Смесь для изготовления литейных форм и стержней

 

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из жидкостекольных , смесей, отверждаемых тепловой сушкой. Цель изобретения - снижение расхода жидкого стекла и улучшение выбиваемости смеси. Смесь включает, мас.%: жидкое стекло 2,8-3,3; сульфат аммония 0,0336-0,0495; огнеупорный наполнитель -остальное. Снижение расхода жидкого стекла и улучшение выбиваемости смеси достигается S за счет введения в состав смеси сульфата аммония . 1 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) д11 4 В 22 С 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3878537/22-02 (22) 14.02.85 (46) 15. 12. 86. Бюл. ¹ 46 (7 1) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Ю.П.Васин, В.И.Касаткин, В.С.Пушкарев, В.А.Лонзингер, В.Г.Гурлев, М.M.Áoðòíèêoâ, М.В,Чирков и О.П.Клюканов (53) 621.74.742.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 979017, кл. В 22 С 1/02, 1982.

Авторское свидетельство СССР

¹ 255501, кл. В 22 С 1/02, 1970.

Морозов И.В. и др. Современное направление улучшения выбиваемости жидкостекольных смесей. — Литейное производство, № 2, 1984. (54) CMECb ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ

ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ (57) Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из жидкостекольных смесей, отверждаемых тепловой сушкой. Цель изобретения — снижение расхода жидкого стекла и улучшение выбиваемости смеси. Смесь включает, мас.7: жидкое стекло 2,8-3,3; сульфат аммония О, 0336-0, 0495; огнеупор— ный наполнитель — остальное. Снижение расхода жидкого стекла и улучшение выбиваемости смеси достигается за счет введения в состав смеси сульфата аммония. 1 табл.

12764

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из жидкостекольных смесей, отверждаемых тепловой сушкой. 5

Цель изобретения — снижение расхода жидкого стекла и улучшение выбиваемости смеси.

Смесь согласно изобретению содержит огнеупорный наполнитель, связую10 щее — жидкое стекло и модификатор.

В качестве огнеупорного наполнителя используется кварцевый песок.

Жидкое стекло использовали с модулем. 2,8-2,85 и плотностью 1,401 43 г/см .

В качестве модификатора, используемого для модифицирования жидкого стекла, использовали сульфат аммония (NH ) S0 в виде 337-ного водного 20

2 4 раствора.

Состав

Состав связующего, Ж

Остальные

Содер- ЖС + ЖС + ЖС + кв ШСС жание (NH ) SO крахма поли- Песок а г

ЖС акрил ами,ц

Содер жание добав ки

ПФС

Известный

2 10...30

7...8

100

4,9

89,7 — 0,9

84,2 6,3

5,3

89,3—

Предлагаемый

1 0,8

1,9

98, 1 —

1,9

98, 1

98,1

98,1

97,2

97,2

1,9

1,9

2,8

2,8

97,2

2 1,2

3 1,5

4 2,0

5 0 8 б 1,2

7 1,5

19 г

Поскольку воцный раствор сульфата аммония гидронизуется, то при добавлении (ИН ) SO в жидкое стехло про4 2 4 исходит концентрация свободных водо+ родных ионов Н в диффузном слое мицелы. Гидролиз проходит по следующей схеме:

NH9+Hz0 NH ОН+Н или

МН „+Н,O=NH +H 0 .

В результате образуются частицы геля кремниевой кислоты, обладающие более вяжущими свойствами, которые распределены по всему объему жидкостекольного связующего. Следовательно, рост прочностных характеристик состава происходит за счет увеличе— ния связующих свойств жидкого стекла, введением в него катионов NH

Снижение работы выбивки происходит за счет того, что при смешивании !

1276419 сульфата аммония с жидким стеклом ионы H O+ связываются ионами ОН в молекулы воды, которые входят в кристаллы скоагулированного связующего.

После прокалки смеси при 1173 К происходит быстрое удаление кристаллиза— ционной воды с образованием макропористой структуры связующего, что снижает его когезионные связи.

Приготовление смеси производится 10 следующим образом.

Исходное жидкое стекло с молулем

M=2,8-2,85 и плотностью Р=1,40—

1,43 кг/дмз перемешивается в течение

15 — 20 мин с раствором сульфата ам- 5 мония, который подается небольшими порциями в жидкостекольное связующее.

После чего производится смешивание кварцевого песка с приготовленным жидкостекольным связующим. Для моди- 20 фикации жидкого стекла применялся

Свойства смеси словия верде&p„

ИПа

Дж, Формовочная

Na, SOä

10 мин глина

423К

2 0 ° ° ° 2 12 0»3 ° ° ° 0 4 20 ° ° ° 25 25

4,5 х.т.

0,45

1,0

423К

2,2

0,45

1,0

423К

2,3

0,40

1,0

423К

2,5

1,0

423К

0,19

2,5

0,6

1,9

423К

0,6

2,0

423К

0,55

423К ингредиенты смеси, 7

4,2 х.т.

3,6...4,4 0,39.1,75 х.т.

337-ный раствор сульфата аммония (МН ) ЯО . Приготовленные из смеси образцы отверждались в сушильном шка— фу при 423 К.

Составы смесей, а также смеси-аналоги и их технологические свойства приведены в таблице. Из таблицы видно, что известные составы связующих и ингредиенты смесей, где в качестве модификатора жидкостекольного связующего использовался крахмал (2), а в качестве добавок использовались пирофилитовый сланец (3), шунгитосодержащий сланец (4) или мерабилит (Na SO(OH О) (5), не приводят к существенному ухудшению прочностных свойств смесей, однако содержат 37 и более жидкостекольного связующего, отсюда выбиваемость их составляет

13 — 60 Дж.

0,4...0,5 40...60 30

0,5...0,55 30...35 20

0,3...0,35 15...20 25

12764! 9

Состав

Сос та в свя э ующего, %

Остальные

Содержание добавки

Содер жание

ЖС

ЖС + ЖС + (NH4)> S0 крахма

С + кв ШСС

Песок

ПФС.оли акрил мид

2,8

8 2,0

97,2—

3,3

9 0,8

96,7—

96,7—

3 3

10 1,2

3,3

4,8

4,8

4,8

4,8

Базовый объект—

87,5

Предлагаемый состав литейных форм и стержней по своим физико-механическим характеристикам значительно лучше, чем известные.

Предлагаемый состав позволяет снизить потребность жидкостекольного связующего и улучшить выбиваемость форм и стержней. Это позволит получить экономический эффект за счет снижения себестоимости отливок. Использование предлагаемого состава предполагается в цехах, где произвоВ предлагаемых вариантах количество модифицированного связующего лежит в пределах 2,8-3 3Х, а величина 4О модификатора i 2-1,5Х, взятого от массы связующего — жидкого стекла. В пересчете на количество смеси сульфата аммония в смеси будет находиться в пределах 0,0336-0,0495 мас.7.

В предложенных составах смесей работа выбивки находится в пределах

1-8 дн, при достаточно высоких величинах живучести и прочности смеси.

11 1,5

12 2,0

13 0,8

14 1,2

1 5 1,.5

1 6 2, 0

96,7

96,7

95,2—

95,2

95,2—

95,2

1276419

Продолжение таблицы

Свойства смеси словия верде ингредиенты смеси, Е

2 с смс.10

ЕПа

MIIa

Li ния

Формовочная

Na, БОд

t0 Н2 мин глина

1 8

0,30

423К 2, 1

423К 1,7

13

0,65

14

8

0,65

0,60

423К 1,8

423К 1,9

0 5

0,40

1,9

423К

0,85

1,4

423К

0,83

1.5

423К

30

0,80

1,5

423К

0,58

423К

20-25

70 — 100

0,60

423К 2,5 ством, 40

Формула изобретения нове диоксида кремния

Остальное

Составитель В.Шувалов

Редактор А.Долинич Техред М.Ходанич Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Заказ 6615/8 Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4 дят литье из черных и цветных металлов с серийным и массовым производСмесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель на основе диоксида 45 кремния, жидкое стекло и модификатор, отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода жидкого стекла и улучшения выбиваемости сме— си, она в качестве модификатора содержит сульфат аммония при следующем соотношении ингредиентов, мас.7:

Жидкое стекло 2,8-3,3

Сульфат аммония (в пересчете на сухое вещество) 0,0336-0,0495

Огнеупорный наполнитель на ос