деструктированном состоянии, млг/см

510

890

1400

460

20

Предел прочности при статическом изгибе, МПа

6,6

9,3

7,9

45

26

Пористость, Х

5,0

4,9

4,2

5,3

3 технологических приемлемых значений, что улучшает условия труда и уменьшает трудоемкость отделения керамики и выщелачивания остатков керамики на отливках.

Кроме того, повышение пористости керамических оболочковых форм до

Огнеупорный наполнитель-пылевидный кварц 51,5

Жидкотекучесть, мм 6,5

Толщина покрытия,мм 3,0

178529 4

457 оказывает компенсирующе . я< действие на внутренние напряжения, развивающиеся в керамике в процес<.с выплавки моделей и прокалки форм, тем самым повышает термостойкость и снижает опасность трещинообразования °

2 3 4